Обучающий зачёт
методическая разработка по теме


Предварительный просмотр:

Контроль знаний и умений студентов – один из важнейших элементов учебного процесса. От его правильной организации во многом зависят эффективность управления учебно-воспитательным процессом и качество подготовки будущего специалиста. Обучение не может быть полноценным без регулярной и объективной информации о том, как усваивается студентами материал, как они применяют полученные знания при выполнении лабораторных  работ,  практических занятий, учебных и других практик.

Благодаря контролю между преподавателями и студентами устанавливается «обратная связь», которая позволяет оценивать динамику усвоения учебного материала, действительный уровень овладения системой знаний, умений и навыков и на основе их анализа вносить соответствующие коррективы в организацию учебного процесса.

Используя приёмы вовлечённого обучения, можно на зачёте по любой дисциплине проверить степень усвоения значительно большего объёма материала, чем обычно. Одновременно с контролем знаний при этом осуществляется ликвидация возможных пробелов.

Цели и достоинства метода:

      - обеспечить контроль усвоения и понимания большего объёма изученного материала, а не только вопросов, заключённых в зачётные листы;

      - снять психологическую напряжённость, свойственную любому зачёту, проверке знаний;

      - систематизировать знания, умения и навыки, приобретённые студентами в логической последовательности, а значить частично реализовать функцию обучения;

      - ликвидировать возможные пробелы в знаниях и умениях обучающихся по  дисциплине;

      - исключить случайность оценки, т.к. знания проверяются одновременно не по двум вопросам, а по трём направлениям, включая теоретические и практические вопросы;

       - оценивать знания и умения обучающихся более объективно, принимая во внимание большой объём контролируемого материала и возможности сравнения ответов обучающихся между собой.

Обучающий зачёт – хороший метод систематизации изученного материала,  устранения возможных пробелов и углубления понимания дисциплины по окончании её изучения.

Каждый обучающийся получает возможность проявить себя и показать по самостоятельному применению  определённые знания, умения и навыки по дисциплине.

Такой метод проведения зачёта полезен и для проверки развития общих навыков обучаемых: концентрация внимания, умения самостоятельно работать и др.

По такому принципу можно проводить и экзамен.

Рекомендации по проведению обучающего зачёта.

Для проведения обучающегося зачёта  разрабатываются индивидуальные задания для студентов:  тесты по темам дисциплины (приложение 1); карточки с  заданиями по вариантам (прил.2); карточки с  практическими зачётными заданиями по вариантам при работе на ПК (прил.3); зачётные листы на каждого студента (прил.4); критерии оценки (прил.5); зачётная ведомость; листы чистой бумаги, ручки и другие необходимые принадлежности в зависимости от изучаемой дисциплины, электронный журнал (прил.6).

В начале зачёта преподаватель назначает двух экспертов из числа студентов, которые оценивают каждого студента по разработанным критериям (прил.5). Каждый студент группы должен поэтапно выполнить три задания самостоятельно.

Перед зачётом обучающиеся проходят  инструктаж. Каждый студент должен знать, чего  ждёт от него преподаватель и что даёт каждому из них проведение зачёта по такой схеме.

Зачёт проводится в оборудованном  помещении, т.е. в  учебном  кабинете «Информационные технологии в профессиональной деятельности» с посадочными  местами  по количеству обучающихся;  рабочее место преподавателя; компьютеры; мультимедиа-система.

         Для сдачи зачёта в кабинет приглашается сразу вся группа. После того как студент возьмёт задание и сядет за своё рабочее место, преподаватель даёт  возможность им в течение определённого времени самостоятельно выполнить практические задания. Пока обучающиеся работают индивидуально,  эксперты наблюдают за их работой. По  окончании  индивидуальной работы студенты понимают руку, и эксперты подходят к каждому и  проверяют, оценивают правильность выполнения задания по критериям, оценку записывают в зачётный лист. После каждой проверки задания у студентов эксперты говорят оценки преподавателю, и преподаватель выставляет их в электронный журнал, используя мультимедиа-систему . Каждый студент по завершению индивидуальной работы получает три оценки  и подходит с зачётным листом к преподавателю, который выводит общую оценку по зачёту в журнал

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обучающий зачёт требует дополнительной затраты времени от преподавателя для подготовки и проведения, исключает списывание. Отличается новизной обстановки, позволяет  студентам быть более уверенными в своих  знаниях  и  самостоятельно применять умения и навыки, творчески и логически мыслить. Обучающий зачёт решает и воспитательную функцию, потому что глубоко затрагивает эмоциональную сферу личности. Контроль дисциплинирует студентов, воспитывает у них чувство ответственности за свою работу. Методическая сторона данного вида контроля позволяет увидеть позитивные и негативные стороны с целью выбора наиболее оптимальных вариантов обучения.

Тесты для контроля знаний представляют собой совокупность стандартизированных заданий возрастающей сложности. Тесты благодаря наличию эталона ответа позволяют объективно и с высокой степенью достоверности определять уровень знаний и умений обучаемых.  В соответствии с этим различают:

       - тесты первого уровня – это задания закрытой формы с выбором одного или нескольких правильных ответов, задания на установление соответствия;

       - тесты второго уровня – это задания открытой формы – на дополнение в  тесты-подстановки, конструктивные тесты;

       - тесты третьего уровня –это задания на установление правильной последовательности действий, операций в каком-либо процессе или виде деятельности.

Например:
 1. Система управления базами данных представляет собой программный   продукт, входящий в состав:

 А. Операционной системы

 Б. Систем программирования

 В.  Уникального программного обеспечения

2. Современные информационные технологии (ИТ) это - :
А. системы операций по сбору, хранению, обработке и передаче информации, осуществляемых с использованием ПК.

Б. построена на принципе централизации учётов.

В. система для обеспечения выполнения основных функций ОВД



Предварительный просмотр:

Департамент агропромышленного комплекса Белгородской области

ОГБОУ СПО «Красногвардейский сельскохозяйственный техникум»

Методика проведения  обучающего зачёта

по дисциплине «Информационные технологии

 в профессиональной деятельности»

(методическая разработка урока)

г. Бирюч,

2012г.

       

Рассмотрено

на заседании ПЦК

общеобразовательных дисциплин


Протокол №

от «___» ______________ 2012 г.


Председатель:

_______________ М.В. Овчарова

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора по УР

________________ Т.Н. Митусова


«___» ______________ 2012 г.

Рецензент:

цикловая комиссия общеобразовательных дисциплин

ОГБОУ СПО «Красногвардейский сельскохозяйственный техникум»

председатель ПЦК общеобразовательных дисциплин М.В. Овчарова

Составитель: Н.В. Овчарова

преподаватель общеобразовательных дисциплин

ОГБОУ СПО «Красногвардейский сельскохозяйственный техникум»

Методическая разработка урока предназначена для  преподавателей техникума с целью оказания практической помощи в проведении обучающего зачёта  по дисциплине  и рассчитана на её творческое применение.

В данной методической разработке изложена методика проведения  обучающего зачёта  по дисциплине состоящей из самостоятельного индивидуального  выполнения  теоретических и практических заданий студентами и оценка их знаний, умений и навыков.

Оглавление

                                                                                           

                                                                                            стр.

                  Введение                                                                                    4

           

             I.  Основная часть                                                                          5

                  1.1. Подготовка

                  1.2. Инструктаж обучающихся перед зачётом

                  1.3. Оборудование помещения

                  1.4. Роль преподавателя

                 

             II.    Заключение                                                                            6

             III.  Список литературы                                                               7

               

             IV.  Рецензия                                                                                 8

              V.  Приложения                                                                           9                                                                        

ВВЕДЕНИЕ

Контроль знаний и умений студентов – один из важнейших элементов учебного процесса. От его правильной организации во многом зависят эффективность управления учебно-воспитательным процессом и качество подготовки будущего специалиста. Обучение не может быть полноценным без регулярной и объективной информации о том, как усваивается студентами материал, как они применяют полученные знания при выполнении лабораторных  работ, практических занятий, учебных и других практик.

Благодаря контролю между преподавателями и студентами устанавливается «обратная связь», которая позволяет оценивать динамику усвоения учебного материала, действительный уровень овладения системой знаний, умений и навыков и на основе их анализа вносить соответствующие коррективы в организацию учебного процесса.

Традиционно зачет, завершающий изучение дисциплины или её части, является для преподавателя средством получения информации о степени усвоения только ограниченного круга вопросов, включённых в зачётный лист.

Используя приёмы вовлечённого обучения, можно на зачёте по любой дисциплине проверить степень усвоения значительно большего объёма материала, чем обычно. Одновременно с контролем знаний при этом осуществляется ликвидация возможных пробелов.

Цели и достоинства метода:

      - обеспечить контроль усвоения и понимания большего объёма изученного материала, а не только вопросов, заключённых в зачётные листы;

      - снять психологическую напряжённость, свойственную любому зачёту, проверке знаний;

      - систематизировать знания, умения и навыки, приобретённые студентами в логической последовательности, а значить частично, реализовать функцию обучения;

      - ликвидировать возможные пробелы в знаниях и умениях обучающихся углубить понимание дисциплины;

      - исключить случайность оценки, т.к. знания проверяются одновременно не по двум вопросам, а по трём направлениям, включая теоретические и практические вопросы;

       - оценивать знания и умения, обучающихся более объективно, принимая во внимание большой объём контролируемого материала и возможности сравнения ответов обучающихся между собой;

Основная часть

Рекомендации по проведению обучающего зачёта

Подготовка

Для проведения обучающегося зачёта  разрабатываются индивидуальные задания для студентов:  тесты по темам дисциплины (приложение 1); карточки с  заданиями по вариантам (прил.2); карточки с  практическими зачётными заданиями по вариантам при работе на ПК (прил.3); зачётные листы на каждого студента (прил.4); критерии оценки (прил.5); зачётная ведомость; листы чистой бумаги, ручки и другие необходимые принадлежности в зависимости от изучаемой дисциплины, электронный журнал (прил.6).

В начале зачёта преподаватель назначает двух экспертов из числа студентов, которые оценивают каждого студента по разработанным критериям (прил.5). Каждый студент группы должен поэтапно выполнить три задания самостоятельно.

Инструктаж обучающихся перед зачётом. Каждый студент должен знать, чего  ждёт от него преподаватель и что даёт каждому из них проведение зачёта по такой схеме.

Оборудование помещения: наличия учебного кабинета «Информационные технологии в профессиональной деятельности» с посадочными  местами  по количеству обучающихся;  рабочее место преподавателя; компьютеры; мультимедиа-проектор.

 

Роль преподавателя. Для сдачи зачёта в кабинет приглашается сразу вся группа. После того как студент возьмёт задание и сядет за своё рабочее место, преподаватель даёт  возможность им в течение определённого времени самостоятельно выполнить практические задания. Пока обучающиеся работают индивидуально,  эксперты наблюдают за их работой. По  окончании  индивидуальной работы студенты понимают руку, и эксперты подходят к каждому и  проверяют, оценивают правильность выполнения задания по критериям, оценку записывают в зачётный лист. После каждой проверки задания у студентов эксперты говорят оценки преподавателю, и преподаватель выставляет их в электронный журнал, используя мультимедийное оборудование. Каждый студент по завершению индивидуальной работы получает три оценки  и подходит с зачётным листом к преподавателю, который выводит общую оценку по зачёту в журнал

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обучающий зачёт – хороший метод систематизации изученного материала и устранения возможных пробелов,  углублённого  понимания дисциплины.

Каждый обучающийся получает возможность проявить себя и показать по самостоятельному применению  определённые знания, умения и навыки по дисциплине. Обучающий зачёт требует дополнительной затраты времени от преподавателя для подготовки и проведения, исключает списывание. Отличается новизной обстановки, позволяет  студентам быть более уверенными в своих  знаниях  и  самостоятельно применять умения и навыки, творчески и логически мыслить. Обучающий зачёт решает и воспитательную функцию, потому что глубоко затрагивает эмоциональную сферу личности. Контроль дисциплинирует студентов, воспитывает у них чувство ответственности за свою работу. Методическая сторона данного вида контроля позволяет увидеть позитивные и негативные стороны с целью выбора наиболее оптимальных вариантов обучения.

Такой метод проведения зачёта полезен и для проверки развития общих навыков обучаемых: концентрация внимания, умения самостоятельно работать.

По такому принципу можно проводить и экзамен.

Список литературы

  1. Згадзай О.Э. Информатика для юристов:Учебник/ Згадзай О.Э.,Казанцев С.Я., Казанцева Л.А. ; Под.ред. Казанцев С.Я., -М.:«Мастерство», 2001.- 256 с.

  1. Исаков С.А. Информационно-техническое обеспечение органов внутренних дел: Учебное пособие / Исаков С.А. – М.:ЮИ МВД РФ,2004.- 256 с.

  1.  Информатика. Базовый курс./Симонович С.В.- СПб.: Питер,2001.-640с.

  1.  Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник/ Угринович Н.Д.- 4-е изд.- М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.- 511 с.

  1. Омельченко В.П. Практикум по общей информатике: Учебное пособие

/Под ред.проф. В.П.Омельченко. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.- 304 с.

