Меню

Что включают в себя аппаратные средства гис



Аппаратное обеспечение ГИС

В качестве одного из определяющих работу системы компонентов рассмотрим компьютерное (аппаратное) обеспечение. Компонента включает непосредственно компьютеры различных типов и периферийные устройства, которые обеспечивают следующие функции:

— вывод макетов карт,

— компьютерные сети и коммуникации для возможности, взаимодействия устройств и пользователей.

В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютеров, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров. Выбор конфигурации компьютера напрямую зависит от задач, решаемых организацией с использованием ГИС-технологий. Следует лишь помнить, что применение ГИС-технологий предполагает непременно работу с графикой, поэтому необходимо оснащение компьютера качественной видеокартой и достаточным объемом видеопамяти. С целью повышения качества работ при создании цифровых карт и повышением производительности труда компьютер должен быть обеспечен монитором не менее 17 дюймов с хорошим разрешением экрана. Учитывая работу с большими объемами информации, что характерно для геоинформационных технологий, необходимостью хранения этой информации и обмена ею, компьютер должен быть оснащен устройствами для записи CD-дисков. Все остальные параметры определяются использованием данного компьютера для решения конкретных задач. Для компьютера, используемого в качестве сервера важен объем жесткого диска. При решении задач анализа и моделирования необходим компьютер, обладающий мощным процессором.

Дата добавления: 2015-07-06 ; просмотров: 673 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Основные компоненты гис Аппаратные (технические) средства

К основным компонентам ГИС относят: технические (аппаратные) и программные средства, информационное обеспечение.

Требования к компонентам ГИС определяются, в первую очередь, пользователем, перед которым стоит конкретная задача (учет природных ресурсов, либо управление инфраструктурой города), которая должна быть решена для определенной территории, отличающейся природными условиями и степенью ее освоения.

Технические средства – это комплекс аппаратных средств, применяемых при функционировании ГИС: рабочая станция или персональный компьютер (ПК), устройства ввода-вывода информации, устройства обработки и хранения данных, средства телекоммуникации.

Рабочая станция или ПК являются ядром любой информационной системы и предназначены для управления работой ГИС и выполнения процессов обработки данных, основанных на вычислительных или логических операциях. Современные ГИС способны оперативно обрабатывать огромные массивы информации и визуализировать результаты.

Ввод данных реализуется с помощью разных технических средств и методов: непосредственно с клавиатуры, с помощью дигитайзера или сканера, через внешние компьютерные системы. Пространственные данные могут быть получены электронными геодезическими приборами, либо по результатам обработки снимков на аналитических фотограмметрических приборах или цифровых фотограмметрических станциях, непосредственно с помощью дигитайзера и сканера, электронными геодезическими р.анализ почв и др.ктах природной среды. я.

Устройства для обработки и хранения данных сконцентрированы в системном блоке, включающем в себя центральный процессор, оперативную память, внешние запоминающие устройства и пользовательский интерфейс.

Внешние запоминающие устройства подключаются к компьютеру, в качестве таких устройств используются: дискеты (1.44 Мбайт), ZIP- диски (100 Мбайт), Магнитные жесткие диски (свыше 30 Гбайт). Для архивации данных служат оптические и магнитные диски CD-ROM и DVD-ROM с емкостью от 650 Мбайт до 9.0 Гбайт.

Устройства вывода данных должны обеспечивать наглядное представление результатов, прежде всего на мониторе, а также в виде графических оригиналов, получаемых на принтере или плоттере (графопостроителе), кроме того, обязательна реализация экспорта данных во внешние системы.

Программное обеспечение

Программные средства – совокупность программных средств, реализующих функциональные возможностей ГИС, и программных документов, необходимых при их эксплуатации.

Структурно программное обеспечение ГИС включает базовые и прикладные программные средства.

Базовые программные средства включают: операционные системы (ОС), программные среды, сетевое программное обеспечение и системы управления базами данных. Операционные системы предназначены для управления ресурсами ЭВМ и процессами, использующими эти ресурсы. На настоящее время основные ОС: Windows и Unix.

Любая ГИС работает с данными двух типов данных — пространственными и атрибутивными, следовательно, программное обеспечение должно включить систему управления базами тех и других данных (СУБД), а также модули управления средствами ввода и вывода данных, систему визуализации данных и модули для выполнения пространственного анализа.

