Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии - файл n1.doc

приобрести
Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии
скачать (3238.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3239kb.08.07.2012 20:10скачать

n1.doc

1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14
Территориальные уровни использования ГИС:

Тип - совокупность моделей или объектов, объединенная общим набором при­знаков или класс подобных знаков.

Типизация - процедура объединения данных по набору заданных признаков или выделения из множества данных тех, которые удовлетворяют задан­ным критериям (или признакам).

. Тип записи иерархической модели - вершина в графовой форме иерархичес­кой модели, соответствующая типу сущности.

Типы координатных данных в ГИС: точки (узлы , вершины); линии (дуги, звенья); полигоны (районы, ареалы).

Топологические свойства (фигур) - свойства, которые не изменяются при любых деформациях, производимых без разрывов или соединений.

Топологические характеристики:

.'

• связанность векторов - контуры, дороги и прочие векторы должны хра­ниться как взаимосвязанные объекты, а не независимо;

277

Топологическое описание (объектов ГИС) - описание, которое определяется связанностью и взаимным расположением линейных объектов.

Трансформирование (ректификация) - разновидность процедур проекцион­ных преобразований. Применяется для преобразования координат точек снимка в другую проекцию. Частным случаем является преобразование плоского изображения в плоское с целью устранения перспективных иска­жений.

Узел висячий - узел, принадлежащий только одной дуге, у которой начальная и конечная вершины не совпадают.

Узел нормальный - узел, принадлежащий трем и более дугам. Нормальным также является узел, принадлежащий двум дугам, одна из которых само­замкнута в этом узле, а другая примыкает к ней.

Уровненная поверхность - поверхность, образующая тело, ограниченное по­верхностью воды океанов. Основное ее свойство заключается в том, что потенциал силы тяжести на ней имеет одно и то же значение. Другими словами, эта поверхность везде перпендикулярна отвесной линии, т.е. вез­де горизонтальна.

Файл - порция информации, имеющая начало и конец, хранимая на машинных носителях. Может содержать данные или программу.

Физическая модель ГИС - модель среды хранения данных физического уров­ня. Строится с учетом реальных инструментальных систем и на их основе. Может рассматриваться как реализация датойогической модели.

Фильтр - специальный алгоритм, используемый в процедуре обработки изоб­ражения.

Фильтрация - процедура, применяемая для повышения качества или выделе­ния части растрового изображения. При фильтрации программа анализи­рует информацию о цвете растровых точек, расположенных в окрестности каждой точки, и меняет или оставляет без изменения цвет этой точки со­гласно одному из алгоритмов фильтрации (фильтра).

278

Характеристики геоинформационных данных -данные реального мира, ото­бражаемые в ГИС. Характеризуются с учетом трех аспектов: пространствен­ного (связан с определением местоположения), временного (связан с изме­нениями объекта или процесса с течением времени, в частности, от одного временного среза до другого) и тематического (связан с выделением одних признаков объекта и исключением из рассмотрения других).

Цифровая модель местности (ЦММ) - комплексная модель местности, кото­рая должна содержать четыре основных свойства, вытекающие из ее опре­деления, а именно:

•как цифровая она должна быть оптимально организована и удобна при работе на ЭВМ. Это означает, что для полной ее реализации должна быть определена ее "физическая" структура;

* как модель вообще ЦММ должна быть определена на известном
классе моделей. Это означает, что она должна иметь вполне определенную
структуру и содержать в своей основе одну из базовых моделей данных, а
также удовлетворять требованиям и обладать общими свойствами моделей
соответствующего класса безотносительно к предметной области;

•как модель местности- она должна содержать специальную информацию данной конкретной предметной области. Это означает, что ЦММ должна содержать элементы координатного и атрибутивного описа­ния, характеризующие как саму предметную область, так и индивидуаль­ные свойства моделируемых объектов;

• как структура базы д а н н ы х ЦММ должна иметь возможность
для моделирования, многократного использования, анализа и решения раз-
мшчных задач. Для возможности многократного применения ЦММ должна

быть переопределена ( более информативна) по сравнению с информаци­онной моделью ручной технологии, обеспечивающей получение разового продукта. Это требует выполнения обобщенного описания цифровых мо­делей местности на уровне типов, т.е. для этого необходимы предвари­тельный анализ и последующая максимальная типизация пространствен­ных объектов.

Цифровое моделирование рельефа - построение дискретной модели, осно­ванное на переходе от аналоговой модели непрерывной поверхности (ре­льефа) к дискретной модели набора точек, оптимально отображающей фор­му этой поверхности.