 

Интернет ресурсы:

  1. Электронные ресурсы издательства БИНОМ. «Информатика - базовый курс», Семакина И., Залоговой Л., Русакова С., Шестаковой Л. http:metodist.lbz.ru/iumk/informatics/er... 

 

Рецензия

на методическую разработку проведения  обучающего зачёта по дисциплине «Информационные технологии в профессиональной деятельности», составленную преподавателем общеобразовательных дисциплин ОГБОУ  СПО «Красногвардейский сельскохозяйственный техникум» Н.В. Овчаровой.

Содержание методической разработки соответствует требованиям государственного образовательного стандарта и отвечает методическим требованиям обучения данной дисциплины.

Достоинством методической разработки проведения обучающего зачёта по дисциплине является широкий спектр разнообразных индивидуальных заданий, что позволяет реализовать личностно-ориентированный подход к обучению дисциплины, оценивать динамику усвоения учебного материала,  уровень овладения системой знаний, умений и навыков.

При составлении обучающегося зачёта преподаватель правильно использовал   знания, как в области теоретической информатики, так и навыки владения информационными технологиями. Выполнение зачётных заданий требует от студентов умения работать с различным программным обеспечением.

         Методическая разработка обучающего зачёта по дисциплине «Информационные технологии в профессиональной деятельности», составленная преподавателем ОГБОУ СПО «Красногвардейский сельскохозяйственный техникум» Н.В. Овчаровой может быть использована преподавателями по своей  дисциплине.

Рецензент                                                 М.В. Овчарова,

председатель ПЦК общеобразовательных дисциплин

ОГБОУ СПО «Красногвардейский сельскохозяйственный техникум»

Приложения

Приложение 1

Зачётное задание ( тесты)

1. В состав процессора ЭВМ входят:

А. Арифметическое устройство

Б. Печатающее устройство

В. Дисплей

2.  Укажите системную программу:

А. Язык программирования BASIC.

Б. Драйверы

Д. Текстовый редактор

3.Основная составная часть ДОС:

А. Загрузчик ОС

Б. Внешние команды

В. Драйверы устройств

4. Операционная система – это:

       А. Совокупность программ, используемых для операций с документами

        Б. Совокупность основный устройств компьютера

        В. Набор программ, обеспечивающий работу всех аппаратных устройств компьютера и доступ пользователя к ним

5. Что не входит в состав ОС?

      А. BIOS

        Б. драйверы

        В. ядро ОС

6. Что не имеет стандартный интерфейс ОС Windows?

       А. Рабочее поле, рабочие инструменты

        Б. Элементы управления ( свернуть, развернуть, скрыть и т.д.)

         В. Строки ввода команды

7. Что называется ярлыком?

     А. Ссылка на файл, папку или программу

     Б. Директория

     В. Перемещённый файл, папка или программа

8. Какое имя соответствует жёсткому диску?

           А. А

           Б.  D

           В.  С

9. Возможности компьютеров, объединенных в локальную сеть:

А. Передавать друг другу сообщения

Б. Передавать сообщения между континентами

В. Использование модема

10. Если адрес блока ячеек в электронной таблице имеет вид A1…G1, то блок имеет вид:

А. Части столбца

Б. Части строки

В. Треугольника

11. Если адрес блока ячеек в электронной таблице имеет вид F1…F10, то блок имеет вид:

А. Части столбца

Б. Части строки

В. Треугольника

12. В электронных таблицах выделена группа ячеек А1:B3. Сколько ячеек входит в эту группу?

А.  6

Б.  5

В.  4

13. Если адрес блока ячеек в электронной таблице имеет вид C4…F9, то блок имеет вид:

А. Части столбца

Б. Части строки

В. Прямоугольника

14. Поле базы данных – это:

А. Одна запись в БД

Б. Наименьший поименованный элемент информации БД

В. Совокупность записей одной структуры

15. Запись в базе данных – это:

А. Совокупность логически связанных полей

Б. Наименьший поименованный элемент информации БД

В. Совокупность характеристик полей

16. Файл базы данных – это:

А. Совокупность логически связанных полей

Б. Наименьший поименованный элемент информации БД

В. Совокупность записей одной структуры

17. Реляционная база данных может быть представлена в форме…

А. гипертекста

Б. алгоритма

В. таблицы

18. Система управления базами данных представляет собой программный продукт, входящий в состав:

  А. Операционной системы

  Б. Систем программирования

  В.  Уникального программного обеспечения

19. Программа EXCEL является ...

      А. текстовым редактором

     Б. табличным процессором

    В. графическим редактором

20.

     

А. строка заголовков

Б. панель состояния

В. строка формул

21.

   

Какие координаты имеет эта ячейка?

А.  4-Б

Б.  Б4

В.  B4

22.

         

А. в ячейке А3 записана формула, предусматривающая деление содержимого ячейки А1 на содержимое ячейки А2

Б. в ячейку вместо числа 6 предполагается записать формулу "=ПРОИЗВЕД(А1:А2)"

В. в ячейке А3 записана формула для расчета произведения содержимого ячеек от А1 до А2

23. Операционная система – это:

       А. Совокупность программ, используемых для операций с документами

        Б. Совокупность основный устройств компьютера

        В. Набор программ, обеспечивающий работу всех аппаратных устройств компьютера и доступ пользователя к ним

24.

   

А. в ячейке С3 появится число 5

Б. в ячейке С3 появится число 9

В. в ячейке С2 появится число 7, а в ячейке С3 –число 9

25.

            

А. A1*B1

Б. A1xB1

В.=ПРОИЗВЕД(A1:B1)

26.  В электронной таблице выделена группа ячеек A1:B3.

Сколько ячеек входит в эту группу?

А. 6

Б. 9

В. 3

27.

       

А. 15

Б. 20

В. 10

28. Примеры базы данных:

А. Конспект

Б. Художественная книга

В. Картотека больных

29. Что такое информационные процессы?

       А. создание глобальных информационных систем

        Б. организация всемирной компьютерной сети

        В. поиск, хранение, передача, обработка и использование информации

30. При передаче информации в обязательном порядке предполагается наличие:

       А. источника и приёмника информации, а также канала связи между ними

        Б. двух людей

        В осмысленности передаваемой информации

31.  В электронной таблице строки именуются так:

        А. произвольно

         Б. A,B,C…

         В. 1,2,3 …

32. В электронной таблице столбцы именуются так:

         А. произвольно

         Б. A,B,C…

         В. 1,2,3 …

33. Количество полей в базе данных

ФИО

группа

курс

адрес

оценка

Индюков А.П.

27

2

Самара

3

Уточкин И.А.

38

3

Уфа

4

Равно:

        А. 3

         Б. 2

         В.5

34. В электронной таблице знак «$» перед номером строки в обозначении ячейки указывает на

     А. денежный формат

       Б. начало формулы

      В. абсолютную адресацию

35.  Абсолютная ссылка в электронной таблице:

      А. не изменяющийся при копировании и перемещении формулы адрес ячейки, содержащей исходное данное.

       Б. область, определяемая пересечением столбца и строки.

        В. номер столбца и номер строки

36.  Относительная ссылка в электронной таблице это:

              А.  изменяющийся при копировании и перемещении формулы адрес ячейки, содержащей исходное данное.

       Б. область, определяемая пересечением столбца и строки.

        В. номер столбца и номер строки

37. Простейший объект  базы данных, предназначенный для хранения значений одного параметра реального объекта или процесса

        А. Запрос

        Б. Поле

        В. Форма

38. Для выделения объекта используется:

       А. F8

        Б. Двойной щелчок мышью

        В. Щелчок мышью.

39.   Правая кнопка мыши…?

       А. Запускает программу

       Б. открывает контекстное меню.

       В. Выбирает пункт меню.

  1. Современные информационные технологии (ИТ):
    А. системы операций по сбору, хранению, обработке и передаче информации, осуществляемых с использованием ПК.
    Б. построена на принципе централизации учётов.
    В. система для обеспечения выполнения основных функций ОВД
  2. Что такое компьютерный вирус..?
    А. стремление насолить кому-либо
    Б. Желание самоутвердиться, озорство и непонимание последствий
    В. Способная к самовоспроизводству и размножению программа, внедряющаяся в другие программы

42.Что не относится к антивирусным средствам?

А. Вирус-фильтр

Б. Детектор

В. Резервирование

  1. Как осуществляется проверка орфографии?

А. Вставка=>Символ

Б. Установить курсор в начало текста и выполнить команду Сервис=>Проверка орфографии (F7)

В. Установить курсор в начало текста и выполнить команду Сервис=>Параметры

  1. Что не относится к операционным системам ?

А. MS DOS

Б. Windows XP

В.Norton Commander

  1. Что не является электронной таблицей?

А. Excel

Б. SuperСalc

В. CorelDraw

46. Правильно выключить компьютер, это:

А. Пуск->Программы-> Да

Б. Пуск->Выключение-> Да

В. Пуск->Выключение-> Выключение

47. Как переключить алфавит?

А. Нажать Alt+Shift

Б. Нажать Shift

В. Нажать Caps Lock

48. Что образует структуру базы данных:

А. поля и записи

Б. строки

В. столбцы

49.Что не относится к типам полей:

А.текстовый

Б. числовой

В. сетевой

50.Система управления базами данных- это:

А. одна из главных элементов интерфейса Access

Б. программа, позволяющая создавать базы данных, а также обеспечивающая обработку и поиск данных

В. Отбор данных на основании

  1. Создание таблиц состоит в

А. задании её полей и назначении их свойств

Б. импорте таблиц из другой базы

В. Совместном использовании данных

  52. Базы данных хранятся в виде:

       А. файлов

       Б. таблиц

       В. Запросов

53. Что имеет каждая таблица?

       А. структуру

       Б. ключ

       В. Форму

54. Какую базу данных называют  реляционной?

      А. табличную

     Б. графическую

      В. числовую

  55. Для чего предназначены запросы?

        А. для доступа к данным , в результате которого формируется результирующая таблица

        Б. для создания связей между таблицами

        В. для создания полей

56. В результате работы запроса образуется таблица. Как называется эта таблица?

          А. уникальная

           Б. результирующая

          В. информационная

57. Как называется категория запросов, предназначенная для выбора данных из табличных баз?

          А. запрос на выборку

          Б. запрос по образцу

          В. Запрос с параметром

58. Из чего состоят формы?

         А. из разделов

         Б. из полей

         В. Из запросов

59. Из чего состоят отчёты?

          А. из разделов и элементов управления

         Б. из полей

         В. Из запросов

60. Как называется  документ в программе Excel ?

         А. рабочей книгой

         Б. рабочей таблицей

         В. Рабочим полем

61. Из чего состоит рабочая книга?

         А. из нескольких рабочих листов

         Б. из нескольких рабочих таблиц

         В. Из нескольких рабочих полей

62. Какие типы данных не могут содержать электронные таблицы?

         А. числовые

         Б. текстовые

         В. Графические

63. Из чего состоит рабочая таблица?

         А. из ячеек

         Б. из формул

         В. Из листов

64. Что имеет каждая ячейка?

         А. столбец

         Б. строку

          В. Адрес

65. Что такое диапазон?

         А. адрес ячейки

         Б. группа ячеек как единое целое, с адресом первой и последней входящих в него ячеек

         В. Некоторая область

66. Из чего состоит электронная таблица?

       А. из формул

       Б. из столбцов и строк

       В. Из рабочей книги

67.  Количество полей в базе данных

ФИО

группа

курс

адрес

Индюков А.П.

27

2

Самара

Уточкин И.А.

38

3

Уфа

Равно:

        А. 3

         Б. 4

         В.5

68.Количество полей в базе данных

ФИО

группа

курс

адрес

оценка

шифр

Индюков А.П.

27

2

Самара

3


110401

Уточкин И.А.

38

3

Уфа

4


030503

Равно:

        А. 3

         Б. 6

         В.5

69.Сортировка записей базы данных – это…

       А. их упорядочение по значениям одного из полей

       Б. сортировка только по алфавиту

       В. . сортировка только по алфавиту и по дате

70. Что позволяют отбирать записи, удовлетворяя заданным условиям?

         А. фильтры

          Б. поля

           В. Записи

71. Ключевое поле – это …

        А. поле, значение которого однозначно определяет запись в таблице

        Б. поле, содержащее набор значений

        В. поле, содержащее тип данных

72. Как переключить алфавит?

А. Нажать Alt+Shift

Б. Нажать Shift

В. Нажать Caps Lock

73. Ввод формулы в электронных таблицах Excel всегда начинается с символа:

         А. «=»

        Б. «*»

        В. «?»

74. Запуск Мастера суммирования осуществляется с помощью команды:

        А. Вид/Область задач/Автосумма

        Б. Сервис/Мастер/Частичная сумма

        В. Сервис/Автосохранение

 75. В программе Excel термин «диаграмма» используется для всех видов данных:

        А. Графическое представление

        Б. Числовое представление

        В. Ввода формул

76. По построение диаграмм основную работу выполняет. . .

        А. Программа Мастер диаграмм

        Б. Программа Мастер функций

        В. Программа Excel

77. Работающее в диалоговом режиме приложение, хранящее и обрабатывающее данные в прямоугольных таблицах – это. . .

