WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 


Pages:   || 2 |

«Кафедра информационных систем Т. М. Ефремова ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Учебное пособие Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского лесного института в качестве учебного пособия ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С. М. КИРОВА»

Кафедра информационных систем Т. М. Ефремова

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Учебное пособие Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского лесного института в качестве учебного пособия для студентов специальностей 110301 «Механизация сельского хозяйства», 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», направлений бакалавриата 280200 «Защита окружающей среды», 280700 «Техносферная безопасность»

(профиль: Инженерная защита окружающей среды), 241000 «Энергои ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» (профиль: Охрана окружающей среды) всех форм обучения Сыктывкар СЛИ УДК ББК 32. Е Печатается по решению редакционно-издательского совета Сыктывкарского лесного института Ответственный редактор:

И. И. Лавреш, кандидат технических наук, доцент Ефремова, Т. М.

Е92 Геоинформационные системы [Текст] : учебное пособие / Т. М. Ефремова ; Сыкт.

лесн. ин-т. – Сыктывкар : СЛИ, 2013. – 68 с.

ISBN 978-5-9239-0533- Издание содержит общие понятия и определения по дисциплине «Геоинформационные системы». Рассмотрены основные модели, свойства и источники пространственных данных, особенности работы в географических информационных системах, области применения ГИС-технологий, приведена краткая характеристика программного обеспечения ArcGIS и описание дополнительных модулей. В конце каждой главы даны контрольные вопросы.

Предназначено для студентов, обучающихся по специальностям 110301 «Механизация сельского хозяйства», 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» и направлениям бакалавриата 280200 «Защита окружающей среды», 280700 «Техносферная безопасность» (профиль: Инженерная защита окружающей среды), 241000 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» (профиль: Охрана окружающей среды) всех форм обучения.

УДК ББК 32. Темплан 2013 г. Изд. № 103, 107.

* * * Учебное издание ЕФРЕМОВА Татьяна Михайловна, преподаватель

ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Сан.-эпид. заключение № 11.РЦ.09.953.П.000015.01. Подписано в печать 28.03.13. Формат 60 90 1/16. Уч.-изд. л. 4,8. Усл. печ. л. 4,2. Тираж 40. Заказ № 705.

_ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова» (СЛИ) 167982, г. Сыктывкар, ул. Ленина, 39.

www.sli.komi.com. E-mail: institut@sfi.komi.com.

Редакционно-издательский отдел СЛИ. Отпечатано в СЛИ © Ефремова Т. М., ISBN 978-5-9239-0533- © СЛИ,

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ГИС

1.1. Определение информационных систем

1.1.1. Подсистемы ГИС

1.1.2. Структура информационных систем

1.2. Перспективы развития ГИС в России

Контрольные вопросы

2. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ

2.1. Понятие карты и работа с ней

2.2. Пространственные объекты

2.3. Шкалы измерений

2.4. Пространственные координаты

2.5. Масштаб карты

2.6. Графическое представление объектов и атрибутов

2.6.1. Растровые модели

2.6.2. Векторные модели

Контрольные вопросы

3. ИСТОЧНИКИ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ИХ ТИПЫ

3.1. Общегеографические карты

3.2. Карты природы

3.3. Карты народонаселения

3.4. Карты экономики

3.5. Карты науки, подготовки кадров, обслуживания населения

3.6. Политические, административные и исторические карты, комплексные атласы......... 3.7. Материалы дистанционного зондирования

Контрольные вопросы

4. ВВОД ДАННЫХ, ЦИФРОВАНИЕ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ

4.1. Методы ввода векторных данных

4.2. Методы ввода растровых данных

4.3. Устройства ввода

Контрольные вопросы

5. ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

5.1. Классификация программных средств ГИС

5.2. Оценка инструментальных средств ГИС

5.2.1. Поддержка моделей пространственных данных

5.2.2. Функции пространственного анализа

5.3. Преимущества и недостатки при работе с ГИС

5.4. Области применения ГИС

Контрольные вопросы

6. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ARCGIS DESKTOP. НАСТОЛЬНЫЕ ГИС –

ПРОДУКТЫ: ARCVIEW, ARCEDITOR И ARCINFO

6.1. Что такое ArcGIS Desktop?

6.2. ArcMap

6.3. ArcCatalog

6.4. Геообработка средствами ArcToolbox и ModelBuilder

6.4.1. ArcToolbox

6.4.2. ModelBuilder

6.5. ArcGlobe

6.6. Что такое ArcView, ArcEditor и ArcInfo?

6.6.1. Что такое ArcView?

6.6.2. Что такое ArcEditor?

6.6.3. Что такое ArcInfo?

6.7. Дополнительные модули для ArcGIS Desktop

6.7.1. ArcGIS Spatial Analyst

6.7.2. ArcGIS 3D Analyst

6.7.3. ArcGIS Schematics

6.7.4. ArcGIS Data Interoperability

6.7.5. ArcGIS Survey Analyst

6.7.6. ArcScan для ArcGIS

6.7.7. ArcGIS Geostatistical Analyst

6.7.8. ArcGIS Tracking Analyst

6.7.9. ArcGIS Publisher и ArcReader

6.7.10. ArcPress для ArcGIS

6.7.11. Maplex для ArcGIS

6.7.12. ArcGIS StreetMap

6.7.13. ArcGIS Network Analyst

Контрольные вопросы

7. СВОБОДНАЯ КРОССПЛАТФОРМЕННАЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ

СИСТЕМА QUANTUM GIS

7.1. Общие сведения о Quantum GIS

7.2 Возможности QGIS

Контрольные вопросы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Информация в современной жизни – самый необходимый и наиболее ценный ресурс. Владение точной и достоверной информацией – важнейшее условие достижения успеха. Однако не менее важно уметь эффективно работать с информацией. Методы работы с данными постоянно совершенствуются, и теперь уже привычно использовать для этих целей информационные системы.

Окружающий мир содержит огромное количество информации, которую невозможно правильно интерпретировать и эффективно использовать без ее организации в специальные информационные блоки – базы данных. Географические информационные системы как средства управления базами данных имеют гораздо более широкие возможности для хранения и использования информации, так как позволяют объединить разнородные данные об окружающем мире.

Географическая, или пространственная, информация, является неотъемлемой частью нашей жизни. Пространственные данные, или геоданные, – это не просто абстрактные, безличные данные, а имеющие свое определенное место в пространстве. Географические данные составляют 80 % всей информации в мире, поэтому пространственная информация часто является определяющей во многих сферах человеческой деятельности. Пространственная информация хранится, как правило, в виде карт.

Последние десятилетия ознаменовались бумом в области применения карт.

И связано это с появлением и развитием географических информационных систем (ГИС), воплотивших совершенно новый подход в работе с пространственными данными. Если обойтись без обобщений и образов, то ГИС – это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, а также событий, происходящих на нашей планете. Компьютерные технологии позволили по-иному взглянуть на географические карты и открыли новые горизонты при работе с пространственными данными. ГИС – это не просто одна из современных информационных технологий. Это прогрессивный образ мышления, способ познания окружающего мира, инструмент, помогающий по-иному взглянуть на процессы и явления, происходящие вокруг нас.

Отличительной особенностью географических информационных систем является наличие в их составе специфических методов анализа пространственных данных, которые в совокупности со средствами ввода, хранения, манипулирования и представления пространственно-координированной информации и составляют основу технологии географических информационных систем, или ГИС-технологии. Геоинформационные технологии можно определить как совокупность программно-технологических средств получения новых видов информации об окружающем мире. Именно наличие совокупности способных генерировать новое знание специфических методов анализа с использованием как пространственных, так и непространственных атрибутов и определяет главное отличие ГИС-технологии от технологий, например, автоматизированного картографирования или систем автоматизированного проектирования (так называемых САПР). Геоинформационные системы и ГИС-технологии объединяют компьютерную картографию и системы управления базами данных. Концепция технологии ГИС состоит в создании многослойной электронной карты, опорный слой которой описывает географию территории, а каждый из остальных слоев – один из аспектов состояния территории. Тем самым ГИС-технологии определяют специфическую область работы с информацией.

Данное учебное пособие по дисциплине «Геоинформационные системы»

способствует расширению и закреплению теоретических знаний в области географических информационных систем и технологий, а также раскрывает основные возможности программного обеспечения ГИС на примере ArcGIS Desktop и Quantum GIS.

ГЛАВА 1. ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ГИС

1.1. Определение информационных систем В наиболее общем смысле геоинформационные системы – это инструменты для обработки пространственной информации, обычно явно привязанной к некоторой части земной поверхности, которые используются для ее управления. Это рабочее определение не является ни полным, ни точным. Как и в случае с географией, термин трудноопределим и представляет собой объединение многих предметных областей. В результате нет общепринятого определения ГИС. Сам термин изменяется в зависимости от интеллектуальных, культурных, экономических и даже политических целей. Понятие геоинформационных систем стало в действительности очень изменчиво, приводя ко все новым формулировкам, постоянно проникающим как в научную, так и в популярную литературу.

Если для опытного пользователя ГИС определение не требуется, то для тех, кто только слышал об этой технологии, оно может оказаться полезным.

