Гис это что за программа

Геоинформационная система – это современный программный инструмент, который позволяет решать множество актуальных проблем в различных отраслях. ГИС используют в сельском и жилищно-коммунальном хозяйстве, в градостроительстве и экологическом мониторинге, при ликвидации стихийных и техногенных катастроф, в туристической и многих других отраслях.

Что такое ГИС?

Географические информационные системы – это по своей сути программный комплекс для обработки данных, предназначенный для картографии и оценки реальной ситуации на определенных территориях, существующих инфраструктурных, жилых или промышленных объектах. ГИС помогает оценить размер нанесенного ущерба от природных катаклизмов, аварий техногенного характера и эпидемий.

ГИС собирает и обрабатывает массив информационных данных, выдавая результаты с помощью удобной инфографики. Такая система позволяет не только собрать и проанализировать множество данных о территории или объекте, но и внести уточняющие коррективы в электронные карты в соответствии с реальной обстановкой.

Геоинформационная система ГИС урок 1 теория

История создания

Уже более 60 лет картографы, экологи, аналитики и программисты со всего мира работают над созданием и совершенствованием ГИС. Впервые такая информационная система картографии появилась в Канаде в 70-е годы прошлого века. Она дала возможность оптимизировать и систематизировать землепользование в стране.

Первые программные информационно-географические комплексы позволили усовершенствовать ЖКХ и градостроение на основе реальных информационных данных. С помощью ГИС была обеспечена навигация водного, воздушного и наземного транспорта, оптимизированы маршруты вывоза ТБО, улучшены алгоритмы действий спасателей в чрезвычайных ситуациях, в т.ч. и при эпидемиях.

Начиная с 80-х годов ГИС активно начала использоваться в коммерческом секторе. Объединение информационной системы с базами данных предприятий позволило повысить качество логистических услуг, увеличить товарооборот и серьезно снизить производственные издержки.

Возможности современных программ для обработки данных

В наши дни географические информационные системы стали максимально функциональными. Это позволило использовать ГИС в самых различных отраслях для решения множества коммерческих, хозяйственных, экологических, логистических, инфраструктурных, социологические и военно-тактических задач.

Графические информационные программы ГИС позволяют собирать, хранить, обрабатывать и сравнивать данные различных типов с целью решения коммерческих, градостроительных или экологических задач. Например, оценка потенциальной угрозы от техногенных аварий на промышленных предприятиях или природных катастроф проводится с учетом множества факторов:

• ландшафт местности и роза ветров;
• вид и размер промышленного объекта;
• плотность населения и локализация населенных пунктов;
• наличие путей эвакуации и транспортные возможности для этого.

Для алгоритмов, способных просчитать все возможные варианты развития событий в зависимости от географических, инфраструктурных и социальных факторов необходим большой массив информационных данных, которые может дать только ГИС.

С помощью удобной пространственной инфографики геоинформационная система визуализирует на электронных картах полученные информационные данные об особенностях географии, экосистемы, инфраструктуры, промышленности, энергетики и населения анализируемой территории.

Информационная визуализация ГИС основана на отображении интересующих пользователя данных непосредственно на электронной карте. Пользовательский интерфейс системы включает в себя возможность объединения нескольких параметров для их графического отображения на карте конкретной местности. Это может быть средний доход граждан, количество продаж той или иной группы товаров, итоги выборов, соотношение возрастных групп и т.п.

На трехмерном графике ГИС можно легко добавить новый слой для анализа ситуации в разрезе сравнения двух информационных систем данных, будь то социология, инфраструктура, экономика, образование, промышленность, география, экология и пр.

Существуют и модельные информационные системы. С помощью таких ГИС можно сравнивать данные о динамике изменений ландшафта, инфраструктуры, полигонов твердых бытовых отходов, загрязнений, лесных пожаров и пр. Для этого используют спутниковые снимки. Информационная система обрабатывает такие кадры, сделанные в разное время, и выдает их пользователю в виде хронологического покадрового ряда. Такой «фильм» позволяет графически проанализировать динамику изменения ситуации с течением времени.