        А. Электронная таблица

        Б. База данных

        В. Графический редактор

78. Как называются электронные таблицы, с которыми работает пользователь в приложении?

        А. Файл

        Б. Страницы

        В. Рабочие листы

79. Что имеет каждая ячейка таблицы?

        А. Значок

        Б. Адрес

        В. Список

80. Ячейка – это. . .

        А. Место пересечения столбца и  строки

        Б. Овальный символ

        В. Буфер обмена

81. Документы электронных таблиц могут включать несколько рабочих листов и называются. . .

        А. Томами

        Б. Сборниками

        С. Рабочими книгами

82. Два основных типа ссылок:

        А. Относительные и абсолютные

        Б. Конкретные и неопределенные

        С. Абсолютные и частичные

83. Создание баз данных, а также операций поиска и сортировка данных выполняются специальной программой.

        А. СУБД

        Б. БУСД

        В. ДУСТ

84. Один из главных элементов интерфейса Access

        А. Строка

        Б. Столбец

        В. Окно базы данных

85. Как еще называют модули

        А. Процедуры обработки событий

        Б. Факты

        В. Смысловые формулы

86. Что обозначает символ «*» (звездочка)?

        А. Обозначает выделенную запись

        Б. Обозначает пустую запись в конце таблицы

        В. Обозначает, что в записи были сделаны изменения

87. Что позволяет режим КОНСТРУКТОР?

        А. Создавать и изменять структуру таблицы

        Б. Принимать значение

        В. Присваивать имя

88. Окно базы данных – это. . .

        А. Один из главных элементов интерфейса Access

        Б. Новый документ

        В. Правильных ответов нет

89. Для чего служат модули?

        А. Для обработки чисел

        Б. Для автоматизации работы с БД

        В. Для закрытия программы автоматически

90. Как расшифровывается СУБД?

        А. Система управления базами данных

        Б. Систематизированная услуга без домена

        В. Свойство управленческой базированных данных

91. Для чего служат макросы?

        А. Для печати данных

        Б. Для защиты данных

        В. Для автоматизации повторяющихся операций

92. Что в СУБД является важнейшим инструментом?

        А. Столбцы

        Б. Линейки

        В. Запросы

93. Поиск чего позволяет производить Access?

        А. Записей

        Б. Номеров

        Д. Описей

94. Для чего в формулах используются относительные ссылки?

А. Для указания адреса ячейки, вычисляемого относительно ячейки, в которой находится формула

        Б. Для указания места положения

        В. Все вышеуказанное верно      

95. Что не может входить в формулу?          

        А. Символы

        Б. Текст

        В. Знаки

96. Что можно строить с помощью надстроек электронных таблиц?

        А. Простые модели

Б. Сложные модели

В. Геоинформационные модели

97. Чем является поиск решения?

        А.  Настройкой

        Б. Подстройкой

        В. Надстройкой        

98. Информационная модель, позволяющая в упорядоченном виде хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств – это. . .

        А. БД

        Б. ВД

        В. АД

99. Столбец таблицы, содержащий значение определенного свойства – это. . .

            А. Символ БД

        Б. Поле БД    

        В. Знак БД

100. Поле, значение которого однозначно определяет запись в таблице

        А. Ключевое поле  

        Б. Обязательное поле

        В. Все вышеуказанное не верно        

     

  Приложение 2

Зачётное задание №1.

Создание и редактирование электронных таблиц Microsoft Excel,

с использованием функций для решения задач

Задание

Обработка данных

Дорожно-транспортные происшествия,

повлекшие гибель и ранение людей

№ показатель

2010 год

2011 год

2012 год

Количество ДТП(тыс.)

35,6

32,8

29,5

Число раненых (тыс.)

174,7

167,8

160,3

Число погибших (тыс.)

183,6

183,4

178,4

Определить для всей таблицы в целом:

  1. Минимальное количество ДТП за три года
  2. Суммарное количество раненых за три года
  3. Среднегодовое количество ДТП по итогам 3-х лет
  4. Максимальное количество погибших за три года

Данные оформить в виде отдельной таблицы

Минимальное количество ДТП за три года

Суммарное количество раненых за три года

Среднегодовое количество ДТП по итогам 3-х лет

   Максимальное количество погибших за три года

Подсказка для выполнения задания

  1. Для нахождения макс. количества погибших установить курсор в ячейку для получения результата и воспользоваться функцией МАКС. Выделить диапазон, где нужно искать.
  2. Для нахождения мин. количества ДТП установить курсор в ячейку для получения результата и воспользоваться функцией МИН. Выделить диапазон, где нужно искать.
  3. Для нахождения суммарного  количества ДТП установить курсор в ячейку для получения результата и воспользоваться функцией СУММ. Выделить диапазон, где нужно искать.
  4. Для нахождения среднемесячного  количества ДТП установить курсор в ячейку для получения результата и воспользоваться функцией СРЗНАЧ. Выделить диапазон, где нужно искать.

Зачётное задание №2.

         Сформировать документ в Microsoft Word согласно предложенному образцу. Установить поля:

- левое – 3см,

- правое – 1,5см,

- нижнее – 2см,

-верхнее – 2см.

         Надпись «Уважаемый…» поместить по центру и оформить шрифтом Arial, размер по образцу. Весь остальной текст оформить размером букв 12пт согласно по предложенному образцу:

Уважаемый Альфред Генрихович! (14пт)

Сообщаем   Вам,  что оплата партии ТНП  № 8 была произведена нашей фирмой в день поступления товара в Белгород. Для подтверждения оплаты направляем Вам копию платёжного поручения от 27.12.2007год № 342.

Мы рассчитываем на продолжение нашего сотрудничества в ближайшее время.

Приложение: на 1л.

           ☺

С уважением

Исполнительный директор

подпись

А.И.Антонов

       

Приложение 3

Тестовые задания

по дисциплине «Информационные технологии»

Вариант – 1.

  1. Модем – это:
  1. Манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кнопкой.

Б. Устройство для обмена информацией между персональными устройствами компьютера через телефонную сеть

  1. Устройство для хранения данных на магнитной ленте

2.  База данных представляет собой:

А. Набор встроенных математических функций

Б. Сборник графических файлов

В. Совокупность взаимосвязанной однотипной информации

3. Если адрес блока ячеек в электронной таблице имеет вид A1…G1, то блок имеет вид:

А. Части столбца

Б. Части строки

В. Треугольника

4. Если адрес блока ячеек в электронной таблице имеет вид F1…F10, то блок имеет вид:

А. Части столбца

Б. Части строки

В. Треугольника

5.В электронных таблицах выделена группа ячеек А1:B3. Сколько ячеек входит в эту группу?

А.  6

Б.  5

В.  4

6. Если адрес блока ячеек в электронной таблице имеет вид C4…F9, то блок имеет вид:

А. Части столбца

Б. Части строки

В. Прямоугольника

7. Реляционная база данных может быть представлена в форме…

А. гипертекста

Б. алгоритма

В. таблицы

8. Система управления базами данных представляет собой программный продукт, входящий в состав:

  А. Операционной системы

  Б. Систем программирования

  В.  Уникального программного обеспечения

9. Что такое текстовый редактор?

А. программа обработки изображений при создании мультимедийных игровых программ    

               Б. программа управления ресурсами ПК при создании документов

               В. программа, предназначенная для работы с тестовой информацией в процессе         делопроизводства, редакционно-издательской деятельности и др.

10. Программа, предназначенная для работы с текстовой информацией в процессе делопроизводства и др., называется:

         А. графическим редактором

          Б. текстовым редактором

           В. операционной системой

11.  Продолжите логическую цепочку: « Библиотека - каталог»; « Книга – оглавление»; « Текстовый редактор- …»:

           А. курсор

            Б. текст

             В. меню

12. Возможности текстового редактора:

А. Хранить знания экспертов

Б. Распечатывать несколько копий документа

В. Переводить программу с алгоритмического языка в машинные коды

13. В состав процессора ЭВМ входят:

А. Арифметическое устройство

Б. Печатающее устройство

В. Дисплей

14. Что называется ярлыком?

     А. Ссылка на файл, папку или программу

     Б. Директория

     В. Перемещённый файл, папка или программа

15. Какое имя соответствует жёсткому диску?

           А. А

           Б.  D

           В.  С

16. Возможности компьютеров, объединенных в локальную сеть:

А. Передавать друг другу сообщения

Б. Передавать сообщения между континентами

В. Использование модема

17.  К защите программных продуктов относится:

А. Закон о производственных секретарях

Б. Электронный ключ

В. Патентная защита

18.  Примеры базы данных:

А. Конспект

Б. Художественная книга

В. Картотека больных

19. Компьютерные вирусы:

  А. Имеют биологическое происхождение

   Б. Являются следствием ошибок в операционной системе

   В. Пишутся людьми специально для нанесения ущерба пользователям ПК

  20. Что такое информационные процессы?

       А. создание глобальных информационных систем

        Б. организация всемирной компьютерной сети

        В. поиск, хранение, передача, обработка и использование информации

Тестовые задания по дисциплине «Информационные технологии»

Вариант – 2.

1. Возможности компьютеров, объединенных в локальную сеть:

А. Передавать друг другу сообщения

Б. Передавать сообщения между континентами

В. Использование модема

2. К защите программных продуктов относится:

А. Закон о производственных секретарях

Б. Электронный ключ

В. Патентная защита

3. Примеры базы данных:

А. Конспект

Б. Художественная книга

В. Картотека больных

4. Компьютерные вирусы:

  А. Имеют биологическое происхождение

   Б. Являются следствием ошибок в операционной системе

   В. Пишутся людьми специально для нанесения ущерба пользователям ПК

   5. Что такое информационные процессы?

       А. создание глобальных информационных систем

        Б. организация всемирной компьютерной сети

        В. поиск, хранение, передача, обработка и использование информации

  6.  Расследование преступления представляет собой информационный процесс:

       А. поиска информации

        Б. Хранение информации

        В. кодирование информации

  7. При передаче информации в обязательном порядке предполагается наличие:

       А. источника и приёмника информации, а также канала связи между ними

        Б. двух людей

        В осмысленности передаваемой информации

 8. В электронной таблице строки именуются так:

        А. произвольно

         Б. A,B,C…

         В. 1,2,3 …

 9. В электронной таблице столбцы именуются так:

         А. произвольно

         Б. A,B,C…

         В. 1,2,3 …

10.  Количество полей в базе данных

ФИО

группа

курс

адрес

оценка

Индюков А.П.

27

2

Самара

3

Уточкин И.А.

38

3

Уфа

4

Равно:

        А. 3

         Б. 2

         В.5

11.  В электронной таблице знак «$» перед номером строки в обозначении ячейки указывает на

     А. денежный формат

       Б. начало формулы

      В. абсолютную адресацию

12.  Элементарная единица изменения количества информации – это:

      А.байт

        Б. бит

       В. Кбайт

13.  Какое утверждение является верным?

     А. компилятор – это программа копирования фрагментов файлов

      Б. тактовая частота процессора определяет быстродействие компьютера

      В. Дисковод – это устройство обмена информацией по телефонным каналам

14.  Какое утверждение является верным?

      А. быстродействие – это параметр компьютера, характеризующий количество операций выполняемых в секунду.

       Б. компьютер, к которому подключён модем называют модулятором

       В. Ёмкость жесткого диска определяет производительность компьютера

15.   Основным элементом электронной таблицы является :

       А. строка

        Б. ячейка

        В. формула

16. Современные информационные технологии (ИТ):
          А. системы операций по сбору, хранению, обработке и передаче информации, осуществляемых с использованием ПК.
          Б. построена на принципе централизации учётов.
           В. система для обеспечения выполнения основных функций ОВД

17. Что называется автоматизированным рабочим местом(АРМ)?

  1.  Индивидуальный комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации профессионального труда специалиста.
  2.  Предназначена для решения хорошо структурированных задач.
  3.  совокупность базы данных и комплекса аппаратно-программных средств

18.  Что такое экспертная система (ЭС)?
А.    система искусственного интеллекта, с набором правил, позволяющая распознать ситуацию , поставить диагноз, сформировать решение.
Б.     Автоматизированный сбор и анализ информации, выдача решений.
В.    Комплекс программных и технических средств.

19.  Какая система не относится к наиболее распространённым справочно-правовым системам?
А. Консультант +
Б. Windows
В.  Гарант

 20.  Что такое несанкционированный доступ..?
А.        Чтение, обновление, или разрешение информации при отсутствии на это соответствующих полномочий
Б.   Устройство для массового пользования, устраняющие основные виды сетевых помех.
В.    хищение носителей информации с преодолением мер защиты

Тестовые задания  по дисциплине «Информационные технологии»

Вариант – 3.

1. Какие из предлагаемых устройств являются периферийными?

      А. драйвер

       Б. контроллер

       В. мышь

2.  Что такое каталог?

    А. группа файлов, объединённых общим именем.

     Б. устройство для хранения группы файлов

     В. путь, по которому операционная система определяет место файла

3.  Абсолютная ссылка в электронной таблице:

      А. не изменяющийся при копировании и перемещении формулы адрес ячейки, содержащей исходное данное.

       Б. область, определяемая пересечением столбца и строки.

