Разработка геоинформационных систем

В наши дни информатизация коснулась всех сторон жизни общества и трудно назвать какую-нибудь сферу деятельности, где не ощущалось бы влияния информатизации. Информатика развивается благодаря другим наукам и сама способствует их постоянному развитию.

В науках о Земле информационные технологии породили геоинформатику и геоинформационные системы (ГИС), причем слово «географические» обозначает не столько «пространственность» или «территориальность», а скорее комплексность и системность, заложенные в ГИС. Развитие ГИС дает современной географии шанс стать основой передовых технологий в науках о Земле, концептуальной базой, на которую сможет опереться Геоинформационная индустрия, одним из стержневых направлений информатизации общества на всех уровнях, начиная с малых научных лабораторий и кончая органами государственного управления.

Первые ГИС были созданы в Канаде и США в середине 60-х годов, а сейчас в промышленно развитых странах существуют тысячи ГИС, используемых в экономике, политике, экологии, управлении ресурсами и охране природы, кадастре, науке и образовании и т.д. ГИС охватывает все пространственные уровни - глобальный, региональный, национальный, локальный, муниципальный; интегрируя самую разнообразную информацию о нашей планете: картографическую, данные дистанционного зондирования, статистику и переписи, кадастровые сведения, гидрометеорологические данные, материалы полевых экспедиционных наблюдений, результаты бурения и подводного зондирования и т.п. В создании ГИС участвуют международные ассоциации (ООН, ЮНЕП, ФАО и др.), крупнейшие государственные учреждения, министерства и ведомства, картографические, геологические и земельные службы, статистические управления, частные фирмы, научно-исследовательские институты и университеты. При создании разветвленной ГИС-инфраструктуры к этим центрам предполагается привязать местные и отраслевые ГИС разной проблемной ориентации, а также центры сбора и обработки аэрокосмической информации. В сеть ГИС обязательно должны быть включены научные и научно-производственные банки и базы тематических данных, существующих в институтах Академии наук, вузах, отраслевых учреждениях и ведомствах. Тематическое многообразие геоинформационных ресурсов разного пространственного охвата, масштаба, точности и разрешения, а кроме того - еще и разных форм графического представления, делают актуальной задачу обмена всей этой информацией посредством телекоммуникационных сетей. Лишь с их помощью может быть обеспечен доступ к научно-практическим и учебно-методическим информационным ресурсам, т.е. формирование единого информационного (в том числе и геоинформационного) пространства.

ГИС - это такой программный комплекс, который позволяет работать с так называемой электронной картой, - т.е. с представлением карты в компьютере. Конечно же, электронная карта является непосредственным родственником обыкновенной карты на бумаге, с которой каждый, хотя бы в школе, имел дело. Однако, электронная карта, введенная в компьютер, приобретает новые удивительные черты, которые бумажная карта никогда иметь не сможет.

ГИС - это такая программная система, которая позволяет связывать с картографическими объектами, «нарисованными» на электронной карте, некоторую описательную (атрибутивную семантическую) информацию.

ГИС позволяет пользователю (человеку, работающему на компьютере), выбрать объект на электронной карте и сразу же получить о нем все его характеристики. Эти характеристики СУБД быстро достает из таблиц, поскольку, вследствие того, что при создании Вами электронной карты система выполняла Ваши задания, то она хорошо «помнит», какому изображению на экране дисплея какие данные в таблицах соответствуют, - так уж сделана эта СУБД. И наоборот, выбрав в таблицах информацию об объектах, удовлетворяющих некоторому условию, пользователь может сразу же увидеть на электронной карте местоположение этих объектов.

1. Сканирование и перевод карты в растровое изображение ГИС - «ИнГео»

Рисунок 4. Добавление базы данных «Полный доступ»

Рисунок 5. Добавление базы данных «Прямой доступ»

Далее. Указываем тип доступа к содержимому базы данных: «Драйвер PARADOX».

Рисунок 6. Указание типа доступа «Драйвер PARADOX»

Нажимаем на «Обзор».

Рисунок 7. Выбор папки

Выбираем папку, в которой расположена база: Локальный диск D > папка «Андреева ГЗИС» > База данных > OK.

