Презентація на тему:
Основи геоінформаційних технологій аналізу та моделювання

План лекції Основи геоінформаційних технологій аналізу та моделювання Лекція 5 з курсу Геоінформаційні системи для студентів-географів Слайд 1 Загальні призначення та зміст геоінформаційних технологій - слайди 3-8 Поняття бази просторових даних, растрова та векторна моделі - слайди 9-28 Введення даних в ГІС - слайди 30-41 Геомоделювання та візуалізація на сучасних ГІС-платформах - слайди 43-51 © С. Костріков, 2012

1. Загальні призначення та зміст геоінформаційних технологій Слайд 2 © С. Костріков, 2012

Загальні завдання ГІС-технологій Створення високоякісної картографічної продукції; Зв'язування графічних об'єктів з інформацією у базах даних; Подання даних у вигляді карт, діаграм, графіків, схем; Аналіз просторових даних, моделювання обстановки; Підтримка ухвалення управлінських і оперативних рішень; Інтеграція даних з різних джерел інформації; Взаємодія з іншими інформаційними системами і технологіями. Слайд 3 © С. Костріков, 2012

Загальні завдання ГІС-технологій (продовження) Відображення на картографічній основі об'єктів інтересу певних підрозділів установи; Відображення на картографічній основі у вигляді ділової графіки (локалізовані діаграми, графіки, таблиці, растрова інформація і тому подібне) показників, що знаходяться у базах цих різних систем; Вирішення питань оптимізації транспортних потоків, розміщення об'єктів бізнесу компанії, скорочення витрат та ін.; Аналіз і планування діяльності компанії в різних регіонах по заданих параметрах; Поширення картографічної інформації по локальних і глобальних комп'ютерних мережах. © С. Костріков, 2012 Слайд 4

Процес вивчення природного довкілля та антропогенної інфраструктури ДДЗ Геодезичні вимірювання GPS Фотограметрія Лазерне сканування Збір даних Управління даними Візуалізація Прив'язка Обробка Перетворення Аналіз Отримання Збір даних та Обладнення Створення похідних даних через ПЗ + = Достовірні та сучасні просторові дані © С. Костріков, 2012 Слайд 5

Настільні ГІС Вбудовувані ГІС-компоненти ГІС-сервери корпоративного рівня Інфраструктурні ГІС-рішення державного рівня Польові ГІС / Мобільні ГІС . . . . . . . засновані на світових ІТ-стандартах ГІС-Платформи © С. Костріков, 2012 Слайд 6

Базові визначення щодо ГІС "Геопросторові дані" - це інформація, яка ідентифікує географічне місцерозташування і властивості природних або штучно створених об'єктів, а також їх меж на землі. Ця інформація може бути отримана з допомогою (окрім інших шляхів), дистанційного зондування, картографування і різних видів зйомок. Географічні дані містять чотири інтегровані компоненти: місце розташування, властивості і характеристики, просторові стосунки, час © С. Костріков, 2012 Слайд 7

© С. Костріков, 2012 Слайд 8

2. Поняття бази просторових даних, растрова та векторна моделі Слайд 9 © С. Костріков, 2012

© С. Костріков, 2012 Слайд 10

© С. Костріков, 2012 Слайд 11

Слайд 12 © С. Костріков, 2012 Переважна більшість первинних ГІС-данних є растровими, і вона обробляються на різних ГІС-платформах через функціональність Data Interoperability

© С. Костріков, 2012 Слайд 13 У растровій моделі даних кожен піксель може характеризуватися значенням, наприклад, висоти дискретної ділянки території. По суті, це приводить до того, що безперервне просторове явище одержує дискретне зображення

Угоди, прийняті для растрової ГІС (продовження) Крім того, піксель ще і займає деяку площу, зі збільшенням якої у растрової моделі даних знижується точність зображення поверхні. Важливим, як і розмір пікселя, є розташування в його межах реального значення висоти. Воно може бути в центрі пікселя або в одному з чотирьох його кутів. При аналізі топографічних поверхонь вибір цих точок матиме вплив на результати обчислень. Якщо значення висоти належить до одного з чотирьох кутів, то обчислені відстані змістяться щонайменше на половину ширини пікселя. Тому, перш ніж аналізувати такі величини, як відстані, ухил або експозиція схилу, належить уточнити, де саме растрова ПС розміщує значення висот. © С. Костріков, 2012 Слайд 14

2D / 3D моделювання на підставі растру та вектору © С. Костріков, 2012 Слайд 15

© С. Костріков, 2012 Слайд 16

Угоди, прийняті для растрової ГІС (продовження) Значення: Одиниця інформації, що зберігається в шарі для кожного пікселя або осередку. Осередки однієї зони (чи району) мають однакове значення; Місце розташування : Найменша одиниця географічного простору, для якого можуть бути приведені які-небудь характеристики або властивості (піксель, осередок, чарунка); Така частка картографічного плану однозначно ідентифікується впорядкованою парою координат - номерами рядка і стовпця. Слайд 17 © С. Костріков, 2012