Читайте также:  Как найти излишек или недостаток собственных оборотных средств формула по балансу

Прикладные программные средства предназначены для решения для специализированных задач в конкретной предметной области и реализуются в виде отдельных модулей (приложений) и утилит (вспомогательных средств).

Источник

Лекция № 2. Аппаратные средства и программное обеспечение ГИС

Семестр лекции – 10 ч, лаб. – 20ч. зач.

Лекция 1. Теоретические основы географических и земельно- информационных систем

План:

1. Основные понятия

3. Классификация ГИС

5. Сферы применения ГИС

Основные понятия

Геоинформационные системы (ГИС) — это система сбора, обработки, графического представления и анали­за пространственно-распределенных данных. Практически в лю­бой сфере деятельности мы встречаемся с информацией такого рода, представленной в виде карт, планов, схем, диаграмм и пр. Это может быть план здания, карта экологического мониторинга территории, атлас земельного кадастра или карта природных ре­сурсов и т.д. ГИС дает возможность накапливать и анализировать подобную информацию, оперативно находить нужные све­дения и отображать их в удобном для использования виде.

Геоинформационные системы – цифровая модель реального пространственного объекта местности в векторной, растровой и других формах.

ГИС это система аппаратно-программных средств и алгоритмических процедур, созданная для цифровой поддержки, пополнения, управления, манипулирования, анализа, математико-картографического моделирования и образного отображе­ния географически координированных данных.

Отличие ГИС от иных информационных систем проявля­ется в следующем:

— обеспечивает взаимосвязь между любыми количествен­ными и качественными характеристиками географических объ­ектов и явлений, представленных в базе данных в виде точек, линий, площадей и равномерных сеток;

— содержит алгоритмы анализа пространственно координи­рованных данных.

Геоинформатика — это современная научная дисциплина, которая изучает природные и социально-экономические геосис­темы различных иерархических уровней посредством компью­терного моделирования на основе баз данных и баз знаний.

Подобно другим дисциплинам, которые вбирают в себя основы не­скольких наук, геоинформатика формируется на стыке геогра­фии, информатики, теории информационных систем, картогра­фии и других дисциплин с привлечением системного подхода и новейших достижений в области вычислительной техники

Связь ГИС с научными дисциплинами и технологиями:

3. Дистанционное зондирование

4. Топография и фотограмметрия

6. Математика и статистика

Сегодня геоинформатика предстает в виде системы, охва­тывающей науку, технику и производство. Геоинформатика -это не только научная дисциплина, но и технология (ГИС-технология) сбора, хранения, преобразования, отображения и распространения пространственно-координированной информа­ции, целью которой является решение задач инвентаризации, оптимизации и управления геосистемами. Как производство геоинформатика включает в себя изготовление программных и аппаратных средств, создание баз данных, систем управления, стандартных и коммерческих ГИС различного целевого назна­чения и проблемной ориентации.

Взаимосвязи картографии и геоинформатики проявляются в следующих аспектах:

1 тематические и картографические карты — главный ис­точник пространственно — временной информации;

2 системы географических и прямоугольных координат служат основой для координатной привязки всей информации, поступающей и хранящейся в ГИС;

3 карты — основное средство географической интерпрета­ции и организации данных дистанционного зондирования и дру­гой используемой в ГИС информации (статистической, аналити­ческой и т.п.);

4 картографический анализ — один из наиболее эффектив­ных способов выявления географических закономерностей, свя­зей, зависимостей при формировании баз знаний, входящих в ГИС;

5 математико-картографическое и компьютерно-картогра­фическое моделирование — главное средство преобразования информации в процессе принятия решений, управления прове­дения экспертиз, составление прогнозов развития геосистем;

6 картографическое изображение — целесообразная форма представления информации потребителям.

это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска, размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур — главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов.

Например, личная библиотека, в которой может ориенти­роваться только ее владелец, информационной системой не яв­ляется. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Благодаря этому, поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляют со­бой стандартные процедуры, близкие к алгоритмам.

Работа информационных систем заключается в обслужива­нии двух встречных потоков информации: ввода новой инфор­мации и выдачи текущей информации по запросам.

Поскольку главная задача информационной системы — об­служивание клиентов, система должна быть устроена так, чтобы ответ на любой запрос выдавался быстро и был достаточно пол­ным.

Читайте также:  Эффективное средство для кожи вокруг глаз в домашних условиях

Земельно-информационная система – географическая информационная система земельно-ресурсной и земельно-кадастровой специализации.