Рисунок 8. Выбор месторасположения Семантики

Нажимаем на «Далее» и в появившемся окне вводим название для новой базы данных и нажимаем кнопку «Далее». База данных успешно добавилась в список баз данных сервера.

Рисунок 9. Завершение добавления базы данных

Для возврата в программу администрирования сервера данных ИнГЕО нажимаем кнопку «Закрыть».

В главном окне открываем ГИС ИнГЕО, выполняем команду:

Список > Добавить, появляется окно > Обновить, выбираем из списка нужную базу данных > Семантика >Обзор > Локальный диск D > Андреева ГЗИС > Семантика >OK.

Растры > Обзор > Локальный диск D > Андреева ГЗИС> Растр > OK.

Рисунок 10. добавление в список Гис ИнГЕО

Рисунок 11. Добавление в список Гис ИнГЕО с указанием растра

Рисунок 12. добавление в список Гис ИнГЕО базы данных

После всего этого нажимаем на OK и закрываем окно.

3. Создание территории

4. Создание проекта, растровой и векторной карты

Проект - это структура данных, в которой хранятся настройки для каждой конкретной задачи

Чтобы создать проект мы с помощью пиктограммы «Создать элемент» открываем список и выбираем команду - Создать проект. Автоматически в подокне Объекты появляется запись «Новый проект». В подокне Параметры вводим название проекта «Курсовая ГЗИС» и фиксируем свои действия с помощью кнопки «Применить изменения свойств объекта».

Рисунок 17. Создание проекта

Создаем растровую карту. С помощью пиктограммы «Создать элемент» открываем список команд и выбираем команду - Создать растровую карту. В подокне Параметры растровой карты выходят две закладки: «Карта» и «Планшет». В закладке «Карта» вводим название «Карламан».

Рисунок 18. Создание растровой карты

Рисунок 19. Изменение параметров растровой карты

В закладке «Планшет» вводим координаты Х =37530,00 и Y= 32870,0.

Применяем изменения свойств объекта. Далее в подокне Объекты появляется надпись «растровая карта» со значком .

Аналогично создается и Векторная карта: вводим название и применяем изменения свойств объекта.

Рисунок 20. Создание векторной карты

И очень важно не забываем добавлять растровую и векторную карты в проект.

Рисунок 21. Включение карт в проект

Для начала работы со слоями выберем проект.

Рисунок 22. Включение проекта

5. Создание слоев

Слой - это совокупность однотипных пространственных объектов, относящихся к одной теме в пределах некоторой территории и в системе координат общей для набора слоев.

В подокне Объекты выделяем Векторную карту, нажимаем на пиктограмму «Создать элемент» , из выпадающего списка выбираем - Создать слой.

Рисунок 23. Создание слоя

В подокне - Параметры слоя вводим название слоя, например, «Пастбище», затем применяем изменения свойств объекта с помощью пиктограммы . В подокне Объекты появляется надпись например, «пастбище» со значком .

Для нового слоя создаем стиль. Для этого выделяем слой из нажимаем на кнопку «Создать элемент» и выбираем команду - Создать стиль. В подокне Объекты появится запись «Новый стиль» со значком (- стиль). В подокне Параметры слоя появляются две закладки: «Стиль» и «Правила». В закладке «Стиль» вводим название стиля, например для слоя «пашня» - «обычная» и применяем изменения свойств объекта (CTRL+S).

6. Методы отображения

В ГИС ИнГЕО существует три метода отображения: стандартный, символьный, текстовый.

Стандартный метод отображения

Выделяем необходимый стиль, для которого хотим применить этот метод отображения. Затем выполняем команду: Создать элемент > Добавить стандартный метод отображения, появляются три закладки: Метод, Закраска и Окантовка. В закладке «Закраска» выбираем тип, цвет фона Мы выбрали полупрозрачный фон для замкнутого контура. Цвет закраски выбирается при помощи стандартного диалога выбора цвета. Для этого - щелкаем левой клавишей мыши по квадратику с необходимой нам закраской. Тип закраски выбирается также щелчком левой клавиши мыши по нужному типу штриховки.