Цифровая фотокамера - фотокамера, в которой изображение фиксируется не на фотопленку или фотопластинки, а на цифровой элемент (матрич­ный или линейный). Это дает возможность хранить изображения в циф­ровом виде и записывать их непосредственно в компьютер. По точност­ным характеристикам соответствует либо любительским, либо метри­ческим камерам.

279

Широта - угол между точкой и экватором вдоль меридиана. Изменяется от -90° (южный полюс) до +90 ° (северный полюс).

Экземпляция — процедура (обратная классификации) порождения реализации на основе известной классификации.

Экспертные системы (ЭС) - класс автоматизированных информационных си­стем, содержащих базы данных и базы знаний, способных осуществлять анализ и коррекцию данных независимо от санкции пользователя, анали­зировать и принимать решения как по запросу, так и независимо от запроса пользователя, и выполнять ряд аналитически-классификационных задач.

ЭС диагностирующие - системы, в качестве цели имеющие способность на­ходить причины аномальности наблюдаемых явлений. Основой для анали­за служат наборы данных, с помощью которых выявляются отклонения от эталонного поведения и в результате ставится диагноз.

ЭС планирующие-системы, предназначенные для выработки программы дей­ствий, необходимых для достижения определенных целей.

ЭС прогнозирующие - системы, предназначенные для построения сценария будущего. Основываясь на событиях прошлого и настоящего, они способ­ны выводить вероятные следствия из заданных ситуаций. Для этой цели в прогнозирующих ЭС используются динамические параметрические моде­ли.

CASE (Computer Aided System Engineering) - технологии автоматизированного построения моделей всей системы: модели базы данных, модели функций, модели потоков и т.п. Это современная интегрированная технология созда­ния информационных систем, использующая концептуальный подход, ме­тоды проектирования "сверху вниз" и современные программно-техноло­гические средства (4-го поколения).

Список сокращений

АИСГГК - автоматизированная информационная система государ­
ственного городского кадастра

АКС - автоматизированная кадастровая система

АС - автоматизированная система

АСДО - автоматизированная система документационного обеспе­
чения

АСИС - автоматизированная справочно-информационная система

АСК - автоматизированная система картографирования

АСКК - автоматизированная система кадастрового картографи­
рования

АСНИ - автоматизированная система научных исследований

АСПР - автоматизированная система принятия решений

АСУ - автоматизированная система управления

АФС - автоматизированная фотограмметрическая система

БД - база данных

БТИ - бюро технической инвентаризации

ГИС - геоинформационная система

ГИС - географическая информационная система

ЗИС - земельная информационная система

ДДЗ - данные дистанционного зондирования

ИМ - иерархическая модель

ИСЗ - искусственный спутник Земли

КБ - конструкторское бюро

КТС - комплекс технических средств

ЛВС - локальная вычислительная сеть

НАСА - Национальная космическая ассоциация США

НПО - научно-производственное объединение

НС - наземная съемка

НТ - нормативные требования

ОТС - общая теория систем

281

ОАС - отраслевая автоматизированная система управления

РМ - реляционная модель

САПР - система автоматизированного проектирования

ПО - программное обеспечение

СИМ - система имитационного моделирования

СКИ - система картографической информации

СУБД - система управления базами данных

СУРЗ - система учета и регистрации землепользователей

ТЗ - техническое задание

УСО - (системный) уровень сбора и обработки первичных данных

УМХ - (системный) уровень моделирования и хранения

УП - (системный) уровень представления информации

ЦКИ - цифровая картографическая информация

ЦМК - цифровая модель карты

ЦММ - цифровая модель местности

ЦМО - цифровая модель объекта

ЦМР - цифровая модель рельефа

ЦМЯ - цифровая модель явления

ЭК - электронная карта

ЭС - экспертная система

AASAP - Applied Analysis Spectral Analytical Process - процесс

анализа спектральных характеристик пикселей
ADS - Arc Digitizing System - система цифрования

AOI - Area of Interest - область векторизации

CAD - Computer Aided Desing - аналог САПР CASE - Computer Aided System Engineering - технология

"автоматизированного построения информационной

системы"

СОМ - Component Object Model - компонентная модель объекта
DEC - Digital Equipment Corporation - фирма, производящая

вычислительную технику DC W - Digital Chart of the World - цифровая карта мира (суши) в

формате Arclnfo

ER - Entity Relationship (model) - модель "сущность-связь"