© С. Костріков, 2012 Слайд 18

Приклад векторного подання просторових об’єктів (підписи російською) © С. Костріков, 2012 Слайд 19

© С. Костріков, 2012 Слайд 20

Слайд 21 © С. Костріков, 2012

© С. Костріков, 2012 Слайд 22

Приклад шарів, складених із просторових об’єктів лінійного типу © С. Костріков, 2012 Слайд 23

Приклад шарів, складених із просторових об’єктів полігонального типу © С. Костріков, 2012 Слайд 24

© С. Костріков, 2012 Слайд 25

Топологічне подання векторних об’єктів © С. Костріков, 2012 Слайд 26

Зіставлення растрової та векторної моделей © С. Костріков, 2012 Слайд 27

Переваги Растрова модель 1. Проста структура даних 2. Ефективні оверлейні операції 3. Робота із складними структурами 4. Робота зі знімками Векторна модель 1. Компактна структура 2. Топологія 3. Якісна графіка Слайд 28 © С. Костріков, 2012

3. Введення даних в ГІС Слайд 29 © С. Костріков, 2012

© С. Костріков, 2012 Слайд 30

Типи систем введення даних © С. Костріков, 2012 Слайд 31

Типи систем введення даних (продовження) © С. Костріков, 2012 Слайд 32

Типи систем введення даних (продовження) Слайд 33 © С. Костріков, 2012

Типи систем введення даних (продовження) © С. Костріков, 2012 Слайд 34

Типи систем введення даних (продовження) © С. Костріков, 2012 Слайд 35

Проблеми цифрування карт © С. Костріков, 2012 Слайд 36

Проблеми цифрування карт (продовження) © С. Костріков, 2012 Слайд 37

Проблеми цифрування карт (продовження) © С. Костріков, 2012 Слайд 38

Проблеми цифрування карт (продовження) © С. Костріков, 2012 Слайд 39

Проблеми цифрування карт (продовження) © С. Костріков, 2012 Слайд 40

Обробка знімків «Сирі» зображення Підготовка Створення зображення для використання в ГІС Збір Аналіз зображення Імпорт і «очищення» Ортотрансформування, Мозаїка, балансування кольорів Класифікація поверхні Визначення змін та аналіз База геоданих інформація ГІС-коректне зображення © С. Костріков, 2012 Слайд 41

4. Геомоделювання і візуалізація на сучасних ГІС-платформах Слайд 42 © С. Костріков, 2012

…відкрита, розподілена і мережна ArcGIS ArcIMS Arc Explorer HTML браузер ArcView ArcEditor ArcInfo ArcObjects Геобаза даних ArcPad Web-сервіси Arc клиенты Arc-сервера ArcSDE JAVA вьювер ArcReader © С. Костріков, 2012 Слайд 43

Масштабування продуктів ArcGIS Desktop Доступ до даних Картографія Запити Геокодування Просте редагування Надбудова Доступ до даних Перегляд Запити Розширена геообробка Редагування + + ArcView ArcEditor ArcInfo ArcReader Слайд 44

Розрахунок розподілу рівню грунтових вод на проммайданчику Объекту “Укриття” Слайд 45 © С. Костріков, 2012

Існуюче подання картографічної інформації – необхідність муніципальної ГІС Система управління міськими ресурсами і територією, яка склалася в практиці, перестала повною мірою виконувати функції регулювання розвитку міста. Старі методи представлення інформації про розвиток міста, про існуюче планування та нові забудови не дозволяють повною мірою проаналізувати ситуацію, що склалася. © С. Костріков, 2012 Слайд 46

Існуюче подання картографічної інформації (продовження) Робочі матеріали - планшети масштабу 1:500 дуже важко піддаються прочитанню і кваліфікованому аналізу фахівцями різних міських технічних служб. © С. Костріков, 2012 Слайд 47

Принципово нове подання інформації через візуалізацію в ГІС Сучасне подання інформації в електронному вигляді, засноване на розбитті усієї картографічної символьної інформації на графічні "шари" з паралельним представленням описової інформації у вигляді таблиць, графіків і так далі, що спрощує використання, читання і аналіз матеріалу. © С. Костріков, 2012 Слайд 48

Ділянка місцевості з відображенням ряду його кількісних і якісних показників Слайд 49

Житлові будинки Слайд 50 © С. Костріков, 2012

Продовження розгляду 4-го питання на конкретному прикладі – в окремій презентації Слайд 52