Рисунок 24. Закладка «Закраска»

В закладке «Окантовка» указываем стиль, цвет и ширину, для этого щелкаем левой клавишей мыши по необходимому типу линии. Аналогично выбираем цвет. Потом применяем изменения свойств объекта.

Рисунок 25. Закладка «Окантовка»

Символьный метод отображения

Символьный метод отображения используется в случае, если мы хотим отобразить какой-либо созданный нами условный знак.

Нажимаем на пиктограмму « Создать элемент» и выбираем команду - Создать символьный метод отображения.

Рисунок 26. Создание символьного метода отображения

В подокне Символьный метод отображения указываем свой масштаб, способ отображения в зависимости от вида условного знака. Например, если нам нужно рисовать знаки расположенные точечно (деревья, кустарники) мы выбираем в вершинах контура отображение. В нашем случае это тиражирование внутри контура.

Рисунок 27. Создание символьного метода отображения

Нажимаем на кнопку рисунок, и появляется окно Рисунок. Где рисуем условный знаки с помощью необходимых инструментов. Выбираем необходимую окантовку, закраску и шаг сетки с помощью команды Вид - Параметры.

Рисунок 28. Создание рисунка

Далее закрываем окно, сохраняем и применяем изменения свойств объекта.

Рисунок 29. Применение изменений в процессе создания рисунка

Выберите из панели управления главного окна программы Вид, пиктограмму (начать создание объекта), из появившегося списка в котором должны быть представлены все стили данного слоя выберите нужный стиль. Или из закладки Слои щелчком правой клавиши мыши над слоем, из контекстного меню и вперёд ставить условные знаки на карту.

Текстовый метод отображения

Понятие «семантика» является синонимом понятия «смысл», поэтому семантическая информация обозначает не что иное, как смысловую, а не графическую информацию. Эта информация представляет собой числовые характеристики объекта или текстовые описания свойств объекта, а также рисунки, схемы и др. Семантическая информация дополняет графическое представление объекта.

Для каждого слоя заводятся таблицы, в которых имеются записи семантической информации по всем объектам, независимо от того, каким стилем они создавались.

Для создания таблицы слоя выполните следующие действия:

1. Из главного окна программы с помощью пиктограммы откройте окно Проводник базы данных.

2. Выберите в подокне Объекты слой Лес, а потом выделите пиктограмму (создать элемент) из панели инструментов этого окна.

3. Из выпадающего списка выберите команду - Создать таблицу. После этой операции в подокне Параметры появятся три закладки: Таблица, Поля, Индексы.

4. Для того, чтобы приступить к созданию новой таблицы, откройте закладку Таблица.

5.Введите название таблицы, например, Лес.

6. Тип связи выбираем - Один объект - одна запись.

Рисунок 30. Создание таблицы

8. Для того чтобы зафиксировать действия, выделяем пиктограмму (применить изменения свойств объекта), которая, находится на панели инструментов этого окна.

Рисунок 31. Задание параметров таблицы

9.Тип поля выбираем Строка (из выпадающего списка).

10.Для того, чтобы ввести еще одну запись. Выделите - Добавить.

11. В поле Размер вводим значение 20 (число символов).

12. Для того чтобы зафиксировать действия, выделяем пиктограмму (применить изменения свойств объекта), которая находится на панели инструментов этого окна.

Ввод информации в семантические таблицы

Для каждого слоя заводятся таблицы, в которых имеются записи семантической информации по всем объектам, независимо от того, каким стилем они создавались.

Запись в таблице состоит из характеристик, которые могут быть строкой, числом, денежной единицей, датой, временем, рисунком, документом, справочником. Структура таблицы настраивается при редактировании параметров слоя.

Можно работать с таблицей данных по всему слою и с таблицей данных по одному объекту. В главном окне системы они вызываются пиктограммой: - показать свойства выделенного объекта. Далее появляется окно, где выбираем закладку - Данные, в строке поле 1 пишем текст, далее - пририсовываем выделенную форму к выделенным объектам. Ставим точку в начале текста и точку в конце текста, два щелчка ЛКМ и текст появится на объекте.

7. Включение карты в текущий проект