ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГИС

 

Вопросы:

1. Определение ГИС

2. Типы ГИС

3. Этапы создания ГИС

4. Определение геоинформатики

5. Место и роль ГИС в системе территориальной информации.

6. Источники информации ГИС

7. Цели и задачи ГИС

8. Потенциальные потребители ГИС

9. Составные части ГИС.

10. Разработка и внедрение ГИС.

11. История развития ГИС.

Географическая информационная система (геоинформационная система, ГИС)... — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение прост­ранственно-координированных данных (пространственных данных) с уточнением, что "ГИС содержит данные о пространственных объ­ектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых, квадрогомических и иных)", а программные средства ГИС включает соответствующий задачам набор функциональных возможностей, в которых реализуются операции геоинформационных технологий.

Типы ГИС.

-по объектам информационного моделирования (земля, лес, вода, население и т.п.);

- по предметной (ведомственной, отраслевой) ориентации (лес­ное хозяйство, землеустройство, природные катастрофы и т.п.);

- по проблемной специализации (инвентаризация, кадастр, оценка, мониторинг, управление, прогнозирование);

- по территориальному охвату (ГИС планетарного, суб­континентального, континентального, национального, межна­ционального, регионального, субрегионального, локального (местного) и ультралокального уровней) с соответствующими масштабами, точностями и пространственными разрешениями представления данных, правовым, кадровым .и организационным обеспечением.

- по предметной области информационного моделирования, например, городские ГИС, или муниципальные ГИС, МГИС , природоохранные ГИС и т.п.; среди них особое наименование, как особо широко распространенные, получили земельные информационные системы.

- по проблемной ориентации ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), среди них инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр), анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений. Интегрированные ГИС, ИГИС сов­мещают функциональные возможности ГИС и систем цифровой обра­ботки изображений (данных дистанционного зондирования) — в единой интегрированной среде. Полимаспггабные, или масштабно-независимые ГИС осно­ваны на множественных, или полимасштабных представлениях про­странственных объектов , обеспечивая графическое, или картографическое вос­произведение данных на любом из избранных уровней масштабного ряда на основе единственного набора данных с наибольшим простран­ственным разрешением. Пространственно-временные ГИС оперируют пространственно-временными данными.

Ре­ализация геоинформационных проектов, создание ГИС в широком смысле слова включает этапы: предпроектных исследова­ний , в том числе изучение требований пользователя и функциональных возможностей используемых программных средств ГИС, технико-экономическое обоснование, оценку соотношения "затраты/прибыль" ; системное проек­тирование ГИС, включая стадию пилот-проекта , разработку ГИС ; ее тестирование на небольшом территориальном фрагменте, или тестовом участке , прототипирование, или создание опытного образца, или прото­типа; внедрение ГИС; эксплуатацию и использование.

Научные, технические, технологические и приклад­ные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изуча­ются геоинформатикой.

Геоинформатика — наука, тех­нология и производственная деятельность по научному обос­нованию, проектированию, созданию, эксплуатации и использованию географических информационных систем, по разработке геоинформа­ционных технологий, по прикладным аспектам, или приложению ГИС...для практических или геонаучных целей.

 

Прежде всего давайте рассмотрим на конкретных примерах какую роль играет географическая информация в анализе различных явлений и принятии управленческих и инженерных решений.

Зачастую даже большое количество информации не может решить проблему, пока она не будет визуализирована на географической карте. Например, данные о количестве дорожно-транспортных происшествий тесно связаны с другими факторами:

* организацией дорожного движения на перекрестках,

* схемой расстановки дорожных знаков,

* схемой дорожной разметки,

* интенсивностью и составом движения и т.д.

В большинстве случаев, только будучи представленными на карте или схеме, они позволяют определить критические участки и предоставляют возможность быстрого принятия оптимальных решений по ликвидации причин дорожно-транспортных происшествий.

Аналогично вышеприведенному примеру, необходимость проанализировать графическое расположение явлений и объектов, их количественные и качественные характеристики при помощи карты возникает у представителей различных профессий. Прежде всего, это, конечно, управляющие структуры, владеющие большими массивами информации, на основе которой принимаются управленческие решения и, в частности, решения по управлению городскими территориями. В картографических данных также нуждаются специалисты, оценивающие и прогнозирующие состояние какой-либо области человеческой деятельности, например, застройки территории, рынков сбыта продукции, загрязнений территории и т.п. Круг возможных потребителей географической информации чрезвычайно широк, это является одной из причин резко возросшего за последние годы спроса на географические информационные системы - ГИС.

