Классификация геоинформационных систем ГИС основные виды и принципы (7 видео)

Геоинформационные системы (ГИС) – это программные и аппаратные комплексы, предназначенные для сбора, обработки, хранения и анализа геоинформации. Благодаря своим возможностям они являются мощным инструментом для решения различных геоинформационных задач.

Классификация ГИС основана на нескольких основных принципах, которые учитывают специфику задач и требования пользователя:

1. По функциональности: существуют ГИС для офтальмологических и административных задач, а также специальные системы для решения проблем в сфере геофизики, архитектуры, энергетики и других отраслей.

2. По масштабу: большинство ГИС работают как на мировом, так и на региональном и локальном уровнях. Однако некоторые системы могут быть специализированными и предназначенными только для работы с определенной территорией.

3. По типу анализа: существуют ГИС, направленные на проведение точечного, линейного и полигонального анализа геоинформации. Каждый из них имеет свои особенности и инструменты для обработки данных.

4. По способу представления: ГИС могут быть двумерными (представление на плоскости) или трехмерными (представление с учетом высот).

Понимание классификации геоинформационных систем позволяет использовать более эффективные методы и инструменты при работе с геоинформацией. Выбор конкретного типа системы зависит от поставленных задач и требований к анализируемым данным.

Содержание

Классификация геоинформационных систем (ГИС)
Основные принципы классификации ГИС
Принципы разделения по функциональности
Принципы разделения по способу представления данных
Принципы разделения по масштабу пространственных данных
Основные виды геоинформационных систем
ГИС для сбора и хранения геоданных
ГИС для анализа и визуализации геоданных
ГИС для управления и мониторинга ресурсов
🎬 Видео

Видео:Геоинформационные технологииСкачать

Классификация геоинформационных систем (ГИС)

Геоинформационные системы (ГИС) представляют собой инструменты для сбора, хранения, анализа и визуализации географических данных. Они позволяют управлять пространственной информацией и выполнять различные задачи, связанные с географией и картографией.

ГИС можно классифицировать по различным критериям, в зависимости от которых они выполняют определенные функции и предназначены для определенных задач.

Одной из основных классификаций ГИС является их применение:

ГИС для научных исследований — используются для изучения различных географических явлений и феноменов, проведения анализа данных, моделирования и прогнозирования.
ГИС для управления территорией и ресурсами — предназначены для планирования и организации использования территории, управления природными ресурсами, оценки экологического состояния и соблюдения экологических норм.
ГИС для картографии и геодезии — служат для создания и визуализации карт, а также проведения геодезических измерений и определения координат объектов на земной поверхности.
ГИС для транспорта и логистики — используются для планирования маршрутов, управления транспортными потоками, оптимизации логистических процессов и расчета времени доставки.

Кроме того, ГИС можно разделить на классические и веб-ГИС. Классические ГИС представляют собой программные продукты, установленные на компьютере, и обладают более широкими возможностями для обработки и анализа данных. Веб-ГИС предоставляют доступ к географическим данным через интернет и позволяют работать с ними с помощью веб-браузера.

Таким образом, классификация геоинформационных систем (ГИС) основывается на их применении и может включать различные виды ГИС, выполняющие определенные функции и решающие конкретные задачи.

Видео:Геоинформационные системы | Информатика 10-11 класс #28 | ИнфоурокСкачать

Основные принципы классификации ГИС

Классификация геоинформационных систем (ГИС) основывается на нескольких принципах, которые помогают организовать и структурировать разнообразные типы ГИС. Эти принципы важны для понимания и использования ГИС в различных отраслях и областях деятельности.

1. Принципы построения данных: ГИС разделяются на растровые и векторные системы в зависимости от типа данных, с которыми они работают. Растровые системы используют сетку пикселей для представления географической информации, в то время как векторные системы используют точки, линии и полигоны для представления объектов на карте.

2. Принципы предметной области: ГИС могут быть классифицированы в зависимости от предметной области, в которой они используются. Например, существуют ГИС для геологии, экологии, транспорта, здравоохранения и других областей. Каждая область требует своего рода ГИС с определенными возможностями и функциональностью.

