Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Декабря 2011 в 13:56, курсовая работа
Объектом исследования в курсовой работе являются геоинформационные системы.
Цель данной курсовой работы состоит в том, чтобы раскрыть сущность и принципы работы ГИС, на примере показать как они используются в современном обществе и в каких сферах. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
сформировать представление о ГИС;
выявить этапы развития ГИС;
Глава 1. История развития геоинформационных систем………………………...4
1.1. Понятие геоинформационной системы (ГИС) …………………….4
1.2. Этапы развития ГИС…………………………………………………6
Глава 2. Обзор базовых концепций ГИС………………………………………….9
2.1. Основные направления и использования ГИС в современном обществе. Базовые концепции ГИС………………………………………….…....9
2.2. Геоинформационные структуры и модели данных…………….....13
2.3. Классификация и функциональные подсистемы ГИС…………....17
Глава 3. Области применения геоинформационных систем и технологий........22
3.1. Основы использования ГИС в образовательной среде……………23
3.2. Геотехнологии в управлении территориальным развитием……. 24
Заключение………………………………………………………………………….30
- закрытые системы - не имеют возможностей расширения, они способны выполнять только тот набор функций, который однозначно определен на момент покупки;
- открытые системы отличаются легкостью приспособления, возможностями расширения, так как могут быть достроены самим пользователем при помощи специального аппарата (встроенных языков программирования).
По пространственному (территориальному) охвату:
- глобальные (планетарные) (global GIS);
- субконтинетальные;
- общенациональные;
- региональные (regional GIS);
- субрегиональные;
- локальные (local GIS);
-в том числе муниципальные (urban GIS) [9].
По проблемно-тематической ориентации:
- общегеографические;
- экологические и природопользовательские;
- отраслевые (водных ресурсов, лесопользования, геологические, туризма и т.д.) [2].
ГИС представляет собой набор следующих подсистем:
предварительную обработку данных из различных источников. Эта
подсистема также в основном отвечает за преобразования различных
типов пространственных данных;
пространственные данные с целью их выборки, обновления и редактирования;
ради чего ГИС существует.
Общие задачи анализа:
1. Картирование местоположения объектов и явлений.
2. Картирование по величине.
3. Картирование плотности.
4. Поиск объектов, попадающих внутрь других объектов.
5. Поиск объектов, находящихся на расстоянии от других объектов.
часть ее в табличной, диаграммной или картографической форме. Благодаря работе и функционированию этих подсистем мы получаем значительный перевес, в картографическом процессе, в сторону ГИС, относительно традиционных бумажных карт [табл. 2].
Таблица 2
Карта | ГИС |
Процесс картографирования | |
Сбор
данных: аэрофотоснимки,
геодезические работы и др. Обработка данных: агрегирование, классификация и т.д.; линейный процесс Производство карты: конечная стадия
(без распространения) Тиражирование карты |
Сбор данных:
аэрофотоснимки,
геодезические работы и др. Обработка данных: агрегирование, классификация, плюс анализ; циклический процесс Производство карты: не всегда конечный этап. Обычно на основе одной карты создаются и другие Тиражирование карты |
Функции подсистемы ввода | |
Ввод:
запись (компиляция) на бумаге
- точки - линии - области Источники: - аэрофотосъемка - цифровое ДЗЗ - геодезические работы - словесные описания и зарисовки - статистические данные и др. |
Ввод: запись в
память компьютера
- точки - линии - области Источники – то же, что и для карт плюс: - готовые цифровые карты - цифровые модели рельефа - цифровые ортофотоснимки - цифровые базы данных |
Функции подсистемы хранения и выборки | |
Точки,
линии и области рисуются на бумаге
с помощью символов Выборка – это просто чтение карты |
Точки, линии
и области хранятся как растры или
координаты и идентификаторы в компьютере
Таблицы
атрибутов связаны с Выборка требует эффективных методов компьютерного поиска |
Функции подсистемы анализа | |
Требуются
линейка, планиметр, транспортир и
другие инструменты, используемые человеком-
аналитиком
Возможности ограничены данными, сгруппированными и представленными на бумажной карте |
Используются
возможности компьютера для измерения,
сравнения и описания информации
в базе
данных Обеспечивает быстрый доступ к исходным данным, позволяет группировать и переклассифицировать данные для дальнейшего анализа |
Функции подсистемы вывода | |
Только
графическое представление
Многие формы карт Модификации могут включать картограммы
и др. Включают также таблицы, графики, диаграммы, фотографии и др. |
Карта – лишь
один из видов вывода
в ГИС За малыми исключениями, ГИС предлагают те же возможности, что и традиционные карты Включают также таблицы, графики, диаграммы, фотографии и др. |
Основное
направление использования ГИС
это – жизнедеятельность. ГИС работает
с пространственными объектами и данными,
это позволяет осуществлять множество
операций по выявлению закономерностей,
проводить анализ, учет, прогноз, и непосредственно
графически отображать результаты обработки.