Для предварительного рассмотрения можно взять утверждение, данное профессором Дэвидом Райндом, ведущим специалистом по ГИС, назвавшим ГИС «компьютерной системой для сбора, проверки, интеграции и анализа информации, относящейся к земной поверхности». Это формулировка содержит ряд весьма полезных элементов, которые следует рассмотреть подробнее. Вопервых, оно говорит, что ГИС имеют дело с земной поверхностью. Хотя это не является абсолютно необходимым условием, подавляющее большинство областей применения ГИС имеют дело с участками этой поверхности. Во-вторых, утверждение о том, что ГИС используются для сбора, проверки, интеграции и анализа информации, напоминает о большом числе групп операций, необходимых для любой геоинформационной системы. Предлагались и другие определения ГИС. Некоторые выявляли сильную связь между ручными и компьютерными методами анализа карт (Dickinson, Calkins; Aronoff), другие прямо указывали среди главных целей ГИС использование их как инструмента анализа информации о Земле (Aronoff; Parker; Tikunov, Trifimov) [2].

Отсутствие общепринятой формулировки привело к значительному недопониманию того, что такое ГИС, каковы их возможности и для чего такие системы могут применяться. Это привело к тому, что некоторые люди полагают, например, что нет разницы между компьютерной картографией, компьютерным черчением и собственно ГИС. Поскольку графические экраны всех трех систем могут выглядеть одинаково как для случайного, так и для опытного наблюдателя, легко предположить, что эти системы при небольших различиях в принципе одно и то же. Но любой, кто попытается анализировать карты, скоро поймет, что системы компьютерной картографии, придуманные для создания карт из графических примитивов в сочетании с описательными атрибутами, прекрасно подходят для отображения карт, но обычно не содержат аналитических возможностей ГИС. Аналогично для чисто картографических целей желательно использовать именно систему компьютерной картографии, разработанную специально для ввода, организации и вывода картографических данных, нежели продираться через мириады аналитических функций мощной профессиональной ГИС. Системы компьютерного черчения, специально разработанные для создания графических изображений, не привязанных к внешним описательным данным, – прекрасный инструмент для инженера, ускоряют создание чертежей и упрощают их редактирование. В отличие от систем компьютерной картографии, они неудобны для создания карт, а также не имеют средств анализа карт – обычно главной задачи ГИС. Определение можно расширить также и до включения организаций и людей, работающих с пространственными данными. Для любой быстро развивающейся технологии определения могут меняться. Можно сформулировать определение ГИС, которое дает легко понимаемые рамки изучения данного понятия. Геоинформационная система – это набор подсистем, ее образующих; ГИС имеют дело с пространственно-временной информацией и часто (но не обязательно) используют компьютеры.

В соответствии с данным выше определением, ГИС имеют следующие подсистемы.

1. Подсистема сбора данных, которая собирает и проводит предварительную обработку данных из различных источников. Эта подсистема также в основном отвечает за преобразования различных типов пространственных данных (например, от изолиний топографической карты к модели рельефа ГИС).

2. Подсистема хранения и выборки данных, организующая пространственные данные с целью их выборки, обновления редактирования.

3. Подсистема манипуляции данными и анализа, которая, выполнив различные задачи на основе этих данных, группирует и разделяет их, устанавливает параметры и ограничения и выполняет моделирующие функции.

4. Подсистема вывода, которая отображает всю базу данных или часть ее в табличной, диаграммной или картографической форме.

Первая подсистема ГИС может быть соотнесена с первым и вторым шагом процесс картографирования – сбором данных и компиляцией (составлением) карт. Исходная информация берется из таких источников, как аэрофотосъемка, цифровое дистанционное зондирование, геодезические работы, словесные описания и зарисовки, данные статистики и т. д. Использование компьютера и других электронных устройств, например дигитайзера или сканера, позволяет проводить подготовку исходных данных для записи либо кодирования точек, линий и областей к их дальнейшему использованию. Кроме того, источниками могут быть готовые цифровые карты, цифровые модели рельефа, цифровые ортофотоснимки и др.

Вторая подсистема – подсистема хранения и выборки – полностью соответствует нашим представлениям о функциях компьютера как хранителя информации. В ГИС подсистема хранения и выборки позволяет делать запросы, возвращающие только нужную, контекстно-связанную информацию, она переносит акцент с общей интерпретации информации на формулирование адекватных запросов. В общих словах, эта подсистема хранит явно либо неявно геометрические координаты точечных, линейных и площадных геометрических объектов и связанные с ними характеристики (атрибуты). Компьютерные методы поиска естественным образом присущи самому программному обеспечению ГИС.

Анализ данных чаще всего является преимуществом человека – пользователя. Подсистема анализа позволяет значительно упростить и облегчить анализ пространственно связанных данных, практически исключить ручной труд и в значительной мере упростить расчеты, выполняемые пользователем. Подсистема анализа является «сердцем» ГИС. Необходимость анализа карт для выделения и сравнения картин распределения земных феноменов дал импульс для поиска новых, более удобных, быстрых и мощных методов. ГИС-анализ использует потенциал современных компьютеров, сравнения и описания информации, хранящейся в базах данных которые дают быстрый доступ к исходным данным и позволяют агрегировать и классифицировать данные для дальнейшего анализа. Они способны комбинировать выбранные наборы данных уникальными и ценными способами. После выполнения анализа нужно представить как-то его результаты. В картографии (будь то традиционная бумажная картография или ее цифровой эквивалент – компьютерная картография) выходной продукт в целом тот же – карта. Подсистема вывода позволяет компоновать результирующие данные в любой удобной для пользователя форме. Среди примеров выходных данных – печать адресов на конвертах по результатам поиска в базе данных потенциальных клиентов с целью распространения рекламы; базы данных некоторых служб могут быть подключены в единую систему, результатом чего будет максимальная информационная насыщенность данных на выдаче. В действительности типы выдачи часто продиктованы больше областью применения ГИС, нежели используемым программным обеспечением. И, как и пользователи карт, выдачи бывают самые разные.

1.1.2. Структура информационных систем Существует множество видов представления информативных данных. Информационные системы являются одним из таких видов. Например, «информационная система по природным ресурсам», «экологическая информационная система», «земельная информационная система», «кадастровая информационная система» и т. д. Хотя эти термины описывают применение ГИС в целом, они мало помогают прояснить действительную сущность системы. Возможно, здесь окажется полезным более структурированный подход к классификации ГИС в форме таксономического дерева, представленного на рис. 1. Этот рисунок ясно показывает разделение между пространственными и непространственными информационными системами (ИС). АСУТП относятся к негеографическим пространственным ИС. На ветви географических информационных систем есть еще одно разветвление. ГИС могут делиться на земельные и неземельные или прочие информационные системы. Хотя такое разбиение несколько искусственно, оно иногда полезно, поскольку отделяет применения ГИС, сфокусированные на собственно земле, от тех, где, хотя и используется геокодирование, значимая информация лишь оказывает влияние на связанные с землей факторы или подвергаться влиянию с их стороны. Примером таких систем являются демографические ИС, основной целью которых являются население, жилищное строительство и экономическая активность, а не земля, на которой эти люди живут. Еще одним общим, не связанным с землепользованием, применением ГИС является анализ рынка, который может включать определение емкости рынка в заданном радиусе от предприятия. Таким образом, неземельные применения ГИС обычно включают социальные, экономические, транспортные и политические виды деятельности.

Непространственная Управленческие системы социо-экономическая Рис. 1. Классификация информационных систем Связанные с землей виды деятельности определяют рамки для второго и, возможно, наиболее часто используемого типа ГИС – земельных информационных систем (ЗИС). Наиболее часто такие системы основаны на владении, управлении и анализе земельных участков в интересах людей прежде всего с точки зрения землевладения. Задачи, решаемые ЗИС, могут включать; отчуждение земли для заповедников; наблюдение за живой природой; прогноз землетрясений и оползней; устранение последствий наводнений; оценку химического загрязнения; управление лесами и зонами обитания диких животных; научные исследования.

Как в областях, связанных с землей, так и в областях, связанных населением, имеются многие возможности применения геоинформационных технологий, имеющих огромный потенциал как для простых, так и для сложных видов анализа. Однако большинство из имеющихся приложений сложными не назовешь. По-видимому, это недоиспользование связано больше с незнанием имеющегося потенциала ГИС, нежели с ограничениями имеющегося программного обеспечения. Для того чтобы задать программе задачу, нужно знать, что же это может быть за задача. И тогда уже можно понять, способна ли программа эту задачу выполнить.

Геоинформационные системы в настоящее время широко применяются во всем мире и в России во многих областях знаний и промышленности. Рассмотрим более детально вопросы перспектив использования ГИС. Для решения большинства задач в различных областях знаний необходимо создание единого информационного пространства, включающего связанные графические (пространственные) и описательные (атрибутивные) компоненты. Атрибутами графических объектов могут выступать не только их общие характеристики, но и их детальные компоненты и т. п. Широкий круг задач как для проектировщиков, так и для эксплуатационников требует проведения специальных расчетов, моделирующих происходящие процессы (например, распространение вредных примесей в компонентах окружающей среды (атмосфере, поверхностных природных водоемах и т. п.) с учетом района размещения производств). Задачи анализа эффективности эксплуатации производств, планирования развития требуют учета очень многих характеристик окружающей среды, а также знания социально-демографической, промышленной, градостроительной, экономической ситуации района их размещения. Для их решения необходимо использование информационной базы данных, картографическое представление данных и изучение методами геоинформатики пространственно-временных связей явлений, процессов и действий субъектов рынка. Эти задачи также целесообразно решать с использованием подходов ГИС-технологий. Также целесообразно использование ГИС при планировании распределения сельскохозяйственных угодий, проведения ирригационных работ, в лесном хозяйстве, в коммерческих и государственных организациях, где они могут улучшить механизм принятия решений через использование пространственной информации. Возможности пространственного представления и анализа информации дают стратегическое преимущество многим специалистам в отделах планирования, логистики, маркетинга, работы с клиентами, предоставления услуг и т. д.