3. Принципы масштабирования: ГИС могут быть классифицированы по масштабу, на котором они работают. Существуют ГИС для глобального масштаба, регионального масштаба и местного масштаба. Каждый тип ГИС имеет свои особенности и возможности.

4. Принципы функциональности: ГИС могут быть классифицированы по своей функциональности и возможностям. Некоторые ГИС предоставляют базовую функциональность, такую как отображение карт и анализ географических данных, в то время как другие ГИС имеют расширенные возможности, например, моделирование процессов и принятие решений.

5. Принципы архитектуры: ГИС могут быть классифицированы по своей архитектуре и способу организации компонентов. Существуют клиент-серверные системы, где клиентский компонент работает на пользовательском компьютере, а серверный компонент обрабатывает запросы и предоставляет данные. Также есть распределенные системы, где компоненты ГИС распределены по разным узлам сети.

Знание и понимание этих основных принципов классификации ГИС являются важными для выбора подходящей системы, адаптированной к специфическим требованиям и задачам пользователей.

Принципы разделения по функциональности

Геоинформационные системы (ГИС) могут быть классифицированы по принципу разделения по функциональности. Этот принцип предполагает разделение системы на отдельные модули или слои, каждый из которых выполняет определенные функции.

В основе разделения по функциональности лежит идея использования отдельных компонентов для выполнения специализированных задач. Это позволяет объединить различные функции в единый комплекс и обеспечить гибкость и масштабируемость системы.

Одним из главных принципов разделения по функциональности является модульность системы. Каждый модуль отвечает за определенную функцию и может быть легко заменен или модифицирован без влияния на работу всей системы. Это позволяет разрабатывать и внедрять новые функции и улучшать существующие без перестройки всей системы.

Другим важным принципом разделения по функциональности является иерархическая организация системы. В рамках такой организации различные функции разбиваются на отдельные уровни, которые взаимодействуют друг с другом. Это позволяет обеспечить гибкость и масштабируемость системы, а также облегчает разработку и внедрение новых функций.

Также разделение по функциональности может включать в себя применение различных технологий и методов. Например, для выполнения различных функций системы могут использоваться разные базы данных, языки программирования, алгоритмы и т.д. Это позволяет обеспечить оптимальную работу системы и достичь наилучших результатов.

Принципы разделения по функциональности являются основой для разработки и использования геоинформационных систем. Они позволяют создавать гибкие, масштабируемые и эффективные системы, способные решать широкий спектр задач в области геоинформатики.

Принципы разделения по способу представления данных

Существуют различные принципы классификации геоинформационных систем (ГИС), один из которых основан на способе представления данных. Возможности представления информации в ГИС очень важны, так как они оказывают непосредственное влияние на анализ и обработку геопространственных данных. Принципы разделения по способу представления данных в ГИС обеспечивают выбор наиболее подходящего технического средства для работы с определенным типом данных.

1. Растровое представление данных

Растровое представление данных основано на дискретизации объектов и является наиболее распространенным способом в ГИС. Оно представляет собой разбиение пространства на ячейки или пиксели, каждый из которых содержит информацию о значении некоего атрибута. Растровая модель часто используется для представления спутниковых снимков, высотных моделей и изображений.

2. Векторное представление данных

Векторное представление данных используется для точного представления геометрических объектов и их атрибутивной информации. Оно основано на определении точек, линий и полигонов, которые образуют геометрические объекты. Векторная модель представления данных позволяет точно описывать форму и положение объектов и легко обрабатывать и анализировать их свойства.

3. Трехмерное представление данных

Трехмерное предствление данных используется для работы с пространственными объектами, имеющими третью размерность — высоту. Этот тип представления данных широко используется в городском планировании, архитектуре, гидрологии и других областях, где требуется изучение вертикальных аспектов географических данных.

Каждый из принципов разделения по способу представления данных в ГИС имеет свои преимущества и ограничения, поэтому выбор конкретного способа зависит от типа данных, которые требуется обрабатывать, и цели исследования или работы. Применение различных способов представления данных позволяет строить более точные модели и анализировать географическую информацию на более высоком уровне.