        В. номер столбца и номер строки

4. Относительная ссылка в электронной таблице это:

              А.  изменяющийся при копировании и перемещении формулы адрес ячейки, содержащей исходное данное.

       Б. область, определяемая пересечением столбца и строки.

        В. номер столбца и номер строки

5. Простейший объект  базы данных, предназначенный для хранения значений одного параметра реального объекта или процесса

        А. Запрос

        Б. Поле

        В. Форма

6. Для выделения объекта используется:

       А. F8

        Б. Двойной щелчок мышью

        В. Щелчок мышью.

7.   Правая кнопка мыши…?

       А. Запускает программу

       Б. открывает контекстное меню.

       В. Выбирает пункт меню.

8.   Устройствами ввода информации в компьютер являются …?

        А.Сканер и мышь

         Б. Шина и клавиатура

         В. Принтер и трекбол

  9.  Современные информационные технологии (ИТ):
          А. системы операций по сбору, хранению, обработке и передаче информации, осуществляемых с использованием ПК.
          Б. построена на принципе централизации учётов.
           В. система для обеспечения выполнения основных функций ОВД

10. Что называется автоматизированным рабочим местом(АРМ)?

А. Индивидуальный комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации профессионального труда специалиста.

Б. Предназначена для решения хорошо структурированных задач.

В. совокупность базы данных и комплекса аппаратно-программных средств

11. Что такое экспертная система (ЭС)?
А.    система искусственного интеллекта, с набором правил, позволяющая распознать ситуацию , поставить диагноз, сформировать решение.
Б.     Автоматизированный сбор и анализ информации, выдача решений.
В.    Комплекс программных и технических средств.

     12. Какая система не относится к наиболее распространённым справочно-правовым системам?
А. Консультант +
Б. Windows
В.  Гарант

  13. Что такое несанкционированный доступ..?
А.        Чтение, обновление, или разрешение информации при отсутствии на это соответствующих полномочий
Б.   Устройство для массового пользования, устраняющие основные виды сетевых помех.
В.    хищение носителей информации с преодолением мер защиты

  1. Что такое компьютерный вирус..?
    А. стремление насолить кому-либо
    Б. Желание самоутвердиться, озорство и непонимание последствий
    В. Способная к самовоспроизводству и размножению программа, внедряющаяся в другие программы

15. Что не относится к антивирусным средствам?

      А. Вирус-фильтр

      Б. Детектор

     В. Резервирование

16.

     

А. строка заголовков

Б. панель состояния

В. строка формул

17.

   

Какие координаты имеет эта ячейка?

А.  4-Б

Б.  Б4

В.  B4

18.

         

А. в ячейке А3 записана формула, предусматривающая деление содержимого ячейки А1 на содержимое ячейки А2

Б. в ячейку вместо числа 6 предполагается записать формулу "=ПРОИЗВЕД(А1:А2)"

В. в ячейке А3 записана формула для расчета

19.  В электронной таблице выделена группа ячеек A1:B3.

Сколько ячеек входит в эту группу?

А. 6

Б. 9

В. 3

20.  Программа WORD является ...

А. текстовым редактором

Б. графическим редактором

В. табличным редактором

Тестовые задания к зачёту по дисциплине «Информационные технологии»

Вариант – 4.

1. Как осуществляется проверка орфографии?

      А. Вставка=>Символ

       Б. Установить курсор в начало текста и выполнить команду Сервис=>Проверка орфографии (F1)

       В. Установить курсор в начало текста и выполнить команду Сервис=>Параметры

2. Что не является электронной таблицей?

       А. Excel

       Б. Supercalc

        B. CorelDraw

3. Как переключить алфавит?

А. Нажать Alt+Shift

Б. Нажать Shift

В. Нажать Caps Lock

4.  Программа EXCEL является ...

    А. текстовым редактором

    Б. табличным процессором

    В. графическим редактором

5.

     

А. строка заголовков

Б. панель состояния

В. строка формул

6.

   

Какие координаты имеет эта ячейка?

А.  4-Б

Б.  Б4

В.  B4

7.

         

А. в ячейке А3 записана формула, предусматривающая деление содержимого ячейки А1 на содержимое ячейки А2

Б. в ячейку вместо числа 6 предполагается записать формулу "=ПРОИЗВЕД(А1:А2)"

В. в ячейке А3 записана формула для расчета

8.   В электронной таблице выделена группа ячеек A1:B3.

Сколько ячеек входит в эту группу?

А. 6

Б. 9

В. 3

9. Программа WORD является ...

А. текстовым редактором

Б. графическим редактором

В. табличным редактором

10.

     

А.  

 Б.

В.  

11.

   

А. удалит выделенный фрагмент из файла

Б. переместит выделенный фрагмент текста в буфер

В. удалит весь текст за исключением выделенного фрагмента

12.При вставке в текст фрагмента из буфера обмена он появится ...

А. в позиции текстового курсора

Б. в конце текста

В. в начале текста

13.

А. скопирует выделенный объект в буфер обмена

Б. переместит выделенный объект в буфер обмена

В. откроет необходимый файл в активном окне

14.

А.выделять цветом нужный абзац

Б. удалять выделенный объект

В. форматировать по образцу

15.   Как добавить новую строку в конце таблицы, если курсор находится в последней ее ячейке?

    А.нажать клавишу "Enter"

    Б. нажать клавишу "Tab"

    В. нажать клавишу управления курсором "Вправо"

Тестовые задания к зачёту по дисциплине «Информационные технологии»

Вариант – 5.

1. Координаты курсора текстового редактора фиксируются

       А. в меню текстового редактора

       Б. в словаре текстового редактора

       В. в строке состояния текстового редактора

2. Выбрать действие, относящееся к форматированию текста:

А. копирование фрагментов текста

Б. исправление опечаток

В.проверка орфографии

 3.  MS Windows ХР  это ...

А.один из режимов работы персонального компьютера

Б. программа управления системным блоком

В. операционная система

   4. Рабочий стол в Windows ХР это ...

А.название одной из основных программ оболочки Windows

Б. область, которая занимает весь экран после загрузки Windows

В. название одного из окон программы Windows

 5.

 

А.щелкнуть правой кнопкой мыши по выбранному объекту

Б. сделать двойной щелчок левой кнопкой мыши по выбранному объекту

В. щелкнуть левой кнопкой мыши по выбранному объекту

6. Как удалить ненужный значок с рабочего стола?

А. выделить значок и нажать клавишу DEL

Б. установить указатель мыши на значок и нажать клавишу DEL

В. выделить значок и нажать клавишу ENTER

7.

А. нажав клавишу ALT, щелкнуть левой кнопкой.

Б. нажав клавишу SHIFT, щелкнуть левой кнопкой.

В. нажав клавишу CTRL, щелкнуть левой кнопкой.

8.

 

А.щелкнуть правой кнопкой мыши на поле рабочего стола

Б. щелкнуть правой кнопкой мыши по кнопке Пуск на панели задач

В. щелкнуть левой кнопкой мыши по кнопке Пуск на панели задач

9.

 

А.щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать команду Форматировать

Б. щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать команду Свойства

В. выбрать в меню команду Правка и щелкнуть правой кнопкой мыши

  10. Перед отключением компьютера информацию можно сохранить

А.  в оперативной памяти

Б.в регистрах процессора

В. на дисководе

    11. Панель задач служит для

А. переключения между запущенными приложениями

Б. завершения работы Windows

В. запуска программ DOS

   12.  "Любая информация в памяти компьютера состоит из ….. и …".

Вместо многоточия вставить соответствующие высказывания:

А. нулей; единиц

Б. слов; предложений

В. символов; знаков

13. В какой последовательности расположатся записи в базе данных после сортировки по возрастанию в поле Память?

     14. Какие записи в базе данных будут найдены, после ввода запроса с условием поиска содержит 5 в поле Винчестер (5*).

15. Система управления базами данных — это:

А) набор программ, обеспечивающий работу всех аппаратных устройств компьютера и доступ пользователя к ним;

Б) прикладная программа для обработки текстов и различных документов;

В) программная система, поддерживающая наполнение и манипулирование данными в файлах баз данных;

                                                                       

                    Приложение 4

Зачётный лист

                                                    ______________________________________________

                                                    ______________________________________________

                                                     Эксперт: _____________________ ( Ф.И.О.)

Название этапа проверки

Оценка

I. Создание и редактирование электронных таблиц MS Excel, с использованием функций для решения задач.

II. Сформировать документ в Microsoft Word.

III. Тестовое задание.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

ЭЛЕКТРОННЫЙ ЖУРНАЛ

Студентов ______   группы по специальности  

                         ____________________________________________________________________

По предмету _____________________________________________

№ п/п

Ф.И.О.

Оценка за работу в текстовом редакторе

Оценка за работу с электронными таблицами

Оценка за тестовые задания

Общая оценка

A) 1,2, 3,4;

Б) 4, 3,2, 1;

B) 4;1;2;3;

A) 1,3;

Б) 2,4;

B) 1,4;



Предварительный просмотр:

Департамент агропромышленного комплекса Белгородской области

ОГБОУ СПО «Красногвардейский сельскохозяйственный техникум»

Геоинформационные системы

(учебное пособие)

Бирюч,

2012 г.

Рассмотрено

 на заседании ПЦК

общеобразовательных дисциплин

Протокол №

от «___» ______________ 2012 г.

Председатель:

_______________ М.В. Овчарова

УТВЕРЖДАЮ

Зам.директора по УР

________________ Т.Н. Митусова

«___» ______________ 2012 г.

Рецензент: М.В. Овчарова, преподаватель общеобразовательных дисциплин

ОГБОУ СПО «Красногвардейский сельскохозяйственный техникум»

Составитель: Н.В. Овчарова, преподаватель общеобразовательных дисциплин ОГБОУ СПО «Красногвардейский сельскохозяйственный техникум»

Данное пособие по теме «Геоинформационные системы» предназначено для студентов II курса, обучающихся  по специальности 250203 «Садово-парковое и ланшафтное строительство» и преподавателей ССУЗов. В нем изложены общие сведения о геоинформатике и геоинформационных системах (ГИС), рассмотрены методы представления пространственных объектов в ГИС, геоинформационные технологии построения карт геологического содержания, а также инструментальные средства ГИС.


Оглавление

Введение                                                                                                         3

1. Основная часть

1.1.Информатизация общества                                                                        4

1.2.Задачи, решаемые ГИС;                                                                                6

1.3.Основные понятия, использующиеся в геоинформационной  системе;                11

1.4. Использование компьютеров для представления географических объектов;        14

1.5. Технология создания цифровых картографических данных;                                23

1.6. Введение в ГИС с применением GPS.                                                        25

2. Заключение                                                                                                30

3. Список литературы                                                                                        31

Рецензия

Введение

В настоящее время большое внимание уделяется вопросам охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. Для их решения необходим комплексный подход, который требует использования больших объемов экологической, картографической и другой количественной информации, что практически невозможно без применения развитых методов и средств информатики. Наиболее перспективными методами обработки и усвоения подобных объёмов информации, на сегодняшний день, являются методы, основанные на использовании компьютерных геоинформационных технологий. Использование геоинформационных систем (ГИС), позволяющих проводить одновременный анализ многомерных данных с использованием цифровых карт, упрощает процедуры экологического прогноза и оценку комплексного воздействия на природную среду, делает возможным оперативное выявление аномалий и принятие необходимых мер для их устранения.

Для того чтобы студенты познакомились боле подробно с технологией использования ГИС в своей будущей специальности, для этого составлено данное учебное  пособие.

ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБЩЕСТВА

Информатизация коснулась сегодня всех сторон жизни общества, и трудно, пожалуй, назвать какую-либо сферу человеческой деятельности - от начального школьного образования до высокой государственной политики, - где не ощущалось бы ее мощное воздействие. Информатика дышит в затылок всем наукам, догоняя и увлекая их за собой, преобразуя, а порой и порабощая в стремлении к бесконечному компьютерному совершенству.

В науках о Земле информационные технологии породили геоинформатику и географические информационные системы (ГИС), причем слово "географические" обозначает в данном случае не столько "пространственность" или "территориальность", а скорее комплексность и системность исследовательского похода.

Первые ГИС были созданы в Канаде и США в середине 60-х годов, а сейчас в промышленно развитых странах существуют тысячи ГИС, используемых в экономике, политике, экологии, управлении ресурсами и охране природы, кадастре, науке и образовании. ГИС охватывают все пространственные уровни: глобальный, региональный, национальный, локальный, муниципальный, интегрируя разнообразную информацию о нашей планете: картографическую, данные дистанционного зондирования, статистику и переписи, кадастровые сведения, гидрометеорологические данные, материалы полевых экспедиционных наблюдений, результаты бурения и подводного зондирования.

В создании ГИС участвуют международные организации (Организация объединенных наций, Программа по окружающей среде, Продовольственная программа), правительственные учреждения, министерства и ведомства, картографические, геологические и земельные службы, статистические управления, частные фирмы, научно-исследовательские институты и университеты. В Москве сформирован первый Российский научно-производственный центр геоинформации (Росгеоинформ). Одновременно развернуты региональные производственные центры в Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Новосибирске, Иркутске и Хабаровске.         Сущность ГИС состоит в том, что она позволяет так или иначе собирать данные, создавать базы данных, вводить их в компьютерные системы, хранить, обрабатывать, преобразовывать и выдавать по запросу пользователя чаще всего в картографической форме, а также в виде таблиц, графиков, текстов.