С помощью ГИС создают информационные 3D-модели природных ландшафтов и городских территорий. Такая трехмерная визуализация необходима для работы геологов и сейсмологов, экологов, градостроителей и архитекторов.

Разновидности географических информационных систем

Функционал и масштабность – два главных критерия классификации ГИС. Различают информационные системы и по другим признакам.

• планетарные (глобальные);
• континентальные (субконтинентальные);
• национальные (государственные);
• региональные (субрегиональные);
• местные (локальные).

По управленческому уровню ГИС разделяют на:

• общегосударственные (федеральные);
• региональные (областные);
• городские (муниципальные);
• корпоративные.

• пользовательские (чтение и просмотр информационных карт);
• программируемые (ввод, хранение и обработка данных);
• многофункциональные;
• специализированные системы с дополнительным функционалом.

ГИС также различают по сферам изучения:

• картография;
• геология;
• экология;
• градостроение;
• туризм.

Информационные системы с возможностью обработки двух- и трехмерных изображений называют интегрированными. Такие полимасштабные ГИС могут обрабатывать графическую визуализацию данных с высоким разрешением вне зависимости от масштабирования интересующего объекта на электронной карте.

Существуют и более сложные ГИС, которые работают не только со статическими информационными данными, но и со временем. Такие системы называют пространственно-временными.

Сферы применения ГИС в разных отраслях

Возможности современных программных геоинформационных комплексов позволяют охватить практически все отрасли промышленности и хозяйствования, в т.ч. и военно-промышленную сферу.

Экология и геология

Изменение климата, учет водных и лесных ресурсов, движение литосферных плит и вулканология, а также антропогенное влияние на экологию – все это сферы применения ГИС в области экологии. Такие информационные системы дают возможность изучать сейсмическую и вулканическую активность в определенных регионах, изменения в составе и размерах лесных угодий, миграцию животных, качественно и количественно оценивать водное хозяйство и сельхозугодия.

Моделирование с помощью ГИС вероятных последствий от техногенных катастроф и причиненного вреда от работы промышленных предприятий позволило снизить риски подобного ущерба для экосистемы и населенных пунктов.

Военно-техническая отрасль

ГИС помогает решать и военно-тактические задачи. С помощью электронных карт с актуальной информацией о местности военные строят планы обороны на суше, в воздухе и на воде. Такие информационные системы включают в себя данные о географии местности, уровне вод в водоемах и направлении течений, о погоде и других климатических факторах.

С помощью ГИС также разрабатывают навигационную систему для беспилотных летательных аппаратов военного назначения даже без участия ГЛОНАСС и GPS, ориентируясь исключительно на электронные карты.

Аграрный сектор

ГИС помогают сельскохозяйственным предприятиям повышать урожайность благодаря анализу объективной информации, полученных от метеорологов и лабораторий, анализирующих состояние почвы, а также данных полученных со спутников и в результате аэросъемки беспилотными летательными аппаратами. Такие информационные системы, разработанные специально для аграриев, позволяют оценить перспективы возделывания новых земельных участков и принять оптимальное решение в выборе культуры.

Промышленный сектор

Мониторинг работы промышленных предприятий и объектов капитального строительства – одно из основных направлений ГИС. Такие информационные системы также позволяют оценить нанесенный экологии ущербе, а также разработать мероприятия по его устранению. Оптимизация логистики промышленных процессов – еще один эффективный инструмент, который стал доступен промышленникам благодаря подобным информационным картам.

Лесная промышленность и лесхозы

Обнаружение незаконной вырубки леса, анализ рисков распространения лесных пожаров и проведение инвентаризации – главные задачи, которые успешно решают специализированные ГИС для лесников.

Коммерция и бизнес-моделирование

Демография и покупательская способность населения, социально-экономическая обстановка в регионах и конкретных населенных пунктах, перспективы расширения бизнеса и анализ текущей коммерческой деятельности стали основными направлениями в разработке геопространственных информационных систем для коммерции и моделирования бизнес-процессов.

Коммерческие ГИС используют при выборе на карте места для торговых точек, банков, объектов общепита и торгово-развлекательных центров. Информационная программа подходит для анализа потребностей населения, его демографических особенностей и потребительской способности.