Принципы разделения по масштабу пространственных данных

Первым принципом разделения является дискретность данных. Дискретность определяет минимальный размер объектов, которые можно представлять в ГИС. Чем меньше дискретность, тем более детализированно объекты будут отображаться на карте. Например, если дискретность равна 10 метрам, то каждый объект будет представлен в виде точки или полигона с минимальным размером 10 метров. Это позволяет учитывать малые объекты, но требует большого количества памяти для хранения данных.

Вторым принципом является масштабируемость данных. Масштабируемость определяет возможность изменения масштаба представления данных без потери деталей. ГИС должна позволять пользователю увеличивать или уменьшать масштаб карты, сохраняя при этом все объекты и атрибуты. Это позволяет работать с данными разного уровня детализации и проводить анализ на разных масштабах.

Третьим принципом является генерализация данных. Генерализация предполагает сокращение деталей объектов при уменьшении масштаба карты. Например, при увеличении масштаба с 1:1000000 до 1:10000, мелкие детали, такие как деревья или столбы, могут быть удалены, чтобы сделать карту более читаемой. Генерализация позволяет создать карту оптимального масштаба для конкретной задачи.

Четвертым принципом является гибкость представления данных. ГИС должна обеспечивать возможность представления данных в разных графических и табличных форматах. Пользователи могут выбирать наиболее удобный формат для работы с данными, например, векторный или растровый, что позволяет осуществлять различные виды анализа и визуализации данных.

Принципы разделения по масштабу пространственных данных позволяют создавать геоинформационные системы, которые могут обрабатывать и представлять данные на разных масштабах, учитывая потребности пользователей и особенности конкретных задач.

Видео:Геоинформационная система ГИС урок 1 теорияСкачать

Основные виды геоинформационных систем

1. Десктопные (локальные) ГИС. Это наиболее распространенный тип ГИС, который работает непосредственно на компьютере пользователя. Десктопные ГИС обладают широким спектром функций и могут быть использованы для выполнения различных задач, включая создание карт, анализ пространственных данных и моделирование.

2. Веб-ГИС. Веб-ГИС представляют собой геоинформационные системы, доступные через интернет. Они позволяют пользователям просматривать, анализировать и взаимодействовать с географическими данными через веб-браузер. Веб-ГИС обычно предоставляют широкий спектр функций и могут быть использованы для создания интерактивных карт, анализа данных и взаимодействия с другими пользователями.

3. Мобильные ГИС. Мобильные ГИС предназначены для работы на мобильных устройствах, таких как смартфоны и планшеты. Они позволяют пользователям получать доступ к географическим данным в режиме реального времени и выполнять различные задачи на местности, например сбор данных, навигацию и отслеживание объектов.

4. Облачные ГИС. Облачные ГИС представляют собой геоинформационные системы, которые работают на удаленных серверах и доступны через интернет. Они позволяют пользователям хранить, обрабатывать и анализировать географические данные в облаке. Облачные ГИС позволяют улучшить коллаборацию и обмен данными между пользователями.

5. 3D ГИС. 3D ГИС предоставляют возможность визуализации и анализа географических данных в трехмерном пространстве. Они позволяют создавать и манипулировать трехмерными моделями ландшафта, зданий и других географических объектов. 3D ГИС находят применение в различных отраслях, включая градостроительство, архитектуру и экологию.

Каждый из перечисленных видов ГИС имеет свои преимущества и недостатки, и выбор конкретной системы зависит от задачи и требований пользователя.

ГИС для сбора и хранения геоданных

Геоинформационные системы (ГИС) представляют собой незаменимые инструменты для сбора и хранения геоданных. Они позволяют визуализировать и анализировать пространственную информацию, а также выполнять операции по сбору, хранению и обработке данных, связанных с конкретными местоположениями на Земле.

Сбор геоданных является одним из главных функциональных составляющих ГИС. С помощью специализированных инструментов и технологий, таких как глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС), аэрофотосъемка, лазерное сканирование и др., ГИС позволяют собирать точные и подробные геоданные различных типов. Эти данные включают в себя координаты объектов, высотные характеристики, атрибутивные данные и другую информацию, необходимую для создания точной картографической модели.