ГИС-технологии хорошо удовлетворяют потребности многих секторов рынка, в том числе и в области инженерных сетей. Они активно используются уже длительное время, но в первую очередь – в системах сбора данных о состоянии сетевых объектов в поле и в приложениях, где рассматривались не только сети сами по себе, но их взаимодействие с окружением, средой. C появлением объектно-реляционных моделей данных в ГИС намечается быстрый прогресс в моделировании динамических сетей, и они будут хорошо интегрироваться с корпоративными базами данных. В отдаленной перспективе от применения объектно-реляционной модели можно ожидать прогресса в таких наболевших вопросах, как взаимоувязка длинных и коротких транзакций и автоматическая схематизация сетевых моделей. Применение ГИС технологий сможет ускорить процесс обработки информации практически во всех отраслях народного хозяйства, связанных с использованием географических данных.

1. Что такое ГИС? Какие особенности геоинформационных систем необходимо учитывать, давая определение?

2. Перечислите и охарактеризуйте функции подсистем ГИС. Какую из подсистем называют «сердцем»?

3. С каким видом информации работают ГИС?

4. Какие задачи решают земельные информационные системы?

5. Назовите области применения ГИС-технологий.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ

Для более точного понимания рассматриваемых вопросов дадим основные понятия и термины.

Карта является основным языком географии. Следовательно, она является и основным языком компьютеризованной географии. Эта графическая форма представления пространственных данных состоит из различных координатных систем проекций, наборов символов, методов упрощения и генерализации.

В геоинформатике встречается большое разнообразие карт из курсов геологии, топографии или почвоведения. Вдобавок к геологическим, топографическим, кадастровым и почвенным картам, используемым в этих дисциплинах, тематическое наполнение покрытий ГИС включает карты растительности, транспорта, распределения животных, коммунальных служб, планы городов, зональные карты, карты землепользования, ландшафтов и снимки дистанционного зондирования. Эти карты могут иметь как вполне привычный вид, так и такие нетрадиционные формы, как блок-диаграммы, карты плотности точек, объемные карты и множество других типов.

Исследование земли посредством ГИС основывается на способности мыслить пространственно. Пространственное мышление требует умения выбирать, наблюдать, измерять, записывать и характеризовать события и явления, происходящие в жизни человека. Реальная ценность объектов в картографической форме представления зависит от решаемых задач: простого отображения карты или ее анализа в ГИС. Чем больше известно о возможных сочетаниях графических элементов и о том, как с ними обходятся на картографических документах, тем яснее наш географический язык. Более развитый уровень понимания графических приемов пригодится во всех четырех подсистемах ГИС. При вводе существующих карт в геоинформационную систему необходимо знать о влиянии различных уровней генерализации, масштабов, проекций, символизации и т. п. на то, что вводится и как это вводится. Для анализа данных необходимо знать о возможности ошибок в некоторых покрытиях, созданных из мелкомасштабных карт. При выводе возникает проблема отображения результатов анализа, при решении которой необходимы знания о картографических методах и критериях дизайна.

Карта является моделью пространственных явлений, абстракцией. Однако необходимо признать, что отображение всех деталей и объектов невозможно.

Есть пределы тому, что можно изображать на картах. Главной причиной переоценки возможностей карт в отображении реальности является то, что они являются одним из наиболее удачных графических инструментов, созданных для передачи пространственной информации. Карты существуют тысячи лет, они более или менее привычны каждому человеку.

Карты бывают разных видов и на разные темы. Два основных типа – это карты общегеографические и тематические. Наиболее часто в ГИС приходится иметь дело с тематическими картами, хотя общегеографические и топографические карты тоже используются для ввода в ГИС, главным образом для того, чтобы обеспечить общегеографическую основу для сложных тематических карт.

Карты как изображения мира показывают как положения объектов в пространстве и их форму, так и качественные, и количественные их характеристики. Эти взаимосвязанные геометрические объекты и атрибуты необходимы для картографического документа. Но независимо от того, какие объекты реального мира представляются этими точками, линиями, площадями или поверхностями, они не могут выступать в качестве миниатюризации действительности из-за ограничений масштаба. Вместо этого они хранятся в памяти компьютера, а при отображении должен использоваться какой-либо набор символов для их представления. Символы, в свою очередь, должны иметь ключ к их пониманию, называемый легендой карты. Легенда тактически соединяет геометрические объекты с их атрибутами, после чего каждый из них может быть воспринят в качестве представления реального объекта с его количественными характеристиками. Таким образом, можно представить себе, что же в действительности наблюдалось при сборе исходных данных.

Все реальные объекты отображаются на картах какими-либо условными знаками, точками, линиями, полигонами или поверхностями. Кроме того, немаловажным фактором является цветовая градация объектов, например, изображение ландшафта или распределение плотности населения. Примеры картографического представления объектов реального мира основными типами графических примитивов можно увидеть на рис. 2.

Точки, линии, области и поверхности вместе могут представлять большинство природных и социальных феноменов окружающего мира. В рамках ГИС объекты реального мира явно представляются тремя типами объектов из указанных. Точки, линии и области могут представляться соответствующими символами, поверхности же представляются чаще всего либо высотами точек, либо другими компьютерными средствами. Феномены непространственные по своей природе не могут непосредственно исследоваться в ГИС, если только им не присвоить некоторые представляющие их пространственные характеристики.

Рассмотрим пространственные объекты более подробно.

Точечные объекты – это такие объекты, каждый из которых расположен только в одной точке пространства. Примером таких объектов могут быть деревья, дома, перекрестки дорог и многие другие. О таких объектах говорят, что они дискретные в том смысле, что каждый из них может занимать в любой момент времени только определенную точку пространства. В целях моделирования считают, что у таких объектов нет пространственной протяженности, длины или ширины, но каждый из них может быть обозначен координатами своего местоположения.

В действительности все точечные объекты имеют некоторую пространственную протяженность, пусть самую малую, иначе их просто невозможно было бы увидеть. Принимается отсутствие длины и ширины так, что, например, при измерениях атмосферного давления, характеризуемых потенциально бесконечным числом точек, сами точки всегда занимают определенные местоположения без каких-либо перекрытий. Масштаб, при котором наблюдают за этими объектами, задает рамки, определяющие представление этих объектов как точек. Например, если рассматривается дом с расстояния нескольких метров, то сооружение выглядит внушительным и имеет существенные длину и ширину. Но это представление меняется, когда точка наблюдения отдаляется: чем дальше, тем меньше дом выглядит как площадный объект и тем больше как точечный.

Рис. 2. Объекты реального мира и картографическое представление Линейные объекты представляются как одномерные в нашем координатном пространстве. Такими «одномерными» объектами могут быть дороги, реки, границы, изгороди, любые другие объекты, у которых один из геометрических параметров существенно больше другого. Масштаб, при котором наблюдают за этими объектами, обусловливает порог, при пересечении которого можно считать эти объекты не имеющими ширины. Как известно, реки, дороги, изгороди имеют два измерения при близком рассмотрении. Но чем больше расстояние до них, тем более тонкими они становятся. Постепенно они становятся такими тонкими, что оказывается возможным представить их себе как линейные объекты. Другие линии, такие как политические границы, вообще не имеют ширины. В действительности эти линии даже не являются материальными сущностями, а возникают как следствие политических соглашений.

Для линейных объектов, в отличие от точечных, можно указать пространственный размер простым определением их длины. Кроме того, поскольку они не занимают единственное местоположение в пространстве, необходимо знать, по меньшей мере, две точки – начальную и конечную – для описания местоположения линейного объекта в пространстве. Чем сложнее линия, тем больше точек потребуется для указания точного ее расположения. Опираясь на геометрию, можно также определять формы и ориентации линейных объектов.

Объекты, рассматриваемые с достаточно близкого расстояния, чтобы иметь и длину и ширину, называются областями или площадными объектами. Примеры областей, или «двухмерных» объектов, включают территории, занимаемые двором, городом или целым континентом. При определении местоположения области в пространстве оказывается, что ее граница является линией, которая начинается и кончается в одной и той же точке. Помимо указания местоположения областей через использование линий, можно представить теперь три характеристики: как и для линий, можно указывать их форму и ориентацию, а теперь еще и величину площади, которую область занимает.

Добавление нового измерения – высоты – к площадным объектам позволяет наблюдать и фиксировать поверхности. Хотя можно рассматривать дом с близкого расстояния и описывать его в терминах его общей длины и ширины, часто нужно знать, сколько в нем этажей. В таком случае необходимо рассматривать дом не как плоскую область, а как трехмерный объект, имеющий длину, ширину и высоту. Поверхности окружают человека повсюду. Холмы, долины, гряды гор, скалы и множество других образований могут описываться указанием их местоположения, занимаемой площади, ориентации, и теперь с добавлением третьего измерения – их высот [2].

Поверхности состоят из бесконечного числа точек со значениями высот.

Говорят, что они непрерывны, поскольку эти точки распределены без разрывов по всей поверхности, что показано на рис. 3.

В действительности, поскольку высота трехмерного объекта меняется от точки к точке, можно также измерять величину изменения высоты с перемещением от одного края до другого. Имея такую информацию, можно определить объем материала в выбранном образовании. Возможность таких вычислений весьма полезна, когда нужно узнать, сколько воды содержится в водоеме или сколько материала (пустой породы) лежит поверх угольного пласта.