Отличие ЗИС от других информационных систем обусловлено особенностями их объекта – земли.

Функции ГИС

1 Сбор геоданных (или просто данных): приобретение го­товых электронных карт; конвертация из других форматов; не­посредственная оцифровка с твердой основы; сканирование с твердой основы с последующей векторизацией; векторизация авиационных и космических снимков; непосредственный ввод координат географического объекта.

2 Хранение данных. Существует две основных модели хранения геоданных: векторная, которая хранит географические объекты на карте в виде точек, линий и полигонов и растровая, сохраняющая географический объект в виде множества ячеек, которые покрывают всю область его расположения.

3. Запросы. Существует два основных запроса: идентифи­кация отдельных объектов (определение точного местоположе­ния существующего объекта): где находится и какие атрибуты ему присвоены; идентификация объектов по условию (определе­ние местоположения объекта, который удовлетворяет опреде­лённому условию).

4. Анализ данных. Основные виды анализа геоданных: бу­феризация (какие участки расположены на таком-то расстояние от такого-то объекта и другие запросы такого типа); наложение (объединяются объекты двух слоев для создания нового слоя, содержащего атрибуты обоих слоев, например, наложение поч­вы и растительности); сеть (рассматривается, как соединены ли­нейные объекты и каким образом можно по ним передвигаться);

5. Отображение (осуществляется в виде карт графиков и диаграмм);

6. Вывод информации.

Способы классификации ГИС

Геоинформационные системы могут быть классифициро­ваны по следующим признакам:

— назначению (в зависимости от целевого использования и характера решаемых задач, например: мониторинговые, инвен­таризационные, исследовательские, учебные ГИС и др.);

— проблемно-тематической ориентации (в зависимости от области применения, например: экологические, природопользовательские, социально-экономические, земельно-кадастровые, геологические, чрезвычайных ситуаций, навигационные и др.);

— территориальному охвату (в зависимости от масштаба базы данных, например: глобальные, общенациональные, регио­нальные, локальные, муниципальные);

— способу организации географических данных (в зависи­мости от форматов ввода, хранения, обработки и представления картографической информации).

Эволюция ГИС

История ГИС берет своё начало с конца пятидесятых годов прошлого столетия. Основные достижения в ГИС были получе­ны в США, Канаде и Швеции. Россия и бывший СССР не участ­вовали в мировом процессе создания и развития геоинформаци­онных технологий до середины 1980-х годов. В истории разви­тия геоинформационных систем выделяют четыре периода:

1) Новаторский период (поздние 1950-е — ранние 1970-е гг.). Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы.

2) Период государственных инициатив (начало 1970-х -начало 1980-х гг.). Развитие крупных геоинформационных про­ектов поддерживаемых государством, формирование государст­венных институтов в области ГИС, снижение роли и влияния от­дельных исследователей и небольших групп. Государственная поддержка ГИС стимулировала развитие экспериментальных работ в области ГИС, основанных на использовании баз данных по уличным сетям: автоматизированные системы навигации; системы вывоза городских отходов и мусора; движение транс­портных средств в чрезвычайных ситуациях и т.д.

3) Период коммерческого развития (ранние 1980-е — на­стоящее время). Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значитель­ного числа непрофессиональных пользователей.

4) Пользовательский период (поздние 1980-е — настоящее время). Повышенная конкуренция среди коммерческих произво­дителей геоинформационных технологий услуг дает преимуще­ства пользователям ГИС, доступность и «открытость» про­граммных средств позволяет использовать и даже модифициро вать программы, появление пользовательских «клубов», теле­конференций, территориально разобщенных, но связанных еди­ной тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформацион­ной инфраструктуры.

Сферы применения ГИС

Мониторинг и охрана природной среды. Комплексный кон­троль загрязнений, оценка ущерба от природных и антропоген­ных бедствий, планирование эвакуационных и восстановитель­ных мероприятий.

Поиск и добыча минеральных ресурсов. От разведки до эксплуатации месторождений и рекультивационных мероприя­тий.

Транспортные, инженерные и коммуникационные сети. Планирование, прокладка и эксплуатация, анализ и оптимизация загрузки.

Читайте также:  Универсальное моющее средство для санузлов

Городское хозяйство и региональное управление. Практи­чески весь комплекс вопросов — от работы городских служб и ведения кадастров (систем учёта земельных и других видов ре­сурсов) до перспективного планирования.

