Геоинформационные системы

http://pedsovet. org/component/option, com_mtree/task, viewlink/link_id,5119/Itemid,118/

«Геоинформационные системы» на уроке информатики

Регион:	Санкт-Петербург
Электронный адрес:	javascript выкл. ' ); //-->
Размещено:	Елена Михайловна Стрельникова

Первым вопросом человека, не знакомого с географическими информационными системами (ГИС), будет, конечно, "зачем мне это нужно?". Действительно, мы не пользуемся атласами и картами каждую минуту нашей жизни. И географию, как известно из произведений классиков, тоже «изучать не обязательно - для этого извозчики есть». К тому же информации из разных источников мы и так получаем больше, чем иногда хотелось бы. И нужно ли ее еще и систематизировать? Тут есть о чем задуматься. Но, если разобраться, то ГИС - это нечто большее, чем карта, перенесенная на компьютер.

Так что же это такое - ГИС?

Сегодня важно уметь работать с имеющейся информацией. Методы работы с данными постоянно совершенствуются, и теперь уже привычно видеть документы, таблицы, графики, чертежи и картинки на экране компьютера. Одним из типов документов, в который компьютер вдохнул новую жизнь, стала и географическая карта. Существуют виды деятельности, в которых карты - электронные, бумажные или хотя бы представляемые в уме - незаменимы. Даже в быту, мы регулярно работаем с информацией о географическом положении объектов - магазин, детский сад, метро, работа, школа… Пространственное мышление естественно для нашего сознания.

Последние десятилетия ознаменовались бумом в области применения карт, и  связано это с возникновением  Географических Информационных Систем, воплотивших принципиально новый подход в работе с пространственными данными. ГИС (географическая информационная система) - это современная компьютерная технология для картографирования и анализа объектов реального мира, а также событий, происходящих на нашей планете, в нашей жизни и деятельности. Геоинформационные системы предназначены для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации об объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов. ГИС включают в себя возможности СУБД, редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств и применяются в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне.

ГИС - это возможность нового взгляда на окружающий нас мир.

Общие геоданные, получаемые геодезическими исследованиями или с космических  спутников Земли, лежат в основе различных видов геоинформационных систем: профессиональных, открытых, встроенных, настольных, САПР-ГИС и Интернет-ГИС. ГИС тесно связана с рядом других типов информационных систем. Системы настольного картографирования используют картографическое представление для организации взаимодействия пользователя с данными. В таких системах все основано на картах, карта является базой данных. Системы САПР способны создавать чертежи проектов, планы зданий и инфраструктуры. GPS – это проведение измерений земной поверхности с использованием камер на борту летательных аппаратов, приемников системы глобального позиционирования на борту спутников или других устройств.

Структура ГИС – это составные части ГИС и взаимосвязь между ними. Каков же состав ГИС?

  - данные (пространственные данные): географические (местоположение объекта на земной поверхности, фотоснимки из космоса, аэроснимки), табличные или описательные данные, связанные с географическими;

  - аппаратное обеспечение (компьютер, компьютерные и телекоммуникационные сети, накопители внешней памяти, сканер, дигитайзеры и т. д.);

  - программное обеспечение для хранения, ввода, анализа и визуализации географической информации;

  - технологии (методы, порядок действий и т. д.);

  - специалисты, 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.

Как работает ГИС?

ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения.

Любая географическая информация содержит сведения о пространственном положении, будь то привязка к географическим координатам или ссылки на адрес. При использовании подобных ссылок для автоматического определения местоположения объекта применяется процедура, называемая геокодированием.

С ее помощью можно быстро определить и посмотреть на карте где находится интересующий вас объект.

Например, ГИС «TopPlan Санкт-Петербург» содержит десятки ландшафтных и тематических слоев географических карт, связанных друг с другом. Геоинформационная система «TopPlan Санкт-Петербург» — интегрированная система, позволяющая пользователю одновременно работать с разными видами информации (картами, справочниками), имеющая стандартный Windows-интерфейс. «TopPlan Санкт-Петербург» связан с базами данных, поддерживает функции поиска по различным параметрам (названию, телефону, адресу, e-mail, www-адресу, сфере деятельности фирмы, а также по ее местоположению на карте), может быть персонифицирован. Информационное меню TopPlan Санкт-Петербург состоит из алфавитного каталога –  перечня названий организаций и фирм с адресами и тематического каталога – темы и рубрикатор; карты районов Санкт-Петербурга с алфавитным каталогом по районам. Навигацию и поиск в электронных картах можно осуществлять с помощью следующих средств: карты, главного и контекстного меню. Навигатор находится на панели любого из двух указанных меню и позволяет увеличивать и уменьшать изображение, передвигаться по карте при нажатой левой клавише мыши – все эти стандартные технологические приемы знакомы вам из Windows. Работа со слоями: для того чтобы включить в карту тематические объекты, например, авиапредприятия или школы,  нужно выбрать в меню опцию Состав карты и указать нужные тематические или ландшафтные объекты. Адресный поиск может осуществляться в алфавитном каталоге либо непосредственно в карте.

ГИС может работать с двумя существенно отличающимися типами графических данных - векторными и растровыми. В векторной модели информация о точках, линиях и полилиниях (дома, дороги, реки, здания и т. п.) кодируется и хранится в виде набора координат X, Y. 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. Технология ГИС является одним из наиболее популярных, полезных и универсальных инструментов в учебном и научно-исследовательском процессах. ГИС помогает сформировать у людей новый взгляд на мир и лучше понимать взаимосвязи между его составляющими. Специалисты в области ГИС востребованы обществом и имеют прекрасные перспективы получения интересной, достаточно престижной и хорошо оплачиваемой работы.

Домашнее задание для учеников после знакомства с темой и выполнения практической работы в TopPlan Санкт-Петербург:

  1. Совершить путешествие по любым уголкам планеты с помощью геоинформационного Интернет-портала Google Планета Земля maps.

  2. Подготовить отчет-презентацию о виртуальном путешествии.