Картографические объекты содержат информацию не только о том, как они занимают пространство, но и о том, чем они являются и насколько они важны для нашего рассмотрения. Например, дерево, обозначенное как точечный объект, может быть отнесено к определенному классу на основе таксономической терминологии, т. е. дуб, сосна и т. п. можно узнать также возраст дерева, пробурив его и подсчитав годовые кольца. Дополнительная непространственная информация, помогающая описывать объекты, наблюдаемые в пространстве, образует набор атрибутов объектов, которые затем можно распределять по категориям, а затем классифицировать. Это делается для того, чтобы можно было сказать, что определенный объект с определенным названием и с некоторыми измеримыми атрибутами существует в определенном месте. Но перед тем как присвоить эти атрибуты объектам, необходимо знать, как их измерять, иначе не сможем сравнивать объекты в одном месте с объектами в другом месте.

Существует устоявшаяся основа для измерения практически всех видов данных, в том числе и географических. Эти так называемые шкалы измерения данных простираются от простого именования объектов до высокоточных измерений, позволяющих непосредственно сравнивать качества различных объектов. Используемая шкала измерений будет определяться отчасти типом классификации, отчасти необходимой информацией и отчасти возможностями производить измерения при заданном масштабе наблюдения.

Существует огромное количество шкал, приведем некоторые из них. Номинальная шкала, из названия которой следует, что объекты различаются по именам. Эта система позволяет говорить о том, как называется объект, но не позволяет делать прямого сравнения объектов. Если необходимо провести более тонкое сравнение объектов, то следует выбрать более высокую шкалу измерений. Таковой является порядковая шкала, позволяющая проводить качественное сравнение от лучшего к худшему для данного конкретного вопроса. Если необходима более высокая точность в измерениях, то нужно воспользоваться интервальной шкалой измерения, в которой измеряемым величинам приписываются численные значения. Как и в случае порядковой шкалы, здесь тоже можно сравнивать объекты, но сравнения могут делаться с более точной оценкой различий.

Хорошим примером пространственных данных, измеряемых в интервальной шкале, является температура почвы на некоторой исследуемой площади с различными типами почв. Последняя и наиболее «количественная» шкала измерений – это шкала отношений. Примеры измерений характеристик объектов различного типа по шкалам приведены на рис. 4 [2].

Рис. 4. Шкалы измерений картографических объектов Далее можно наблюдать широкий спектр объектов, группировать их при заданном масштабе наблюдения на точки, линии, области и поверхности, а также классифицировать при помощи измерений их характеристик в четырех различных шкалах – номинальной, порядковой, интервалов, отношений – в зависимости от требуемого описания и степени сравнения. Далее необходимо узнать, как объекты взаимодействуют в пространстве, создавая общую картину.

Определение местоположения объекта означает, что должен быть некий механизм сообщения положения каждого наблюдаемого объекта. Первым типом такого механизма является абсолютное местоположение, дающее определенную фиксированную точку на поверхности Земли. Но прежде необходимо иметь систему координат, в которой будет выражаться это положение и которая имеет фиксированное соотношение с земной поверхностью.

Земля в первом приближении – сферический объект с бльшими или меньшими отклонениями от этой формы. Если рассматривать ее в целом, то обычно удобно считать ее строго сферической. На этой сфере можно использовать некоторую сферическую систему координат, подчиняющуюся правилам геометрии. Рассматриваемая система координат имеет два набора воображаемых линий, показанных на рис. 5.

Первый набор линий начинается со средней линии Земли – экватора. Эти линии называются параллелями, поскольку они параллельны друг другу и опоясывают Землю с востока на запад.

Экватору присваивается начальное числовое значение 0. Поширота скольку каждой линии соответствует угол с вершиной в центре долгота Земли, один из лучей которого пересекает земную поверхность в точке, лежащей на этой линии, можно использовать для ее числового выражения соответствующее угловое расстояние, на- Рис. 5. Географические координаты зываемое широтой. Это одна половина нашей координатной системы. Для ее завершения надо провести набор других линий, идущих точно перпендикулярно первым. Эти линии, называемые меридианами, идут от полюса до полюса. Отсчет их начинается с начального меридиана, проходящего через Гринвич (Англия). Если продолжить этот меридиан за полюса, то он превратится в международную линию смены даты. От начального меридиана отсчитывается угловая величина, называемая долготой.

Эта система угловых измерений позволяет обозначить абсолютное положение любой точки на земле простым указанием величин широты и долготы. С ее помощью можно описать положение любого выбранного объекта. Вдобавок эти угловые величины могут быть легко преобразованы в футы, мили, метры или километры, позволяя измерять большие и малые расстояния на земле с использованием соответствующих формул.

Однако, помимо сферической системы координат, существуют и другие, позволяющие описывать не только абсолютные положения объектов, но и их отношения с другими объектами в географическом пространстве.

Система координат необходима для определения расстояний и направлений на земле. Географическая система координат, использующая широту и долготу, хороша для определения положений объектов, расположенных на сферической поверхности Земли или промежуточном глобусе. Но так как чаще всего работать придется с двухмерными картами, спроецированными с этого глобуса, то потребуется одна или несколько систем координат, соответствующих различным проекциям. Такие системы координат на плоскости называются картографическими (геодезическими) прямоугольными системами координат, они позволяют точно указывать положение объектов на плоских картах.

Основная система прямоугольных координат состоит из двух линий – абсциссы и ординаты. Абсцисса – горизонтальная линия, содержащая равномерно распределенные числа, начиная с 0, называемого началом координат, и продолжающаяся так далеко в двух направлениях, насколько это нужно для измерения расстояний (рис. 6).

Величины называются X-координатами, они положительны справа от 0 и отрицательны слева. Вторая линия – ордината – обеспечивает движение по вертикали от той же начальной точки в положительном или отрицательном направлении. Вместе они позволяют определять местоположение любой точки или объекта указанием величин Х и Y. По традиции первой называют координату X, второй – Y. Когда карта ориентирована севером вверх, как обычно, Х-координата называется отсчетом на восток, поскольку он соответствует расстоянию от начальной точки в восточном направлении. Аналогично, Y-координата называется отсчетом на север, поскольку он соответствует расстоянию на север от начальной точки.

Чтобы исключить западное и южное направление, начальную точку размещают на карте так, чтобы все значения были положительны, или, иначе говоря, чтобы все точки оказались в северо-восточном квадранте системы координат. В некоторых случаях размер территории может потребовать введения смещенных (ненулевых) начал координат, чтобы обеспечить для каждого участка земли достаточно точное представление плоской поверхности.

Несмотря на большое количество имеющихся проекций, подавляющее большинство систем координат на плоскости пытаются достичь равноугольности использованием только равноугольных картографических проекций, обычно поперечной Меркатора, полярной стереографической и равноугольной конической Ламберта. Хотя так бывает не всегда. Например, если область вашего интереса находится вблизи экватора, более полезной может оказаться проекция Меркатора.

Наиболее широко распространенной в ГИС системой проекции и координат является универсальная поперечная Меркатора, показанная на рис. 7. Она используется в большинстве работ с дистанционным зондированием, подготовке топографических карт, родных ресурсов, так как она рения в метрической систе- Начало зоны стран и научным сообщесткм С вом в целом. В ней основной единицей измерения длины ванная пересечением зоны и Рис. 7. Универсальная поперечная ряда, обозначается комбина- координатная система Меркатора цией числа и буквы, поэтому можно выделить довольно малые участки земного шара. За исключением самого северного ряда, каждая из таких секций имеет сторону около 100 км, поэтому для измерений с точностью до 1 м достаточно использовать отсчеты на север и восток из пяти десятичных знаков.

Независимо от выбора парадигмы при рассмотрении пространства в виде карты, необходимо помнить, что карты – это упрощение действительности.

Главная цель любой тематической карты – показать важные сведения для большого региона без отвлечения внимания на неуместные или избыточные подробности. Степень упрощения определяется уровнем детализации, который требуется для исследования области. При рассмотрении очень маленькой области, такой как одно поле (скажем, 20 га), не требуется упрощения реальности в такой же степени, как и для области в 1000 км2.

Масштаб – термин, часто используемый для обозначения степени уменьшения на картах. Наиболее легко он может быть выражен как отношение длины некоторого отрезка на карте к длине того же отрезка на земле. Например, легенда карты может сообщать, что одному сантиметру на карте соответствуют 500 м на земле. Масштаб, выраженный словами «в одном сантиметре 500 метров» называется вербальным масштабом. Этот распространенный способ выражения масштаба имеет преимущество легкого понимания большинством пользователей карт.

Другим распространенным представлением является численный масштаб, когда расстояние на карте и расстояние на земле даются в одних единицах измерения как дробь, устраняя тем самым необходимость упоминать единицы измерения. Численный масштаб обычно предпочитаем опытными пользователями карт, поскольку он устраняет путаницу с единицами измерения. Специалисту по ГИС особо следует помнить о необходимости устанавливать, какой из этих двух способов выражения масштаба используется.

Линейный масштаб – еще один из основных методов выражения масштаба.

Здесь действительные расстояния на земле показываются прямо на карте. На карте могут быть показаны и реальные площади, но это встречается гораздо реже.

Манипуляции с картами в ГИС с большой вероятностью влекут за собой многие изменения масштаба выходных документов в зависимости от требований пользователя. Во время ввода карты на нее может быть помещена масштабная линейка, и при изменении масштаба на выходе будет изменяться и сама линейка.

