Геоинформационная система как цифровой аналог географической карты
статья по географии

Геоинформационная система как цифровой аналог географической карты

Существует множество определений геоинформационной системы. С их количеством может сравниться только количество определений, что такое информационная система вообще. Для «конечного пользователя» ГИС прежде всего ассоциируются с территориями, картами, классификаторами, системами обозначений объектов на картах и, конечно, с данными об объектах карты, хранящимися во встроенной или прилагаемой базе данных.

В течении ряда лет проводились исследования по возможности применения ГИС-технологий для решения задач различных отраслей. На современном рынке ГИС -технологий целы ряд продуктов России и дальнего зарубежья занимают прочные позиции. Это ГИС МарInfo, ArcInfo (США), «Интелвек», «Альбея», «ИнГео» (Россия).ГИС «Панорама» и т.д.[4]

ГИС— это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, также событий, происходящих на нашей планете. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, которые связанны: с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин и появления, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих предпринимаемых действий.[5],[19]

Составные части ГИС

Работающая ГИС включает в себя пять ключевых составляющих: аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнители и методы.

Аппаратные средства это компьютер, на котором запущена ГИС. В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров.

Программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации. Ключевыми компонентами программных продуктов являются: инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных (DBMS или СУБД); инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения); графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого доступа к инструментам.

Данные это наиболее важный компонент ГИС. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные данные могут собираться и подготавливаться самим пользователем, либо приобретаться у поставщиков на коммерческой или другой основе. В процессе управления пространственными данными ГИС интегрирует пространственные данные с другими типами и источниками данных, а также может использовать СУБД, применяемые многими организациями для упорядочивания и поддержки имеющихся в их распоряжении данных.

Широкое применение технологии ГИС невозможно без людей, которые работают с программными продуктами и разрабатывают планы их использования при решении реальных задач. Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы.

Методы. Успешность и эффективность (в том числе экономическая) применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и правил работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы.

ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения. Этот простой, но очень гибкий подход доказал свою ценность при решении разнообразных реальных задач: для отслеживания передвижения транспортных средств и материалов, детального отображения реальной обстановки и планируемых мероприятий, моделирования глобальной циркуляции атмосферы.

Любая географическая информация содержит сведения о пространственном положении, будь то привязка к географическим или другим координатам, или ссылки на адрес, почтовый индекс, избирательный округ или округ переписи населения, идентификатор земельного или лесного участка, название дороги и т.п. При использовании подобных ссылок для автоматического определения местоположения или местоположений объекта (объектов) применяется процедура, называемая геокодированием. С ее помощью можно быстро определить и посмотреть на карте где находится интересующий вас объект или явление, такие как дом, в котором проживает ваш знакомый или находится нужная вам организация, где произошло землетрясение или наводнение, по какому маршруту проще и быстрее добраться до нужного вам пункта или дома.

Основные характеристики ГИС

ГИС может работать с двумя существенно отличающимися типами данных - векторными и растровыми. В векторной модели информация о точках, линиях и полигонах кодируется и хранится в виде набора координат X,Y. Местоположение точки (точечного объекта), например буровой скважины, описывается парой координат (X,Y). Линейные объекты, такие как дороги, реки или трубопроводы, сохраняются как наборы координат X,Y. Полигональные объекты, типа речных водосборов, земельных участков или областей обслуживания, хранятся в виде замкнутого набора координат. Векторная модель особенно удобна для описания дискретных объектов и меньше подходит для описания непрерывно меняющихся свойств, таких как типы почв или доступность объектов. Растровая модель оптимальна для работы с непрерывными свойствами. Растровое изображение представляет собой набор значений для отдельных элементарных составляющих (ячеек), оно подобно отсканированной карте или картинке. Обе модели имеют свои преимущества и недостатки. Современные ГИС могут работать как с векторными, так и с растровыми моделями.[16],[17]

