[Лекция 6] Анализ геоинформационных систем Автор: Е.Г. Лаврушина

[Лекция 6]
Анализ
геоинформационных систем
Автор: Е.Г. Лаврушина
Какие бывают ГИС
Самые компактные и маленькие помещаются на
дискетах и заменяют обычные печатные городские
справочные издания. На них можно просматривать и
искать информацию, но нельзя помещать свою.
С другой стороны, если перед вами стоят
профессиональные задачи, требующие применения
картографических знаний и технологий, необходимы
мощные специализированные рабочие станции и
комплексы.
Если же надо полноценно и интерактивно работать с
картами, не приобретая картографического образования
и разумно вкладывая средства, то лучшим решением
будет выбрать ГИС, спроектированную для нужд
обычного пользователя и снабженную привычным
графическим интерфейсом.
Кроме многофункциональных ГИС, существуют также
узкоспециальные.
Преимущества ГИС
• формирование качественно новых решений, используя
пространственный анализ данных
• для отображения на карте используются данные в
привычных форматах и стандартные технологии СУБД
• можно оценивать гораздо большие объемы данных
одним взглядом на карту, быстро формировать
сценарии развития событий и использовать
информацию, которую ранее не могли или не знали, как
применить
• наглядно отражаются самые разные процессы, такие
как передвижения транспортных средств или
избирательную активность населения
• картографическое представление может придать вашим
документам и отчетам наглядность независимо от
объема и сложности данных
• ГИС-системы и отдельные функции легко
интегрируются с другими программами, что позволяет
быстро и недорого создавать программно-технические
решения для специальных задач.
• ГИС-индустрия активно развивается, вовлекая в свою
орбиту новые технологии, технические средства и
источники данных
Использование ГИС в бизнесе
• Вся информация также может быть помещена на
электронную карту, и ГИС поможет выявить связи
и закономерности, которые не видны в таблицах и
графиках.
• С помощью ГИС предприниматели могут изучать
покупательную способность и предпочтения
клиентов. Это дает преимущества в разработке
стратегии производства и правильном
распределении средств на маркетинговые и
рекламные компании.
• С помощью ГИС можно изучить и смоделировать
тенденции в планируемой зоне коммерческой
деятельности, прогноз перспективных территорий,
возможные транспортные маршруты многое
другое.
Использование ГИС в транспорте
Транспортные службы, включая авто и
железные дороги, мосты и туннели,
воздушные и морские порты, все более
широко управляются с помощью ГИС.
ГИС и пассажирские автоперевозки
Разумные подходы в организации пассажирских
перевозок, основанных на надежной информации
и современных методах управления позволят
увеличить эффективность работы и прибыль.
ГИС используют для:
• Планирования и анализа маршрутов
• Составления графика движения транспорта
• Отслеживания передвижения транспортных
средств
• Планирования сети остановок и станций
• Учета и анализ происшествий
• Проведения демографического анализа
• Реконструкции дорог
• Планирования объемов пассажирских перевозок
ГИС и гражданская авиация
Применение ГИС обеспечивает надежность и
безопасность функционирования различных
воздушных служб.
В гражданской авиации ГИС используют для:
• Управления воздушными и наземными службами
• Мониторинга взлетно-посадочных операций
• Контроля за строительными и ремонтными
работами
• Планирования увеличения объемов перевозок
• Прокладывания новых воздушных коридоров
• Реорганизации коридоров в случае
экстремальных ситуаций
ГИС и железные дороги
ГИС используетсядля работы с ключевой
информацией, координации операционной
деятельности, ремонта и поддержания железных
дорог.
Основные функции ГИС для обеспечения
надежности перевозок и рентабельности
железнодорожных компаний:
•
•
•
•
•
•
•
управление инфраструктурой
маркетинг
графики движения поездов
информация для пассажиров
работа аварийных служб
планирование объемов перевозок
экстремальные ситуации
Работающая ГИС включает в себя
пять ключевых составляющих
• аппаратные средства
• программное обеспечение
• данные
• исполнители
• 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.
•
•
•
•
•
Ключевые компоненты программных продуктов:
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.
Наиболее широко используемые программы ГИС - MapInfo,
ARC/Info, AutoCad Map и другие
Наиболее широко используемые
программы ГИС
• MapInfo
• ARC/Info
• AutoCad Map
BusinessMAP
предназначен для профессионалов бизнеса,
ежедневно занимающихся анализом рынка и
планированием продаж, текущей работой с
клиентами и партнерами. Однако, на самом деле,
круг тех, кто может эффективно использовать его
в своей работе, значительно шире.
Пакет предназначен для работы с табличной и
картографической информацией, позволяет
проводить запросы по выборке, вывод и
частичное редактирование атрибутивной
информации, выбирать цвет и символы для
объектов на карте, строить двумерные и
трехмерные диаграммы по табличным данным
ARC/INFO 8
Объектно-компонентная ГИС
Данные
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.
Выбор данных зависит от задачи и
ваших финансовых возможностей.
Данные могут быть использованы из
различных источников – базы данных
вашей организации, Интернет,
коммерческие базы данных и т.д.
Исполнители
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
каждой организации
Информационная база системы
Передача информации
Данные для
административных
систем туризма
Робочие места с правом
изменения данных
База
геоданих
Данные для
представителей
туристического
бизнеса
Рабочие места без
права изменения
данных
ArcGIS 8.3 вводит топологию в базу
геоданных
Топология, устанавливающая
пространственные отношения между
географическими объектами, является
основополагающим свойством для гарантии
качества данных.
Топология делает возможным проведение
расширенного пространственного анализа и
играет фундаментальную роль в обеспечении
качества базы данных ГИС.
Преимущества топологии
базы геоданных
• Пользователи могут указывать, какие слои данных
участвуют в топологии.
• В одних и тех же топологических
взаимоотношениях могут участвовать несколько
классов полигональных, точечных и линейных
объектов.
• Существует намного большее число
пространственных условий.
• Пользователи могут устанавливать, какие правила
являются подходящими для соответствующих
слоев данных.
• Топологические отношения хранятся в
многопользовательской, прерывной, стандартной
СУБД.
• Пользователи могут выполнять операцию build
лишь частично для повышения
производительности.
Визуальное представление
базы геоданных
Топологические правила,
применяемые к данным
Мастер построения
новой топологии
Правила используются для задания
пространственных отношений между
объектами внутри объектного класса,
а также между объектами разных классов
В ArcGIS 8.3 есть 25 готовых
топологических правил
Топологические параметры
• Кластерный допуск похож на допуск
неразличимости. Это расстояние, на котором
вершины считаются совпадающими. Вершины и
конечные точки, попадающие в пределы
кластерного допуска, замыкаются в процессе
проверки топологии.
• Ранги координатной точности задаются на
уровне класса объектов и определяют, сколько
объектов класса могут потенциально быть
передвинуты по отношению к объектам других
классов при проверке топологии.
Преимущества топологии
в модели базы включают:
• Лучшее управление данными
• Больше гибкости В топологии могут участвовать
несколько полигональных, линейных и точечных
классов.
• Усовершенствованная поддержка целостности
данных можно установить соответствующие
топологические правила для ваших данных.
• Больше возможностей для моделирования
данных к данным можно применить намного
большее число возможных пространственных
условий.
• Многопользовательская среда ArcSDE –
преимущества работы с сервером
пространственных данных ArcSDE и
многопользовательской средой редактирования.
• Большие картографические слои