Хранение геоданных также является важной задачей для ГИС. Для эффективного хранения и управления такими данными используются специализированные геодатабазы, которые обеспечивают быстрый доступ к информации и возможность ее дальнейшей обработки. Геодатабазы обычно предоставляют широкий спектр инструментов для организации и структурирования данных, а также для обеспечения их целостности и безопасности.

Значимость ГИС для сбора и хранения геоданных распространяется на различные сферы деятельности. Например, в геодезии и картографии ГИС помогают создавать точные карты и прогнозные модели рельефа, а также выполнять геодезические измерения и трассировку путей. В инженерии и строительстве ГИС используются для планирования, проектирования и контроля строительных работ. В энергетике и экологии ГИС позволяют анализировать состояние ресурсов, прогнозировать опасности и разрабатывать экологические меры.

ГИС для анализа и визуализации геоданных

Геоинформационные системы (ГИС) в настоящее время широко используются для анализа и визуализации геоданных. Они представляют собой программное обеспечение, которое позволяет собирать, хранить, обрабатывать и анализировать географическую информацию.

Геоданные могут включать в себя информацию о местоположении объектов на земной поверхности, такую как координаты точек, линий и полигонов. Они могут быть представлены в виде картографических данных, спутниковых изображений, аэрофотоснимков, высотных моделей, данных дистанционного зондирования и других источников.

ГИС обладают различными функциональными возможностями, которые позволяют проводить анализ геоданных. Важной функцией ГИС является возможность создания и редактирования географических объектов. С помощью ГИС можно создавать новые объекты, редактировать их атрибуты и определять их пространственные отношения.

ГИС также предоставляют средства для проведения пространственного анализа геоданных. Они позволяют выполнять операции буферизации, пересечения, объединения и разделения географических объектов. Это позволяет проводить сложные аналитические задачи, такие как построение тепловых карт, определение зон риска или оптимальных маршрутов.

Визуализация геоданных — еще одна важная функция ГИС. Они позволяют создавать карты, которые отображают географическую информацию. Визуализация может осуществляться в виде плановых карт, трехмерных моделей или интерактивных карт на веб-сайтах.

В результате ГИС позволяют улучшить понимание и принятие решений, основанных на географических данных. Они широко применяются в различных сферах, таких как геология, геодезия, городское планирование, сельское хозяйство, экология, география и др.

ГИС для анализа и визуализации геоданных играют ключевую роль в современных исследованиях и практических задачах. Они помогают находить закономерности, прогнозировать тренды, находить оптимальные решения и эффективно управлять ресурсами.

Таким образом, в самом широком смысле, ГИС для анализа и визуализации геоданных являются мощным инструментом для работы с пространственной информацией и открывают широкие возможности для исследований и приложений в различных областях деятельности.

ГИС для управления и мониторинга ресурсов

Геоинформационные системы (ГИС) играют важную роль в управлении и мониторинге различных ресурсов. Они позволяют эффективно собирать, хранить, обрабатывать и анализировать геопространственные данные, обеспечивая управленцам и специалистам необходимую информацию для принятия взвешенных решений и оптимального использования ресурсов.

Одним из типов ГИС, применяемых для управления и мониторинга ресурсов, является георесурсная информационная система. Она специализируется на сборе и анализе данных о природных ресурсах, таких как вода, почва, леса и т.д. Эта система позволяет оценить текущее состояние ресурсов, прогнозировать их изменения, а также определить оптимальные стратегии использования для достижения устойчивого развития.

Еще одним важным классом ГИС для управления и мониторинга ресурсов является геоэкологическая информационная система. Она предназначена для анализа влияния хозяйственной деятельности на окружающую среду и оценки экологического состояния регионов. С помощью данной системы можно выявить экологические проблемы, определить их причины и разработать меры по их устранению или минимизации.

Важным компонентом ГИС для управления и мониторинга ресурсов является база геоданных. Она содержит информацию о различных ресурсах в виде географических объектов, атрибутивных данных и пространственных отношений между ними. База данных в ГИС позволяет проводить разнообразные анализы, визуализировать данные на картах, строить отчеты и представлять результаты анализов в удобной форме для принятия решений.