Повсеместность использования ГИС привела к многообразию толкований самого понятия. В научной литературе бытуют десятки определений ГИС, в них отмечается, что ГИС - это аппаратно-программный и одновременно человеко-машинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных, интеграцию данных и знаний о территории для их эффективного использования при решении научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением окружающей средой и территориальной организацией общества.

С научной точки зрения ГИС - это средство моделирования и познания природных и социально-экономических систем. ГИС применяется для исследования всех тех природных, общественных и природно-общественных объектов и явлений, которые изучают науки о Земле и смежные с ними социально-экономические науки, а также картография, дистанционное зондирование. В технологическом аспекте ГИС (ГИС-технология) предстает как средство сбора, хранения, преобразования, отображения и распространения пространственно-координированной географической (геологической, экологической) информации. И наконец, с производственной точки зрения ГИС является комплексом аппаратных устройств и программных продуктов (ГИС-оболочек), предназначенных для обеспечения управления и принятия решений, причем важнейший элемент этого комплекса - автоматические картографические системы. Таким образом, ГИС может одновременно рассматриваться как инструмент научного исследования, технология и продукт ГИС-индустрии.

Начнем с простейших понятий:

СИСТЕМА - это группа взаимосвязанных элементов и процессов,

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА - это система, выполняющая процедуры над данными для получения информации, полезной для принятия решений

ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА - это информационная система, использующая географически координированные данные

К ГЕОГРАФИЧЕСКИ КООРДИНИРОВАННЫМ ДАННЫМ (Geographically referenced data) относятся:

Географические широта и долгота;

Прямоугольные координаты X и Y;

Почтовые адреса;

Почтовые индексы и иные коды, идентифицирующие предварительно разграниченные участки территории;

Местоположение, зафиксированное на карте.

А теперь постараемся дать строгое определение геоинформационной системы:

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

Что, безусловно, отличает ГИС от иных информационных систем? ГИС:

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;

Чем занимаются специалисты, работающие в области ГИС и геоинформационных технологий?

Накоплением первичных данных

Проектированием баз данных

Проектированием ГИС

Планированием, управлением и администрированием геоинформационных проектов

Разработкой и поддержкой ГИС

Маркетингом и распространением ГИС-продукции и геоданных

Профессиональным геоинформационным образование и обучением ГИС-технологиям


Задачи, решаемые ГИС

ГИС общего назначения, в числе прочего, обычно выполняет пять процедур (задач) с данными: ввод, манипулирование, управление, запрос и анализ, визуализацию.

Ввод. Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат. Процесс преобразования данных с бумажных карт в компьютерные файлы называется оцифровкой. В современных ГИС этот процесс может быть автоматизирован с применением сканерной технологии, что особенно важно при выполнении крупных проектов, либо, при сравнительно небольшом объеме работ, данные можно вводить с помощью дигитайзера. Некоторые ГИС имеют встроенные векторизаторы, автоматизирующие процесс оцифровки растровых изображений. Многие данные уже переведены в форматы, напрямую воспринимаемые ГИС-пакетами.

Манипулирование. Часто для выполнения конкретного проекта имеющиеся данные нужно дополнительно видоизменить в соответствии с требованиями вашей системы. Например, географическая информация может быть в разных масштабах (осевые линии улиц имеются в масштабе 1: 100 000, границы округов переписи населения - в масштабе 1: 50 000, а жилые объекты - в масштабе 1: 10 000). Для совместной обработки и визуализации все данные удобнее представить в едином масштабе и одинаковой картографической проекции. ГИС-технология предоставляет разные способы манипулирования пространственными данными и выделения данных, нужных для конкретной задачи.

Управление. В небольших проектах географическая информация может храниться в виде обычных файлов. Но при увеличении объема информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления данными эффективнее применять системы управления базами данных (СУБД), специальные компьютерные средства для работы с интегрированными наборами данных (базами данных). В ГИС наиболее удобно использовать реляционную структуру, при которой данные хранятся в табличной форме. При этом для связывания таблиц применяются общие поля. Этот простой подход достаточно гибок и широко используется во многих, как ГИС, так и не ГИС приложениях.

Запрос и анализ. При наличии ГИС и географической информации, Вы сможете получать ответы как на простые вопросы (Кто владелец данного земельного участка? На каком расстоянии друг от друга расположены эти объекты? Где расположена данная промзона?), так и на более сложные, требующие дополнительного анализа, запросы (Где есть места для строительства нового дома? Каков основный тип почв под еловыми лесами? Как повлияет на движение транспорта строительство новой дороги?). Запросы можно задавать как простым щелчком мышью на определенном объекте, так и посредством развитых аналитических средств. С помощью ГИС можно выявлять и задавать шаблоны для поиска, проигрывать сценарии по типу "что будет, если…". Современные ГИС имеют множество мощных инструментов для анализа, среди них наиболее значимы два: анализ близости и анализ наложения. Для проведения анализа близости объектов относительно друг друга в ГИС применяется процесс, называемый буферизацией. Он помогает ответить на вопросы типа: Сколько домов находится в пределах 100 м от этого водоема? Сколько покупателей живет не далее 1 км от данного магазина? Какова доля добытой нефти из скважин, находящихся в пределах 10 км от здания управления данного НГДУ? Процесс наложения включает интеграцию данных, расположенных в разных тематических слоях. В простейшем случае это операция отображения, но при ряде аналитических операций данные из разных слоев объединяются физически. Наложение, или пространственное объединение, позволяет, например, интегрировать данные о почвах, уклоне, растительности и землевладении со ставками земельного налога.

Визуализация. Для многих типов пространственных операций конечным результатом является представление данных в виде карты или графика. Карта - это очень эффективный и информативный способ хранения, представления и передачи географической (имеющей пространственную привязку) информации. Раньше карты создавались на столетия. ГИС предоставляет новые удивительные инструменты, расширяющие и развивающие искусство и научные основы картографии. С ее помощью визуализация самих карт может быть легко дополнена отчетными документами, трехмерными изображениями, графиками, таблицами, диаграммами, фотографиями и другими средствами, например, мультимедийными.

Связанные технологии.

ГИС тесно связана с рядом других типов информационных систем. Ее основное отличие заключается в способности манипулировать и проводить анализ пространственных данных. Хотя и не существует единой общепринятой классификации информационных систем, приведенное ниже описание должно помочь дистанциировать ГИС от настольных картографических систем (desktop mapping), систем САПР (CAD), дистанционного зондирования (remote sensing), систем управления базами данных (СУБД или DBMS) и технологии глобального позиционирования (GPS).

Системы настольного картографирования используют картографическое представление для организации взаимодействия пользователя с данными. В таких системах все основано на картах, карта является базой данных. Большинство систем настольного картографирования имеет ограниченные возможности управления данными, пространственного анализа и настройки. Соответствующие пакеты работают на настольных компьютерах - PC, Macintosh и младших моделях UNIX рабочих станций.

Системы САПР способны создавать чертежи проектов, планы зданий и инфраструктуры. Для объединения в единую структуру они используют набор компонентов с фиксированными параметрами. Они основываются на небольшом числе правил объединения компонентов и имеют весьма ограниченные аналитические функции. Некоторые системы САПР расширены до поддержки картографического представления данных, но, как правило, имеющиеся в них утилиты не позволяют эффективно управлять и анализировать большие базы пространственных данных.

Дистанционное зондирование и GPS. Методы дистанционного зондирования - это искусство и научное направление для проведения измерений земной поверхности с использованием сенсоров, таких как различные камеры на борту летательных аппаратов, приемники системы глобального позиционирования или других устройств. Эти датчики собирают данные в виде наборов координат или изображений (в настоящее время преимущественно цифровых) и обеспечивают специализированные возможности обработки, анализа и визуализации полученных данных. Ввиду отсутствия достаточно мощных средств управления данными и их анализа, соответствующие системы в чистом виде, то есть без дополнительных функций, вряд ли можно отнести к настоящим ГИС.

Системы управления базами данных (СУБД) предназначены для хранения и управления всеми типами данных, включая географические (пространственные) данные. СУБД оптимизированы для подобных задач, поэтому во многие ГИС встроена поддержка СУБД. Эти системы в массе своей не имеют сходных с ГИС инструментов для анализа и визуализации.

Системы спутниковой навигации: ГЛОНАСС и GPS. Практическое ориентирование на местности с помощью спутниковых навигаторов.

Картография и геоинформатика.

Одно из распространенных определений ГИС звучит следующим образом: «Географическая информационная система (ГИС) определяется как программно-аппаратный комплекс, способный вводить, хранить, обновлять, манипулировать, анализировать и выводить все виды географически привязанной информации».

Структура ГИС, как правило, включает четыре обязательные

подсистмы:

- Ввода данных, обеспечивающую ввод и/или обработку пространственных данных, полученных с карт, материалов ДЗЗ и т.д.;

- Хранения и поиска, позволяющую оперативно получать данные для соответствующего анализа, актуализировать и корректировать их;

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

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

Таким образом, создание карт в круге «обязанностей» ГИС занимает далеко не первое место. Это вполне понятно – для того, чтобы получить твердую копию карты совершенно не нужна большая часть функций ГИС, или они применяются опосредовано. Тем не менее, как в мировой, так и в отечественной практике, ГИС широко используются именно для подготовки карт к изданию и, в меньшей степени, для аналитической обработки пространственных данных или управления потоками товаров и услуг. Под изданием, в данном случае, понимается получение твердой копии любым способом, необязательно офсетным.

Традиционный способ подготовки карт к изданию включал несколько этапов коррекции и контроля качества, как содержания, так и формы представления (символизации). Само производство характеризовалось длительным сроком и высокой трудоемкостью. Все этапы контроля информации были ручными и требовали штата квалифицированных редакторов. На подготовку таких специалистов уходили годы.

ГИС значительно ускоряет многие этапы подготовки карт. Проанализируем этапы подготовки карт с помощью ГИС.

1. Подготовка цифровых моделей карт. Необходимые операции на этом этапе включают подготовку (выбор) математической основы (проекции), базовых слоев (как правило, это элементы топоосновы) и тематических слоев. Обязательным условием получения качественной цифровой модели должно быть наличие процедур автоматической верификации всех слоев (геометрии и атрибутики). К сожалению, на протяжении ряда лет наблюдается либо полное отсутствие таких процедур, либо их зачаточное состояние. Действующие стандарты на цифровое представление картографической информации подробно описывают атрибутивную часть (классификатор), но часто не предусматривают требований на топологические соотношения различных слоев, либо только декларируют такие требования. Более того, модели данных, заложенные в ряде действующих требований и стандартов (например, в МПР РФ), затрудняют создание таких процедур. Средства и формы представления картографической информации в ГИС также не обеспечивают полного топологического контроля.

2. Символизация цифровой модели (подготовка полотна карты). Этот этап содержит, прежде всего, назначение стилей отрисовки для различных картографических элементов и автоматическое присвоение стилей объектам карты в зависимости от атрибутов. Наличие фиксированных наборов символов для отображения картографических элементов, с одной стороны, ускоряет получение макетов, с другой стороны, эти наборы символов достаточно бедны для отображения всего разнообразия картографических элементов. Разработка новых символов бывает затруднена и трудоемка, сама кажущаяся легкость картопостроения в ГИС не располагает к кропотливой работе по созданию новых символов. Часть символов, необходимых для полной передачи атрибутивной информации по объекту, создать средствами формирования символов ГИС просто невозможно (например, многоцветный маркер). Приходится пользоваться графическими элементами, что затруднительно по сравнению с графическими пакетами общего назначения. Также не реализована символизация объекта по нескольким атрибутам одновременно. Механизм, заложенный в ArcMap, не является полноценным паллиативным решением, работающим через полное произведение значений атрибутов.

Цифровая модель и полотно карты для визуализации или печати – далеко не одно и то же. Размещение многочисленных текстовых элементов на карте делается вручную. Отдельные приложения для автоматического размещения подписей в ГИС распространены мало, а имеющиеся в составе ГИС не дают качественного результата и требуют ручной коррекции. Кроме того, многие элементы цифровой модели подвергаются при визуализации смещению, разрежению или снятию. Типичный пример - подписи изолиний и сгущения изолиний. Эти редакции, в основном, делаются вручную.

3.Зарамочное оформление. Значительная часть проблем с подготовкой карт только начинается с завершением подготовки полотна карты. Зарамочное оформление включает самые разнообразные графические элементы. В этом случае инструментарий, предлагаемый большинством ГИС (продукты ESRI не исключение), совершенно недостаточен. Необходимо создание надстроек и пользовательских приложений для ГИС для построения элементов зарамочного оформления. Любой графический векторный редактор значительно превосходит любую ГИС по возможностям и удобству редактирования графики (растровой и векторной).

Наиболее распространенный вариант - передача полотна карты тем или иным способом в графический редактор общего назначения (CorelDraw, Adobe Illustrator, FreeHand). Единичны случаи подготовки карт к полиграфическому изданию полностью в среде ГИС.