Работая с ГИС, можно заметить, что большинство программ очень легко выполняют изменения масштаба. И конечно, масштаб входных данных может отличаться от масштаба отображения результатов. Способность программного обеспечения как угодно преобразовывать масштаб карты может привести к чрезмерному доверию к карте, что может в дальнейшем вызвать некоторые проблемы. Достоверность результатов анализа существенно зависит от качества данных, вводимых в систему. Эта надежность, в свою очередь, зависит в большой степени от масштаба вводимых карт.

2.6. Графическое представление объектов и атрибутов Существуют два основных метода представления географического пространства.

Первый метод использует квантование, или разбиение пространства на множество элементов, каждый из которых представляет малую, но вполне определенную часть земной поверхности. Это растровый метод, который может использовать элементы любой подходящей геометрической формы при условии, что они могут быть соединены для образования сплошной поверхности, представляющей все пространство изучаемой области. Хотя возможны многие формы элементов растра, например треугольная или шестиугольная, обычно проще использовать прямоугольники, а еще лучше квадраты, которые называются ячейками. В растровых моделях ячейки одинаковы по размеру, но это не является обязательным требованием для разбиения пространства на элементы, что подтверждается, например, в малоиспользуемом подходе, называемом квадродеревом.

Рассмотрим модели, в которых все ячейки одинакового размера и представляют такое же количество географического пространства, как любые другие.

Растровые структуры данных не обеспечивают точной информации о местоположении, поскольку географическое пространство поделено на дискретные ячейки конечного размера. Вместо точных координат точек имеем отдельные ячейки растра, в которых эти точки находятся. Это еще одна форма изменения пространственной мерности, которая состоит в том, что изображаем объект, не имеющий измерений (точку), с помощью объекта (ячейки), имеющего длину и ширину. Линии, т. е. одномерные объекты, изображаются как цепочки соединенных ячеек. Каждая точка линии представляется ячейкой растра, и каждая точка линии должна находиться где-то внутри одной из ячеек растра.

В растровых системах есть два способа включения атрибутивной информации об объектах. Простейшим является присваивание значения атрибута каждой ячейке растра. Распределяя эти значения, в конечном итоге позволяем позициям значений атрибутов играть роль местоположений объектов. Например, если числом 10 представляем водную поверхность и записываем его в левую верхнюю ячейку растра, то по умолчанию эта ячейка является участком земной поверхности, представляющим воду. Таким образом, можно каждой ячейке на данной карте присвоить только одно значение атрибута. Альтернативный подход (а на самом деле расширение только что описанного) состоит в связывании каждой ячейки растра с базой данных. Этот подход становится все более преобладающим, так как он уменьшает объем хранимых данных и может обеспечивать связь с другими структурами данных, которые также используют СУБД для хранения и поиска данных.

Растровые структуры данных могут показаться плохими из-за отсутствия точной информации о местоположении. На самом деле верно обратное. Растровые структуры имеют много преимуществ перед другими. В частности, они относительно легко понимаются как метод представления пространства. Например, телевидение использует то же растровое представление изображений в виде набора точек (пикселов). Еще одной замечательной характеристикой растровых систем является то, что, многие функции, особенно связанные с операциями с поверхностями и наложением, легко пополняются на этом типе структур данных. Среди главных недостатков растровой структуры данных – уже упоминавшаяся проблема низкой пространственной точности, которая уменьшает достоверность измерения площадей и расстояний, и необходимость большого объема памяти, обусловленная тем, что каждая ячейка растра хранится как отдельная числовая величина.

Второй метод представления географического пространства, называемый векторным, позволяет задавать точные пространственные координаты явным образом. Здесь подразумевается, что географическое пространство является непрерывным, а не разделенным на дискретные ячейки. Это достигается приписыванием точкам пары координат (X и Y) координатного пространства, линиям – связной последовательности пар координат их вершин, областям – замкнутой последовательности соединенных линий, начальная и конечная точки которой совпадают. Векторная структура данных показывает только геометрию картографических объектов. Чтобы придать ей полезность карты, геометрические данные связывают с соответствующими атрибутивными данными, хранящимися в отдельном файле или в базе данных. В растровой структуре значение атрибута записывалось в каждую ячейку, в векторном же представлении используется совсем другой подход, хранящий в явном виде собственно графические примитивы без атрибутов и полагающийся на связь с отдельной атрибутивной базой данных.

В векторных структурах данных линия состоит из двух или более пар координат, для одного отрезка достаточно двух пар координат, дающих положение и ориентацию в пространстве. Более сложные линии состоят из некоторого числа отрезков, каждый из которых начинается и заканчивается парой координат. Таким образом, видно, что хотя векторные структуры данных лучше представляют положения объектов в пространстве, они не абсолютно точны. Они все же являются приближенным изображением географического пространства.

Хотя некоторые линии существуют самостоятельно и имеют определенную атрибутивную информацию, другие, более сложные наборы линий, называемые сетями, содержат также дополнительную информацию о пространственных отношениях этих линий. Например, дорожная сеть содержит не только информацию о типе дороги и ей подобную, она показывает также возможное направление движения. Другие коды, связывающие эти отрезки, могут включать информацию об узлах, которые их соединяют. Все эти дополнительные атрибуты должны быть определены по всей сети, чтобы компьютер знал присущие реальности отношения, которые этой сетью моделируются. Такая явная информация о связности и пространственных отношениях называется топологией.

Площадные объекты могут быть представлены в векторной структуре данных аналогично линейным. Если соединить отрезки линии в замкнутую петлю, в которой первая пара координат первого отрезка является одновременно и последней парой координат последнего отрезка, будет создана область, или полигон. Как с точками и линиями, так и с полигонами связывается файл, содержащий атрибуты этих объектов.

В то время как растровые и векторные структуры данных дают средства отображения отдельных пространственных феноменов на отдельных картах, все же существует необходимость разработки более сложных подходов, называемых моделями данных, для включения в базу данных взаимоотношений объектов, связывания объектов и их атрибутов, обеспечения совместного анализа нескольких слоев карты. Вначале рассмотрим растровые модели, затем векторные.

Как говорилось выше, в растровых структурах данных каждая ячейка связана с одним значением атрибута. Для создания растровой тематической карты собираются данные об определенной теме в форме двухмерного массива ячеек, где каждая ячейка представляет атрибут отдельной темы. Такой двухмерный массив называется покрытием (coverage). Покрытия используют для представления различных типов тематических данных (землепользование, растительность, тип почвы, поверхностная геология, гидрология и т. д.). Кроме того, этот подход позволяет фокусировать внимание на объектах, распределениях и взаимосвязях тем без ненужной путаницы. Чаще всего создается отдельное покрытие для каждой дополнительной темы. Можно сложить эти покрытия наподобие слоеного пирога, в котором сочетание всех тем может адекватно моделировать все необходимые характеристики области изучения.

Существует несколько способов хранения и адресации значений отдельных ячеек растра, их атрибутов, названий покрытий и легенд. Среди первых попыток можно упомянуть подход под названием GRID/LUNR/ MAGI, все ранние растровые ГИС использовали именно его. В этой модели каждая ячейка содержит все атрибуты вроде вертикального столбика значений, где каждое значение относится к отдельной теме. Преимуществом, конечно, является то, что относительно легко выполняется вычислительное сравнение многих тем или покрытий для каждой ячейки растра. Но в то же время неудобно сравнивать группы ячеек одного покрытия с группами ячеек другого покрытия, поскольку каждая ячейка должна адресоваться индивидуально.

Векторные структуры данных дают представление географического пространства более интуитивно понятным способом и очевидно больше напоминают хорошо известные бумажные карты. Существуют несколько способов объединения векторных структур данных в векторную модель данных, позволяющую исследовать взаимосвязи между показателями внутри одного покрытия или между разными покрытиями. Например, спагетти-модель, топологическая модель и кодирование цепочек векторов.

является спагеттимодель, приведенная на рис. 8, которая, по сути, более естественная или наиболее логичная, в основном потому, что карта реализуется как умозри- Рис. 8. Спагетти-модель векторных данных тельная модель. Хотя название звучит несколько странно, оно на самом деле весьма точно по сути. Если представить себе покрытие каждого графического объекта нашей бумажной карты кусочком (одним или несколькими) макарон, то получится достаточно точное изображение того, как эта модель работает. Каждый кусочек действует как один примитив: очень короткие – для точек, более длинные – для отрезков прямых, наборы отрезков, соединенных концами, – для границ областей. Каждый примитив – одна логическая запись в компьютере, записанная как строки переменной длины пар координат (X, Y). В этой модели соседние области должны иметь разные цепочки спагетти для общих сторон. То есть не существует областей, для которых какая-либо цепочка спагетти была бы общей. Каждая сторона каждой области имеет свой уникальный набор линий и пар координат. Хотя, конечно, общие стороны областей, даже будучи записанными отдельно в компьютер, должны иметь одинаковые наборы координат.