Таким образом геоинформационные системы
являются системой способствующей решению
управленческих и экономических задач
на основе средств и методов информатизации,
т.е. способствующей процессу информатизации
общества в интересах прогресса.
Глава 3. Области применения геоинформационных систем и технологий
ГИС позволяют точнейшим образом учитывать координаты объектов и площади участков, вести учет численности, структуры и распределения населения и одновременно использовать эту информацию для планирования развития социальной инфраструктуры, транспортной сети, оптимального размещения объектов здравоохранения, противопожарных отрядов и сил правопорядка. Все это в свою очередь дает возможность широко применять ГИС в многообразных сферах и направлениях территориальной деятельности:
-
в кадастрах (земельном,
-
в градостроении и
- в проектировании, строительстве, эксплуатации объектов;
- в геологических исследованиях;
- в разработке и эксплуатации различных месторождений;
- в сельском, лесном и водном хозяйстве;
- в изучении и прогнозе погоды;
- в здравоохранении;
- в природопользовании и при экологическом мониторинге;
- в торговле и маркетинге;
-
в бизнесе, управлении
-
в планировании и
- в обороне, безопасности и при чрезвычайных ситуациях;
-
в политике и управлении
- в науке и образовании и т.д.
Этим перечнем не исчерпывается весь круг направлений деятельности, со своими задачами и вопросами, которые испытывают устойчивый интерес к ГИС и геоинформационным технологиям. В следующих разделах приведены примеры использования ГИС-технологий в территориальной деятельности человека.
3.1 Основы использования ГИС в образовательной среде
Информатизация образования, как процесс интеллектуализации деятельности обучающего и обучаемого, развивающийся на основе реализации возможностей средств новых информационных технологий, поддерживает интеграционные тенденции процесса познания закономерностей предметных областей и окружающей среды (социальной, экологической, информационной и др.), сочетая их с преимуществами индивидуализации и дифференциации обучения, обеспечивая тем самым интенсивность педагогического воздействия.
Из всего многообразия педагогических применений НИТ особо следует выделить использование географических информационных систем (ГИС) в связи с их возрастающей популярностью в практике отечественного образовательного процесса. Несмотря на многолетний опыт использования разнообразных типов программных средств, к которым относятся ГИС, в учебных целях, их потенциальные возможности остаются неисчерпанными. Причиной этого является как не разработанность теоретических основ, раскрывающих целесообразность создания и применения ГИС в целях обучения, так и отсутствие четкой классификации или типологии, комплекса требований, предъявляемых к ним.
Географические
информационные системы учебного назначения
обычно предназначается для
Развивающая функция. Систематическое, целенаправленное использование ГИС способствует умственному развитию учащихся.
Реализация развивающей функции предполагает активную работу с ними, постепенное, непрерывное усложнение заданий. Умственное развитие учащихся при систематической работе ГИС предполагает: на ранних стадиях - вызвать интерес к изучаемому объекту или явлению, побудить учащихся к его созерцанию; следующий этап - обучение приемам наблюдения, анализа и синтеза наблюдаемого, подведение учащихся к выводам и заключениям.
Информационная функция. Она реализуется через систематическую работу с ГИС. Да и сами ГИС несут значительную смысловую и информационную нагрузку как любое средство обучения.
В зависимости от особенностей организации на уроке работы с ГИС, она может выступать в роли самостоятельной или практической работы, упражнения, вида домашней работы. Все эти роли подчинены общей цели: формирование пространственных представлений и понятий о размещении природных и социально-экономических объектов и явлений.
3.2. Геотехнологии в управлении территориальным развитием
В настоящее время широко употребляются термины «геотехнологии», «геопространственные технологии», «геоинформационные технологии» [5]. В
последние годы термин стал активно употребляться в сфере территориального
планирования. В настоящей работе термин «геотехнологии» употребляется как характеризующий применение методов пространственно-временного анализа в системе управления территориальным развитием и планированием для инвентаризации и оценки состояния объектов управления, прогноза их развития в контексте развития территории в целом, а также для разработки оптимальных моделей территориальной организации социально-экономических систем. По сути, геотехнологии представляют собой типовые примеры прикладных задач в области, управления территориальным развитием, реализованные на основе применения комплекса современных ГИС-технологии и соответствующих геоданных. Перечень таких типовых прикладных задач был определен через функции географического обеспечения систем управления территориальным развитием (обоснование содержания и объема понятия дано нами в [7]. Основным средством автоматизированного пространственно-временного анализа являются технологии географических информационных систем (ГИС-технологии), получившие революционное развитие в последние 15 лет.
Развитие ГИС как базиса для внедрения геотехнологий в управление территориальным развитием.
Развитие ГИС-технологии отражает важнейшие тенденции информатизации географии:
интеграция способов получения, обработки, представления и хранения информации на базе ГИС-технологии);
Информация о работе Геоинформационной системы в современном обществе