4. Подготовка и печать твердой копии. Последний этап при подготовке твердой копии включает прямую печать макета на принтерах или получение промежуточного графического файла (обычно на языке PostScript) для последующей растеризации и вывода. Карты отличаются большим объемом векторной информации, что часто вызывает проблемы на этапе растеризации (в драйвере устройства, на программном или аппаратном растеризаторе). К сожалению, отмечается низкое качество PostScript-файлов, получаемых с помощью экспорта в ArcView и ArcInfo. Так, при наличии в Виде растровых тем, корректный PostScript получить нельзя. Постоянно возникают проблемы с растровыми и векторными образцами для заполнения векторных полигональных объектов. Также следует отметить отсутствие режимов предварительного просмотра и недостаточное количество сервисных функций при выводе на печать.

Выводы. Вышеизложенное не является призывом к отказу от ГИС в картографии, а лишь обращает внимание на те проблемы, которые возникают при их использовании. Следует более четко определить место ГИС в процессе картосоставления и издания. Возможны два различных пути развития:

Обеспечение полной технологической цепочки в ГИС.

Это потребует существенного совершенствования средств редактирования и графического оформления, приведения средств графического редактирования к сложившимся стандартам. На мой взгляд, это возможно для ограниченного числа относительно однородных и сильно формализованных по оформлению карт.

Обеспечение более тесной интеграции с программным обеспечением общего и специального назначения (например, графические редакторы и растровые процессоры).

Это позволит сосредоточиться на «прямых» обязанностях ГИС - получении корректной цифровой модели, но, в то же время, потребует доработки существующих средств конвертации данных.

Основные понятия, использующиеся

в географической информационной системе

Рассмотрим понятия пространственных данных, их реализацию с использованием компьютера, методы представления описательной информации и сравним разные модели представления данных.

Понятия пространственных данных

Географические особенности – это объекты, расположенные на или около поверхности Земли. Географические особенности могут быть естественными (реки, растительность), могут быть конструкциями (дороги, трубопроводы, здания) и могут быть подразделениями земли (округи, участки земли, политические разделения).

Как карты передают географическую информацию?

Карты моделируют реальный мир с помощью точек, линий и областей. Символы и подписи (текстовые) описывают эти объекты.

Точки определяют дискретные расположения тех географических особенностей, которые слишком малы для изображения их в виде линий и областей, таких как колодцы, телефонные столбы и здания. Точки также могут представлять объекты, которые не имеют площади, такие как вершина горы.

Линии  изображают формы таких географических объектов, которые слишком узки для изображения областью, такие как улицы и реки, или линейные особенности которые имеют длину, но не имеют площади, такие как контуры подъема.

Области это закрытые фигуры, которые представляют форму и расположение однородных объектов, таких как штаты, округа, земельные наделы, типы почвы или зоны использования земли.

Поверхность описывает что-то, что имеет значение для каждой точки на Земле. Взять, к примеру, подъем: каждая точка на Земле имеет подъем. Трудность представления поверхностей состоит в том, что нельзя определить четкие границы. Поверхности обычно представлены на картах как серии изолиний.

Контур подъема – это тип изолинии, который определяет  линию с равными значениями. Изолинии также могут быть использованы для представления других типов поверхностей, таких как дождевой сток, концентрация загрязнений и уровень воды.

Как карты передают описательную информацию?

Карты представляют описательную информацию о географических объектах, используя символы и подписи. Вот несколько общих способов, которыми карты представляют описательную информацию о географических объектах:

Дороги рисуются с помощью линий различных толщины, структуры и цветов для представления различных классов дорог (например, межобластные автомагистрали нарисованы как широкие сплошные линии красного цвета).

Потоки и участки воды обычно нарисованы голубым цветом для обозначения воды.

Специальные символы обозначают специфические объекты, такие как железные дороги и аэропорты.

Обозначение железной дороги

Обозначение аэропорта

Городские улицы помечены их названиями и часто диапазонами адресов.

Специальные здания помечены их названиями или функциями.

Как карты передают пространственные взаимосвязи?

Взаимосвязи важны для нас, они помогают нам понимать ситуации и принимать решения. Взаимосвязь между географическими объектами, основанная на их расположении, называется пространственной взаимосвязью.

Пространственные взаимосвязи подразумеваются на картах, и как их интерпретировать, зависит от вас. Например, вы можете определить:

- какие географические объекты соединяются с другими;

- какие географические объекты соседствуют с другими (например, железная дорога проходит вдоль автомобильной);

- какие географические объекты содержатся в области;

- какие географические объекты пересекаются (например, железная дорога пересекает автомобильную);

- какие географические объекты расположены близко к другим;

- различие в подъеме географических объектов;

- относительное расположение между географическими объектами.

Из этих взаимосвязей можно получить полезную информацию. Например, можно:

- найти маршрут к зданию от выезда с трассы;

- определить эффективный маршрут для доставки почтовых посылок;

- определить области, непригодные для строительства новой школы, которая не может быть расположена рядом с железными или крупными автомобильными дорогами.

Такая информация не представлена полностью на карте. Вместо этого, вы интерпретируете взаимосвязи и получаете информацию из позиций объектов на карте, таких как дороги, контуры, здания, озера, железные дороги и другие объекты.

Дополнительные понятия

Масштаб карты.

Отдаленность – важная часть отношений между географическими объектами. Часто необходимо знать, как далеко друг от друга расположены объекты, например, расстояние до аэропорта, или расстояние от библиотеки до почты. Для перевода расстояний на карте в реальные расстояния, необходимо знать отношение расстояний на карте к расстояниям на Земле. Это отношение называется масштабом  карты.

Масштаб карты обозначается разными способами: как дробь (1:1000), словесное указание (в одном сантиметре один километр), или как полоска.

Полоска масштаба

Чем больше масштаб, тем больше объект на карте. Масштаб 1:1000 больше чем 1:100000.

Необходимо обратить внимание на влияние масштаба на разрешение и  точность. Например, на 1:1000000 разрешение грубое, так что вы не сможете нарисовать очертания зданий так, как при более высоком разрешении 1:1000. Также, значение ширины дороги на 1:60000 карте будет менее точным, чем-то же значение на 1:1000 карте.

Декартова система координат.

Карты устанавливают расположение географических объектов на поверхности Земли. Точная идентификация требует структуру для определения по карте реального расположения объектов. Плоскость, или декартова система координат, является такой структурой.

Декартовая система координат использует две оси: горизонтальную (x), представляющую восток-запад,  и вертикальную (y), представляющую север-юг. Точка, в которой они пересекаются, называется точкой отсчета. Расположение географических объектов определяется относительно точки отсчета, используя запись (x,y), где x обозначает расстояние вдоль горизонтальной оси, а y – вдоль вертикальной оси. Точка отсчета определяется как (0,0).

Поскольку Земля круглая, картографы сталкиваются с проблемой: как представить реальный мир на чем-то плоском. Процесс «уплощения» Земли называется проекцией, отсюда термин картографическая проекция. Все картографические проекции представляют всю или часть поверхности Земли в виде плоской карты, создавая искажения в расстоянии, площади, форме или направлении.

Широта и долгота

Расположение географического объекта на поверхности Земли описывается широтой и долготой. Это мера угла (в градусах) от центра Земли до точки на ее поверхности. Широта - это угол, измеренный к северу или к югу от экватора, а долгота измеряется  к западу или к востоку от нулевого меридиана (воображаемая линия, проходящая от Северного полюса к Южному через Гринвич в Англии).

Люди часто рассматривают меры широты-долготы как x, y координаты; но это не так. Широта-долгота это единица измерения меры для сферической (трехмерной) системы координат. Картографическая проекция преобразует расположение, выраженное в широте и долготе, в декартовы координаты (двухмерные) на карте.

Картографические проекции

Существует много различных картографических проекций. Они различаются по их пригодности для представления различных местоположений и количеству охватываемой земли, а также по их способности сохранять расстояние, площадь, форму и направление. Подбор картографической проекции для ваших нужд – важное решение.

Использование компьютеров для представления географических объектов

Этот раздел рассматривает три компьютерные модели, называемые моделями пространственных данных, на предмет представления географических объектов и показывает, как они поддерживают вышеупомянутые принципы, представленные в предыдущем разделе.

Векторная модель данных

Векторная модель данных представляет географические объекты подобно тому, как это делают карты. Точки изображают географические объекты, которые слишком малы, чтобы быть представленными как линия или область. Линии представляют географические объекты, которые слишком узки, чтобы быть представленными как область. Области представляют однородные географические объекты. Декартовая система координат отражает реальное расположение объекта.

В векторной модели данных каждое местоположение записывается как пара координат х,у. Точки записываются  как простая пара координат. Линии записываются как серии упорядоченных пар координат. Области записываются как серии пар координат, определяющих сегменты линий, которые окружают область. Отсюда термин «полигон», означающий «многосторонняя фигура».

С помощью х,у координат можно представлять точки, линии и полигоны в виде списка координат вместо картинки или графика. Первая и последняя пары координат полигона совпадают; полигон всегда замкнут. Каждому объекту присваивается уникальный идентификационный номер или тэг. Затем список координат для каждого объекта связывается с тэгом объекта.

Номер полигона

Координаты х,у

1

1,4  1,5  2,7  5,7  4,4  1,4

2

1,2  2,3  4,3  5,4  7,5  7,3  6,1  3,1  1,2

Векторная модель данных

Структура данных дуга-узел

Для того чтобы нарисовать границы двух соседних участков земли на карте, вы, вероятно, не будете перерисовывать общую границу; это неэффективно. То же самое применяется к хранению общей границы в компьютере.

Повторение пары координат для точки, разделяемой несколькими линиями, неэффективно. Хранение каждого полигона как замкнутого контура также неэффективно, потому что линии между соседними полигонами будут сохранены дважды. Более эффективный путь для хранения векторных данных – структура данных дуга-узел.

Структура данных дуга-узел хранит данные так, что узлы образуют дуги и дуги образуют полигоны. Узлы определяют две конечные точки дуги; они могут соединять две или более дуги. Дуга – это сегмент линии между двумя узлами. Дуга состоит из ее двух узлов  и упорядоченной серии точек, называемых вершинами, которые определяют ее форму. Узлы и вершины представляются координатами х и у.

Топология

Стоя на углу улицы и смотря на карту, легко определить пересекающиеся улицы и объекты, которые к ним прилегают. Компьютер «видит» эти взаимоотношения с помощью средств топологии. Топология точно определяет пространственные взаимоотношения. На практике принцип достаточно простой: пространственные связи выражены в виде списков (например, полигон определяется с помощью списка дуг, охватывающих его границы).

Создание и хранение топологических взаимоотношений имеет много преимуществ. Данные хранятся эффективно, так что большие наборы данных могут быть просто обработаны. Топология делает удобными аналитические функции, такие как моделирование потока через соединяющиеся линии в сети, сочетания соседних полигонов с подобными характеристиками, идентификация соседних и перекрывающихся объектов.

Структура данных дуга-узел поддерживает три основных топологических понятия:

- соединенность: дуги соединяются друг с другом в узлах;

- определение области: дуги, которые соединяются и окружают область, определяют полигон;

- прилегание: дуги имеют направление, левую и правую границы.

Соединенность позволяет определить маршрут в аэропорт или соединить потоки к рекам или проследить путь от водоочистительной станции к дому.

Теперь о том, как это работает. Вспомним структуру данных дуга-узел. Дуга определяется двумя точками, from-узел показывает, где дуга начинается, и to-узел показывает, где она кончается. Это называется «топология дуга-узел».

Топология дуга-узел поддерживается с помощью списков дуга-узел. Список определяет from- и to- узлы для каждой дуги. Соединяющиеся дуги определяются с помощью поиска в списке общих узлов. В следующем примере можно определить, что дуги 1,2,3 пересекаются, потому что они имеют общий узел 11. Компьютер может определить, что можно проследовать по дуге 1 и повернуть на дугу 3, потому что они имеют общий узел 11, но невозможно повернуть непосредственно с дуги 1 на дугу 5.

Пример

Дуга

From-узел

To-узел

1

10

11

2

11

12

3

11

13

4

13

16

5

13

14

6

14

15

7

14

17

Табличное представление

Определение области

Многие из географических объектов, которые мы хотим представлять, покрывают определенную область на поверхности Земли, такие как озера, земельные участки. Область представлена в векторной модели с помощью одной или нескольких границ, определяющих полигон. Представим озеро с островом посередине. Озеро в действительности имеет две границы - внешнюю и внутреннюю, определяемую островом. В терминологии векторной модели, остров определяет внутреннюю границу (или отверстие) полигона. Так топология используется для определения областей.

Прилегание

Два географических объекта с общей границей называются соседними. Прилегание – топологическое понятие, которое позволяет определять соседство в векторной модели данных.

Заметим, что для того, чтобы каждая дуга всегда имела определенные левую и правую стороны, вводится внешний, или универсальный полигон, который представляет мир за границами рассматриваемой области.

Расширение векторной модели данных

Топология позволяет нам определять области и моделировать два типа соотношений: соединенность и прилегание. Другие соотношения между географическими объектами могут быть не менее важными для модели:

- географический объект может быть составлен из других объектов. Жилой комплекс может быть составлен из набора зданий. Автобусный маршрут может быть составлен из сегментов улиц.