В отличие от спагетти-модели, топологические модели, как это следует из названия, содержат топологическую информацию в явном виде. Для поддержки продвинутых аналитических методов нужно внести в компьютер как можно больше явной топологической информации. Подобно тому, как математический сопроцессор объединяет многие специализированные математические операции, так и топологическая модель данных объединяет решения некоторых из наиболее часто используемых в географическом анализе функций. Это обеспечивается включением в структуру данных информации о смежности для устранения необходимости определения ее при выполнении многих операций. Топологическая информация описывается набором узлов и дуг. Узел – больше, чем просто точка, обычно это пересечение двух или более дуг, и его номер используется для ссылки на любую дугу, которой он принадлежит. Каждая дуга (arc) начинается и заканчивается либо в точке пересечения с другой дугой, либо в узле, не принадлежащем другим дугам. Дуги образуются последовательностями отрезков, соединенных промежуточными (формообразующими) точками. В этом случае каждая линия имеет два набора чисел: пары координат промежуточных точек и номера узлов. Кроме того, каждая дуга имеет свой идентификационный номер, который используется для указания того, какие узлы представляет ее начало и конец. Области, ограниченные дугами, также имеют идентифицирующие коды, которые используются для определения их отношений с дугами. Далее, каждая дуга содержит явную информацию о номерах областей слева и справа, что позволяет находить смежные области. Эта особенность данной модели позволяет компьютеру знать действительные отношения между барическими объектами. Другими словами, имеется векторная модель данных, которая лучше отражает то, как пользователи карт определяют пространственные взаимоотношения, записанные в традиционном документе.

Модель кодирования цепочек векторов, известная как цепочечные коды Фримэна – Хофмэна, используется для сокращения объема занимаемой памяти.

Метод сжатия похож на простой процесс кодирования, разработанный более века назад Фрэнсисом Гальтоном. Гальтон пытался создать рукописную схему записи направлений во время географических экскурсий, он использовал восемь чисел для обозначения четырех главных и четырех промежуточных географических направлений. Метод Фримэна – Хофмэна использует те же главные и промежуточные направления для векторов, назначая им целые числа от 0 до 7. Назначая длину для каждого вектора, можно записывать отдельные линейные объекты, указывая их начало, длину, направление, в котором они рисуются и где они меняют направление. Существуют многие вариации на эту тему, включая увеличение количества кодов до 16-ти (рис. 9) или даже до 32-х для увеличения точности. Результат один – сокращение объема векторной БД.

Хотя модели цепочечных кодов существенно экономят память, они, как и спагетти-модель, не содержат явной топологической информации. Это ограничивает их полезность для функций хранения, выборки и вывода из-за аналитических ограничений нетопологических структур данных. Кроме того, тот способ, которым кодируются линии и области в виде векторов, при выполнении преобразований координат, особенно поворотов, вызывает значительные накладные вычислительные расходы. Модели цепочечных кодов хороши для определения расстояний и форм, поскольку большая часть этой информации имеется в самих направляющих векторах. И поскольку этот подход очень похож на то, как работают векторные плоттеры, эти модели эффективны для выполнения быстрого вывода на плоттер.

1. Что такое карта? Какие карты бывают?

2. Что содержит в себе легенда карты?

3. Назовите основные графические типы представления объектов реального мира на карте. Сколько измерений характерно для каждого из них? Приведите примеры на каждый тип.

4. Как образуются поверхности?

5. Что хранят в себе атрибуты пространственных объектов?

6. Какие существуют шкалы измерения данных?

7. Для чего служит географическая и прямоугольная системы координат?

8. Назовите основную единицу измерения в универсальной поперечной системе координат Меркатора.

9. Что означает масштаб карты? Какие бывают масштабы?

10. Что представляют собой растровая и векторная модели данных?

11. Что такое топология?

12. Назовите три способа векторного представления объектов.

3. ИСТОЧНИКИ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ИХ ТИПЫ

Среди источников данных, широко используемых в геоинформатике, наиболее часто привлекают картографические, статистические и аэрокосмические материалы, поэтому именно они будут предметом рассмотрения в данной главе.

Помимо указанных материалов, гораздо реже используют данные специально проводимых полевых исследований и съемок, а также литературные (текстовые) источники, что дает право охарактеризовать их лишь в самом общем виде.

«Тип источника» объединяет генетически однородное множество исходных материалов, каждое из которых сильно различается по комплексу характеристик.

Например, имеет большое значение, в какой цифровой или нецифровой (аналоговой) форме получается, хранится и используется тот или иной тип данных, от чего зависят легкость, стоимость и точность ввода этих данных в цифровую среду ГИС.

Использование географических карт как источников исходных данных для формирования тематических структур баз данных удобно и эффективно по ряду причин. Во-первых, сведения, считанные с карт, имеют четкую территориальную привязку, во-вторых, в них нет пропусков, «белых пятен» в пределах изображаемой территории и, в-третьих, они в любой своей форме возможны для записи на машинные носители информации. Картографические источники отличаются большим разнообразием – кроме общегеографических и топографических карт, насчитывают десятки и даже сотни типов различных тематических карт, перечень которых занял бы не одну страницу текста.

Вкратце охарактеризуем основные блоки картографических источников, организация которых может основываться на имеющейся системе классификации карт [1].

Топографические (масштаб 1:200 000 и крупнее), обзорно-топографические (мельче 1:200 000 до 1 000 000 включительно) и обзорные (мельче 1:1 000 000) карты содержат разнообразные сведения о рельефе, гидрографии, почвенно-растительном покрове, населенных пунктах, хозяйственных объектах, путях сообщения, линиях коммуникации, границах. В геоинформатике эти карты служат для двух целей: 1) получения информации об указанных объектах местности и 2) их привязки. К этой же группе источников можно отнести фотокарты и космофотокарты – полиграфические оттиски с фотопланов, составленных по результатам аэро- или космической съемки с нанесенными на них горизонталями и другой картографической нагрузкой, обычной для общегеографических карт. Применение фотокарт в качестве источников данных открывает возможности непосредственного использования для этой цели цифровых моделей местности, создаваемых в процессе фотограмметрической обработки дистанционных изображений.

Это наиболее разнообразная по тематике группа карт, включающая карты геологического строения и ресурсов недр, геофизические, рельефа земной поверхности и дна океанов, метеорологические и климатические, гидрологические и океанографические, почвенные, геоботанические, медико-географические, ландшафтные и общие физико-географические, охраны природы. Так, среди карт земной коры и ее ресурсов выделяют геологические и тектонические, велико практическое значение карт четвертичных отложений, новейшей тектоники и полезных ископаемых, а также гидрогеологических и инженерно-геологических карт.

Среди геофизических карт выделяют карты магнитного поля (магнитные аномалии, магнитное склонение, вековой ход элементов геомагнитного поля), карты гравитационного поля (вертикальные движения земной коры, изменение силы тяжести, строение земной коры, гравиметрические карты), карты сейсмических явлений и вулканизма (сейсмическое районирование, землетрясения, цунами, вулканы). Группу карт рельефа составляют гипсометрические, морфометрические: углы наклона местности, экспозиция склонов, горизонтальное и вертикальное расчленение рельефа и другие, геоморфологические карты.

Тематика климатических карт очень разнообразна. Сюда входят характеристики климатообразующих факторов, карты термического и ветрового режима, режима увлажнения, атмосферных явлений, прикладные синтетические и комплексные карты, например агроклиматические, биоклиматические и др. Менее традиционны карты оледенения, лавин, мерзлоты. Карты поверхностных вод подразделяют на гидрографические, водного режима (годовой, сезонный, месячный, максимальный и минимальный сток, внутригодовое распределение стока и др.), ледового режима, отдельных гидрологических явлений (половодий, межени, паводков, наводнений), характеристик стока (твердый сток, гидрохимия, температуры), оценок поверхностных вод (водного баланса, ресурсов и др.).

Среди карт почв и земельных ресурсов основной является типологическая почвенная карта, отображающая генетическую характеристику почв, их механический состав и почвообразующие породы. В зависимости от специфики территории создают карты эрозии, засоления почв и др. При характеристике растительного покрова отображают современный растительный покров (на фоне коренного), леса, естественные кормовые угодья.

Для классификации карт животного мира рекомендуется выделять карты животного населения, зоогеографические, животных ресурсов и форм их использования, охраны и обогащения животного мира.

В круг медико-географических включают собственно медико-географические карты, медико-географической оценки территории, нозогеографические карты, специализированные карты природы или социально-экономические карты для медицинской географии и рекомендательные карты, связанные с решением проблем оздоровления территории.

Венцом раздела карт природы являются ландшафтные карты и карты физико-географического районирования. К этой же группе можно отнести космические тематические карты (космофотогеологические, космофототектонические, космофотоландшафтные и др.), плавно перебрасывающие мостки к аэрокосмическим материалам, которые будут описаны далее.

Использование данных, содержащихся на картах народонаселения, не представляет большого труда. Для характеристик народонаселения применяют способы картографического изображения, локализующие явления по пунктам или на площадях, причем большинство аспектов выражает объект картографирования в количественной форме, за исключением этнографических особенностей населения.

Среди карт народонаселения выделяют следующие основные сюжеты:

– размещение населения по территории и расселение (характеристика численности населения в пунктах и по районам, плотность сельского населения, равномерность размещения населенных пунктов, типы расселения и т. д.);

– этнографическая и антропологическая характеристика народонаселения (характеристика населения по национальности, образу жизни, культуре и др.);

– демографическая характеристика (отображение половозрастной структуры, естественного и механического движения населения);

– социально-экономическая характеристика (отображение социальноклассовой структуры общества и развернутая характеристика трудовых ресурсов).

Данный класс карт наиболее обширен и разнообразен среди карт социально-экономической тематики.

Здесь, прежде всего, выделяют карты промышленности с подразделением на добывающую и обрабатывающую или более детально по каждой отрасли промышленности (нефтяная, угольная, пищевая, кожевенная, текстильная, деревообрабатывающая, металлообрабатывающая, химическая и др.).