ГИС для коммерческих корпоративных пользователей – это и оптимизация логистических процессов. Это не только движение транспорта с товаром, но и логистика персонала, работающего на выездных встречах с клиентами.

Охрана порядка и гражданская оборона

Специализированные ГИС позволяют правильно организовать и оптимизировать охрану промышленных, инфраструктурных, жилых, военных и общественно-коммерческих объектов. Такие системы помогают в работе координационного центра МВД, военных и спасателей при проведении эвакуационных мероприятий и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Медицина и эпидемиология

ГИС незаменимы для оценки интенсивности распространения эпидемии и планирования мероприятий по предотвращению заболеваемости населения. Такие системы также позволяют объективно оценить в реальном времени работу медицинских учреждений с визуализацией на карте.

Девелоперы и рынок недвижимости

Градостроительные ГИС помогают выбирать наиболее оптимальные с точки зрения перспективы расширения населенных пунктов и экономического развития земельные участки под строительство коммерческой и жилой недвижимости. Такие электронные карты содержат демографические и социально-экономические данные, позволяющие оценить перспективы рынка недвижимости и потребности будущего района в учебных заведениях, медучреждениях, объектах торговли и общепита.

Органы федеральной, региональной и муниципальной власти

Работа всех перечисленных сфер промышленности и хозяйствования находятся под контролем властей различного уровня. Контролирующие органы используют ГИС для оценки состояния природных ресурсов, сельскохозяйственных и лесных угодий, промышленных и инфраструктурных объектов, включая автомобильные дороги и трубопроводные системы.

Демография, социально-экономические показатели, работа бюджетных организаций и учреждений, включая больницы и школы, а также градостроение и гражданская оборона – неотъемлемая часть ГИС для органов власти муниципального регионального и федерального уровня.

Программное обеспечение и базы данных для ГИС

Программы и приложения для ГИС объединяют в себе как аппаратные комплексы, так и специальное ПО, в т.ч.:

• актуальные электронные карты;
• спутниковые и аэрофотоснимки;
• результаты дистанционного зондирования;
• системы взаимодействия с навигацией по GPS и Глонасс;
• профильные документы (в зависимости от назначения ГИС);
• данные из других информационных систем.

Особенность технологии заключается в возможности нанесение разной информации на одно рабочее поле, в результате чего получается трехмерная карта с актуальной инфографикой по интересующим параметрам.

Работа с ГИС

В отрасли геоинформационных технологий работают такие крупные компании, как Яндекс, Google, Microsoft и другие IT-гиганты. Для работы с информационными системами и электронными картами работодатели привлекают картографов, землеустроителей и специалистов по дистанционному зондированию, программистов и пространственных аналитиков. Участие в разработке ГИС – одна из самых высокооплачиваемых работ в сфере картографии и IT-технологий.

Источник: ugi.ru

Геоинформационные системы(ГИС). Основные определения, достоинства и недостатки.

Методы и технология ГИС предлагает новый, более удобный, быстрый подход к решению проблем, стоящих перед человеком. Система автоматизирует алгоритм анализа и прогнозирования.

Что же такое геоинформационные системы?

Современные ГИС включают в себя методы обработки ранее существовавших автоматизированных систем, но обладают спецификой в обработке и организации данных.

• ГИС — информационная система.
• ГИС — умеет хранить, управлять, вводить, анализировать и выводить информацию.
• ГИС — многопользовательская среда
• У ГИС есть особенности, которые отличают ее от других ИС.

Можно сказать, что геоинформационная система — это интегрированная компьютерная система, находящаяся под управлением специалистов-аналитиков, которая осуществляет сбор, хранение, манипулирование, анализ, моделирование и отображение пространственно соотнесенных данных.

Часто термин понимают и в более узком смысле: ГИС – это инструмент (программа) для поиска, анализа и редактирования цифровых карт, позволяющий искать дополнительную информацию о предметах (например адреса, улицы, здания, количества жильцов и.т.д.).

