Роль Геоінформаційних систем (ГІС)у системах екологічного моніторингу

Оцінка
Скачати

НаУКМА

Кафедра екології

Моніторинг навколишнього середовища”  

на тему :

“Роль Геоінформаційних систем (ГІС)

 у системах екологічного моніторингу .”

Доц. Кафедри екології

Київ 1999 р.

     План :

1. Що таке ГІС (визначення ).……………………………ст. 3

2. Короткий екскурс в історію ……………………………ст.3

3. Можливості ГІС ………………………………………..ст.5

4. Реалізація ГІС проектів ( приклади )………………….ст.7

5. Майбутнє ГІС …………………………………………..ст.8

6. Висновки ………………………………………………..ст.9

7. Список літератури ……………………………………..ст.10

Геоінформаційна система або скорочено ГІС  є похідною баз данних , а скоріше системи керування базами даних ( СКБД ) , але з розширеною концепцією яка дозволяє працювати з просторово – розподіленою інформацією та вирішувати  задачі , що пов’язані з просторовим аналізом .

Інакше кажучи :ГІС – це система апаратно програмних засобів та алгоритмічних процедур , що зроблена для цифрової підтримки , поповнення , маніпулювання , аналізу , математико-картографічного моделювання та образного відображення темпорально—географічно     координованих даних .

Звідси виникає питання : що таке геграфічно координовані дані ?

· Географічна широта та довгота ;

· Прямокутні координати X та Y ;

· Поштові адреси ;

· Поштові індекси та інші коди , що ідентифікують попередньо розмежовані участки території ;

· Місцеположення , зафіксоване на карті ;

Гіс будь якої складності та будь-якого рівня в загальному випадку уяаляє з себе наступний набір функціональних компонент : підсистем збору інформації , база данних (БД) ; підсистема представлення , генерації та обробки картографічних даних ; підсистема аналізу даних та інтерфейс користувача .

Тепер давайте подивимось на історію ГІС щоб побачити з чого все починалося і чому сформувалося саме так .

Одна з найбільш цікавих рис раннього розвитку ГІС , особливо у 60-ті роки , полягає в тому що перщі ініціативні проекти та дослідження були ГЕОГРАФІЧНО РОЗДІЛЕНІ по багтьом місцям , причому ці роботи виконувалися незалежно , часто без згадування , а іноді з ігноруванням собі подібних робіт .

Передувало виникненню ,та бурному розвитку ГІС богатійший опит топографічного та , особливо тематичного картогорафування , вдилими спробами автоматизувати  картографування , революційними досягненнями у області комп’ютерних технологій , інформатики та комп’ютерної графіки . Особливо тереба відмітити ідеї та опит комплексного тематичного картографування , що блискуче продемонстрували ефект системного використання різнохарактерних даних для отримання нових знань про географічні об’єкти . Саме комплексність та інтегрованість потім було закладено у саму концепцію ГІС . 

Прешиа дійсно реальна  ГІС народилася  у Канаді ще у 60-х роках  вона називалася Географічна Інформаційна Система Канади (Canada Geographic Information System – CGIS ) вона і до цих пір існує , поповнюється та розвивається . Батьком ГІС Канади вважається Роджер томлінсон (Roger Tomlinson) , під керівництвом котрого було зроблено багато цікавих концептуальних технологічних та програмних вирішень. Канадську ГІС було створена для Канадської Служби Земельного Обліку (Canada Land Inventory) мета створення – облік земель , отримання по ним статистичних даних для подальшого проектування землеустрою земельних площин переважно сільськогосподарського призначення .  Вже тоді , в ній використовувалася інтегрована класифікація земель по сільськогосподарській , рекреаційній , екологічній , лісогосподарській властиврстям земель ; відображалася структура використання земель , що склалося , включаючи землекористувачів та землевласників . Таким чином вже можно розмовляти про систему спостережень та оцінки стану природного середовища .

Саме на канадському ГІС була вироблена технологія розмежування картографічної інформації по темах та розробка концептуального рішення о “таблицях  атрібутивних даних” , що дозволило розділити файли плавної (геометричної) інформації та файли , що містили тематичну інформацію про ці об’єкти . Окрім того тоді було розроблено  математичний аппарат для обрахування картометричних показників .

Не можно не розмовляючи про піонерний період розвитку ГІС не апригадати Гарвардську лабораторію комп’ютерної графіки та просторового аналізу ( Harvard Laboratory for Computer Graphics & Spatial Analysis) Массачусетського технологічного інституту , яку заснував Говард Фішер . Ця лабораторія розробила алгоритми що стали суттєвим кроком у алгоритмічному вдосконаленні ГІС . Саме  ця лабораторія заклала традицію картографічного  представлення інформації у сучасних ГІС . У 1969 році Джек Денджмонд організував  Дослідницький інститут екологічних систем ESRI Inc. діяльність якого базувалася на методах , технологіях та ідеях , що були розроблені у Гарвардській лабораторії .

Ще одним серйозним кроком вперед було використання ГІС технологій про перепису населення у 1970 році у США , основною проблемою , що була тоді вирішена це методіка корректної геграфічної  прив’язки даних перепису , тобто існувала необхідність конвертації адрес проживання населення , що були присутні в анкетах у географічні координати ; це було необхідно для того щоб результати перепису можно було б оформлювати у вигляді карт по теріторіальним ділянкам та зонам національного перепису . Що у свою чергу давало змогу аналізувати та прогнозувати антропогенне навантаження на довкілля у різних регіонах .   В цьому проекті був вперше реалізован ТОПОЛОГІЧНИЙ підхід до организації керування геграфічною інформацією , що містив математичний спосіб опису просторових взаємозв’язків між об’єктами .

На початку 80-х років ESRI  реалізувало славетний ARC/INFO . Він став першою ластівкою розширення ринку ГІС та розвитку настольних ГІС , бо міг працювати не на суперкомп’ютерах а на персональних комп’ютерах та робочих станціях . ARC/INFO , окрім того міг успішно працювати з форматми стандартної реляіційної СКБД .

Іншим успішним підприємством у галузі виробництва апаратно-програмних засобів для ГІС став Intergraph,Corp.

 Гіс дає нам можливість накопичувати та аналізувати подробну інформацію , оперативно знаходити потрібну інформацію , та відображувати її у зручному для нас вигляді , використання ГІС дає можливість різко збільшити оперативність та якість роботи з просторово—розподіленою інформацією у порівнянні з традиційними паперовими методами ( і в цьому я бачу потрійний зиск : витрачається набагато меньше часу на роботу , використовується набагато меньше місця для зберігання інформації , [так , наприклад ГІС Комплексного територіального кадастру площею 3 тис. км , в котру ввійшли різноманітні матеріали по лісоустройству , геології , екології , іхтіології та ін. , в неї ввійшли 245 карт  у масштабах від 1:10 000 до 1:200 000  , об’єм цієї бази данних був всього 100 Мб !!! . А тепер уявіть те ж саме тількі в паперовому варіанті …] окрім того економіться папір , а значить ліси – легені нашої планети … ) . Неможно не зазначити , що найефективнійшим  методом екологічного моніторингу є використання дистанційних систем моніторингу – супутникові та аерофотозйомки у поєднанні з локальними  системами  моніторингу , а більш зручного інструменту для цього ніж ГІС людство покищо не винайшло . 

←Попередня Наступна→
1 2 3
Роль Геоінформаційних систем (ГІС)у системах екологічного моніторингу 4.4 з 5 на основі 7 оцінок від 7 користувачів