Еще более многочисленны карты сельского хозяйства. Такие карты широко используют характеристику природных ресурсов, зачастую с их хозяйственной оценкой, и прежде всего земельных фондов, трудовых ресурсов, материальнотехнической базы сельского хозяйства и др. Отраслевые карты сельскохозяйственного производства подразделяют на карты земледелия и животноводства, которые, в свою очередь, характеризуют условия произрастания культур, их урожайность, себестоимость и затраты на производство, размещение видов скота, структуру стада, продуктивность животных, себестоимость основных видов продукции, обеспеченность скота естественными кормовыми угодьями и др. Что касается карт общей характеристики сельского хозяйства, то их можно подразделить на карты: сельскохозяйственного использования земель, производственных типов сельскохозяйственных предприятий, суммарных производственных затрат на 1 га сельскохозяйственных земель, стоимости валовой и товарной продукции на 1 га сельскохозяйственных земель, сельскохозяйственных районов.

Карты лесного хозяйства характеризуют распространение и использование лесных ресурсов.

Карты транспорта отображают разнообразные проявления деятельности всех разновидностей транспорта, а также дают их общую комплексную характеристику. На таких картах изображают главные автомобильные магистрали, железнодорожные дороги и т.д., а также другие средства связи.

Среди карт строительства принято выделять карты капитального строительства, строительных и монтажных организаций, материально-технической базы и территориальных комплексов строительства.

Реже встречаются специальные карты торговли и финансов. Логическим завершением блока экономики являются общеэкономические карты.

3.5. Карты науки, подготовки кадров, обслуживания населения Данный класс карт связан с картами народонаселения и экономики. Поэтому некоторые виды карт иногда характеризуются в двух предыдущих разделах (карты торговли, связи и т. д.), а иногда их выделяют в качестве самостоятельных групп в пределах карт науки, подготовки кадров и обслуживания населения. Однозначной классификации в данном случае нет. В связи с этим укажем лишь на один из возможных вариантов, когда выделяют карты образования, науки, культуры, здравоохранения, физкультуры и спорта, бытового и коммунального обслуживания, туризма и т. д.

3.6. Политические, административные и исторические карты, Следует отметить особую роль серий карт и комплексных атласов, где сведения приводят в единообразной, систематизированной, взаимно согласованной форме: по проекции, масштабу, степени генерализации, современности, достоверности и другим параметрам. Такие наборы карт особенно удобны для создания тематических баз данных. Прекрасным примером может служить трехтомный Атлас океанов, содержащий подробные сведения о природных условиях, физико-химических параметрах, биологических ресурсах Мирового океана, представленных на сериях карт разной тематики, разновременных и разных высотных (глубинных) срезов.

3.7. Материалы дистанционного зондирования Одним из основных источников данных для ГИС служат материалы дистанционного зондирования. Они объединяют все типы данных, получаемых с носителей космического (пилотируемые орбитальные станции, корабли многоразового использования «Шаттл», автономные спутниковые съемочные системы и т. п.) и авиационного базирования (самолеты, вертолеты и микроавиационные радиоуправляемые аппараты), и составляют значительную часть дистанционных данных как антонима контактных (прежде всего наземных) видов съемок, способов получения данных измерительными системами в условиях физического контакта с объектом съемки. К неконтактным (дистанционным) методам съемки, помимо аэрокосмических, относят разнообразные измерительные системы морского (наводного) и наземного базирования, включая, например, фототеодолитную съемку, сейсмо-, электро- магниторазведку и иные методы геофизического зондирования недр, гидроакустические съемки рельефа морского дна с помощью гидролокаторов бокового обзора, иные способы, основанные на регистрации собственного или отраженного сигнала волновой природы.

Аэрофотосъемки регулярно выполняют в нашей стране с 30-х годов XX века и сейчас за более чем полувековой период накоплен фонд снимков, полностью покрывающих страну, а для многих районов – с многократным перекрытием, что особенно важно при изучении динамики объектов. Материалы аэрофотосъемки используют в основном для топографического картографирования страны, также широко применяются в геологии, в лесном и сельском хозяйстве. Космические снимки начали поступать с 60-х годов, и к настоящему времени их фонд исчисляется десятками миллионов. Для дистанционного зондирования используют разнообразные космические аппараты.

Виды космических материалов также очень разнообразны. Существуют две технологии космических съемок: съемки с фотографических и со сканерных систем.

Дистанционное зондирование осуществляют специальными приборами – датчиками. Датчики могут быть пассивными и активными, причем пассивные датчики улавливают отраженное или испускаемое естественное излучение, а активные способны сами излучать необходимый сигнал и фиксировать его отражение от объекта. К пассивным датчикам относят оптические и сканирующие устройства, действующие в диапазоне отраженного солнечного излучения, включая ультрафиолетовый, видимый и ближний инфракрасный диапазоны. К активным датчикам относят радарные устройства, сканирующие лазеры, микроволновые радиометры и др. В настоящее время в области разработки оперативных космических электронных систем дистанционного зондирования наметилась тенденция к комбинированному использованию различных многоканальных, многоцелевых датчиков с высоким разрешением, включая всепогодное оборудование.

Наряду с этим по-прежнему применяют неоперативные космические системы с панхроматическим фотооборудованием и многоспектральными фотокамерами, обеспечивающими высокое разрешение и геометрическую точность.

Перечислите источники данных для географических информационных систем.

Как можно классифицировать общегеографические карты и по какому критерию?

Приведите примеры тематических карт природы.

Какие карты можно выделить в блоке экономических карт?

Каким образом проводится дистанционное зондирование?

4. ВВОД ДАННЫХ, ЦИФРОВАНИЕ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Есть много способов ввода данных: одни выглядят примитивными – вроде помещения прозрачной сетки на карту; другие более современны, так, например, используют устройства цифрового ввода – дигитайзеры и сканеры.

Перед тем как использовать структуры данных, модели и системы, необходимо преобразовать нашу реальность в форму, понимаемую компьютером. Методы, при помощи которых это будет сделано, зависят в некоторой степени от имеющегося оборудования и от конкретной системы. Во-первых, подсистема ввода спроектирована для переноса графических и атрибутивных данных в компьютер. Во-вторых, она должна отвечать хотя бы одному из двух фундаментальных методов представления графических объектов – растровому или векторному. Втретьих, она должна иметь связь с системой хранения и редактирования, чтобы гарантировать сохранение и возможность выборки вводимой информации, и давать возможность устранять ошибки и вносить изменения по мере необходимости.

Вначале необходимо определить, какой тип ГИС – векторный или растровый – будет использоваться, а также будет ли ваша ГИС способна преобразовывать эти типы данных один в другой. Некоторые программы работают главным образом на растровых структурах данных, в то время как другие оперируют в основном векторной информацией.

Хотя преобразование между векторной и растровой формами – дело достаточно обычное, есть несколько вещей, о которых следует помнить. Чаще всего при преобразовании векторов в растр результаты получаются визуально удовлетворительными, но методы растеризации могут давать результаты для каждой ячейки, которые неприемлемы для атрибутов. Это особенно верно вдоль границ областей, где имеется неопределенность с присвоением ячейкам растра атрибутов с одной или другой стороны границы. С другой стороны, преобразуя растр в вектора, можно сохранить подавляющее большинство атрибутивных данных, но визуальные результаты будут часто отражать блочный, лестничный вид ячеек растра, из которых преобразование было произведено. Существуют алгоритмы устранения этого лестничного эффекта, использующие математические методы сплайн-интерполяции. Если не вдаваться в подробности, это просто графический прием, сглаживающий зубчатые линии и острые углы.

Как ранее указывалось, существует много инструментов для ввода в ГИС векторных данных. Ограничим обсуждение дигитайзерной оцифровкой как распространенным «классическим» методом. В некоторых программах нужно вводить точки в определенной последовательности. Документация и (или) сама программа сообщит об этом пользователю. Кроме того, программа укажет, какие пронумерованные кнопки используются для ввода конкретных типов объектов. Одни кнопки используются для указания положения точечных объектов, другие – для обозначения концов прямых отрезков, третьи – для смыкания многоугольников. Многие ошибки оцифровки, особенно у новичков, происходят вследствие нажимания несоответствующих кнопок. Конкретная процедура оцифровки зависит также от структуры данных, которая используется программой. В каких-то случаях необходимо указать положение узлов, иногда этого не нужно. Программа может требовать явного кодирования топологии во время оцифровки, либо использовать программные методы построения топологии, после того как база данных заполнена. Правила различны для разного программного обеспечения, и нужно заблаговременно просмотреть соответствующую документацию для выяснения этих стратегий. Эта работа может рассматриваться как часть процесса подготовки карты, а не самой оцифровки.

Атрибутивные данные в векторных ГИС вводятся чаще всего с использованием клавиатуры компьютера. Хотя этот способ ввода данных предельно прост, нужно быть внимательным, как и при вводе графических объектов. Причины две. Первая: опечатки совершаются очень легко. Вторая, и возможно, наиболее проблематичная: атрибуты должны быть связаны с графическими объектами. Ошибки в таком согласовании – одни из наиболее трудных для обнаружения ошибок, поскольку их не всегда можно заметить на взгляд, и они не проявляются до начала выполнения какого-нибудь анализа. Хорошей практикой является проверка атрибутов в процессе ввода, например, во время частых коротких перерывов для их просмотра. Время, потраченное на это, окупится затем с лихвой при редактировании.

Ввод растровых данных следует иной стратегии, нежели ввод векторных данных. Растровый ввод иногда все еще делается с использованием накладной сетки, когда атрибуты вводятся последовательно, друг за другом. Широкая доступность сканеров быстро вытесняет этот трудный метод ввода, однако его применение хорошо иллюстрирует разные методы, используемые программами оцифровки для ввода ячеек растра. В прошлом часто использовался также метод оцифровки растра с помощью дигитайзера, когда полученный с дигитайзера контур объекта в виде векторов заполняется пикселями уже самой программой оцифровки.

Прежде всего, необходимо решить, какую площадь должна занимать каждая ячейка растра. Это решение должно быть принято до начала оцифровки или наложения сетки, чтобы сообщить программе оцифровки размер ячейки или дать оператору сведения о размерах квадратов сетки. Кроме того, следует решить, пригодится ли какой-нибудь метод кодирования (типа группового или блочного кодирования), который мог бы сократить процесс. При том, что методы сжатия данных хороши для уменьшения их объема, использование этих методов при вводе может оказаться не менее важным благодаря сокращению времени ввода. Некоторые растровые ГИС, не поддерживающие ввод с дигитайзера или поддерживающие ввод и с клавиатуры, и с дигитайзера, имеют команды, позволяющие вводить данные в виде цепочек или блоков атрибутов. Выбрав метод ввода, следует определить, как каждая ячейка растра будет представлять различные имеющиеся темы.



Pages:   || 2 |
 


Похожие работы:

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет КРИПТОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ Методические указания к лабораторным работам Красноярск 2008 2 Криптографические методы защиты информации: Методические указания к лабораторным работам по освоению дисциплины Криптографические методы защиты информации для студентов направления подготовки 075200 - 075400 – Информационная...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ КАФЕДРА БЕЗОПАСНОСТИ И ЗАЩИТЫ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ РЕГИОНАЛЬНАЯ И НАЦИОНАЛЬНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ (ДЛЯ СТУДЕНТОВ, ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ РЕГИОНОВЕДЕНИЕ) ИЗДАТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

«Титульный лист методических Форма рекомендаций и указаний, Ф СО ПГУ 7.18.3/37 методических рекомендаций, методических указаний Министерство образования и науки Республики Казахстан Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Кафедра Вычислительная техника и программирование МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ к лабораторным работам по дисциплине Основы информационной безопасности для студентов специальности 050704 Вычислительная техника и программное обеспечение Павлодар Лист...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный нефтяной технический университет Кафедра Промышленная безопасность и охрана труда Учебно-методическое пособие к выполнению раздела дипломного проекта (работы) Безопасность и экологичность проекта Уфа 2011 2 В методическом пособии изложены основные требования к содержанию и оформлению раздела выпускного квалификационного проекта (работы,...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тверской государственный университет УТВЕРЖДАЮ Декан математического факультета _Цирулёв А.Н. _2011 г. Учебно-методический комплекс по дисциплине ”Информатика”. Для студентов 1-го курса. Специальность 090102.65 ”Компьютерная безопасность”. Форма обучения очная. Обсуждено на заседании кафедры Составитель: 1 сентября 2011 г. доцент кафедры КБ...»

«УТВЕРЖДАЮ Заместитель Главного государственного санитарного врача Союза ССР В.Е.КОВШИЛО 8 декабря 1983 г. N 2942-83 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ОЗДОРОВЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ТРУДА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ, ПРОИЗВОДЯЩИХ И ПРИМЕНЯЮЩИХ ЛЮМИНОФОРЫ Методические указания разработаны Ставропольским государственным медицинским институтом (Г.Г.Щербаков, Г.А.Гудзовский, Ю.Н.Голодников, Т.И.Перегудова) при участии отраслевой лаборатории техники безопасности и производственной санитарии МЭЛЗ (Н.И.Осипенко, Л.Б.Вихорева),...»

«Блохина В.И. Авиационные прогнозы погоды Учебное пособие по дисциплине Авиационные прогнозы 1 СОДЕРЖАНИЕ Введение 2 1. Прогноз ветра 3 1.1 Влияние ветра на полет по маршруту. 3 1.2 Прогноз ветра на высоте круга 4 1.3 Физические основы прогнозирования ветра в свободной атмосфере 5 1.4 Прогноз максимального ветра и струйных течений 6 2. Прогноз интенсивной атмосферной турбулентности, вызывающей 12 болтанку воздушных судов 2.1. Синоптические методы прогноза атмосферной турбулентности 2.2....»

«Разработаны и внесены Научно-техническим Утверждены постановлением управлением Госгортехнадзора России и ГУП Госгортехнадзора России от 10.07.01 НТЦ Промышленная безопасность при участии № 30 отраслевых управлений Госгортехнадзора России Срок введения в действие с 1 октября 2001 г. Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов РД 03-418-01 1. Область применения 1.1. Настоящие Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных...»

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ ГОУ ВПО УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра охраны труда О.А. Старкова Т.И. Подрезова БЖД. ТЕОРИЯ Методические указания для изучения теоретического курса БЖД для студентов заочной формы обучения специальностей 100103 Социально-культурный сервис и туризм, 220501 Управление качеством Екатеринбург 2011 Печатается по рекомендации методической комиссии МТД. Протокол № 1 от 30 августа 2010 г. Рецензент: профессор, д-р. техн. наук В.Н. Старжинский Редактор...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к практической работе Характеристика качества продуктов питания для выполнения практических работ по курсу Экология для студентов всех форм обучения Часть 2. Классификация пищевых индексов Тюмень, 2002 Утверждено редакционно-издательским Советом Тюменского государственного нефтегазового...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра безопасности жизнедеятельности УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ СОЦИАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ Основной образовательной программы по специальностям: 040101.65 Социальная работа, 040201.65 Социология. Благовещенск 2012 УМКД разработан кандидатом биологических наук, доцентом Иваныкиной Татьяной...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского Факультет компьютерных наук Кафедра информационной безопасности С.В. Усов ДИСКРЕТНАЯ МАТЕМАТИКА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ НАПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА Омск 2011 УДК 510+519 ББК 22.176я73 У 760 Рецензент: к.т.н. Лавров Д.Н. Усов С.В. Дискретная математика. Учебно-методическое пособие для У 760 студентов направления Информатика и вычислительная...»

«ровать комплекс знаний студентов, вовлечь их в совместную познавательную деятельность. Анализ ситуаций довольно сильно воздействует на профессионализацию бакалавров, формирует интерес и позитивную мотивацию к учебе. Примером такого обучающего кейса служит обсуждение вопросов химической переработки целлюлозы (для студентов спец. 240100), вопросы кислотных дождей и гибель древесины (при рассмотрении кислотного гидролиза целлюлозы для студентов направления Лесное дело), вопросы экологической...»

«База нормативной документации: www.complexdoc.ru МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ 2.6.1. Ионизирующее излучение, радиационная безопасность ОБЪЕМНАЯ АКТИВНОСТЬ РАДИОНУКЛИДОВ В ВОЗДУХЕ НА РАБОЧИХ МЕСТАХ. ТРЕБОВАНИЯ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВЕЛИЧИНЫ СРЕДНЕГОДОВОЙ АКТИВНОСТИ Методические указания МУ 2.6.1.44-2002 Содержание Введение 1. Область применения 2. Нормативные...»

«Новые поступления по системе книгообмена БЕЛОРУССКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА Краткий биографический очерк и библиография научных трудов А.П. Шпака: к 65-летию со дня рождения / сост. Ю.Н. Селюков. - Минск: Институт системных исследований в АПК НАН Беларуси, 2013. -51 с. Излагается краткая биография доктора экономических наук, профессора АЛ. Шпака в контексте его научного и творческого роста, приводится полный перечень научных трудов. Методические рекомендации по оценке состояния...»

«База нормативной документации: www.complexdoc.ru Министерство Российской Федерации по атомной энергии Департамент безопасности, экологии и чрезвычайных ситуаций Министерство здравоохранения Российской Федерации Федеральное Управление медико-биологических и экстремальных проблем УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ Руководитель Главный Департамента государственный безопасности, санитарный врач по экологии и объектам и чрезвычайных территориям, ситуаций обслуживаемым Министерства Федеральным Российской...»

«Министерство образования и науки РФ Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО Алтайский государственный университет Факультет психологии и философии Кафедра общей и прикладной психологии АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ПРИКЛАДНОЙ ПСИХОЛОГИИ Программа и методические рекомендации Направление подготовки: 030300.68 Психология Магистерская программа Психология личности Барнаул - 2010 Учебный курс Актуальные проблемы теоретической и прикладной психологии предназначен для магистрантов 1 года...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тихоокеанский государственный университет Безопасность жизнедеятельности Программа, задания и методические указания к выполнению контрольной работы для студентов ускоренной формы обучения по специальности 320700 Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов. Хабаровск Издательство ТОГУ 2007 1 УДК 658.3.042(076) Безопасность жизнедеятельности. Программа,...»

«2 РЕФЕРАТ Методические указания 82 с., 5 табл., 29 источников, 1 прил. МОНИТОРИНГ БЕЗОПАСНОСТИ УГОЛЬНЫХ ШАХТ, ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ РИСКИ, КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МАССИВА, ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ, СЕЙСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ, ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ, ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ДАТЧИКИ, БЕЗОПАСНОСТЬ ГОРНЫХ РАБОТ В методических рекомендациях изложена концепция, принципы и технология построения комплексных систем контроля состояния горного массива, контроля и прогноза удароопасности отрабатываемых угольных...»

«3 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Утверждено на заседании кафедры инженерной защиты окружающей среды 26 ноября 2008 г. Методические указания по выполнению практической работы Исследование микроклимата производственной среды Ростов – на – Дону Методические указания по выполнению практической работы...»







 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.