Принципы взаимодействия сетевых устройств

Геоинформационные системы

Географические информационные системы (ГИС)

Геоинформационные системы (также ГИС — географическая информационная система) — системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов.

ГИС включают в себя возможности СУБД, редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств и применяются в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне.

Обобщенные функции ГИС-систем

Большинство современных ГИС осуществляют комплексную обработку информации.

Обобщенные функции ГИС-систем:

1. Ввод и редактирование данных;

2. Поддержка моделей пространственных данных;

3. Хранение информации;

4. Преобразование систем координат и трансформация картографических проекций;

5. Растрово-векторные операции;

6. Измерительные операции;

7. Полигональные операции;

8. Операции пространственного анализа;

9. Различные виды пространственного моделирования;

10. Цифровое моделирование рельефа и анализ поверхностей;

11. Вывод результатов в разных формах.

Классификация ГИС

ГИС системы разрабатываются с целью решения научных и прикладных задач по мониторингу экологических ситуаций, рациональному использованию природных ресурсов, а также для инфраструктурного проектирования, городского и регионального планирования, для принятия оперативных мер в условиях чрезвычайных ситуаций др.

Множество задач, возникающих в жизни, привело к созданию различных ГИС, которые могут классифицироваться по следующим признакам:

По функциональным возможностям:

- полнофункциональные ГИС общего назначения;

- специализированные ГИС ориентированы на решение конкретной задачи в какой либо предметной области;

- информационно-справочные системы для домашнего и информационно-справочного пользования.

По архитектурным принципам построения:

- закрытые системы - не имеют возможностей расширения, они способны выполнять только тот набор функций, который однозначно определен на момент покупки.

- открытые системы отличаются легкостью приспособления, возможностями расширения, так как могут быть достроены самим пользователем при помощи специального аппарата (встроенных языков программирования).

По пространственному (территориальному) охвату:

- глобальные (планетарные);

- национальные;

- региональные;

- локальные (в том числе муниципальные).

По проблемно-тематической ориентации:

- общегеографические;

- экологические и природопользовательские;

- отраслевые (водных ресурсов, лесопользования, геологические, туризма и т.д.);

По способу организации географических данных:

- векторные;

- растровые;

- векторно-растровые ГИС.

Примеры ГИС

Интерактивные карты в Интернете

В Интернете можно найти интерактивные карты мира, стран и городов. Для нас наибольший интерес представляют интерактивные карты России и российских городов. Интерактивной картой можно управлять: увеличивать и уменьшать масштаб и сдвигать но всем географическим направлениям (север, юг. запад, восток): http://www.eatlas.ru

Картографический ресурс Google Earth

Google Планета Земля (англ. Google Earth) — проект компании Google, в рамках которого в сети Интернет были размещены спутниковые (или в некоторых точках аэрофото-) изображения всей земной поверхности. Фотографии некоторых регионов имеют беспрецедентно высокое разрешение.

Картографический ресурс Google представляет собой программу-навигатор Google Earth, устанавливаемый на локальный компьютер, и удаленную, находящуюся на серверах в сети Интернет базу географических данных. Основу данных представляют спутниковые снимки и топографические карты. Для визуализации изображения используется трехмерная модель

всего земного шара (с учетом высоты над уровнем моря), которая отображается на экране компьютера.

Программа-навигатор Google Earth позволяет изменить масштаб изображения (увеличение, уменьшение), осуществить сдвиг по осям (вверх, вниз, вправо, влево) и повернуть изображение. В любой точке земной поверхности можно получить координаты этой точки, а также ее высоту над уровнем моря.

Практически вся поверхность суши визуализируется изображениями. имеющими разрешение 15 м/пиксель. Есть отдельные участки поверхности (как правило, столицы и некоторые крупные города), имеющие более подробное разрешение. Например, Москва снята с разрешением 0,6 м /пиксель.

По желанию пользователя можно отобразить на земной поверхности названия населенных пунктов, водоемов, аэропортов, дороги, железные дороги и другую информацию. Имеется также функция измерения расстояния между точками наземной поверхности.

Спутниковая навигация

Для определения географических координат точки, в которой находится пользователь, используются данные, полученных с помощью радиосигналов со спутников. Основой системы должны являться 24 спутника, причем для определения пространственных координат п точного времени требуется принять и обработать навигационные сигналы не менее чем от четырех спутников.

Спутниковая система навигации (англ. Global Navigation Satellite System (GNSS)) — система, предназначенная для определения местоположения (географических координат) наземных, водных и воздушных объектов.

В настоящее время только две спутниковые системы обеспечивают полное и бесперебойное покрытие земного шара – американская GPS и российская ГЛОНАСС. Российская система ГЛОНАСС доступна не только для военного, но и гражданского использования. Максимальная точность измерения военных навигаторов составляет несколько десятков сантиметров, обычная точность гражданских моделей навигаторов составляет несколько метров.

Существуют навигаторы, встроенные в планшетные компьютеры и смартфоны, а также навигаторы, имеющие собственный процессор для необходимых расчетов и дисплей для отображения информации, подключаемые к настольным компьютерам и ноутбукам. Помимо географических координат и точного времени навигатор способен показать текущее положение на электронной карте местности.

В последнее время большое распространение получили автомобильные навигаторы, которые показывают дороги, по которым автомобиль движется. Также навигаторы позволяют проложить оптимальный путь до места назначения.