- •Часть 1. Географические информационные системы 9
- •Часть 2. Аппаратное обеспечение гис 98
- •Часть 3. Программное обеспечение гис 121
- •Введение
- •Часть 1. Географические информационные системы
- •1. Современные технологии в географии
- •1.1. Определение гис
- •1.2. Классификации гис по назначению, тематике, территориальному охвату, способу организации географических данных
- •1.3. История развития аппаратно-программных средств гис
- •1.4. Функциональные возможности гис
- •1.5. Нормативные документы и законодательство, регулирующие создание и эксплуатацию гис
- •2. Источники данных для гис
- •2.1. Географические карты
- •2.2. Данные дистанционного зондирования
- •2.3. Система спутникового позиционирования
- •2.4. Данные сапр
- •2.5. Геодезические технологии
- •3. Организация информации в гис
- •3.1. Географические объекты
- •3.2. Пространственная информация в гис
- •3.3. Векторный способ цифрового представления пространственных данных
- •3.4. Модели организации связи между пространственными объектами: векторно-нетопологическая модель, векторно-топологическая модель
- •3.5. Атрибутивная информация в гис
- •3.6. Понятие слоя, покрытия
- •3.7. Геореляционные отношения. Связывание объектов и атрибутов в гис
- •3.8. Растровый способ цифрового представления пространственных данных
- •3.9. Гриды как способ цифрового представления пространственных данных
- •3.10. Tin как способ цифрового представления пространственных данных
- •3.11. Объектно-ориентированный подход в гис
- •3.12. Проекции и проекционные преобразования в гис
- •3.13. Координаты. Ошибка регистрации тиков (rms). Десятичные градусы
- •3.14. Геопривязка изображений в гис. Реперные точки. Мировой файл (wf)
- •3.15. Классификаторы картографической информации для гис
- •4. Моделирующие функции в гис
- •4.1. Картографическая алгебра. Оверлейные операции
- •4.2. Операции вычислительной геометрии (буферы)
- •4.3. Картографическая генерализация
- •4.4. Построение моделей непрерывно распределенных признаков
- •4.4.1. Цифровые модели рельефа и местности
- •4.5. Сетевой анализ
- •4.6. Операции с трехмерными объектами
- •5. Дизайн базы данных гис
- •5.1. Основы проектирования дизайна базы данных гис
- •5.2. Пилотный проект гис
- •5.3. Общие требования к документированию гис
- •6. Опыт применения гис
- •6.1. Использование гис-технологий
- •6.2. Глобальные и международные проекты
- •6.3. Национальные программы
- •7. Перспективы развития гис
- •7.2. Интеграция гис и глобальной сети интернет. Web-картографирование
- •7.3. Экспертные системы и гис
- •7.4. Геоиконика и гис
- •Часть 2. Аппаратное обеспечение гис
- •1. Аппаратные средства гис
- •2. Периферийные устройства ввода данных в гис
- •2.1. Дигитайзер
- •2.2. Сканер
- •3. Подготовка сканированной информации для использования в гис
- •4. Способы ввода графической информации в гис
- •4.1. Экспресс-оценка точности цифровых карт
- •4.2. Форматы графических данных
- •4.3. Обменные форматы в гис. Проблемы стандартизации обменных форматов
- •5. Периферийные устройства вывода данных гис
- •5.1. Принтеры
- •5.2. Плоттеры
- •5.3. Цветовая калибровка плоттеров и принтеров
- •6. Подготовка к печати пространственных данных гис
- •Часть 3. Программное обеспечение гис
- •1. Рынок программных гис продуктов
- •2. Функциональная и предметная классификации программного обеспечения гис
- •3. Обзорные характеристики некоторых программных продуктов для работы с гис
- •3.1. Комплекс программных продуктов esri Inc., сша
- •3.2. Комплекс программных продуктов кб «Панорама» (Россия)
- •3.4. Векторный редактор GeoDraw (г.Москва, Россия)
- •3.5. Комплекс программных продуктов для гис Autodesk Inc., сша
- •3.6. Геоинформационная система Map Manager (бгу, г.Минск, Беларусь)
- •3.7. Комплекс программных продуктов Credo (г.Минск, Беларусь)
- •3.8. Векторизатор EasyTrace (г.Рязань, Россия)
- •3.9. Color Processor – растровый процессор (Россия)
- •Литература и ресусы интернет
Часть 2. Аппаратное обеспечение гис
1. Аппаратные средства гис
Задачи ГИС резко выделяются из других проблем, решаемых с помощью современной вычислительной техники. Для успешного использования всех преимуществ компьютерного проектирования и моделирования необходимо специализированное аппаратное обеспечение.
В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ - от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров. Для ввода географической информации в ГИС необходимы периферийные устройства ввода - дигитайзеры, сканеры, устройства ввода данных и позиционирования курсора (клавиатура, мышь) и специализированная геодезическая аппаратура. Для вывода географической информации из ГИС необходимы периферийные устройства вывода, к которым относятся принтеры, плоттеры и некоторая другая специализированная аппаратура. Для хранения и архивирования информации необходимы устройства хранения информации (магнитооптические диски, сменные ZIP-диски, перезаписываемые оптические диски, стриммеры для резервного копирования данных).
Базовые технические характеристики компьютеров, используемых в ГИС, в целом определяются основными структурными компонентами:
микропроцессором, который управляет работой компьютера и выполняет все вычисления. В настоящее время наибольшее распространение получили процессоры Pentium Intel, AMD, Cyrix. Быстродействие компьютера зависит от частоты используемого процессора - 1000, 1600 МГц и т.д.;
оперативной памятью, в которой располагаются программы, выполняемые компьютером в момент их работы, и используемые ими данные. От объема оперативной памяти сильно зависит быстродействие ГИС;
контроллеры, которые управляют работой различных устройств компьютера (монитор, накопитель на магнитных и оптических дисках дисках и т.д.) и периферии (мышь, принтер, плоттер, сканер и т.д.).
На сегодняшний день для комфортной работы с программным ГИС-обеспечением можно рекомендовать следующую конфигурацию персонального компьютера - Pentium IV (процессор) / 512 MB (емкость оперативной памяти) / 40 GB (емкость жесткого диска) / 64 MB (емкость видеопамяти) / 17'' SVGA (размер диагонали цветного монитора).
Рабочая станция - это гораздо более мощный компьютер, отличительной особенностью которого является возможность подключения большого количества менее мощных персональных компьютеров. Поскольку функционирование большинства ГИС связано с манипулированием графикой высокого качества, что требует огромных ресурсов по объему памяти и скорости работы, то рабочие станции в ГИС-технологиях получили наибольшее распространение. Базовые технические характеристики рабочих станций также определяются основными структурными компонентами: процессором, видеосистемой, системным интерфейсом. В настоящее время пользователи ГИС располагают рабочими станциями на базе разнообразных архитектур (RISC, SPARC, MIPS, PowerPC, Pentium Pro и т.д.) различных производителей (SUN, Silicon Graphics, Digital, Hewlett-Packard, IBM и др.).
По способу объединения технических средств можно выделить автономные рабочие станции; многотерминальные ЭВМ; одноранговая локальная сеть; локальная сеть с выделенным сервером; гетерогенная сеть со сложной структурой. По используемым техническим средствам и периферийному оборудованию ГИС можно выделить:
ГИС минимальной конфигурации - монитор 15 дюймов, устройства ввода данных и позиционирования курсора (клавиатура, мышь), устройства вывода информации (матричный, струйный или лазерный (светодиодный) принтеры формата А4; карандашный, перьевой или струйный плоттер формата А1), устройства хранения информации (стриммер для резервного копирования данных).
Технически развитые ГИС - один или несколько мониторов от 17 дюймов и выше, устройства ввода данных и позиционирования курсора (клавиатура, мышь); дигитайзер (цифровой планшет) формата А0; сканер формата А1-А0; устройства вывода информации (струйный или лазерный принтер формата А3-А4); один или несколько плоттеров формата А1-А0 (перьевой рулонный, струйный, лазерный); устройства хранения информации (магнитооптические диски, сменные ZIP-диски, перезаписываемые оптические диски).
В настоящее время на рынке представлен широкий ассортимент аппаратного обеспечения ГИС такого, как мощные графические рабочие станции отечественного и зарубежного производства; серверы для управления корпоративными данными; графические планшеты (дигитайзеры); профессиональные широкоформатные плоттеры и сканеры; инженерные широкоформатные копировальные устройства.