ESRI - Институт исследования систем окружающей Среды

(США)

FDD - Floppy Driver Disk - гибкий диск

GPS - Global Position System - глобальная система позициони-

рования (местоопределения)

HDD - Hard Driver Disk - жесткий диск

HP - Hewlett Packard-фирма, занимающаяся производством

вычислительных средств, в первую очередь периферийных

ID - Identifier Descriptor - идентификатор базы данных

MOI - Material Of Interest - влияние факторов объектов, мате-

риалов, свойств

OGIS - Open Geodata Interoperability Specification -открытая спе­цификация взаимообмена геоданными

OLE - Objekt Linking and Embedding -1. Связывание и внедрение

объектов. 2. Способ связи разных приложений Windows

RIS - Relational Interface System - реляционный интерфейс

системы

TIN - Triangulated Irregular Network-треугольные сети непра-

вильной формы

2D - 2-Dimensoinal - двухмерный объект

3D - З-Dimensoinal - трехмерный объект

282

Содержание

К ЧИТАТЕЛЮ.
ВВЕДЕНИЕ

1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ГИС 11

  1. Общие сведения о системном построении информационной системы... 14

  2. Построение схемы обобщенной ГИС 18

2. МЕСТО ГИС СРЕДИ ДРУГИХ АВТОМАТИЗИРО­
ВАННЫХ СИСТЕМ 23


  1. Основные принципы функционирования АСНИ 23

  2. Системы автоматизированного проектирования 25

  3. Автоматизированные справочно-информационные системы 28

  4. Применение экспертных систем в ГИС 35

Характеристика ЭС (35). Типы экспертных систем для решения задач ГИС (39)

3. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ

МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ В ГИС 43

  1. Основные понятия моделей данных 44

  2. Классификационные задачи 49

  3. Аспекты рассмотрения моделей данных 50

  4. Базовые модели данных, используемые в ГИС 53

Мифологическая модель (S3). Иерархическая модель (55). Квадратоми-ческое дерево (57). Реляционная модель (61). Модель "сущность-связь" (64). Сетевые модели(бб). Прочие модели (67)

284


69
4. ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ

ДАННЫХ В ГИС

  1. Определение положения точек на поверхности Земли 70

  2. Координатные данные 72

Основные типы координатных моделей (73). Взаимосвязи между координатными моделями (77)

  1. Номенклатура и разграфка топографических карт 78

  2. Атрибутивное описание 84

в

  1. Вопросы точности координатных и атрибутивных данных 85

  2. Векторные и растровые модели 87

Векторная модель (88). Топологическая модель (91). Растровые модели (96)

  1. Оверлейные структуры.

  2. Трехмерные модели

103

105

109

5. ТЕХНОЛОГИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
В ГИС


  1. Основные виды моделирования 109

  2. Методологические основы моделирования в ГИС 112

  3. Особенности моделирования в ГИС 115

Операции преобразования форматов и представлений данных (115). Проекции и проекционные преобразования (123). Геометрический ана­лиз (138). Оверлейные операции (139). Функционально-моделирующие операции (141)

6. ЦИФРОВЫЕ МОДЕЛИ МЕСТНОСТИ 148

6.1. Основные понятия 148

Метод построения ЦММна основе обобщения (148). Метод построе­ния ЦММ на основе агрегации (151)

6.2. Характеристики цифровых моделей 154

Основные типы информации (155). Логическая и физическая структу­ра ЦММ (159). Свойства ЦММ (159). Виды моделирования (161). Осо­бенности формирования ЦМР (163)

6.3. Методы фотограмметрического проектирования ЦМ 165

Общие положения (165). Модели данных (166). Реализация метода фотограмметрического проектирования (170)

285

7. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ГИС 177

7.1. Назначение и возможности 177

7.2 Специализированная система ER Mapper 178

  1. Система ГеоДраф, ГеоГраф (GeoDraw, GeoGraph) 182

  2. Инструментальная система ArGIS 184

  3. Система ArcCAD 184

  4. Программный продукт ArcView 186

  5. Система AtlasGIS для Windows 191

  6. Система WinGIS 193

  7. Системы четвертого поколения 194

Система SICAD/open (195). Семейство Star (195). Географическая операционная система Small World CIS (196)

  1. Инструментальная среда CADdy 197

  2. Модульная система MGE 200

  3. Специализированная система Maplnfo 204

  4. Инструментальная система Arclnfo .'. 205

Общее назначение (205). Первичный интерфейс пользователя (205). Редактирование и обновление данных (207). Обмен данными (208). База данных (209). Специализированный интерфейс анализа геоинформа­ции (210)