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабанский, Ю.К. Интенсификация процесса обучения [Текст] /Ю.К. Бабанский. М.: Знание, 1987 -8с
2. Бабанский, Ю.К. , Оптимизация педагогического процесса (в вопросах и ответах) [Текст] / Ю.К Бабанский, М.М. Поташки. Киев, Рад. Школа, 1983. - 287с
3. Берлянт, А.М: Географические информационные системы в науках о Земле [Текст]/А.М. Берлянт//Соросовский обозревательный журнал .1999.№5 .с 46 – 52.
4. Берлянт, А.М. Карта рассказывает. [Текст]/:  Пособие для учителей. / А.М Берлянт. – М.: Просвещение, 1978. – 144с
5. Берлянт, А.М. Картография [Текст]/: Учебное пособие для студ. Высш.учеб. заведений[Текст]/ А.М. Берлянт. – М.: Аспект пресс, 2002. – 336 с.
6. Берлянт, А.М. Геоинформационное картографирование [Текст]/ А.М Берлянт М.: Астрея, 1997. 64 с
7. Берлянт, А.М. Картографирование телекоммуникационных сетей России [Текст]/ А.М. Берлянт, А.Р. Аляутдинов, О.Р Мусин , А.П Платонов // ГИС-обозрение. 1995. Весна.C - 34-39.
8. Берлянт, А.М. К концепции развития ГИС в России [Текст]/ А.М Берлянт , Е.А Жалковский. // ГИС-обозрение. 1996. Весна.C - 17-19.
9. .Веселовский, А.В. ГИС-технологии и проблемы геоинформатики. Географические информационные системы научного центра «минерал» [Текст]/А.В.Веселовский //Вестник ОГГГГН РАН, 1999. - № 1(7) – С.54 – 69.
10. Грюнберг, Г.Ю. Картография с основами топографии [Текст]/ Г.Ю. Грюнберг, Н.А. Лапкина, Н.В. Малахов, Е.С. Фельдмак. Под ред. Г.Ю. Грюнберга.-.М.: Просвещение, 1991. – 368с
11. Душина, А.Г. Методика обучения географии в общеобразовательных учреждениях [Текст]: пособие для учителей/ А.Г. Душина. - М.Просвещение.,2007 289с
12.      Гармиз, И.В. Информационная технология. : Вопр. развития и применения / И.В Гармиз, А.В: Кошкарев : - Киев: Наука думка, 1988. – с. 120.
13. Капустин, В.Г.ГИС-технологии как инновационное средство развития  географического образования в России. [электроный ресурс] / В.Г.Капустин. – URL://journals.uspu.ru/i/inst/pedobraz/ped2009/ped_3_2009_8.pdf ( дата обращения 17.03.2013)
14. Крейдер, О.А. Информационная среда использования ГИС-технологий [Текст] /О.А.Крейдер. // Геоинформатика, 2005, - №4, с. 49-52
15. Макарова, Л.Н. Применение технических средств на уроках географии.[Электронный ресурс] / .Л.Н.Макарова.//Вопросы Интернет образования, 2006. - № 36.-URL - http://vio.fio.ru/vio_site/cd_site/Articles/archive.htm (дата обращения 14.04.2013)
16. Лютый, А.А. Язык карты [Текст] /А.А Лютый// – М.: - Новое в жизни, науке, технике.,. Серия «Науки о Земле», №11) - 1981 – 48 с
17. Новенко, Д.В. Использование геоинформационных технологий в школьном географическом образовании [Текст] /Д.В Новенко. // География в школе.- 2007,-№7, с. 36-40
18. Новенко, Д.В. «Информационный источник сложной структуры». Использование ГИС («Живая география») [Текст] /Д. В Новенко, Н. Н. Петрова, А. В. Симонова, Е.В .Смирнова : методическое пособие для учителя географии. М.,2008. -116c
19. Полат,.Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования [Текст] / Е.С Полат./ Под ред. Е. С. Полат. – М., 2000
20. Домогацких, Е.М. Программа по географии для 6-10 классов общеобразовательных учреждений [Текст] / Е.М Домогацких – М.:ООО «ТИД «Русское слово - РС»,2012.34.с
21. Примерная программа для основного общего образования по географии (базовый уровень) 2004 г. Сборник нормативных документов География М., «Дрофа», 2004 .
22. Пролеткин, И.В. ГИС и средняя школа [Электронный ресурс] /И.В Пролеткин – URL: http://old.sgu.ru/ogis/gis_otd/publ8htm. (дата обращения 29.04.2013
23. Рогачев, А.В..Цифровая картография. Геоинформатика [Текст] /А.В. Рогачев // География, 1999 - № 4 - С. 1—2.
24. Симонов, А.В. Геоинформационное образование в России: проблемы, направления и возможности развития [Электронный ресурс] /А.В. Симонов - URL http://cnit.pgu.serpukhov.su/WIN/gisobrru.htm.(дата обращения17.05.2013)
25. Тикунов, В.С. Теоретические и методологические аспекты развития географических информационных систем [Текст]/ В.С. Тикунов, А.М Трофимов// География и природные ресурсы. 1991. № 1 – c 24 - 28
26. Трубина, Л.К. Геоинформационные системы. Методические указания [Текст] :Учебное пособие./ Л.К. Трубина, О.Г. Быкова. Под. Ред. В.В. Малина. Новосибирск: ЦИТ СГГА, 2003. – 46 с.