При анализе большого массива информационных данных именно география является связующим звеном информации, получаемой из многочисленных источников. Источниками информации являются:

1) различные типы карт (графическая база данных): планы застроек, топографические и аналитические карты, карты растительности и экологии, геологические и гидрогеологические карты;

2) информационные базы данных (тематические или семантические базы данных):материалы статистической отчетности, данные гидрометеорологических наблюдений, экологического мониторинга и т.д.

3) аэрофото - и космические снимки.

Значительная часть географических данных быстро меняется с течением времени, и поэтому все более затруднительным, а зачастую и просто неприемлемым становится использование бумажных карт: быстроту получения информации и ее актуальность может гарантировать только автоматизированная система. Первыми попытками применения автоматизации в географии стали банки географической информации. Однако с течением времени накапливался опыт сбора, хранения и управления данными, нарабатывались библиотеки программ, решающих стандартные задачи.

Цельюиспользования ГИС является принятие оптимальных управленческих и инженерных решений.

ГИС выдают информацию пользователю по запросу в наиболее удобной для него форме: обычно - в виде карт, схем и таблиц.

ГИС, служат информационным базисом для решения следующих задач:

1) принятие решений управленческого уровня;

2) научно-обоснованное перспективное и оперативное планирование развития города и его отдельных территорий;

3) оптимальное проектирование объектов промышленного и гражданского назначения на территории города;

4) разработка генерального плана города и контроль за его реализацией;

5) изучение состояния экологических, социально-экономических, природно-ресурсных условий территории и их экономическая оценка;

6) совершенствование учета и рационального использования городских земель и недвижимости;

7) получение достоверной информации о местоположении и эксплуатации инженерных сетей городского коммунального хозяйства;

8) сбор горно-геологических данных, сведений о техногенных процессах и природных запасах недр многоцелевого применения;

9) проведение налогообложения, взимание платежей за использование природных ресурсов, недвижимости, за загрязнение окружающей Среды;

10) охрана прав пользователей, собственников, других потребителей региональных ресурсов.

Опыт длительной эксплуатации ГИС показал широкое применение накопленной информации в узковедомственных и потребительских сферах - транспорт, ценообразование, туризм, купля-продажа, справочные услуги и пр.

Таким образом, ГИСпо назначения и своим функциям является многоцелевой и ориентирована на обеспечение данными о городской среде широкого круга организаций и граждан.

К потенциальным потребителям геоинформации можно отнести:

1) городские структуры законодательной и исполнительной власти;

2) службы городского, градостроительного, земельного кадастров города;

3) планирующие органы;

4) налоговые инспекции;

5) юридические и правоохранительные органы;

6) управления архитектуры и градостроительства городов;

7) земельную службу города;

8) организации эксплуатационной службы города (коммуникации, транспорт, здания и сооружения);

9) научно-исследовательские и проектные институты;

10) строительные организации;

11) торговые организации, биржи всех назначений;

12) инспекции и контрольные органы социально-экономического и технического надзоров;

13) иностранные партнеры и инвесторы;

14) коммерческие образования, предприниматели;

15) частные лица.

С точки зрения городского, градостроительного кадастров и оценки недвижимости большой интерес представляет использование возможностей географических информационных систем для маркетинговыхисследований рынка недвижимости и определения градостроительнойценности территории. Основной проблемой в данном вопросе является достоверность и актуальность получения информации от официально признанных источников.

Возможности ГИС в настоящее время начали использоваться при проведении экономической оценки земель городских территорий. Следует отметить, что только наличие актуальных и достоверных кадастровых данных о землях (правовой режим, размещение на территории, качественная оценка земель, данные инвентаризации земель) позволяют выполнить работы по оценке земель на должном уровне. Одной из тематических задач, реализованных при использовании ГИС-технологий в некоторых городах России, является дифференциация урбанизированной территории по зонам градостроительной ценности земель, составление специальных карт балльной оценки факторов, определяющих качество городских земель, создание на базе этих карт синтезированной карты классов балльной оценки городской территории для расчета ставок земельного налога и нормативной цены земли для землевладельцев и землепользователей.

 

Составными частями ГИС являются (рис.1):

* базы данных;

* система визуализации данных;

* система управления данными;

* система ввода информации;