- один и тот же географический объект может изменяться с течением времени, и историческое отслеживание изменений важно. Например, форма и распространение нефтяного пятна. Транспортный поток по маршруту меняется в разные периоды времени, такие как час пик.

- два географических объекта одного класса могут перекрываться. Области распределения двух видов птиц могут перекрываться. Области сбыта двух конкурирующих магазинов  могут включать одни и те же районы. Два автобусных маршрута используют одну и ту же секцию улицы.

Описанные понятия векторной модели данных не поддерживают этих новых типов ассоциаций. Регионы и маршруты поддерживают моделирование этих сложных взаимоотношений.

Регионы

Регионы поддерживают моделирование сложных взаимосвязей между географическими объектами, представленными полигонами. Тогда как составляющей частью полигона является дуга, составляющей частью региона является полигон. Поэтому регион представляется как набор полигонов.

Одной из основных предпосылок того, что географические объекты представляются полигонами, является  то, что полигоны не перекрываются и полностью накрывают представляемую область. Это ограничение устраняется для регионов. В регионе полигоны, представляющие географические объекты, могут располагаться отдельно от других, они могут перекрываться и они не обязаны накрывать всю область.  Например, регион повреждений от лесного пожара  представляется полигонами, показывающими область и время повреждений.

Неперекрывающееся, полное деление области

Возможно, перекрывание и допускаются пустые области

Другая предпосылка полигонов – это то, что каждый географический объект представлен одним полигоном. Этот принцип расширяется для регионов, так что один географический объект может быть представлен несколькими полигонами. Например, острова, входящие в состав штата Гавайи, это регион, составленный из нескольких полигонов.

Так  же, как точкам, линиям и полигонам, каждому региону дается уникальный идентификатор. Как и для полигонов, для каждого региона поддерживаются площадь и периметр.

Составление регионов из полигонов подобно составлению полигонов из дуг. Тогда как полигон – это список дуг, регион – это просто список полигонов. Есть важное отличие: порядок полигонов не имеет значения.

Составление перекрывающихся регионов также подобно составлению полигонов. Тогда как полигоны разделяют дугу, на которой они встречаются, регионы разделяют полигон, на котором они пересекаются.

Регионы существенно улучшают управление данными, потому что они интегрируют много различных видов географических объектов в один, сохраняя характеристики оригинальных географических объектов. Управление взаимосвязями между географическими объектами в этой модели данных особенно важно при выполнении комплексного анализа.

Маршруты

Маршруты определяют пути по существующему набору линейных объектов, такие как путь по уличной сети от вашего дома до аэропорта. Маршруты основаны на дугах. Они могут идти из одной точки в другую, могут быть окружностью, начинающейся и заканчивающейся в одной и той же точке, могут быть разъединенными. Маршруты могут начинаться в узлах или в точке на дуге, тогда это означает, что используется только часть дуги. Тогда требуется изменение в описании, чтобы было возможно описать, где на дуге начинается маршрут.

Это требует дополнительной информации, описывающей, какая часть дуги используется и где на дуге начинается маршрут. Эту информацию предоставляют секции. Секция представлена строкой в таблице, описывающей маршрут, которому она принадлежит, дугу, частью которой она является, и два типа меры по дуге. Две колонки, называющиеся F-Meas и T-Meas, описывают промежуток по маршруту, который эта секция представляет. Второй набор колонок, названных F-Pos и T-Pos, описывают, какая доля  дуги  использована.

Маршруты, основанные на дугах

Номер дуги

F-Meas

T-Meas

F-Pos

T-Pos

1

0.0

1.2

60%

100%

3

1.2

2.5

0%

100%

5

2.5

4.8

0%

100%

Табличное представление маршрута

События на маршруте

События описывают местонахождения объектов, расположенных на дороге. Встречаются два типа событий на маршруте: точечные события и линейные события. Точечное событие описывает расположение точечного объекта на маршруте, например ДТП. Они расположены как мера по маршруту. Линейное событие описывает расположение линейного объекта вдоль  маршрута, например, состояние дорожного покрытия. Они расположены как от-(F-Meas) и до-(T-Meas) меры вдоль маршрута.

Как векторная модель данных представляет поверхности?

Векторная модель данных представляет каждую поверхность в виде серий изолиний; например, возвышение будет представлено в виде серий контуров. Несмотря на полезность для отображения информации, эта модель не без труда поддерживает вычисления характеристик поверхностей, таких как наклон поверхности, в отдельной точке или направление, к которому обращен наклон. Обе эти характеристики используются для анализа, относящегося к поверхностям.

Растровая модель данных

Обсуждение карт и векторной модели данных фокусировалось на  том, как представлять географические объекты. В растровой модели данных фокус приходится на расположение. Растровая модель данных больше похожа на фотографию, чем на карту.

Если посмотреть на фотографию через сильное увеличительное стекло, можно увидеть, что она состоит из серий точек разных цветов или оттенков серого. Растровая модель данных работает подобным образом: это правильная сетка точек (называемых ячейками или пикселями) с занесенными значениями. На фотографии нет границ, чтобы отличать объекты; это непрерывная поверхность. С использованием растровой модели данных, Земля представляется как одна непрерывная поверхность.

Есть три способа интерпретировать каждую точку на фотографии. Первый – классифицировать каждую точку как принадлежащую чему-нибудь – тогда группа подобным образом классифицированных пикселей становится объектом, как улица. Второй способ интерпретации – просто измерение значения цвета или оттенка серого точки. Третий путь – определить пиксель относительно известной эталонной точки, например среднего уровня моря (для возвышенности) или точки разлива нефти. Например, высота зданий и растительности может быть измерена относительно уровня улицы.

Те же три способа интерпретации могут быть использованы для растровой модели данных в ГИС. Значение ячейки может представлять классификацию, например,  тип растительности. Это может быть интерпретацией высоты над уровнем моря.

В растровой модели данных каждое местоположение представлено ячейкой. Матрица ячеек, организованных в строки и колонки, называется сеткой. Каждая строка содержит группу ячеек со значениями, представляющими географические явления. Значения ячеек являются числами, представляющими номинальные данные, такие как классы землепользования, меры интенсивности света или относительные меры.

Непрерывные объекты, представленные сеткой

Как и векторная модель данных, растровая модель может представлять дискретные точечные, линейные и площадные объекты. Точечные объекты представлены как значение в одной ячейке, линейные объекты – как серии связанных ячеек, описывающих длину, площадные объекты – как группу связанных ячеек, описывающих форму (как в примере выше). Точность карты зависит от масштаба карты. В растровой модели разрешение и, следовательно, точность карты зависит от реальной области, представленной каждой ячейкой сетки. Чем больше представленная область, тем меньше разрешение и точность. Чем меньше область, покрываемая ячейкой, тем больше разрешение и более точно представлены объекты.

Как растровая модель данных представляет пространственные взаимоотношения?

Так как растровая модель данных является правильной сеткой, пространственные взаимоотношения скрыты. Поэтому явное хранение пространственных взаимоотношений не требуется, как для векторной модели данных.

Заметим, что каждая ячейка в сетке имеет восемь соседних ячеек (исключение составляют ячейки на внешних краях): четыре по углам и четыре по сторонам. Ячейки идентифицируются по их расположению в сетке. Например, если ячейка третья от начала отсчета по оси Х и вторая по оси У, то она идентифицируется как ячейка (3,2). Нахождение любой из восьми соседних ячеек требует просто прибавления или вычитания единицы из значений Х или У. Например, ячейка слева от (3,2) – (3-1,2), то есть (2,2).

Растровые данные привязываются к реальной поверхности Земли указанием координатной системы, к которой приведена сетка, расположения в реальном мире точки привязки и размера ячейки в реальном мире. Обычно в качестве точки привязки используется левый верхний или левый нижний угол сетки. Эта точка привязки вместе с размером ячейки может быть использована для определения географического положения любой ячейки в растровом наборе данных. При использовании одной и той же координатной системы растровые наборы данных могут быть логически организованы в объекты для географического анализа.

Как растровая модель данных представляет поверхности?

При представлении поверхностей, значение поверхности (например, высота над уровнем моря) хранится для каждой ячейки. Это значение представляет не всю ячейку, а только центральную ее точку. Этот набор центральных точек ячеек в сетке называется решеткой. Решетка поддерживает точные поверхностные вычисления. Типы поверхностных вычислений, используемых для анализа, включают подъем (скорость изменения величины ячейки с расстоянием), сторону (направление, к которому обращен наклон) и интерполяции контуров по решетке.

Совместное использование трех моделей пространственных данных

Векторная, растровая и ТНС модели данных являются мощными средствами моделирования Земли. Каждая из них использует декартову систему координат для определения местоположения на поверхности Земли. Выбор общих картографической проекции, масштаба и подгонка координат таким образом, чтобы все модели имели общую точку начала координат, гарантирует, что одна и та же координата представляет одно и то же местоположение в каждой модели. Это называется географической привязкой и является важным принципом, потому что позволяет выбрать оптимальную модель данных для представления определенной области Земли. Это также обеспечивает большую гибкость для анализа и отображения данных.

Методы представления описательной информации

Описательные атрибуты, связанные с географическими объектами, хранятся в компьютере способом, подобным тому, как хранятся координаты. Атрибуты хранятся как наборы чисел и символов. Например, атрибуты для дорог могут включать:

Тип дороги: разделенное шоссе, магистральная или коллекторная дорога, главная дорога, улица в жилом массиве, дорога без покрытия.

Материал поверхности: бетон, асфальт, гравий

Ширина: измеренная в метрах

Количество рядов: число рядов

Название: название каждой дороги

Для каждого географического объекта в файле данных хранится один набор атрибутов.     

Номер

Тип дороги

Покрытие

Ширина

Число рядов

Название

1

1

Бетон

20

4

42 шоссе

2

2

асфальт

16

4

14 шоссе

3

4

асфальт

11

2

улица Садовая

        

Пример графического и табличного описания дороги

Такой файл данных называется таблицей атрибутов. Каждая строка в таблице является записью и содержит описательную информацию об одном объекте. В каждой записи имеются одинаковые столбцы (поля). Эти столбцы называются пунктами.

На картах символы и текст передают описательную информацию. Часто текстовая информация предоставляет способ доступа к дополнительной информации, организованной в других файлах. Тогда карта становится мощным средством справочной информации.

Такая же идея применяется к пространственным моделям данных. Одна мощная возможность ГИС заключается в связи между пространственными данными и табличными (описательными) данными. Смешанная модель данных, часто называемая геосвязывающей моделью, используется для поддержания связи между объектами и их описательными данными.

Как создается связь между пространственным определением объектов и их соответствующими атрибутными записями? Ответ довольно простой – уникальный идентификатор объекта связывает атрибуты с координатами объекта, поддерживая согласование один - к - одному между пространственными записями и атрибутными записями. Однажды установив эту связь, вы можете отображать атрибутную информацию или создать карту, основанную на атрибутах, помещенных в атрибутную таблицу. В геосвязывающей модели объекты и соответствующие атрибутные записи «скрепляются» с помощью общего идентификатора объекта. Относительный принцип может быть применен не только к поддержанию связи объектов и их атрибутов. Между любыми двумя таблицами с общим атрибутом может быть установлено отношение. Отношение использует общий пункт для установления связей между соответствующими записями в двух таблицах. В отношении каждая запись в одной таблице соединена с той записью в другой таблице, которая имеет то же значение общего пункта. Общий пункт называется ключом.

Таблица атрибутных данных может храниться в базе данных, отдельной от ГИС. Относительный принцип поддерживает связывание информации в ГИС с корпоративными базами данных и наоборот.

Географический объект может иметь многозначный атрибут, тогда имеет место отношение один - ко - многим.

Технологии создания цифровых картографических данных.

Источники получения цифровых карт:

  1. Оцифровка существующих карт на твердой основе
  2. Данные дистанционного зондирования
  3. Наземная съемка
  4. Конвертация существующих данных

Несколько слов об актуальности используемого материала. Большинство карт, создаваемых с твердой основы сильно устарели. Многие из них отображают состояние десятилетней и более давности. Хотя есть карты и новые, составляемые традиционными способами, и лишь затем переводящиеся в электронную форму.

Способы получения цифровых карт

Вы можете создавать данные сами или получать (заказывать) их извне. Соответственно доклад я хотел бы разделить на две части: инструменты для создания данных (только с твердой основы) и источникам готовых (заказываемых) карт.

В ходе своей работы часто приходится сталкиваться с мнением приступающих к созданию ГИС пользователей, которые считают, что создание цифровых карт - крайне простая работа, не требующая серьезной подготовки и умения.

Оцифровка - это профессиональная работа, требующая квалифицированных кадров, отлаженной технологической схемы, профессионального инструмента.

Самостоятельная оцифровка

Сканеры и дигитайзеры

Дигитайзерный метод эффективен при небольших объемах картографической продукции, порядка нескольких листов в месяц. Сканерный метод безусловно необходим в промышленном производстве порядка сотен листов в месяц.