7.14. Система электронных карт "Панорама" 213

Технологическое обеспечение (213). Аналитическое обеспечение (215)

7.15. Система ERDAS Imagine 216

Комплект Imagine Vista (217). Комплект Imagine Production (219)

7.16. Применение концепции "открытых систем" в инструментальных
пакетах ГИС 226

286

8. применение гис...... ....... . 230

231

  1. Электронные карты

  2. ГИС для задач городского хозяйства 236

  3. Технологии ГИС в государственном земельном кадастре России 241

Общие сведения (241). Автоматизированная система кадастрового
картографирования (АСКК) (242) ,


  1. Экология и ГИС 251

  2. Методы дистанционного зондирования и ГИС 255

  3. ГИС для решения экономических задач 257

Применение ГИС в бизнесе (257). Перспективы использования ГИС в бизнесе (260)

ЛИТЕРАТУРА «, 2б6

ГЛОССАРИЙ •• • 2б8

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ , 281

Цветков Виктор Яковлевич

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ

СИСТЕМЫ

И ТЕХНОЛОГИИ

Ведущий редактор Л. А. Табакова Редактор А. М. Материна Художественный редактор Ю.И. Артюхов Технический редактор И.В. Завгородияя Корректор Г.В. Хлопцева Обложка художника Ю. В. Токарева Компьютерная верстка Е.В. Васильевской

ИБ №3709

Лицензия ЛР№ 010156 от 29.01.97

Подписано в печать 03.12.97. Формат 60x88/16 Гарнитура «Тайме». Печать офсетная Усл. пл. 17,64. Уч.-изд. л. 17,64. Тираж 5000 экз. Заказ 3443. «С»013

Издательство «Финансы и статистика»

101000, Москва, ул. Покровка, 7

Телефон (095) 925-35-02, факс (095) 925-09-57

Великолукская городская типография Комитета по средствам массовой информации и связям с общественностью администрации Псковской области 182100, Великие Луки, ул. Полиграфистов, 78/12







Осевой меридиан

а



6

Рис. 5.6. Проекция Гаусса-Крюгера:

а - общий вид; б - система координат зоны

Осевые меридианы трехградусных зон совпадают попеременно то с осевыми меридианами шестиградусных зон, то с крайними меридиана­ми этих зон.

Во многих странах применяют для составления топографичес­ких карт универсальную поперечно-цилиндрическую проекцию Мер-катора (UTM) в шестиградусных зонах. Эта проекция близка по сво­им свойствам и распределению искажений к проекции Гаусса-Крю-гера, но на осевом меридиане каждой зоны масштаб М=0,9996, а не единица. Проекция UTM получается двойным проектированием: эллипсоида на шар, а затем шара - на плоскость в проекции Мер-катора.

Достаточно полное описание перечня проекций приведено в [2] . Важно отметить, что существует различие между проекцией, с которой работает пользователь, и проекцией исходной карты. Для мелкомасш­табных карт существенно различие картографических проекций. Про­цесс трансформации картографических данных из одной проекции в другую требует знания параметров проекции источника и производной проекции, известных из курсов математической картографии и теории картографических проекций и справочных изданий.

Пересчет координат может быть представлен как решение обратной задачи математической картографии, т.е. преобразования прямоуголь­ных координат в географические, а вслед за нею - прямой задачи с ис­пользованием уравнения производной проекции либо непосредствен­ного пересчета данных из проекции в проекцию, минуя приведение к системе географических координат.

При неизвестных функциональных зависимостях, определяющих соответствие географических и условных координат, можно воспользо­ваться методами трансформации по сети опорных точек с известными координатами. В этом случае возникает проблема оптимального выбора аппроксимирующей функции. Наличие координатной основы - обяза­тельное требование трансформационных преобразований.

Программные средства ГИС содержат различные блоки преобразо­вания, включающие различные проекции: равновеликую коническую Ал-берса, азимутальную равнопромежуточную, коническую равнопромежу-точную, гномоническую, равновеликую азимутальную Ламберта, кони­ческую равноугольную Ламберта, Меркатора, цилиндрическую Милле­ра, косую Меркатора (Hotine), ортографическую, полярную стереогра­фическую, поликоническую, синусоидальную, стереографическую, поперечную Меркатора, универсальную поперечную Меркатора (UTM), Гринтена.
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14


Территориальные уровни использования ГИС
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации