Определение баланса освещенности территории по средствам ГИС-технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Тема:

«Определение баланса освещенности территории по средствам ГИС-технологий»

1. Общие положения

1.1 Цель работы

Цель данной работы:

· определение баланса освещенности территории средствами ArcGIS 9.2;

· выделение зон малоэтажной застройки, многоэтажной застройки и зоны стадиона;

· создание для трех вышеуказанных зон освещенности и не освещенности (радиус освещения 34 м);

· анализ полученных данных;

· отражение полученных данных по освещенности в виде диаграммы;

· отражение полученных данных в виде схем.;

· подготовка предложений по оптимизации освещенности заданного участка.

1.2 Исходные материалы и данные

Исходными материалами для данной работы являлись:

- растровые копии двух фрагментов цифровые топографических планов масштаба 1:2000, (заданные карты были в условных координатах, но после их привязки - в местных);

- классификатор, для определения табличных характеристик обозначаемых объектов,

- заданные координаты (Вариант 6):

0/300 200/300 400/300 600/300

0/100 200/100 400/100 600/100

- количество участков для выделения - 3, из них: зона стадиона, зона малоэтажной застройки, зона многоэтажной застройки.

- единицы измерения - метры;

- радиус освещенности - 34 метра.

1.3 Описание участка работ

Участок работ является частью территории населенного пункта.

Вдоль северной границы участка расположен водный объект, вдоль него идет широкая улица - ул. Железнодорожная. В юго-западной части участка располагается многоэтажная застройка, представляющая собой жилые здания 5 и 9 этажей. В центре рассматриваемой территории находится зона стадиона со всеми прилегающими к нему постройками. В северной и западной частях участка располагается зона малоэтажной застройки - зона одноэтажных жилых и нежилых домов.

Зона малоэтажной застройки отделена от других зон ул. Первомайская, ул. Ижорская и проездом между этими улицами.

1.4 Задачи

· привязка растровых копий к заданной системе координат;

· создание зон застройки (многоэтажная, малоэтажная, зона стадиона) и формирование участка;

· векторизация фрагментов цифровых топографических планов, с оцифровкой зданий, строений, стадиона, столбов с фонарями;

· выделение зоны малоэтажной застройки, зоны многоэтажной застройки и зоны стадиона;

· создание для трех выделенных зоны, зоны освещенности и не освещенности (радиус освещения 34 м);

· анализ полученных данных;

· отражение полученных данных по освещенности в виде диаграммы;

· отражение полученных данных в виде схем;

· подготовка предложений по оптимизации освещенности территории заданного участка.

1.5 Результаты

После векторизации рассматриваемого участка, с нанесением на него объектов застройки,

выделением отдельно для каждой из трех зон (зона малоэтажной, многоэтажной застройки и зоны стадиона) своего участка и создания зон освещенности для каждого из участков, были выделены для каждого из участков зона освещенности и зона не освещенности.

Основной задачей данной работы является определение баланса освещенности территории и подготовка предложений по оптимизации освещенности. Поставленная задача была выполнена (см. Приложение1. Схемы).

2. Описание ArcGIS

2.1 Что такое ГИС?

Однозначное краткое определение этому явлению дать достаточно сложно. Географическая информационная система (ГИС) - это возможность нового взгляда на окружающий нас мир. Если обойтись без обобщений и образов, то ГИС - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, также событий, происходящих на нашей планете. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий.

Создание карт и географический анализ не являются чем-то абсолютно новым. Однако технология ГИС предоставляет новый, более соответствующий современности, более эффективный, удобный и быстрый подход к анализу проблем и решению задач, стоящих перед человечеством в целом, и конкретной организацией или группой людей, в частности. Она автоматизирует процедуру анализа и прогноза. До начала применения ГИС лишь немногие обладали искусством обобщения и полноценного анализа географической информации с целью обоснованного принятия оптимальных решений, основанных на современных подходах и средствах.

В настоящее время ГИС - это многомиллионная индустрия, в которую вовлечены сотни тысяч людей во всем мире. ГИС изучают в школах, колледжах и университетах. Эту технологию применяют практически во всех сферах человеческой деятельности - будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи.

2.2 Составные части ГИС

Работающая ГИС включает в себя пять ключевых составляющих: аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнители и методы.

Аппаратные средства. Это компьютер, на котором запущена ГИС. В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров.

Программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации. Ключевыми компонентами программных продуктов являются: инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных (DBMS или СУБД); инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения); графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого доступа к инструментам.

Данные. Это вероятно наиболее важный компонент ГИС. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные данные могут собираться и подготавливаться самим пользователем, либо приобретаться у поставщиков на коммерческой или другой основе. В процессе управления пространственными данными ГИС интегрирует пространственные данные с другими типами и источниками данных, а также может использовать СУБД, применяемые многими организациями для упорядочивания и поддержки имеющихся в их распоряжении данных

Исполнители. Широкое применение технологии ГИС невозможно без людей, которые работают с программными продуктами и разрабатывают планы их использования при решении реальных задач. Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы.

Методы. Успешность и эффективность (в том числе экономическая) применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и правил работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы каждой организации.

2.3 Как работает ГИС?

ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения. Этот простой, но очень гибкий подход доказал свою ценность при решении разнообразных реальных задач: для отслеживания передвижения транспортных средств и материалов, детального отображения реальной обстановки и планируемых мероприятий, моделирования глобальной циркуляции атмосферы.

Любая географическая информация содержит сведения о пространственном положении, будь то привязка к географическим или другим координатам, или ссылки на адрес, почтовый индекс, избирательный округ или округ переписи населения, идентификатор земельного или лесного участка, название дороги и т.п. При использовании подобных ссылок для автоматического определения местоположения или местоположений объекта (объектов) применяется процедура, называемая геокодированием. С ее помощью можно быстро определить и посмотреть на карте где находится интересующий вас объект или явление, такие как дом, в котором проживает ваш знакомый или находится нужная вам организация, где произошло землетрясение или наводнение, по какому маршруту проще и быстрее добраться до нужного вам пункта или дома.

Векторная и растровая модели. ГИС может работать с двумя существенно отличающимися типами данных - векторными и растровыми. В векторной модели информация о точках, линиях и полигонах кодируется и хранится в виде набора координат X, Y. Местоположение точки (точечного объекта), например буровой скважины, описывается парой координат (X, Y). Линейные объекты, такие как дороги, реки или трубопроводы, сохраняются как наборы координат X, Y. Полигональные объекты, типа речных водосборов, земельных участков или областей обслуживания, хранятся в виде замкнутого набора координат. Векторная модель особенно удобна для описания дискретных объектов и меньше подходит для описания непрерывно меняющихся свойств, таких как типы почв или доступность объектов. Растровая модель оптимальна для работы с непрерывными свойствами. Растровое изображение представляет собой набор значений для отдельных элементарных составляющих (ячеек), оно подобно отсканированной карте или картинке. Обе модели имеют свои преимущества и недостатки. Современные ГИС могут работать как с векторными, так и с растровыми моделями.

Задачи, которые решает ГИС. ГИС общего назначения, в числе прочего, обычно выполняет пять процедур (задач) с данными: ввод, манипулирование, управление, запрос и анализ, визуализацию.

Ввод. Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат. Процесс преобразования данных с бумажных карт в компьютерные файлы называется оцифровкой. В современных ГИС этот процесс может быть автоматизирован с применением сканерной технологии, что особенно важно при выполнении крупных проектов, либо, при небольшом объеме работ, данные можно вводить с помощью дигитайзера. Многие данные уже переведены в форматы, напрямую воспринимаемые ГИС-пакетами.

Манипулирование. Часто для выполнения конкретного проекта имеющиеся данные нужно дополнительно видоизменить в соответствии с требованиями вашей системы. Например, географическая информация может быть в разных масштабах (осевые линии улиц имеются в масштабе 1: 100 000, границы округов переписи населения - в масштабе 1: 50 000, а жилые объекты - в масштабе 1: 10 000). Для совместной обработки и визуализации все данные удобнее представить в едином масштабе. ГИС-технология предоставляет разные способы манипулирования пространственными данными и выделения данных, нужных для конкретной задачи.

Управление. В небольших проектах географическая информация может храниться в виде обычных файлов. Но при увеличении объема информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления данными эффективнее применять системы управления базами данных (СУБД), то специальными компьютерными средствами для работы с интегрированными наборами данных (базами данных). В ГИС наиболее удобно использовать реляционную структуру, при которой данные хранятся в табличной форме. При этом для связывания таблиц применяются общие поля. Этот простой подход достаточно гибок и широко используется во многих, как ГИС, так и не ГИС приложениях.

Запрос и анализ. При наличии ГИС и географической информации Вы сможете получать ответы простые вопросы (Кто владелец данного земельного участка? На каком расстоянии друг от друга расположены эти объекты? Где расположена данная промзона?) и более сложные, требующие дополнительного анализа, запросы (Где есть места для строительства нового дома? Каков основный тип почв под еловыми лесами? Как повлияет на движение транспорта строительство новой дороги?). Запросы можно задавать как простым щелчком мышью на определенном объекте, так и с посредством развитых аналитических средств. С помощью ГИС можно выявлять и задавать шаблоны для поиска, проигрывать сценарии по типу «что будет, если…». Современные ГИС имеют множество мощных инструментов для анализа, среди них наиболее значимы два: анализ близости и анализ наложения. Для проведения анализа близости объектов относительно друг друга в ГИС применяется процесс, называемый буферизацией. Он помогает ответить на вопросы типа: Сколько домов находится в пределах 100 м от этого водоема? Сколько покупателей живет не далее 1 км от данного магазина? Какова доля добытой нефти из скважин, находящихся в пределах 10 км от здания руководства данного НГДУ? Процесс наложения включает интеграцию данных, расположенных в разных тематических слоях. В простейшем случае это операция отображения, но при ряде аналитических операций данные из разных слоев объединяются физически. Наложение, или пространственное объединение, позволяет, например, интегрировать данные о почвах, уклоне, растительности и землевладении со ставками земельного налога.

Визуализация. Для многих типов пространственных операций конечным результатом является представление данных в виде карты или графика. Карта - это очень эффективный и информативный способ хранения, представления и передачи географической (имеющей пространственную привязку) информации. Раньше карты создавались на столетия. ГИС предоставляет новые удивительные инструменты, расширяющие и развивающие искусство и научные основы картографии. С ее помощью визуализация самих карт может быть легко дополнена отчетными документами, трехмерными изображениями, графиками и таблицами, фотографиями и другими средствами, например, мультимедийными.

Связанные технологии. ГИС тесно связана рядом других типов информационных систем. Ее основное отличие заключается в способности манипулировать и проводить анализ пространственных данных. Хотя и не существует единой общепринятой классификации информационных систем, приведенное ниже описание должно помочь дистанциировать ГИС от настольных картографических систем (desktop mapping), систем САПР (CAD), дистанционного зондирования (remote sensing), систем управления базами данных (СУБД или DBMS) и технологии глобального позиционирования (GPS).

Системы настольного картографирования используют картографическое представление для организации взаимодействия пользователя с данными. В таких системах все основано на картах, карта является базой данных. Большинство систем настольного картографирования имеет ограниченные возможности управления данными, пространственного анализа и настройки. Соответствующие пакеты работают на настольных компьютерах - PC, Macintosh и младших моделях UNIX рабочих станций.

Системы САПР способны чертежи проектов и планы зданий и инфраструктуры. Для объединения в единую структуру они используют набор компонентов с фиксированными параметрами. Они основываются на небольшом числе правил объединения компонентов и имеют весьма ограниченные аналитические функции. Некоторые системы САПР расширены до поддержки картографического представления данных, но, как правило, имеющиеся в них утилиты не позволяют эффективно управлять и анализировать большие базы пространственных данных.

Дистанционное зондирование и GPS. Методы дистанционного зондирования - это искусство и научное направление для проведения измерений земной поверхности с использованием сенсоров, таких как различные камеры на борту летательных аппаратов, приемники системы глобального позиционирования или других устройств. Эти датчики собирают данные в виде изображений и обеспечивают специализированные возможности обработки, анализа и визуализации полученных изображений. Ввиду отсутствия достаточно мощных средств управления данными и их анализа, соответствующие системы вряд ли можно отнести к настоящим ГИС.

Системы управления базами данных предназначены для хранения и управления всеми типами данных, включая географические (пространственные) данные. СУБД оптимизированы для подобных задач, поэтому во многие ГИС встроена поддержка СУБД. Эти системы не имеют сходных с ГИС инструментов для анализа и визуализации.

2.4 Что можно сделать с помощью ГИС?

Делать пространственные запросы и проводить анализ. Способность ГИС проводить поиск в базах данных и осуществлять пространственные запросы позволила многим компаниях сэкономить миллионы долларов. ГИС помогает сократить время получения ответов на запросы клиентов; выявлять территории подходящие для требуемых мероприятий; выявлять взаимосвязи между различными параметрами (например, почвами, климатом и урожайностью с/х культур); выявлять места разрывов электросетей. Риэлторы используют ГИС для поиска, к примеру, всех домов на определенной территории, имеющих шиферные крыши, три комнаты и 10-метровые кухни, а затем выдать более подробное описание этих строений. Запрос может быть уточнен введением дополнительных параметров, например стоимостных. Можно получить список всех домов, находящих на определенном расстоянии от определенной магистрали, лесопаркового массива или места работы.

Улучшить интеграцию внутри организации. Многие применяющие ГИС организации обнаружили, что одно из основных ее преимуществ заключается в новых возможностях улучшения управления собственной организацией и ее ресурсами на основе географического объединения имеющихся данных и возможности их совместного использования и согласованной модификации разными подразделениями. Возможность совместного использования и постоянно наращиваемая и исправляемая разными структурными подразделениями база данных позволяет повысить эффективность работы как каждого подразделения, так и организации в целом. Так, компания, занимающаяся инженерными коммуникациями, может четко спланировать ремонтные или профилактические работы, начиная с получения полной информации и отображения на экране компьютера (или на бумажных копиях) соответствующих участков, например водопровода, и заканчивая автоматическим определением жителей, на которых эти работы повлияют, и уведомлением их о сроках предполагаемого отключения или перебоев с водоснабжением.

Принятие более обоснованных решений. ГИС, как и другие информационные технологии, подтверждает известную поговорку о том, что лучшая информированность помогает принять лучшее решение. Однако, ГИС - это не инструмент для выдачи решений, а средство, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений, обеспечивающее ответы на запросы и функции анализа пространственных данных, представления результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде. ГИС помогает, например, в решении таких задач, как предоставление разнообразной информации по запросам органов планирования, разрешение территориальных конфликтов, выбор оптимальных (с разных точек зрения и по разным критериям) мест для размещения объектов и т.д. Требуемая для принятия решений информация может быть представлена в лаконичной картографической форме с дополнительными текстовыми пояснениями, графиками и диаграммами. Наличие доступной для восприятия и обобщения информации позволяет ответственным работникам сосредоточить свои усилия на поиске решения, не тратя значительного времени на сбор и обмысливание доступных разнородных данных. Можно достаточно быстро рассмотреть несколько вариантов решения и выбрать наиболее эффектный и эффективный.

Создание карт. Картам в ГИС отведено особое место. Процесс создания карт в ГИС намного более прост и гибок, чем в традиционных методах ручного или автоматического картографирования. Он начинается с создания базы данных. В качестве источника получения исходных данных можно пользоваться и оцифровкой обычных бумажных карт. Основанные на ГИС картографические базы данных могут быть непрерывными (без деления на отдельные листы и регионы) и не связанными с конкретным масштабом. На основе таких баз данных можно создавать карты (в электронном виде или как твердые копии) на любую территорию, любого масштаба, с нужной нагрузкой, с ее выделением и отображением требуемыми символами. В любое время база данных может пополняться новыми данными (например, из других баз данных), а имеющиеся в ней данные можно корректировать по мере необходимости. В крупных организациях созданная топографическая база данных может использоваться в качестве основы другими отделами и подразделениями, при этом возможно быстрое копирование данных и их пересылка по локальным и глобальным сетям.

2.5 Функции ГИС (использованные в проекте подчеркнуты)

1. Создание проекта (рабочего набора и др.) - настройка для удобства работы;

2. Преобразование из одного программного продукта в другой;

3. Установка картографической проекции;

4. Отображение пространственных данных;

5. Отображение табличных данных;

6. Импортирование пространственных и табличных данных;

7. Пространственная привязка данных;

8. Контроль пространственной привязки;

9. Обновление пространственной привязки;

10. Получение записи из базы данных с последующим отображением их в Виде;

11. Работа с табличными данными на основе пространственного подхода;

12. Использование геокадированных таблиц, содержащих адреса и отображение их в Виде;

13. Создание и редактирование пространственных данных;

14. Нахождение атрибутов объектов в Виде;

15. Отображение слоев с использованием различных цветов и символов в соответствии со значениями атрибутов;

16. Выбор объектов по их атрибутам;

17. Пространственный анализ;

18. Создание диаграмм, характеризующих атрибуты объектов;

19. Выполнение вычислений по атрибутам объектов;

20. Получение сводных данных по атрибутам объектов;

21. Создание компоновки результирующих данных и вывод ее графических копий;

22. Макетирование карты и ее экспорт для использования в других программах;

23. Экспортирование компоновки в растровые форматы;

24. Написание скриптов (текстов программ) для создания своих элементов управления и приложения.

2.6 ArcView 9

ArcView 9 один из трех настольных продуктов ArcGIS. В состав ArcView 9 входит три приложения: ArcMap, ArcCatalog и ArcToolbox для ArcView. Это набор мощных инструментов для картографирования, создания отчетов и картографического анализа.

В ArcView 9 можно:

Взаимодействовать с картой посредством инструментов Перемещения и Масштабирования, Идентификации, Горячих связей и Гиперссылок на внешние приложения и URL, Интерактивной выборки, Подсказки карты, Окна обзора и Окна увеличителя, Пространственных закладок, Динамического обновления выборки между картой, таблицами и диаграммами.

Создавать карту посредством инструментов Отображения данных (прозрачные слои, перепроецирование векторных данных и растров «на лету», включая трансформацию датума), Классификации данных, Символов, Надписей, Компоновки и Печати (вставка заголовков и легенд, нескольких фреймов данных, мастера и готовые стили для создания легенд и сеток, экспорт в графические форматы и т.д.).

Анализировать карту посредством инструментов Операций выбора (Интерактивная выборка, Выбор по атрибуту, Выбор по местоположению), Операций анализа (Буфер, Вырезание, Слияние, Пересечение, Объединение, Пространственное соединение), Визуального представления и анализа (диаграммы и отчеты).

Создавать данные посредством инструментов Редактирования шейп-файлов и персональных баз геоданных, Трансформации растров, Поворота и отражения растров, Построения и редактирования пространственных объектов, Замыкания, Поддержки планшетного дигитайзера, Событий и геокодирования, Динамической сегментации.

Управлять данными посредством инструментов Импорта проектов (.apr) и легенд (.avl) ArcView GIS 3.x, Инструментов поддержки данных (создание новых файлов данных, экспорт и импорт данных, прямая поддержка множества форматов), Управления табличными данными, Просмотра и редактирования метаданных, Поиска данных в ArcCatalog.

Задавать структуру приложений посредством Стандартного интерфейса Microsoft Windows, Фиксируемых панелей инструментов, Полностью интернациональной поддержки данных и атрибутов, Возможности настройки интерфейса, Расширения функций с использованием COM, Создания макросов в среде VBA, Вставки OLE объектов в ArcMap.

2.7 Структура ArcGIS 9

географический информационный освещенность территория

ArcGIS 9 - это интегрированный набор программных ГИС - продуктов для создания полноценной современной ГИС. Фундаментальная архитектура ArcGIS обеспечивает внедрение ГИС - функциональности и бизнес-логики (процедур использования пространственных данных) в разных прикладных сферах, на разных уровнях организации работы: на персональных компьютерах, на серверах, через Web, или в полевых условиях. Поддерживается как работа отдельных пользователей, так и многопользовательский режим обработки и анализа данных. Структура ArcGIS 9 состоит из следующих основных блоков.

Настольные ГИС - продукты (Desktop GIS) - ArcReader, ArcView, ArcEditor, ArcInfo, а также дополнительные модули ArcGIS, представляют масштабированный по решаемым задачам и унифицированный по интерфейсу и общим принципам работы ряд продуктов для создания, обмена, управления, анализа и публикации географической информации. Основные настольные продукты ArcGIS (ArcView, ArcEditor, ArcInfo) имеют общую архитектуру, но различаются по уровню доступной функциональности составляющих их базовых приложений ArcMap и ArcCatalog и числу входящих в них инструментов геообработки, сгруппированных по типам решаемых задач. Эти приложения предоставляют широчайшие возможности работы с пространственными данными. ArcMap обеспечивает решение разнообразных картографических задач, пространственный анализ и редактирование данных. ArcCatalog отвечает за управление ГИС - данными, обеспечивает доступ к данным на отдельном компьютере, по локальной сети или через Интернет.

Серверные ГИС - ArcGIS Server, ArcIMS и ArcSDE. Они используются для создания и управления серверными ГИС - приложениями, позволяющими распространять пространственные данные (географическое знание) в пределах крупных организаций или многим другим пользователям через Интернет. ArcGIS Server - это сервер приложений, содержащий общую коллективно используемую библиотеку программных ГИС - объектов для создания серверных приложений, работающих в корпоративной сети или в Web. ArcIMS - масштабируемый картографический Интернет - сервер для публикации карт, данных и метаданных через открытые Интернет - протоколы, обеспечивает создание ГИС - порталов. ArcSDE - мощный сервер пространственных данных для управления географической информацией, хранящейся во многих коммерческих СУБД.

Встраиваемые ГИС - ArcGIS Engine - это библиотека встраиваемых компонентов ГИС и инструментов, с помощью которой разработчики могут создавать новые или расширять имеющиеся настольные пользовательские приложения. Используя ArcGIS Engine, разработчики могут встроить ГИС - функции в существующие приложения (например, Microsoft Word и Excel), либо создать приложения, сфокусированные на решении определенных задач, предоставив необходимые функции ГИС для массового использования в конкретной организации или отрасли.

Мобильные ГИС - пакет ArcPad, установленный на мобильных устройствах с поддержкой GPS, широко используется для целенаправленного сбора данных и другой ГИС- информации, их просмотра и обновления непосредственно в полевых условиях.

ArcObjects - общие встраиваемые ГИС - компоненты. Основой ArcGIS 9 является общая модульная библиотека ГИС - компонентов, известная как ArcObjects. Архитектура всех продуктов семейства ArcGIS, созданного с помощью ArcObjects, предоставляет готовые блоки и инструментальные средства для ГИС в составе настольных ГИС, встраиваемых ГИС и серверных ГИС. Вместе они представляют современную платформу разработки, обеспечивающую ГИС - функциональность на любом уровне организации рабочего процесса.

Географическая информационная модель. База геоданных - это специальная модель хранения и представления географической информации, обеспечивающая организацию ГИС - данных в виде тематических слоев и пространственных представлений. База геоданных предоставляет серии прикладных логик и инструментов для доступа и управления ГИС - данными. Прикладная логика базы геоданных может быть реализована через клиентские приложения (ArcGIS Desktop), серверные конфигурации (ArcGIS Server) и логически встраиваемые пользовательские приложения (ArcGIS Engine). В базе геоданных могут быть представлены все используемые в ArcGIS типы данных: векторные объекты, растры, адресная информация, результаты геосъемки и т.д., а также принципы их представления, хранения, обработки, доступа и управления. База геоданных поддерживает многие механизмы хранения информации, может внедряться с использованием стандартных многопользовательских или персональных СУБД или XML и не привязана к какому-то одному поставщику СУБД. Для работы с многопользовательской базой геоданных следует применять сервер пространственных данных ArcSDE.

ArcInfo Workstation - «старая добрая» классическая ГИС по-прежнему входит в состав ArcGIS.

3. Описание работ

На протяжении всей работы используем меню «Инструменты»:

· увеличить

· уменьшить

· фиксированное увеличение

· фиксированное уменьшение

· переместить

· полный экстент

· предыдущий экстент

· следующий экстент

· выбрать объекты

· очистить выбранные объекты

· выбрать элементы

· идентифицировать

· найти

· перейти к точке XY

· измерить

· гиперссылка

3.1 Привязка растров в заданной системе координат

· создаем новый проект и добавляем данные Raster I и Raster II, создаем пирамиды (без пространственной привязки);

· назначаем единицы измерения для слоев (Слой - Свойства, общие: карта - метры, отображение - метры);

· привязка растров к заданной системе координат (меню «Пространственная привязка»: привязка по точкам - добавить опорные точки из точки в точку: вход X и Y):

2 (Х, H) 3 (Х, H)

1 (Х, H) 4 (Х, H)

Правильность привязки проверяется по таблице связей:

Таблица связей Raster I

Связь	X источника	Y источника	X карты	Y карты	Смещение
1
2
3
4

Таблица связей Raster II

Связь	X источника	Y источника	X карты	Y карты	Смещение
1
2
3
4

3.2 Создание зон застройки и формирование участка

Используя меню «ArcCatalog» и меню «Редактор» создаем слои и выполняем последовательное построение зон, включая улицы и проезды.

· зоны строим при помощи инструмента скетч (меню «Редактор»), используя замыкание.

· формируем слои: многоэтажная, малоэтажная застройка, зона стадиона и слой - участок.

Меню «ArcCatalog»:

· Главное меню (Main menu)

· Инструменты 3D Вида (3D View Tools)

· ArcGIS Server Object Administration toolbar

· Инструменты ArcView 8.x (ArcView 8.x Tools)

· География (Geography)

· Инструменты вида глобуса (Globe View Tools)

· Местоположение (Location)

· Метаданные (Metadata)

· ModelBuilder

· Панель инструментов Стандартные (Standard)



3.3 Создание объектов (здания, стадион, фонари)

Используя меню «ArcCatalog» и меню «Редактор» создаем слои объектов (здания и сооружения (Полигоны), фонари (Точки)) и выполняем векторизацию объектов внутри слоев.

Заполняем таблицы атрибутов в соответствии с классификатором.

3.4 Создание буферных зон фонарей

· при помощи меню «ArcToolbox» (Анализ (Analysis Tools)) создаем буферные зоны фонарей с радиусом 34 м - слой «буферные зоны фонарей»;

· Редактор - слияние - слой «единая буферная зона фонарей»



3.5 Создание зон освещенности и не освещенности

Зоны освещенности:

· из зон застройки удаляем территории объектов зданий и сооружений (сыр), т.к. они не должны освещаться: Arc Toolbox - Analysis Tools - наложение - объединение - получаем слои: многоэтажный без застройки, малоэтажный без застройки, стадион без застройки

· создаем зоны освещенности по отдельным зонам. Для этого выполняем следующие действия: Arc Toolbox - Analysis Tools - извлечение - вырезание (из единой буферной зоны - зоны без застройки)

Получаем слои: освещенность многоэтажной застройки, освещенность малоэтажной застройки, освещенность стадиона.

Зоны не освещенности:

Arc Toolbox - Analysis Tools - наложение - объединение (зона без застройки + зона освещенности), удалить зону освещенности.

Получаем слои: не освещенность многоэтажной застройки, не освещенность малоэтажной застройки, не освещенность стадиона.

3.6 Определение баланса освещенности территории

Для зон малоэтажной и многоэтажной застройки, стадиона вычисляем площади зоны освещенности и зоны не освещенности, для этого в таблице атрибута каждого слоя добавляем поле Area (площадь) и выполняем следующие действия: Выделяем поле - калькулятор поля - выполнить: в абзац «Pre-Logic VBA» из Справки вставляем:

Dim Output as double

Dim pArea as Iarea

Set pArea = [shape]

Output = pArea.area

а в графу «Area=» вставляем: pArea.area.

В результате получаем вычисленные площади для освещенных и неосвещенных территорий.

Для полей Area создаем круговые диаграммы.

На основании проделанной работы можно сделать следующие выводы:

Для зоны малоэтажной застройки: зона освещена на 71%, следовательно, 29% территории не освещены. В неосвещенной зоне необходимо осветить проезды. В этой зоне было расположено 8 фонарей (с радиусом освещенности 34 м).

Для зоны стадиона: зона стадиона освещена на 98%, на оставшихся не освещенных 2% не освещен проезд, следовательно, есть необходимости в установки 1-го фонаря (радиус освещенности 34 м).

Для зоны многоэтажной застройки: зона высотной застройки освещена на 73%, на оставшихся не освещенными 27% расположены два пятиэтажных дома и проезды, которые оказывается полностью не освещенными. В этой зоне было расположено 13 фонарных столбов (радиус освещенности 34 м).

Следовательно, можно сделать вывод, что для оптимизации освещения данного квартала необходимо установить 22 фонарных столба с радиусом освещенности 34 м.

Размещено на Allbest.ru