Программы для оцифровки

В рассматриваемых системах есть возможность использовать цветной растр. Средства редактирования растра представляются мало нужными, в большинстве пакетов они отсутствуют

В основном, системы ввода не предусматривают дописывание пользователями своих программ и процедур (для мелкого и среднего производства это не целесообразно, да и разработчики еще в состоянии отслеживать требования различных пользователей), для крупного производства (на мой взгляд) заметно применение своих средств или мощных импортных систем.

Если Вы выбираете инструмент для работы, поинтересуйтесь, есть ли возможность посмотреть его в действии (лучше в вашем регионе). Кроме перечисленных свойств, желательно, чтобы предлагаемый инструмент обладал следующими функциями:

  1. набором конверторов в интересующие вас ГИС;
  2. возможностью построения цепочно-узловой структуры;
  3. в ряде случаев должна обеспечиваться возможность установки положения векторного объекта или его составляющих посредством прямого ввода координат в заданных метрических единицах;
  4. встроенные средства контроля корректности цепочно-узловой структуры должны выявлять нарушения структуры непосредственно в пакете векторизации до передачи информации в ГИС, где устранение таких ошибок без потери точности зачастую просто невозможно.

Векторизатор не должен заниматься "украшательством" с целью достижения сходства между исходным растровым изображением и его векторным аналогом. Любые заливки, штриховки или прорисовки специальных типов линий и сложных топографических знаков катастрофически замедляют скорость регенерации изображения на экране, зачастую затеняя исходное изображение и просто мешая процессу векторизации. К тому же все эти "украшательства" будут потеряны на этапе экспорта в конечную ГИС.


Введение в ГИС с применением GPS

Географические Информационные Системы (ГИС) – это системы управления цифровыми базами данных разработанные для сбора, хранения, анализа и отображения пространственных данных. Другое программное обеспечение, которое может быть, полезным для картографирования включает системы проектирования и дизайна (CAD-программы), системы автоматического картографирования и управления постройками (AM/FM - системы), или земельные информационные системы (LIS). Не вдаваясь в особенности каждой из систем, будем называть весь этот комплекс как Географические Информационные Системы.

Вследствие географической природы объектов данные в ГИС являются, пространственно привязаны к определённому началу. Каждый ГИС – объект может быть связан с определённым местоположением на поверхности земли и соответственно картографирован. Местоположение и многочисленные атрибуты, которые описывают характеристики объекта, определяют объёкт в ГИС. Компьютерные файлы, содержащие ГИС информацию могут быть связаны друг с другом в единую географическую базу данных.

GPS картографические системы фирмы Trimble позволяют Вам осуществлять сбор данных для ГИС. Эти системы позволяют трансформировать GPS данные в ГИС легко и эффективно.

Сбор данных

ГИС позволяют Вам интегрировать данные, которые были собраны в различное время, с различным масштабом и с использованием разных методов сбора данных. Источниками данных могут служить как карты на бумажной основе, или кальке, так и рукописные данные, цифровые файлы, или информация, хранимая в человеческой памяти. Без ГИС, интеграция данных в различных форматах, полученных в разное время и с различным масштабом займёт очень много времени и финансов.

В прошлом, сбор данных для ГИС производился с помощью оцифровки существующих карт, ручного ввода данных из полевых журналов и сканирования информации из существующих бумажных источников. Однако на этом пути существует несколько ограничений. Исходные карты часто содержат устаревшую информацию вместе с ошибками в транскрипции, и могут иметь масштаб, не отвечающий Вашим запросам. Качество ГИС зависит только от качества информации, которую они содержат. Ввод данных низкого качества приводит к ошибкам и неправильной интерпретации информации полученной из ГИС.

GPS позволяет Вам получать точные, обновлённые данные в то время и в том месте, где требуется Вам при относительно низкой цене. С оборудованием для GPS картографирования Вы можете задать словарь атрибутов объектов и вводить эти атрибуты в поле одновременно со сбором данных необходимых для получения местоположения объекта. Это ускоряет процесс обработки собранных данных, позволяет избежать ошибок при переводе и одной формы носителя данных в другую и обеспечивает Вашу базу данных самой свежей информацией.

Сбор данных в ГИС является бесконечной задачей. Проблема обновления информации является самой насущной и дорогой во всех действующих ГИС. В тоже время оборудование для GPS картографирования ускоряет и упрощает сбор базовых ГИС данных, а также обеспечивает удобную возможность обновления информации.

Типы данных

Существует два главных типа данных в ГИС: картографический и описательный.

Картографические данные

Картографические данные - это картографическая информация, хранящаяся в цифровой форме. Это географические объекты, описываемые на карте. Большую часть этих объектов можно классифицировать на точки, линии и площади.

Точки

Точка представляет собой объект, для которого требуется только одно географическое местоположение (например, широта / долгота). Примером характеристик точек могут служить места расположения колодцев, дорожных аварий, реперов и т. д.

Линии (Дуги)

Линия состоит из серии связанных друг с другом точек. Она имеет только длину без ширины. Примером характеристики линейного объекта может служить дорога, просека, трубопровод и т. д.

Полигон (Площадь)

Полигон это площадь ограниченная замкнутой линией. Полигон расположен на плоскости и соответственно имеет 2 размера: длину и ширину. В качестве образца характеристики полигона можно привести площади с определённым типом почвы, области проданного леса под вырубку, землю, выведенную из землепользования и т.д.

Описательные (не графические) данные

Второй тип данных, используемый в ГИС, не является графическим. Это описательная информация, которая хранится в базе данных об объектах (точка, линия, площадь) расположенных на карте.

Описательная информация называется атрибутом. Атрибут, являющийся общим для всех характеристик это географическое местоположение, которому может быть дано имя атрибута МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ. Другие атрибуты зависят от типа характеристики объекта и от того, какое именно свойство объекта наиболее важно для отдельно выбранной цели или задачи.

                   Для примера:

Участок земли имеет владельца, размер и цель для которой он используется владельцем

Нефтяной колодец имеет определённый тип и пропускную способность в единицу времени

У дороги есть имя, тип поверхности, и т.д.

Каждую из этих характеристик можно специально идентифицировать в ГИС, присвоив им имена атрибутов, такие как собственник, тип землепользования, или имя-дороги.

Каждый атрибут имеет набор возможных значений относящихся к нему. Для примера, дороги имеют свои собственные названия для данной территории. Поэтому все дороги имеют атрибут имя-дороги, а восточная является значением к этому атрибуту для определённой дороги.

Структура данных

Существует два типа структуры данных: топология и слои. Топология применяется для выделения пространственной связи между объектами. Топология обеспечивает связь между точками, линиями и полигонами и обычно не изменяется оператором. Слои же применяют для того, чтобы структурировать данные.

Топология

Топологическая информация описывает, как объекты расположены друг относительно друга в пространстве и обычно не изменяется оператором.

Когда Вы пытаетесь описать месторасположение какого-либо объекта, Вы обычно говорите, что это находится левее или следует за или находиться на таком то расстоянии от чего то ещё. Такое описание не совсем подходит для ГИС. ГИС требуют точно определить топологию, для того, чтобы выполнять пространственный анализ.

Топология описывает пространственную связь объектов, определяя свойства объектов. Она включает в себя информацию, какие условные знаки соответствуют определённым объектам, как точки соединены друг с другом и какие точки и линии образуют полигоны. Эта информация храниться внутри ГИС. Топологическая информация позволяет человеку, использующему ГИС извлекать информацию, например о том, какое перекрытие имеют определённые полигоны, находится ли линия внутри полигона и определять насколько один объект расположен близко к другому.

Манипуляция и анализ данных, выполняемый не топологическими ГИС-системами (например, CAD системами) ограничен. Поэтому старайтесь создавать структуру Вашей ГИС как можно более полно отвечающую заданным требованиям.

Слои

Большинство ГИС позволяют Вам разделять информацию на карте в логические категории, называемые картографическими слоями. Слои обычно содержат информацию только об одном типе объектов, подобно тип почвы участков, или о небольшой группе связанных объектов, например, коммунальные транспортные магистрали (телефонные, электрические и газовые линии).

Данные логично разделяют на слои карты так чтобы ими можно было манипулировать и анализировать в пространстве либо по отдельности, либо совместно с другими слоями. Для получения более значимых аналитических результатов слои в ГИС должны быть связаны друг с другом через общую систему координат базы данных.

Слои можно использовать для создания композитных карт совмещая их на дисплее компьютера, подобно тому, как используют слайды на прозрачной основе при показе на проекторе. При анализе новых перекрытий создаются математически комбинированные перекрытия уже существующих. Новые комбинации можно использовать для создания альтернативных сценариев. Логически разделённые данные по слоям облегчают управление и использование базы данных и её производных.

Анализ данных

Анализ данных позволяет Вам получить новую информацию из существующей базы данных. Анализируемые данные включают в себя:

  1. Пространственно перекрывающиеся объекты
  2. Запрос на получение информации с определёнными свойствами
  3. Классификация, объединение и удаление объектов, и многое другое.

На рисунке приведён образец простого запроса. Специалисту, работающему с ГИС необходимо знать какие дома построены на почве определённого типа. Для ответа на этот запрос потребуется использовать два вида данных: типы почв и местоположение домов для определённого участка территории. ГИС использует данные из двух информационных слоёв и объединяет их, позволяя получить новый источник информации. Связью между двумя слоями данных служит географическое положение (широта и долгота) для каждой точки.

Образец простого запроса.

Данный пример является крайне простым случаем и поэтому такую работу несложно выполнить, просто взглянув на территорию застройки домов в районе с определённым типом почвы, однако если Вы работаете с очень большими площадями с неоднородными участками, выполнение такой работы с помощью визуального контроля человека станет крайне затруднительным.

Отображение данных

Отображение данных включает в себя создание диаграмм, вывод статистических данных, создание картографической продукции и совмещение этих результатов в отчётный проект. Некоторую информацию, созданную в ГИС достаточно вывести на дисплей монитора. Другие же результаты, полученные в ГИС необходимо выводить в виде бумажных карт и планов или файлов, которые, затем будут использоваться в других компьютерных программах.

Управление данными

ГИС данные требуют заботливого управления для того чтобы извлекать из них полезную информацию. Управление данными включает в себя создание стандартных методов ввода, обновления и извлечения данных. К управлению данными также относится возможность файлового хранения и контроль за доступом пользователя к файлам для чтения, редактирования и архивации. Для эффективного выполнения этих задач управления Вам потребуется создать гибкую и хорошо организованную ГИС.


Заключение

Использование данного учебного пособия позволяет студентам сформировать навыки самообучения и самоорганизации. В результате самостоятельного изучения материала данного пособия, у них появляется интерес к изучаемой теме и к своей будущей специальности.

В пособии сделан обзор основных понятий и принципов географических информационных систем и особенностей их реализации.

В нем рассмотрена технология создания цифровых картографических данных, сформулированы задачи ГИС с применением новых информационных технологий. Используя данное учебное пособие, студенты могут без помощи преподавателя найти ответы на многие вопросы по назначению и применению ГИС.


Список литературы

Основные источники

1. Практикум. Филиппов Д.Н., Фортыгина Е.А., Фокин В.С. Введение в геоинформационные системы: Учебное пособие. М.: РГОТУПС.  М.: РГОТУПС, 2007,  rgotups.ru/ru/kursi/umkd/492.doc (12.07.12)

2. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии / В.Я. Цветков ФиС. М.: Эко-Тренд 1998. orensau.ru/ru/prochiedokumenty/.(12.07.12)

Информационное обеспечение обучения

1. Геоинформационная система (ГИС) K-MINE - программа для геологов и маркшейдеров, создание электронных карт местности, проектные работы, kai.com.ua/razrabotki/gis-k-mine (12.07.12)

2. Конспект  на тему «Информационные технологии»,  metod-kopilka.ru/page-2-2-16.ht. (12.07.12)

Рецензия

 


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Зачёт по математике для обучающихся 1 курса СПО по специальности 090905 "Технология защиты информации"

Перечень вопросов и практических заданий  для проведения промежуточной аттестации по дисциплине ЕН 01.  Математика по специальности 090905 Технология защиты информации (базовая подготов...

Карточка для проведения устного зачёта по английскому языку по теме "Школьные будни"

Карточка для проведения устного зачёта по окончанию изучения материала модуля 1( УМК "Английский в фокусе" для 5 класса)....

Методическая разработка для проведения промежуточной аттестации в форме дифференцированного зачёта по учебной дисциплине «Химия»

Методическая разработка для проведения промежуточной аттестации в форме дифференцированного зачёта по учебной дисциплине «Химия»...

вопросы и задания для проведения дифференцированного зачёта по дисциплине «ИСТОРИЯ»

Бюджетное образовательное учреждение Омской областисреднего профессионального образования«Омский колледж торговли, экономики и сервиса»...

вопросы и задания для проведения дифференцированного зачёта по дисциплине «ОБЩЕСТВОЗНАНИЕ»

Бюджетное образовательное учреждение Омской областисреднего профессионального образования«Омский колледж торговли, экономики и сервиса»...

Материалы к дифференцированному зачёту по дисциплине "Химия"

Цель зачёта: определение уровня знаний студентов , полученных в процессе обучения на занятиях по дисциплине «Химия».Форма зачёта: устный опрос и выполнение практических заданийПродолжительность: 45 ми...