Классификация геоинформационных систем

рис.1 Геоинформационная система. ГИС

Наметились некоторые направления в классификации ГИС. К примеру, в некоторых источниках ГИС классифицируют в связи с их решаемыми ими проблемами:

• инженерные (работают с картами, где изображены элементы коммуникаций)
• кадастровые (учитывают земельные участки и недвижимость)
• географические (содержат данные об административных границах)
• библиографические (содержать информацию в каталогах о географических документах).
• экологические (экологический мониторинг территорий)
• системы обработки данных дистанционного зондирования

Компоненты геоинформационных систем

ГИС содержит 5 компонентов: аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнители и методы.

• Аппаратные средства. Это компьютер, на котором работает ГИС. На сегодняшний день ГИС функционируют на разных видах компьютерных платформ.
• Программное обеспечение. В ГИС содержатся функции и инструменты, предназначенные для хранения, визуализации и анализа географической информации (пространственной информации). Необходимые составляющие программных продуктов: инструменты для ввода географической информации, СУБД, инструменты, поддерживающие пространственные запросы, анализ и отображение, пользовательский интерфейс для свободного доступа к инструментам.
• Данные. Это самый важный компонент ГИС. Географические данные (данные о пространственном положении) и табличные данные, которые связаны с географическими, собираются и подготавливаются самим пользователем, либо покупаются у поставщиков.
• Исполнители. Применение технологии ГИС невозможно без людей, работающих с программными продуктами и разрабатывающих планы их использования при решении задач. Пользователями ГИС выступают технические специалисты, которые разрабатывают и поддерживают работу системы, так и сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие ежедневные дела и проблемы.
• Методы. Эффективность и успешность применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы каждого предприятия.

Информация о реальном мире и объектах в ГИС хранится в виде наборов тематических слоев, объединенных на основе их географического положения. Этот простой подход незаменим при решении реальных задач: при отслеживании передвижения транспортных средств и материалов, при детальном отображении обстановки мероприятий, при моделировании глобальной циркуляции атмосферы.

Вся географическая информация включает в себя сведения о положении в пространстве (ссылки на адрес, почтовый индекс, округа), при использовании таких ссылок, чтобы автоматически определить местоположение объекта используют процедуру, которую называют геокодированием. При помощи нее быстро определяют и смотрят на карте местоположение интересующего объекта, определяют каким маршрутом быстрее и удобнее добираться до необходимого пункта.

Преимущества и недостатки ГИС

Преимущества:

• в ГИС карта является действительно динамическим объектом;
• изменяемый масштаб;
• возможность преобразования картографических проекций;
• возможность варьирования объектным составом карты (то, что выводится на экран);
• возможность получать БД в режиме реального времени через карту;
• изменяемые способы отображения объектов (цвета, типы линий, символы);
• легко вносятся любые изменения;
• автоматизированный расчет длин, площадей;
• возможность внесения любого количества информации на карту;
• оперативное изменение данных;
• наглядное представление семантической информации из БД за счет отображения взаимного пространственного расположения данных;
• возможность увеличения информационной емкости продукта за счет связи пространственно-ориентированных изображений с семантической информацией из БД;

Недостатки:

• большая зависимость работы ГИС от исходных географических данных;
• зависимость конечного результата от точности и четкости данных, перенесенных в ГИС;
• некоторая сложность анализа объектов, но эту проблему можно решить с помощью подключаемых модулей, или с помощью настройки системы для решения конкретных проблем.

Выводы

Несомненно, покупка, внедрение и дальнейшее использование ГИС принесет только положительный результат, решая многие наши проблемы.

Основным назначением ГИС считается формирование знаний и явлениях, процессах на Земле и дальнейшее применение их для решения необходимых задач во всех сферах жизнедеятельности человека.

ГИС в настоящее время – это современная интегрированная система, отвечающая требованиям информатизации общества, применяемая во всех направлениях. Она способствует решению управленческих, экономических задач, основываясь на средства и методы информатизации.

Система постоянно совершенствуется и развивается в следующих направлениях:

• развивается теория и практика информационных систем;
• изучается и обобщается опыт работы с пространственными данными;
• исследуются и разрабатываются концепции создания систем пространственно-временных моделей;
• совершенствуются технологии автоматизированного изготовления электронных и цифровых карт;
• разрабатываются технологии визуальной обработки данных;
• разрабатываются методы поддержки принятия решений.

Источник: elcomrevue.ru