Службы безопасности, правопорядка и спасения. Опера­тивный контроль, диспетчеризация и маршрутизация, анализ и прогноз ситуации.

Военное дело. От ведения разведки, анализа местности, планирования и управления боевыми и учебными операциями до учёта военного хозяйства.

Сфера бизнеса. Анализ пространственного распределения клиентов, партнёров и конкурентов, оптимизация работы служ­бы доставки, взаимодействие с органами государственного управления и землепользования, учёт демографических данных. Системы выборов. Оценка пространственного распределе­ния рейтинга, определение наиболее важных участков для аги­тации с учётом действий конкурентов.

ГИС даёт высокоэффективный результат также и в сле­дующих отраслях: местное и государственное управление, неф­тегазовую отрасль, банковское и страховое дело, телекоммуни­кации, операции с недвижимостью, сельское хозяйство, лесное и водное хозяйство, геодезия, навигация.

То, что необходимость в ГИС очень велика, показывают общемировые продажи программного обеспечения для создания геоинформационных систем, сумма которых в 1997 году превы­сила 1 млрд. долларов, а с учётом сопутствующих программных и аппаратных средств достигла почти 10 миллиардов.

Лекция № 2. Аппаратные средства и программное обеспечение ГИС

План:

1. Базовые компоненты ГИС

3. Программное обеспечение ГИС

Базовые компоненты ГИС

Геоинформационные системы включают в себя пять клю­чевых составляющих: аппаратные средства, программное обес­печение, данные, исполнители и пользователи.

Аппаратные средства. Аппаратные средства представляют собой: компьютеры (рабочие станции, ноутбуки, карманные ПК); средства хранения данных (винчестеры, компакт-диски, дискеты, флэш-память); устройства ввода информации (дигитай­зеры, сканеры, цифровые камеры и фотоаппараты, клавиатуры, компьютерные мыши); устройства вывода информации (принте­ры, плоттеры, проекторы, дисплеи).

Программное обеспечение ГИС содержит функции и инст­рументы, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической информации. Они очень сильно различаются в цене и функциональности. Выбор программного обеспечения за­висит от решаемых пользователем задач.

Данные — это данные о пространственном положении и о состоянии объектов. Они собираются и подготавливаются самим пользователем, либо приобретаются у поставщиков. Источники геоданных для ГИС:

• Данные полевой съемки (геодезические и топографические работы).

• Всевозможные табличные и скалярные данные.

• Данные дистанционного зондирования Земли.

• Современные непрерывные технологии (GPS-трассирование, лазерное сканирование).

Исполнители — это люди, которые работают с программ­ными продуктами и разрабатывают планы их использования при решении реальных задач.

Пользователи ГИС — это технические специалисты, разра­батывающие и поддерживающие систему, и обычные сотрудни­ки (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать те­кущие каждодневные дела и проблемы.

Структура ГИС

Структура ГИС, как правило, включает четыре обязатель­ные подсистемы:

1) Ввода данных, обеспечивающую ввод и/или обработку пространственных данных, полученных с карт, материалов дис­танционного зондирования и т.д.;

2) Хранения и поиска, позволяющие оперативно получать данные для соответствующего анализа, актуализировать и кор­ректировать их;

3) Обработки и анализа, которая дает возможность оцени­вать параметры, решать расчетно-аналитические задачи;

4) Представления (выдачи) данных в различном виде (карты, таблицы, изображения, блок-диаграммы, цифровые модели местности и т.д.).

Подсистема ввода информации — это программный или аппаратно-программный блок, отвечающий за получения дан­ных. Например, дигитайзеры, на котором осуществляется оциф­ровка карт, сканер, считывающий изображение в виде растра, электронные геодезические приборы.

Ввод данных — процедура кодирования данных в компьютерно-читаемую форму и их запись в базу данных GIS.

Ввод данных включает три главных шага:

· Их редактирование и очистка

· Геокодирование данных — это генерация геометрических данных на основе табличных значений, представляющих собой почтовые адреса или линейные координаты. Имеются следующие методы: StreetInfo (адресное геокодирование), линейные координаты.

Последние два этапа называются также предобработкой данных.

Типы систем ввода данных:

Ввод с помощью клавиатуры

· Главным образом, для атрибутивных данных

· Редко используется для пространственных данных

· Может быть совмещен с ручным цифрованием

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 3310 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник