Tehnologii geoinformatice. Sisteme de informații geografice în Rusia Tehnologii de informații geografice pe scurt

Tehnologiile de geoinformație pot fi definite ca un set de mijloace software, tehnologice și metodologice de obținere a unor noi tipuri de informații despre lumea înconjurătoare. Acestea sunt concepute pentru a îmbunătăți eficiența: proceselor de management, stocarea și prezentarea informațiilor, procesarea și sprijinul decizional. Aceasta constă în introducerea tehnologiilor informaționale geografice în știință, producție, educație și aplicarea practică a informațiilor primite despre realitatea înconjurătoare.

Tehnologiile geoinformaționale sunt tehnologii informaționale noi care vizează atingerea diverselor obiective, inclusiv informatizarea proceselor de producție și management. O caracteristică a sistemelor informaționale geografice (denumite în continuare GIS) este aceea că, în calitate de sisteme informaționale, ele sunt rezultatul evoluției acestor sisteme și, prin urmare, includ elementele de bază ale construcției și funcționării sistemelor informaționale. GIS ca sistem include multe elemente interconectate, fiecare dintre acestea fiind conectat direct sau indirect cu orice alt element, iar oricare două subseturi ale acestui set nu pot fi independente fără a încălca integritatea și unitatea sistemului.

O altă caracteristică a GIS este că este un sistem informațional integrat. Sistemele integrate sunt construite pe principiile de integrare a tehnologiilor diferitelor sisteme. Ele sunt adesea folosite în atât de multe domenii diferite încât numele lor adesea nu descrie toate capacitățile și funcțiile lor. Din acest motiv, GIS nu trebuie asociat doar cu rezolvarea problemelor de geodezie sau geografie. „Geo” în numele sistemelor și tehnologiilor informaționale geografice definește obiectul cercetării și nu domeniul de utilizare a acestor sisteme.

Integrarea GIS cu alte sisteme informatice dă naștere la multidimensionalitatea acestora. GIS se ocupă de procesarea complexă a informațiilor de la colectarea datelor până la stocare, actualizare și prezentare, astfel încât GIS ar trebui luat în considerare din diferite perspective.

Cum sistem de control GIS sunt concepute pentru a sprijini procesele de luare a deciziilor pentru gestionarea optimă a terenurilor și resurselor, managementul urban, transportul și comerțul cu amănuntul și utilizarea oceanelor sau a altor caracteristici spațiale. Spre deosebire de sistemele informaționale, în GIS apar multe tehnologii noi pentru analiza datelor spațiale, combinate cu tehnologii electronice de birou și optimizarea soluțiilor pe această bază. Din acest motiv, GIS este o metodă eficientă pentru transformarea și sintetizarea unei varietăți de date pentru sarcini de management.

Cum geosisteme GIS integrează tehnologii de colectare a informațiilor din sisteme precum: sisteme de informații geografice, sisteme de informații cartografice, sisteme automate de cartografiere, sisteme fotogrammetrice automate, sisteme de informații funciare, sisteme cadastrale automatizate etc.

Cum sisteme de baze de date GIS se caracterizează printr-o gamă largă de date colectate folosind diferite metode și tehnologii. Trebuie subliniat faptul că acestea combină capacitățile bazelor de date text și grafice.

Cum sisteme de modelare GIS utilizează numărul maxim de metode și procese de modelare utilizate în alte sisteme informaționale și în primul rând în CAD.

Cum sisteme de obţinere a soluţiilor de proiectare GIS folosește în mare măsură concepte și metode de proiectare asistată de computer și rezolvă o serie de probleme speciale de proiectare care nu se găsesc în proiectarea asistată de computer obișnuită.

Cum sisteme de prezentare a informatiilor GIS este dezvoltarea de sisteme de documentare automatizate folosind tehnologii multimedia moderne. Au instrumente de grafică de afaceri și de analiză statistică și, în plus, instrumente de cartografiere tematică. Eficacitatea acestuia din urmă asigură o soluție diversă la problemele din diferite industrii atunci când se utilizează integrarea datelor bazată pe informații cartografice.

Cum sisteme de aplicare GIS nu are egal în lățime, deoarece este folosit în transport, navigație, geologie, geografie, afaceri militare, topografie, economie, ecologie etc.

Cum sisteme de utilizare în masă GIS permit utilizarea informațiilor cartografice la nivelul graficii de afaceri, ceea ce le face accesibile oricărui școlar sau om de afaceri, și nu doar unui geograf specializat. De aceea, luarea multor decizii pe baza tehnologiilor GIS nu se rezumă la crearea de hărți, ci doar utilizarea datelor cartografice.

Organizarea datelor în GIS. Datele tematice sunt stocate în GIS sub formă de tabele, deci nu există probleme cu stocarea și organizarea lor în baze de date. Cele mai mari probleme sunt stocarea și vizualizarea datelor grafice.

Clasa principală de date GIS este datele de coordonate, care conțin informații geometrice și reflectă aspectul spațial. Principalele tipuri de date de coordonate: punct (noduri, vârfuri), linie (deschisă), contur (linie închisă), poligon (zonă, regiune). În practică, un număr mai mare de date sunt folosite pentru a construi obiecte reale (de exemplu, un nod atârnând, un pseudo-nod, un nod normal, un înveliș, un strat etc.). În fig. Figura 3.1 prezintă principalele elemente de date de coordonate luate în considerare.

Tipurile de date luate în considerare au un număr mai mare de conexiuni diverse, care pot fi împărțite în trei grupuri:

• relații pentru construirea de obiecte complexe din elemente simple;
• relații calculate din coordonatele obiectului;
• relații definite folosind o descriere specială și o semantică la introducerea datelor.

În general, modelele de date spațiale (coordonate) pot avea o reprezentare vectorială sau raster (celulară) și pot conține sau nu caracteristici topologice. Această abordare vă permite să clasificați modelele în trei tipuri: model raster; model vectorial netopologic; model topologic vectorial. Toate aceste modele sunt reciproc transformabile. Cu toate acestea, la obținerea fiecăruia dintre ele, este necesar să se țină cont de caracteristicile lor. În GIS, forma de reprezentare a datelor de coordonate corespunde două subclase principale de modele: vector și raster (celular sau mozaic). Este posibilă o clasă de modele care conține caracteristici atât ale vectorilor, cât și ale mozaicurilor. Sunt chemați modele hibride.

Orez. 3.1.

O reprezentare grafică a unei situații pe ecranul unui computer implică afișarea diferitelor imagini grafice pe ecran. Imaginea grafică generată pe ecranul computerului constă din două părți diferite din punctul de vedere al mediului de stocare - un „substrat” grafic sau fundal grafic și alte obiecte grafice. În raport cu aceste alte imagini grafice, „imaginea de substrat” este o „zonă” sau o imagine spațială bidimensională. Principala problemă la implementarea aplicațiilor de geoinformație este dificultatea de a formaliza un anumit domeniu și de a-l afișa pe o hartă electronică.

Astfel, tehnologiile informaționale geografice sunt destinate introducerii pe scară largă în practică a metodelor și mijloacelor de interacțiune informațională asupra datelor spațio-temporale, prezentate sub forma unui sistem de hărți electronice, și a mediilor orientate pe subiect pentru prelucrarea informațiilor eterogene pentru diverse categorii de utilizatorii.

Să aruncăm o privire mai atentă la principalele modele grafice.

Modele vectoriale utilizat pe scară largă în GIS. Ele sunt construite pe vectori care ocupă o parte a spațiului, spre deosebire de modelele raster care ocupă întregul spațiu. Acest lucru determină principalul lor avantaj - cerința pentru ordine de mărime mai puțină memorie pentru stocare și mai puțin timp petrecut pentru procesare și prezentare și, cel mai important, precizie mai mare a poziționării și prezentării datelor. La construirea modelelor vectoriale, obiectele sunt create prin conectarea punctelor cu linii drepte, arce circulare și polilinii. Obiecte zonă - zonele sunt specificate prin seturi de linii.

Modelele vectoriale sunt utilizate în principal în aplicații GIS de transport, utilități și marketing. Sistemele GIS care lucrează în principal cu modele vectoriale sunt numite GIS vectorial. În GIS real, acestea se ocupă nu de linii și puncte abstracte, ci de obiecte care conțin linii și zone care ocupă o locație spațială, precum și de relații complexe dintre ele. Prin urmare, un model de date GIS vectorial complet afișează datele spațiale ca o colecție a următoarelor părți principale: obiecte geometrice (metrice) (puncte, linii și poligoane); atribute - caracteristici asociate obiectelor; legături între obiecte. Modelele vectoriale (de obiecte) folosesc o secvență de coordonate care formează o linie ca model elementar. O linie este o limită, un segment, un lanț sau un arc. Principalele tipuri de date de coordonate din clasa modelului vectorial sunt definite prin elementul linie de bază după cum urmează. Un punct este definit ca o linie degenerată de lungime zero, o linie este definită ca o linie de lungime finită, iar o zonă este reprezentată ca o succesiune de segmente interconectate. Fiecare secțiune a liniei poate fi o limită pentru două zone sau două intersecții (noduri). Un segment al unei granițe comune între două intersecții (noduri) are nume diferite, care sunt sinonime în domeniul GIS. Teoreticienii grafurilor preferă termenul „margine” cuvântului „linie” și folosesc termenul „vârf” pentru a desemna o intersecție. Standardul național al SUA a sancționat oficial termenul „lanț”. Pe unele sisteme ( Arclnfo, GeoDraw) se folosește termenul „arc”. Spre deosebire de vectorii obișnuiți din geometrie, arcele au propriile lor atribute. Atributele arcului reprezintă poligoane de ambele părți ale acestora. În raport cu codificarea secvențială a arcului, aceste poligoane se numesc stânga și dreapta. Conceptul de arc (lanț, muchie) este fundamental pentru GIS vectorial.

Modelele vectoriale sunt obținute în moduri diferite. Una dintre cele mai comune este vectorizarea imaginilor scanate (raster).

Vectorizare- o procedură pentru extragerea obiectelor vectoriale dintr-o imagine raster și obținerea lor în format vectorial. Vectorizarea necesită o calitate înaltă (linii și contururi distincte) a imaginilor raster. Pentru a asigura claritatea necesară a liniilor, uneori este necesară îmbunătățirea calității imaginii.

În timpul vectorizării, sunt posibile erori, a căror corectare se realizează în două etape:

• 1) ajustarea imaginii raster înainte de vectorizarea acesteia;
• 2) corectarea obiectelor vectoriale.

Modelele vectoriale folosesc seturi de date discrete pentru a reprezenta obiecte sau fenomene continue. Prin urmare, putem vorbi despre discretizare vectorială. În același timp, reprezentarea vectorială vă permite să reflectați o variabilitate spațială mai mare pentru unele zone decât pentru altele, în comparație cu reprezentarea raster, ceea ce se datorează unei afișări mai clare a limitelor și dependenței lor mai mici de imaginea (imaginea) originală decât cu afișaj raster. Acest lucru este tipic pentru fenomenele sociale, economice și demografice, a căror variabilitate este mai intensă în unele zone.

Unele obiecte sunt vectori prin definiție, de exemplu, limitele terenului corespunzător, limitele districtelor etc. Prin urmare, modelele vectoriale sunt utilizate de obicei pentru a colecta date de geometrie de coordonate (înregistrări topografice), date de limite administrative etc.

Caracteristici ale modelelor vectoriale:în formate vectoriale, un set de date este definit de obiectele bazei de date. Modelul vectorial poate organiza spațiul în orice secvență și oferă „acces aleatoriu” la date. Ușurează efectuarea operațiunilor cu obiecte liniare și punctuale, de exemplu, analiza rețelei - dezvoltarea rutelor de trafic de-a lungul unei rețele de drumuri, înlocuirea simbolurilor. În formatele raster, un obiect punct trebuie să ocupe o întreagă celulă. Acest lucru creează o serie de dificultăți legate de relația dintre dimensiunea rasterului și dimensiunea obiectului.

În ceea ce privește acuratețea datelor vectoriale, aici putem vorbi despre avantajul modelelor vectoriale față de cele raster, deoarece datele vectoriale pot fi codificate cu orice grad de acuratețe imaginabil, care este limitat doar de capacitățile metodei de reprezentare internă a coordonatelor. . De obicei, 8 sau 16 zecimale (precizie simplă sau dublă) sunt folosite pentru a reprezenta datele vectoriale. Doar unele clase de date obţinute în procesul de măsurare corespund acurateţei datelor vectoriale: acestea sunt date obţinute prin topografie de precizie (geometrie de coordonate); hărţi ale zonelor mici întocmite prin coordonate topografice şi limite politice determinate prin topografie precisă.

Nu toate fenomenele naturale au limite clare caracteristice care pot fi reprezentate ca linii definite matematic. Acest lucru se datorează dinamicii fenomenelor sau metodelor de colectare a informațiilor spațiale. Solurile, tipurile de vegetație, versanții, habitatele faunei sălbatice - toate aceste obiecte nu au limite clare. Liniile de pe hartă au de obicei 0,4 mm grosime și se crede adesea că reflectă incertitudinea poziției obiectului. Într-un sistem raster, această incertitudine este dată de dimensiunea celulei. Prin urmare, trebuie amintit că în GIS, ideea reală a preciziei este dată de dimensiunea celulei raster și de incertitudinea poziției obiectului vectorial, și nu de precizia coordonatelor. Pentru a analiza conexiunile în modele vectoriale, este necesar să se ia în considerare proprietățile lor topologice, de exemplu. luați în considerare modelele topologice, care sunt un tip de modele de date vectoriale.

ÎN modele raster discretizarea se realizează în cel mai simplu mod - întregul obiect (teritoriul studiat) este mapat în celule spațiale care formează o rețea obișnuită. Fiecare celulă a modelului raster corespunde unei suprafețe care este identică ca dimensiune, dar are caracteristici diferite (culoare, densitate). O celulă model este caracterizată de o valoare, care este caracteristica medie a unei suprafețe. Această procedură se numește pixelare. Modelele raster sunt împărțite în regulat, neregulatȘi cuibărit(recursive sau ierarhice). Există trei tipuri de mozaicuri plate regulate: pătrate (Fig. 3.2), triunghi și hexagon (Fig. 3.3).

Orez. 3.2.

Orez. 3.3.

Forma pătrată este convenabilă pentru procesarea unor cantități mari de informații, forma triunghiulară este pentru crearea suprafețelor sferice. Rețelele triunghiulare de formă neregulată sunt folosite ca mozaicuri neregulate ( Rețea neregulată triangulată - STANIU)și poligoane Thiessen (Fig. 3.4). Sunt convenabile pentru crearea modelelor digitale ale marcajelor de teren pe baza unui anumit set de puncte.

Astfel, un model vectorial conține informații despre locația unui obiect, iar un model raster conține informații despre ceea ce este situat într-un anumit punct al obiectului. Modelele vectoriale sunt clasificate ca binare sau cvasibinare.

Orez. 3.4.

Dacă un model vectorial oferă informații despre locul în care se află acest sau acel obiect, atunci un model raster oferă informații despre ceea ce este situat într-un anumit punct al teritoriului. Acest lucru determină scopul principal al modelelor raster - afișarea continuă a suprafeței. În modelele raster, un element bidimensional al spațiului - un pixel (celulă) - este utilizat ca model atomic. Un set ordonat de modele atomice formează un raster, care, la rândul său, este un model al unei hărți sau al unui geo-obiect. Modelele vectoriale sunt clasificate ca binare sau cvasibinare. Raster vă permite să afișați semitonuri și nuanțe de culoare. De obicei, fiecare element raster sau fiecare celulă ar trebui să aibă o singură valoare de densitate sau culoare. Este posibil să nu se aplice în toate cazurile. De exemplu, când granița a două tipuri de acoperire poate trece prin centrul unui element raster, elementului i se dă o valoare care reprezintă majoritatea celulei sau punctul central al acesteia.

O serie de sisteme vă permit să aveți mai multe valori pentru un singur element raster. Există o serie de caracteristici pentru modelele raster: rezoluție, valoare, orientare, zone, poziție.

Permisiune- dimensiunea liniară minimă a celei mai mici zone a spațiului afișat (suprafață), afișată cu un pixel. Pixelii sunt de obicei dreptunghiuri sau pătrate, cu triunghiuri și hexagoane mai puțin utilizate. Un raster cu celule de dimensiuni mai mici are o rezoluție mai mare. Rezoluția înaltă implică o abundență de detalii, multe celule și dimensiunea minimă a celulei.

Sens- un element de informație stocat într-un element raster (pixel). Deoarece datele tastate sunt utilizate în timpul procesării, de ex. necesitatea de a defini tipurile de valori ale modelului raster. Tipul de valori în celulele raster este determinat atât de fenomenul real, cât și de caracteristicile GIS. În special, diferite sisteme pot folosi diferite clase de valori: numere întregi, valori reale (zecimale), valori literale. Numerele întregi pot servi ca specificații de absorbanță sau ca coduri care indică o poziție într-un tabel sau o legendă însoțitoare. De exemplu, este posibilă următoarea legendă, indicând numele clasei de sol: O - clasa goală, 1 - lutoasă, 2 - nisipoasă, 3 - pietrișoasă etc.

Orientare- unghiul dintre direcția nord și poziția coloanelor raster.

Zona modelul raster include celule adiacente între ele care au aceeași valoare. O zonă poate fi obiecte individuale, fenomene naturale, zone de tipuri de sol, elemente hidrografice etc. Pentru a indica toate zonele cu aceeași valoare, se folosește conceptul de „clasă de zonă”. Desigur, nu toate straturile de imagine pot conține zone. Principalele caracteristici ale unei zone sunt semnificația și poziția sa.

Zona tampon- o zonă ale cărei limite sunt situate la o distanță cunoscută de orice obiect de pe hartă. Zonele tampon de diferite lățimi pot fi create în jurul obiectelor selectate pe baza tabelelor de caracteristici conjugate.

Poziţie de obicei specificate de o pereche ordonată de coordonate (numărul rândului și numărul coloanei) care definesc în mod unic poziția fiecărui element din spațiul de afișare în raster. Comparând modelele vectoriale și raster, remarcăm comoditatea modelelor vectoriale pentru organizarea și lucrul cu relațiile obiectelor. Cu toate acestea, folosind tehnici simple, cum ar fi includerea relațiilor în tabelele de atribute, este posibil să se organizeze relații în sisteme raster.

Este necesar să ne oprim asupra întrebărilor precizie afișare în modele raster. În formatele raster, în majoritatea cazurilor nu este clar dacă coordonatele se referă la punctul central al pixelului sau la unul dintre colțurile acestuia. Prin urmare, precizia legării elementelor raster este definită ca 1/2 din lățimea și înălțimea celulei.

Modelele raster au următoarele avantaje:

• rasterul nu necesită o cunoaștere prealabilă a fenomenelor; datele sunt colectate dintr-o rețea uniform distribuită de puncte, ceea ce face posibilă obținerea ulterioară a caracteristicilor obiective ale obiectelor studiate pe baza metodelor de prelucrare statistică. Datorită acestui fapt, modelele raster pot fi folosite pentru a studia noi fenomene despre care nu s-a acumulat niciun material. Datorită simplității sale, această metodă este cea mai răspândită;
• datele raster sunt mai ușor de procesat folosind algoritmi paraleli și astfel oferă performanțe mai mari în comparație cu datele vectoriale;
• unele sarcini, cum ar fi crearea unei zone tampon, sunt mult mai ușor de rezolvat în formă raster;
• multe modele raster vă permit să introduceți date vectoriale, în timp ce procedura inversă este foarte dificilă pentru modelele vectoriale;
• Procesele de rasterizare sunt mult mai simple din punct de vedere algoritmic decât procesele de vectorizare, care necesită adesea decizii de specialitate.

O hartă digitală poate fi organizată în mai multe straturi (suprapuneri sau hărți de substrat). Straturile din GIS reprezintă un set de modele cartografice digitale construite pe baza combinării (tipării) obiectelor spațiale care au caracteristici funcționale comune. Setul de straturi formează baza integrată a părții grafice a GIS. Un exemplu de straturi GIS integrate este prezentat în Fig. 3.5.

Orez. 3.5.

Un punct important la proiectarea unui GIS este dimensiunea modelului. Sunt utilizate modele de coordonate bidimensionale (2D) și tridimensionale (3D). Modelele bidimensionale sunt folosite la construirea de hărți, iar cele tridimensionale sunt folosite la modelarea proceselor geologice, proiectarea structurilor inginerești (baraje, rezervoare, cariere etc.), modelarea fluxurilor de gaz și lichid.

Există două tipuri de modele 3D:

• 1) pseudo-tridimensional, când a treia coordonată este fixă;
• 2) reprezentare tridimensională adevărată.

Cele mai moderne GIS efectuează procesări complexe de informații:

• colectarea datelor primare;
• acumularea și stocarea informațiilor;
• diverse tipuri de modelare (semantică, simulare, geometrică, euristică);
• proiectare asistată de calculator;
• suport de documentare.

Multe probleme apărute în viață au dus la crearea diferitelor GIS care pot clasificate dupa urmatoarele criterii:

• 1) de către funcţionalitate:
  • GIS de uz general cu funcții complete,
  • GIS specializate se concentrează pe rezolvarea unei probleme specifice într-un anumit domeniu,
  • sisteme informatice și de referință pentru uz casnic și de referință.

De asemenea, este determinată funcționalitatea GIS principiul arhitectural construcția lor:

• sisteme închise - nu au capacități de extindere, sunt capabile să îndeplinească numai setul de funcții care sunt clar definite la momentul achiziției,
• sistemele deschise se disting prin ușurința de adaptare și capabilități de extindere, deoarece pot fi completate de către utilizator însuși folosind un dispozitiv special (limbaje de programare încorporate);
• 2) spațială (teritorială) acoperire:
  • global (planetar),
  • naţional,
  • regional,
  • local (inclusiv municipal);
• 3) orientare problema-tematică:
  • geografice generale,
  • managementul de mediu si mediu,
  • industrie (resurse de apă, silvicultură, geologică, turism etc.);
• 4) modalitate de organizare a datelor geografice:
  • vector,
  • raster,
  • GIS raster vectorial.

La fel de surse de date pentru formarea GIS se folosesc următoarele:

• materiale cartografice(hărți topografice și geografice generale, hărți ale diviziunilor administrativ-teritoriale, planuri cadastrale etc.). Informațiile obținute din hărți sunt georeferențiate, deci este convenabil să le folosiți ca strat GIS de bază. Dacă nu există hărți digitale pentru zona de studiu, atunci originalele grafice ale hărților sunt convertite în formă digitală;
• date de teledetecție(denumite în continuare date de teledetecție) sunt din ce în ce mai utilizate pentru a crea baze de date GIS. Datele de teledetecție includ în principal materiale obținute de la transportoare spațiale. Pentru teledetecție, sunt utilizate diverse tehnologii pentru obținerea de imagini și transmiterea acestora pe Pământ; purtătorii de echipamente de imagistică (nave spațiale și sateliți) sunt plasați pe orbite diferite și echipate cu echipamente diferite. Datorită acestui fapt, se obțin imagini care diferă în diferite niveluri de vizibilitate și de detaliu în afișarea obiectelor din mediul natural în diferite game spectrale (vizibil și infraroșu apropiat, infraroșu termic și domenii radio). Toate acestea determină o gamă largă de probleme de mediu care pot fi rezolvate prin teledetecție. Metodele de teledetecție includ sondaje aeriene și terestre și alte metode fără contact, cum ar fi studiile hidroacustice ale topografiei fundului mării. Materialele din astfel de anchete oferă atât informații cantitative, cât și calitative despre diverse obiecte ale mediului natural;
• materiale din sondajele pe teren ale teritoriilor includ date din studii topografice, inginerești și geodezice, sondaje cadastrale, măsurători geodezice ale obiectelor naturale efectuate pe niveluri, teodoliți, stații totale electronice, receptoare GPS, precum și rezultatele cercetărilor teritoriilor folosind metode geobotanice și alte metode, de exemplu, studii a mișcărilor animalelor, analiza solului etc.;
• date statistice conțin date de la serviciile de statistică de stat pentru o varietate de sectoare ale economiei naționale, precum și date de la punctele de observare staționare de măsurare (date hidrologice și meteorologice, informații despre poluarea mediului etc.));
• date din literatură(publicații de referință, cărți, monografii și articole care conțin o varietate de informații despre anumite tipuri de obiecte geografice).

În GIS, un singur tip de date este rar utilizat; cel mai adesea este o combinație de date diferite pentru orice teritoriu.

Domenii principale de utilizare a GIS:

• carduri electronice;
• economia urbană;
• cadastru funciar de stat;
• ecologie;
• teledetecție;
• economie;
• sisteme speciale pentru scopuri militare.

În practică, cel mai dovedit GIS pentru lucrul cu hărți „naturale” la scară mică (geologie, agricultură, navigație, ecologie etc.) ArclnfoȘi ArcView GIS. Ambele sisteme au fost dezvoltate de o companie americană ESRI(www.esri.com, www.dataplus.ru) și sunt foarte frecvente în lume.

Printre GIS-urile occidentale relativ simple, care și-au început pedigree-ul cu analiza teritoriilor în măsura necesară pentru afaceri și aplicații relativ simple, putem numi sistemul Maplnfo, care este de asemenea foarte răspândită în lume. Acest sistem progresează foarte repede și astăzi poate concura cu cel mai dezvoltat GIS.

corporație Intergraph(www.intergraph.com) furnizat de GIS M.G.E. bazat pe un sistem asemănător AutoCAD MicroStation, produse la rândul lor de companie Bendy. Sistem M.G.E. este o întreagă familie de produse software diferite care ajută la rezolvarea unei game largi de probleme existente în domeniul geoinformaticii.

Toate aceste produse au și servere Internet GIS care vă permit să publicați hărți digitale pe Internet. Adevărat, trebuie să vorbim doar despre vizualizatori, deoarece astăzi este imposibil să se asigure editarea hărților topologice de la un client de internet la distanță din cauza dezvoltării insuficiente atât a tehnologiilor GIS, cât și a Internetului.

Tocmai a intrat recent pe piața GIS și Microsoft, confirmând astfel că GIS-ul va deveni în viitorul apropiat un astfel de sistem pe care fiecare utilizator care se respectă mai mult sau mai puțin ar trebui să îl aibă pe computer, așa cum a făcut-o astăzi. excela sau Cuvânt. Microsoft a lansat un produs MapPoint (Microsoft MapPoint 2000 Software de cartografiere a afacerilor), care va face parte Birou 2000. Această componentă a produsului de birou se va concentra în primul rând pe planificarea și analiza afacerii.

Repetând conceptul Arclnfo, dar sistemul casnic este mult inferior celui din urmă în ceea ce privește completitudinea funcțională GeoDraw, dezvoltat la TsGI IGRAN (Moscova). Capacitățile sale sunt astăzi limitate în principal la hărți la scară mică. Din punctul nostru de vedere, „bătrânul” geoinformaticii interne - GIS - arată mult mai „puternic” aici Sinteks ABRIS. Acesta din urmă are funcții bine prezentate pentru analiza informațiilor spațiale.

În geologie, GIS PARK (Laneko, Moscova) are o poziție puternică, care implementează și metode unice pentru modelarea proceselor relevante.

Două sisteme interne pot fi considerate cele mai „avansate” în domeniul prezentării și întreținerii hărților bogate la scară largă ale orașelor și planurilor principale ale întreprinderilor mari: GeoCosm(GEOID, Gelendzhik) și „InGeo” (CSR „Integro”, Ufa, www.integro.ru). Aceste sisteme sunt printre cele mai tinere și, prin urmare, au fost dezvoltate imediat folosind cele mai moderne tehnologii. Iar sistemul InGeo a fost dezvoltat nu atât de topografi, cât de specialiști care se consideră profesioniști în domeniul modelării simulării și sistemelor cadastrale.

În general, în Rusia, aproape fiecare organizație își creează propriul GIS. Cu toate acestea, acest proces este foarte dificil, iar probabilitatea eșecului său este incomparabil mai mare decât probabilitatea unei implementări fără probleme, ca să nu mai vorbim de posibilitatea lansării unui produs comercial care să permită înstrăinarea de la dezvoltatori.

Introducere……………………………………………………………………………………………………..3

1. Tehnologii și sisteme geoinformaționale…..……..…………………..4

2. Structura și funcțiile GIS………………………………………………...7

Concluzie……………………………………………………………………………………………….9

Lista surselor utilizate…………………………………………………………….10

INTRODUCERE

Apariția sistemelor de informații geografice datează de la începutul anilor 60 ai secolului XX. Atunci au apărut premisele și condițiile pentru informatizarea și informatizarea domeniilor de activitate legate de modelarea spațiului geografic și rezolvarea problemelor spațiale. Dezvoltarea lor este asociată cu cercetările efectuate de universități, instituții academice, departamente de apărare și servicii de cartografiere.
Pentru prima dată, termenul „sistem de informații geografice” a apărut în literatura engleză și a fost folosit în două versiuni, precum sistem de informații geografice și sistem de informații geografice, foarte curând a primit și numele abreviat GIS. Puțin mai târziu, acest termen a pătruns în lexicul științific rus, unde există în două forme echivalente: forma completă originală sub forma unui „sistem de informații geografice” și o formă redusă sub forma unui „sistem de informații geografice”. Primul dintre ele a devenit foarte curând oficial, iar o dorință complet rezonabilă de concizie în vorbire și texte l-a redus pe ultimul dintre ele la abrevierea „GIS”.

Sisteme și tehnologii informaționale geografice

Un sistem informatic geografic (GIS) este un sistem informatic multifuncțional conceput pentru colectarea, prelucrarea, modelarea și analiza datelor spațiale, afișarea acestora și utilizarea lor în rezolvarea problemelor de calcul, pregătirea și luarea deciziilor. Scopul principal al GIS este de a genera cunoștințe despre Pământ, teritorii individuale, teren, precum și livrarea la timp a datelor spațiale necesare și suficiente către utilizatori pentru a obține cea mai mare eficiență a muncii lor.
Tehnologiile informaționale geografice (GIT) sunt tehnologii informaționale pentru prelucrarea informațiilor organizate geografic.
Caracteristica principală a GIS, care determină avantajele sale în comparație cu alte AIS, este prezența unei baze de geoinformații, adică. hărți digitale (DC), care oferă informațiile necesare despre suprafața pământului. Totodată, Comitetul Central trebuie să asigure:
legarea precisă, sistematizarea, selecția și integrarea tuturor informațiilor primite și stocate (spațiu unic de adrese);
complexitatea și claritatea informațiilor pentru luarea deciziilor;
posibilitatea modelării dinamice a proceselor și fenomenelor;
capacitatea de a rezolva automat probleme legate de analiza caracteristicilor teritoriului;
capacitatea de a analiza rapid situația în cazuri de urgență.
Istoria dezvoltării GIT datează din munca lui R. Tomlison privind crearea GIS canadian (CGIS), realizată în 1963-1971.
Într-un sens larg, GIT reprezintă seturi de date și instrumente analitice pentru lucrul cu informații coordonate. GIT nu este tehnologia informației în geografie, ci tehnologia informației pentru prelucrarea informațiilor organizate geografic.
Esența GIT se manifestă în capacitatea sa de a conecta unele informații descriptive (atributive) (în primul rând alfanumerice și alte informații grafice, sonore și video) cu obiecte cartografice (grafice). De obicei, informațiile alfanumerice sunt organizate sub formă de tabele într-o bază de date relațională. În cel mai simplu caz, fiecărui obiect grafic (și de obicei se disting obiectele punct, liniare și arie) i se atribuie un rând de tabel - o înregistrare în baza de date. Utilizarea unei astfel de conexiuni, de fapt, deschide o funcționalitate atât de bogată pentru GIT. Aceste capabilități variază în mod natural de la sistem la sistem, dar există un set de bază de funcții care se găsesc de obicei în orice implementare GIT, cum ar fi capacitatea de a răspunde la întrebări precum „ce este asta?” indicând obiectul pe hartă și „unde este situat?” evidenţierea pe hartă a obiectelor selectate în funcţie de anumite condiţii din baza de date. Cele de bază pot include, de asemenea, răspunsul la întrebarea „ce este în apropiere?” și diversele sale modificări. Din punct de vedere istoric, prima și cea mai universală utilizare a GIT este regăsirea informațiilor și sistemele de referință. Astfel, GIT poate fi considerat ca un fel de extensie a tehnologiei DB pentru informații coordonate. Dar chiar și în acest sens, reprezintă un nou mod de integrare și structurare a informațiilor. Acest lucru se datorează faptului că, în lumea reală, majoritatea informațiilor se referă la obiecte pentru care poziția lor spațială, forma și poziția relativă joacă un rol important și, prin urmare, GIT în multe aplicații extinde semnificativ capacitățile SGBD-urilor convenționale, deoarece GIT sunt mai comod și intuitiv de utilizat și de a oferi DL-ului propria „interfață cartografică” pentru organizarea unei interogări la baza de date împreună cu mijloace pentru generarea unui raport „grafic”. Și, în sfârșit, GIT adaugă funcționalități complet noi SGBD-urilor convenționale - utilizarea relațiilor spațiale dintre obiecte. Esența GIT se manifestă în capacitatea sa de a conecta unele informații descriptive (atributive) (în primul rând alfanumerice și alte informații grafice, sonore și video) cu obiecte cartografice (grafice). De obicei, informațiile alfanumerice sunt organizate sub formă de tabele într-o bază de date relațională. În cel mai simplu caz, fiecare obiect grafic (punct, liniar sau zonă) este asociat cu un rând de tabel - o înregistrare în baza de date. Utilizarea unei astfel de conexiuni oferă o funcționalitate bogată a GIT. Aceste capabilități variază în mod natural de la sistem la sistem, dar există un set de bază de funcții care se găsesc de obicei în orice implementare GIT, cum ar fi capacitatea de a răspunde la întrebări precum „ce este asta?” „prin indicarea unui obiect pe hartă și „unde este?” prin evidențierea pe hartă a obiectelor selectate în funcție de anumite condiții din baza de date. Cele de bază includ și răspunsul la întrebarea „ce este în apropiere?” și diversele modificări ale acestuia. Din punct de vedere istoric, prima și cea mai universală utilizare a GIT este Acestea sunt sisteme de regăsire și referință a informațiilor.

Astfel, GIT poate fi considerat ca un fel de extensie a tehnologiei DB pentru informații coordonate. Dar chiar și în acest sens, reprezintă un nou mod de integrare și structurare a informațiilor. Acest lucru se datorează faptului că în lumea reală majoritatea informațiilor se referă la obiecte pentru care poziția lor spațială, forma și poziția relativă joacă un rol important. În consecință, GIT în multe aplicații extinde semnificativ capacitățile DBMS-urilor convenționale.

GIT, ca orice altă tehnologie, se concentrează pe rezolvarea unei anumite game de probleme. Întrucât domeniile de aplicare a GIS sunt destul de largi (afaceri militare, cartografie, geografie, urbanism, organizarea serviciilor de dispecerat de transport etc.), datorită specificului problemelor rezolvate în fiecare dintre ele, și a caracteristicilor asociate unui clasă specifică de probleme în curs de rezolvare și cu cerințe pentru date de intrare și ieșire, acuratețe, mijloace tehnice etc., este destul de problematic să vorbim despre orice tehnologie GIS unică.

În același timp, orice GIT include o serie de operațiuni care pot fi considerate de bază. Ele diferă în implementări specifice doar în detalii, de exemplu, un serviciu software pentru scanare și procesare post-scanare, capacitățile de transformare geometrică a imaginii sursă în funcție de cerințele inițiale și de calitatea materialului etc.

Structura și funcțiile GIS

Sistemele de informații geografice includ cinci componente cheie: hardware, software, date, performeri și metode.

Hardware. Acesta este computerul care rulează GIS. Astăzi, GIS operează pe diverse tipuri de platforme de calculatoare, de la servere centralizate la computere desktop individuale sau în rețea.

Software-ul GIS conține funcțiile și instrumentele necesare pentru a stoca, analiza și vizualiza informațiile geografice (spațiale). Componentele cheie ale produselor software sunt:

Instrumente pentru introducerea și operarea sistemului de management al bazei de date cu informații geografice (DBMS sau DBMS);

Instrumente pentru a sprijini interogări spațiale, analiză și vizualizare (afișare);

Interfață grafică cu utilizatorul (GUI sau GUI) pentru acces ușor la instrumente și funcții.

Datele sunt probabil cea mai importantă componentă. Datele de localizare spațială (date geografice) și datele tabelare asociate pot fi colectate și pregătite de utilizator sau achiziționate de la furnizori. În procesul de gestionare a datelor spațiale, un sistem de informații geografice combină (sau mai bine zis, combină) informațiile geografice cu alte tipuri de date. De exemplu, datele deja acumulate despre populație, natura solului, proximitatea obiectelor periculoase etc. (în funcție de sarcina care va trebui rezolvată folosind GIS) pot fi asociate cu o anumită bucată a unei hărți electronice. Mai mult, în sistemele complexe, distribuite de colectare și prelucrare a informațiilor, adesea nu datele existente sunt asociate cu un obiect de pe hartă, ci sursa acestuia, ceea ce face posibilă monitorizarea stării acestor obiecte în timp real. Această abordare este utilizată, de exemplu, pentru combaterea situațiilor de urgență precum incendiile forestiere sau epidemiile.

Executorii sunt oameni care lucrează cu produse software și dezvoltă planuri de utilizare a acestora pentru a rezolva probleme reale. Poate părea ciudat că oamenii care lucrează cu software-ul sunt considerați parte integrantă a GIS, dar are sens. Faptul este că, pentru funcționarea eficientă a unui sistem de informații geografice, este necesar să se respecte metodele furnizate de dezvoltatori, prin urmare, fără interpreți instruiți, chiar și cea mai de succes dezvoltare poate pierde orice semnificație.

Utilizatorii GIS pot fi atât specialiști tehnici care dezvoltă și întrețin sistemul, cât și angajați obișnuiți (utilizatori finali) cărora GIS îi ajută să rezolve problemele și problemele curente de zi cu zi.

Metode. Succesul și eficiența (inclusiv economică) utilizării GIS depind în mare măsură de un plan și reguli de lucru corect elaborate, care sunt întocmite în conformitate cu sarcinile și munca specifice fiecărei organizații.

Structura GIS, de regulă, include patru subsisteme obligatorii:

1) Introducerea datelor, oferind introducerea și/sau prelucrarea datelor spațiale obținute din hărți, materiale de teledetecție etc.;

2) Stocare și recuperare, care vă permite să obțineți rapid date pentru o analiză adecvată, să le actualizați și să le corectați;

3) Prelucrare și analiză, ceea ce face posibilă evaluarea parametrilor și rezolvarea problemelor de calcul și analitice;

4) Prezentarea (distribuirea) datelor sub diferite forme (hărți, tabele, imagini, diagrame bloc, modele digitale de teren etc.)

Astfel, crearea de hărți în cercul „responsabilităților” GIS este departe de primul loc, deoarece pentru a obține o copie pe hârtie a hărții, majoritatea funcțiilor GIS nu sunt deloc necesare, sau sunt utilizate indirect. . Cu toate acestea, atât în ​​practica globală, cât și în practica internă, GIS este utilizat pe scară largă în special pentru pregătirea hărților pentru publicare și, într-o măsură mai mică, pentru prelucrarea analitică a datelor spațiale sau gestionarea fluxului de bunuri și servicii.

CONCLUZIE

Utilizarea sistemelor informaționale geografice nu numai că ne modifică ideile despre modalitățile de înțelegere a realității, dar face și ajustări semnificative la fundamentele teoretice ale cartografierii. După cum scrie la figurat A.M. Berlyant, „Hărțile electronice nu mai miroase a cerneală de tipar, ci fac cu ochiul de pe ecran cu lumini strălucitoare ale pictogramelor și își schimbă culoarea cameleonic în funcție de dorința și starea noastră de spirit.” Sinteza tehnologiilor geoinformaționale și a spațiului Internet dă motive să vorbim despre un spațiu geoinformațional special.

În principiu, principalele etape ale cartografierii computerizate coincid cu etapele cercetării istorice convenționale, dar trebuie subliniate unele puncte specifice. În primul rând, acestea sunt asociate cu căutarea surselor și pregătirea lor pentru analiză. Analiza spațială necesită, pe lângă crearea de baze de date (în principal statistice) care sunt deja familiare istoricului, selecția surselor cartografice, iar acest lucru, la rândul său, este imposibil fără înțelegerea metodelor tradiționale de realizare a hărților, cunoașterea istoria cartografiei, o înțelegere a proiecțiilor etc. Fundamental nou pentru studiul surselor computerizate este procesul de creare a unei surse pentru analiză, deoarece implică.

Informații conexe.

Tehnologii geoinformatice. Afișarea informațiilor pe o hartă electronică.

Geoinformații s-we;

S-noi ai guvernului federal și municipal;

Noi proiectăm

Suntem în scopuri militare

Imaginea grafică este formată dintr-un substrat (fond) și obiectele în sine

Problema implementării este dificultatea formalizării descrierii disciplinei și afișării acesteia pe o hartă electronică.

Clasa principală de date ale sistemelor de informații geografice (GIS) sunt datele de coordonate, care conțin informații geometrice și reflectă aspectul spațial. Tipuri de bază de date de coordonate: punct (noduri, vârfuri); linie (deschis); contur (linie închisă); poligon (zonă, regiune). Tipuri de relatii:

Construirea de elemente complexe din obiecte simple

Calculat din coordonatele obiectului

Determinat folosind descrieri speciale și semantică a datelor de intrare

Mediul grafic se bazează pe modele vectoriale și raster. Vector – vectorii necesită mai puțină memorie.

Modelele raster sunt celulare, fiecare celulă are o culoare și o densitate corespunzătoare.

Modelele raster sunt împărțite în mozaicuri regulate, neregulate și imbricate (recursive sau ierarhice). Există trei tipuri de plăci obișnuite plate: pătrat, triunghi și hexagon.

Întrebarea nr. 13

Tehnologii informaționale de bază: tehnologii de securitate a informațiilor

În legătură cu introducerea IT, a apărut necesitatea de a proteja informațiile.

Tipuri de amenințări informaționale:

Defecțiuni și defecțiuni ale echipamentelor tehnice

Amenințări deliberate din partea atacatorilor

Principalele cauze ale defecțiunilor și defecțiunilor echipamentelor:

Îmbătrânirea și uzura

Utilizarea incorectă a resurselor

Încălcări ale software-ului

Depanare:

Redundanța resurselor informatice

Protecție împotriva utilizării incorecte a resurselor

Identificarea și eliminarea la timp a erorilor

Redundanța paginii - redundanța componentelor hardware și a suporturilor mașinii.

Redundanța informațiilor – copie de rezervă periodică sau continuă a datelor pe mediile primare și de rezervă

Redundanță funcțională - duplicarea funcțiilor și introducerea de funcții suplimentare în resursele software.

Amenințări deliberate:

Cu participarea umană constantă

Programe rău intenționate care funcționează fără intervenția umană

Protecție împotriva amenințărilor:

Interzicerea accesului neautorizat

Imposibilitatea utilizării neautorizate a resurselor

Detectarea accesului neautorizat

Principala metodă de protecție împotriva accesului neautorizat:

Identificare

Autentificare

Definiţia authority

Parole: simple - constante, complexe - se schimbă dinamic:

Modificarea parolelor simple, a parolelor unice

Metoda cerere-răspuns selectând o parolă dintr-o listă matrice

Metode funcționale

Programe;

Memorie externă (fișiere, directoare, unități logice);

RAM;

Timp de utilizare CPU (prioritate);

porturi I/O;

Dispozitive externe.

Există următoarele tipuri de drepturi de utilizator pentru a accesa resurse:

Universal (furnizarea completă a resursei);

Funcțional sau parțial;

Temporar.

Cele mai comune metode de control al accesului sunt:

Separarea pe liste (utilizatori sau resurse);

Utilizarea matricei de stabilire a autorității (rânduri - identificatori, coloane - resurse de sistem informatic);

Întrebarea nr. 14

Tehnologii informaţionale de bază: tehnologii CASE. Obiectivele consorțiului OMG și caietul de sarcini OMA. Instrumentul CASE ideal orientat pe obiecte. Criterii de evaluare și selectare a instrumentelor CASE.

Funcțional și modular Abordarea se bazează pe principiul descompunerii algoritmice cu selecția elementelor funcționale și stabilirea unei ordini stricte a acțiunilor efectuate. „-” flux unidirecțional de informații, feedback insuficient

Orientat pe obiecte Abordarea se bazează pe descompunerea obiectelor cu o descriere a comportamentului sistemului în ceea ce privește interacțiunea obiectelor.

Sub Tehnologia CASE Vom înțelege complexul de instrumente software care sprijină procesele de creare și întreținere a software-ului, inclusiv analiza și formularea cerințelor, proiectarea, generarea codului, testarea, documentarea, asigurarea calității, managementul configurației și managementul proiectelor.

Datorită celor două abordări ale proiectării software, există tehnologii CASE axate pe abordarea structurală, abordarea orientată pe obiecte și pe cele combinate. OOP a devenit larg răspândit. Motive pentru aceasta:

Abilitatea de a asambla un sistem software din componente gata făcute,

Capacitatea de a acumula soluții de proiectare sub formă de biblioteci

Ușurința de a face modificări la proiecte datorită încapsulării

Adaptați rapid aplicațiile la condițiile în schimbare

Abilitatea de a organiza munca paralelă a analiștilor, designerilor și programatorilor.

Conceptele de abordare orientată pe obiecte și de calcul distribuit au devenit baza pentru crearea consorțiului Object Management Group (OMG). Activitatea principală a consorțiului este dezvoltarea de specificații și standarde pentru crearea de sisteme de obiecte distribuite în medii eterogene. Baza a fost o specificație numită Object Management Architecture (OMA).

OMA constă din patru componente principale care reprezintă specificații pentru diferite niveluri de suport pentru aplicații.

Arhitectura Object Request Broker (CORBA) definește mecanismele de interacțiune între obiecte dintr-o rețea eterogenă;

Serviciile obiect sunt serviciile de bază ale sistemului utilizate de dezvoltatori pentru a crea aplicații;

Instrumentele universale sunt servicii de sistem de nivel înalt care vizează sprijinirea aplicațiilor utilizatorului (e-mail, instrumente de imprimare etc.);

Obiectele aplicației sunt concepute pentru a rezolva probleme specifice aplicației.

Conceptul unui instrument CASE ideal orientat pe obiecte.

Autorii celor mai comune metode orientate pe obiecte sunt G. Butch, D. Rambo, I. Jacobson (UML).

Formularea clasică a problemei dezvoltării unui sistem software (inginerie) este un ciclu spiralat de alternanță iterativă a etapelor analizei, proiectării și implementării OO.

Întrebarea nr. 15

„Tehnologii informaționale de bază: tehnologii de telecomunicații”.

arhitectură

Arhitectura calculatorului Rețele

1. de la egal la egal

2. client-server

3. client-server pentru tehnologii Web

1. terminal – pentru afișare și intrare

MainFrame - toate calculele și datele

2. Rețele locale, corporative, globale care conectează PC-uri client folosind resurse și servere care furnizează resurse.

Componenta de prezentare – interfață;

Componenta aplicației – responsabilă cu executarea funcțiilor;

Componenta de acces la date (manager de resurse) – responsabilă cu definirea și gestionarea datelor;

1.Acces la datele șterse

"-"performanta scazuta

viteza mica

2. Server de gestionare a datelor

„+” O parte din date este transmisă

Funcțiile aplicației sunt unificate

„-” Lipsa unei distincții clare între componenta de prezentare și componenta de aplicație.

3. Server complex

"+"Performanță ridicată

Administrare centralizată

Economisirea resurselor

4. Client subțire

„+”Organizarea diferitelor componente ale aplicației pentru diferite sarcini, fără reconfigurarea serverului și clientului.

Întrebarea nr. 16

„Tehnologii informaționale de bază: tehnologii de inteligență artificială.”

Un sistem se numește inteligent dacă implementează următoarele funcții de bază:

Acumulează cunoștințe despre lumea care înconjoară sistemul, o clasifică și evaluează din punct de vedere al utilității pragmatice și consecvenței, inițiază procese pentru obținerea
cunoștințe noi, corelați cunoștințele noi cu cunoștințele stocate anterior;

Refaceți cunoștințele dobândite cu ajutorul inferenței logice, reflectând modele în lumea care înconjoară sistemul sau în cunoștințele acumulate anterior de acesta, obțineți cunoștințe generalizate bazate pe cunoștințe mai specifice și planificați logic activitățile cuiva;

Comunicați cu o persoană într-o limbă cât mai apropiată de limbajul natural al omului și primiți informații de pe canale similare cu cele pe care o persoană le folosește atunci când percepe lumea din jurul său, să fie capabil să formuleze pentru sine sau la cererea unei persoane (utilizator ) o explicație a propriilor activități, acordă asistență utilizatorului în detrimentul acelor cunoștințe care sunt stocate în memorie și ale acelor mijloace logice de raționament care sunt inerente sistemului.

Bază de cunoștințe - un set de medii care stochează cunoștințe de diferite tipuri. Baza de fapte– stochează date specifice. Baza regulilor– expresii elementare. Baza de date cu proceduri– programe de aplicație care efectuează transformări și calcule. Baza de date cu modele– informatii legate de caracteristicile mediului in care functioneaza sistemul. Baza de meta-cunoștințe - baza de cunostinte despre tine. Baza de date de obiective– scenarii pentru atingerea obiectivelor care au venit de la utilizator sau de la sistemul însuși. Bloc de planificare– planificarea deciziei.

Sisteme inteligente de regăsire a informațiilor – interacțiune cu baze de date orientate spre probleme în limbaj natural.

Sistemele experte sunt un sistem de calcul care utilizează cunoștințe de specialitate și proceduri de inferență logică pentru a rezolva probleme.

Sisteme de calcul și logice - vă permit să rezolvați problemele de management și proiectare în funcție de formularea și datele inițiale ale acestora.

Sisteme hibride

Modele de reprezentare a cunoștințelor:

rețele semantice - grafic, vârfuri - concepte, arce - relații între concepte.

Întrebarea nr. 17

„Tehnologii informaționale pentru management organizațional (Tehnologii informaționale corporative).”

Metode de management și IT:

1. Resurse - SGBD

2. Procese - Flux de lucru

3. Cunoștințe corporative (comunicații) - Intranet

1) MRP este o metodologie de planificare a resurselor materiale ale unei întreprinderi, utilizată împreună cu MPS - o metodologie pentru planificarea volumului. CRP este o metodologie de planificare a resurselor de producție (capacitate).

MRP2 este o metodologie integrată pentru planificarea și gestionarea tuturor resurselor de producție ale unei întreprinderi MRP/CRP și utilizarea MPS b FRP - planificarea resurselor financiare.

ERP – planificarea integrată a tuturor resurselor de afaceri ale unei întreprinderi. Pentru comert, servicii, finante.

CSRP – planificarea resurselor sincronizate a consumului.

Deoarece producția implică mulți furnizori și cumpărători – un nou concept de lanțuri de aprovizionare – luând în considerare la analiza activităților întregului lanț de transformare a mărfurilor din materii prime într-un produs finit. Dezvoltarea în continuare a lanțurilor de aprovizionare - afaceri virtuale - un sistem distribuit de mai multe companii și care acoperă întregul ciclu de viață al unui produs sau divizarea unei companii în mai multe afaceri virtuale.

3) Etranet - comunicatii corporative. 3 niveluri de implementare a tehnologiilor de telecomunicații: hardware, software și informație. Se deosebește de internet doar prin informații. 3 niveluri ale acestui aspect: 1. Un limbaj universal pentru reprezentarea cunoștințelor corporative - nu depinde de domeniul de studiu. și definește gramatica și sintaxa. Descrierea grafică a modelelor de date. Obiective: unificarea reprezentării cunoștințelor, interpretarea fără ambiguitate a cunoștințelor, împărțirea proceselor de procesare a cunoștințelor în proceduri simple. 2. Modele de reprezentări – determină specificul activităților organizației. Descrieți datele primare. 3. Cunoștințe faptice – domeniu specific. și sunt date primare.

Arhitectură.

1. Arhitectură centralizată pe mainframe, unde se realizează stocarea și prelucrarea datelor. „+” ușurință în administrare, protecție a informațiilor.

2. Client – ​​server.

Serverul conține date, nu informații.

Pentru schimbul de date – protocol închis

Pe clienți, datele sunt interpretate și convertite în informații

Fragmente de sisteme de aplicații sunt găzduite pe clienți

„+” sarcină mică de rețea, fiabilitate ridicată, ajustare flexibilă a nivelului drepturilor utilizatorului, suport pentru câmpuri mari.

„-” dificultate de administrare (dezunire teritorială), grad insuficient de protecție a informațiilor împotriva acțiunilor neautorizate, protocol închis (specific unui IS dat).

Arhitectura intranet este o combinație a celor anterioare. Toate informațiile și procesele sunt pe computerul central. La locurile de muncă există cele mai simple dispozitive de acces care oferă capacitatea de a controla procesele din IS.

Informațiile „+” pe server, un protocol deschis, programe de aplicație pe server, gestionarea centralizată a serverului și lucrul este facilitat.

Întrebarea nr. 18

„Tehnologii informaționale în industrie și economie”

La proiectarea sistemelor de control automatizate, problema compatibilității și standardizării a fost adesea ignorată, ceea ce a făcut dificilă implementarea tehnologiilor moderne și a dus la costuri ridicate pentru modernizare. Sistemele informaționale corporative (CIS), bazate pe principiile tehnologiilor informaționale corporative și standardele moderne, au devenit larg răspândite.

Formarea indicatorilor de raportare (servicii fiscale, statistici, investitori etc.) obtinuti pe baza contabilitatii standard si raportarii statistice;

Dezvoltarea deciziilor strategice de management pentru dezvoltarea afacerii pe baza unei baze de date de indicatori foarte agregați;

Elaborarea deciziilor tactice care vizează managementul operațional și decise pe baza unei baze de indicatori privați, foarte detaliați, care reflectă diverse aspecte ale caracteristicilor locale ale funcționării structurii.

Principalele dificultăți în diagnosticare:

Studierea, analiza de sistem și evaluarea structurii și tehnologiilor de management existente

Dezvoltarea de noi opțiuni pentru structurile organizaționale și tehnologiile de management bazate pe IT

Elaborarea reglementărilor pentru reorganizarea managementului, planul de implementare, reglementările pentru fluxul documentelor de management.

CIS: - replicabil - nu necesită modificare pentru întreprinderile mici.

Personalizat - nesigur, producție cu specificitate foarte mare

Semi-personalizat – întreprinderi mari, flexibile

Principiile APCS:

Compatibilitate software și hardware de la diferiți producători

Testare și depanare cuprinzătoare a întregului sistem la standul integratorului, pe baza specificațiilor clientului. Limbaje tehnice ale diagramelor cu scară.

Nivelul inferior al sistemului automat de control al proceselor sunt controlorii care asigură procesarea primară a informațiilor. Nivelul superior îl reprezintă computerele puternice care îndeplinesc funcțiile serverelor de baze de date și stațiilor de lucru care asigură stocare, analiză, procesare și interacțiune cu operatorul. Software – SCADA.

Concepte de sisteme deschise OMAC

Arhitectură deschisă care asigură integrarea hardware și software

Arhitectură modulară

Scalabilitate, modificări de configurare pentru sarcini specifice

Economic

Arhitectura usor de intretinut

Întrebarea nr. 19

„Tehnologiile informației în educație”

În procesul de informatizare a educației, este necesar să se evidențieze următoarele aspecte:

Metodologic. Problema principală aici este dezvoltarea principiilor de bază ale procesului educațional care corespund nivelului modern al tehnologiei informației.

Economic. Baza economică a societății informaționale o constituie ramurile industriei informaționale. Există un proces intens de formare a „economiei informaționale” mondială, care constă în globalizarea piețelor informației, tehnologiei informației și telecomunicațiilor.

Tehnic.În prezent, au fost create și implementate un număr destul de mare de software și dezvoltări tehnice care implementează IT-ul individual. Dar, în același timp, sunt utilizate diverse abordări metodologice și instrumente tehnice și software incompatibile, ceea ce îngreunează replicarea.

Tehnologic. Baza tehnologică a societății informaționale o constituie telecomunicațiile și tehnologiile informaționale, care au devenit lideri ai progresului tehnologic; un element integrant al oricăror tehnologii moderne, generează creștere economică, creează condiții pentru libera circulație a cantităților mari de informații și cunoștințe în societate, să conducă la transformări socio-economice semnificative și, în cele din urmă, să țină seama de formarea societății informaționale.

Aspectul metodologic. Principalele avantaje ale tehnologiilor informaționale moderne (vizibilitatea, capacitatea de a utiliza forme combinate de prezentare a informațiilor - date, sunet stereo, imagini grafice, animație, procesare și stocare a unor volume mari de informații, acces la resursele informaționale globale) ar trebui să devină baza pentru sprijinirea procesului educaţional.

Principalii factori care influențează eficiența utilizării resurselor informaționale în procesul educațional:

1. Supraîncărcarea informațională este o realitate. Un exces de date determină o scădere a calității gândirii, mai ales în rândul membrilor educați ai societății moderne;

2. Introducerea tehnologiilor informaționale moderne este recomandabilă dacă permite crearea de oportunități suplimentare în următoarele domenii:

Acces la o cantitate mare de informații educaționale;

O formă vizuală figurativă de prezentare a materialului studiat;

Sprijin pentru metodele active de învățare;

Posibilitatea de prezentare modulară imbricată a informațiilor.

3. Îndeplinirea următoarelor cerințe didactice:

oportunitatea prezentării materialelor educaționale;

Suficiența, claritatea, completitudinea, modernitatea și structura materialului educațional;

Prezentarea pe mai multe straturi a materialului educațional în funcție de nivelul de complexitate;

Actualitatea și caracterul complet al întrebărilor și testelor de control;

Înregistrarea acțiunilor în timpul lucrului;

Interactivitate, capacitatea de a selecta modul de lucru cu material educațional;

Prezența în fiecare subiect a unei părți de bază, invariante și variabilă care poate fi ajustată.

4. Suport informatic pentru fiecare materie studiată, iar acest proces nu poate fi înlocuit cu studierea unui singur curs de informatică.

Întrebarea nr. 20

„Tehnologii informaționale pentru proiectarea asistată de calculator”.

Crearea produselor CAD are loc în următoarele domenii:

Un pachet grafic universal pentru desen plat, modelare volumetrică și vizualizare fotorealistă;

Mediu grafic deschis pentru crearea de aplicații

Editor grafic și mediu de aplicație grafică

Mediu de design deschis;

CAD pentru neprofesionisti (utilizare la domiciliu)

Cele mai complete capabilități ale unui produs CAD la nivelul unui pachet grafic universal pot fi văzute folosind exemplul AutoCAD 2000. Caracteristici:

Abilitatea de a lucra cu mai multe desene într-o singură sesiune fără pierderi de performanță;

Meniul pop-up contextual care include un grup de operații tampon

Disponibilitatea instrumentelor de modelare care vă permit să editați obiecte solide la nivelul marginilor și fețelor;

Abilitatea de a accesa proprietățile obiectului;

Abilitatea de a selecta, grupa și filtra obiecte după tipuri și proprietăți;

Disponibilitatea tehnologiei pentru crearea și editarea blocurilor;

Abilitatea de a insera hyperlink-uri într-un desen;

Includerea unei noi interfețe de tehnologie drag-and-drop pentru lucrul cu blocuri, link-uri externe, fișiere de imagine și desene;

Controlați grosimea (greutatea) liniilor direct cu reproducerea pe ecran;

Abilitatea de a lucra cu straturi fără imprimare;

Lucrări vizuale cu dimensiuni și stiluri dimensionale;

Disponibilitatea controalelor pentru vederi și sisteme de coordonate;

Disponibilitatea mai multor moduri de vizualizare de la cadru de sârmă la pictură;

Disponibilitatea mijloacelor pentru a asigura acuratețea intrării la crearea și editarea;

Posibilitate de aranjare a desenelor și tipărire; lucrul cu baze de date externe;

Cea mai promițătoare în domeniul testării automate este utilizarea mediilor deschise, a căror principală valoare este automatizarea procesului de proiectare: selectarea structurii obiectului de proiectare; calculele necesare, inclusiv cele geometrice etc. Un exemplu de implementare a acestei abordări este tehnologia SPRUT, implementată sub forma unui shell grafic cu o orientare schimbătoare a problemei DiaCad.

in orice caz DiaCad este doar o parte integrantă a tehnologiei SPRUT și este utilizată în cazurile în care este posibilă oficializarea procesului de proiectare într-un anumit mediu subiect. Acolo unde acest lucru nu este posibil, se folosesc instrumente interactive de desen, la fel ca în instrumentele de editare grafică binecunoscute.

Întrebarea nr. 21

„Abordare sistematică a construirii sistemelor informaționale”

Abordări de proiectare IC:

Cascadă

Spiral – Dezvoltare continuă IP

Sistem

Un sistem este o colecție de obiecte ale căror proprietăți sunt determinate de relația dintre obiecte. Fiecare obiect este ca un sistem. Funcțiile unui obiect sunt determinate de structura sa internă. Funcțiile sistemului se manifestă în procesul de interacțiune a acestuia cu mediul extern. Sistemele tehnice sunt create pentru un anumit scop. Scopul este subiectiv datorat dezvoltatorului, dar se bazează pe nevoile obiective ale companiei. IT ca sistem. Apariția unei probleme dă naștere unui sistem viitor.

Un sistem este un set finit de elemente funcționale și relații dintre ele, care sunt izolate de mediu în conformitate cu scopul stabilit într-un anumit interval de timp pentru implementarea lui.

Abordarea sistemelor este implementată prin studierea funcției sau structurii sistemului.

Abordare structurală - structura reflectă relațiile dintre elementele sistemului, ținând cont de interacțiunea acestora în spațiu și timp. Servește la studiul sistemului existent.

Abordare funcțională - afișează funcțiile sistemului, implementate în conformitate cu scopul stabilit pentru acesta.

Structura sistemului este descrisă în:

Nivel conceptual – vă permite să determinați calitativ principalele subsisteme, elemente și conexiuni dintre ele.

Nivel logic – formarea unui model care descrie structura subsistemelor individuale și interacțiunea dintre ele.

Stratul fizic – implementarea structurii pe hardware și software cunoscut.

Principiile abordării sistemelor:

1. Prezența unui obiectiv unic formulat pentru IT în cadrul sistemului în curs de dezvoltare.

2. Coordonarea intrarilor si iesirilor IT cu mediul

3. Tipificarea structurilor IT

4. standardizarea și interconectarea instrumentelor informatice

5. Deschiderea IT ca sistem

Principiile de bază și modelele de proiectare sunt determinate de ingineria sistemelor.

Ingineria sistemelor este o ramură a ciberneticii care studiază problemele de planificare, proiectare, construcție și comportament al sistemelor informatice complexe, a căror bază sunt computerele.

Designul poate fi gândit ca un ciclu, fiecare iterație a căruia este mai detaliată și mai puțin generală.

Analiză->Sinteză->Evaluare->Analiză...

Proprietăți de proiectare:

Divergența este extinderea limitelor situației proiectului pentru a oferi un spațiu mai mare pentru căutarea unei soluții.

Transformarea – etapa creării principiilor și conceptelor

Convergență – acoperă designul tradițional (programare, depanare, detaliere)

Întrebarea nr. 22

„Analiza și formarea unui model conceptual al domeniului de studiu.”

Toate informațiile care descriu un anumit domeniu trebuie să fie rezumate și formalizate într-un anumit mod.

Principalele direcții de oficializare a informațiilor despre domeniul subiectului sunt:

Teoria clasificării bazată pe descrierea taxonomică și meronomică a informațiilor. Descrierea taxonomică se bazează pe ideologia mulțimilor, iar descrierea meronomică se realizează printr-o definiție strict formalizată a claselor;

Teoria măsurătorilor, care oferă o bază pentru măsurători calitative și cantitative prin clasificare și scale ordinale;

Semiotica, care studiază sistemele de semne din punct de vedere al sintacticii, semanticii și pragmaticii.

Domeniul subiectului- lumea reală, care ar trebui să se reflecte în baza de informații.

Date- rezultatul monitorizării stării subiectului.

Date- un tip de informație caracterizat printr-un grad ridicat de formatare, în contrast cu structurile mai libere caracteristice vorbirii, textului și informațiilor vizuale

Baza de informatii(bază de date) - o colecție de date destinată utilizării în comun.

Cunoştinţe- rezultatul activității teoretice și practice a unei persoane, care reflectă acumularea experienței anterioare Și caracterizat printr-un grad ridicat de structurare.

Cunoștințele pot fi împărțite în trei componente principale:

Declarativ, reprezentând o descriere generală a unui obiect, care nu permite folosirea acestora fără structurarea prealabilă într-o anumită disciplină;

Cunoștințe conceptuale (sistemice), cuprinzând, pe lângă prima parte, relațiile dintre concepte și proprietățile conceptelor;

Cunoștințe procedurale (algoritmice) care vă permit să obțineți un algoritm de soluție.

Articol- orice lucru material, un obiect de cunoaștere.

Proprietate- ceea ce este inerent obiectelor, ceea ce le deosebește de alte obiecte sau le face similare cu alte obiecte. Proprietățile se manifestă în procesul de interacțiune a obiectelor.

Semn- tot ceea ce obiectele, fenomenele sunt asemănătoare între ele sau în care se deosebesc unele de altele; indicator, latura unui obiect sau fenomen prin care se poate recunoaște, defini sau descrie obiectul sau fenomenul.

Atribut- o proprietate integrală, esenţială, necesară, semn al unui obiect sau fenomen, fără de care nu pot exista.

Astfel, starea actuală a tehnologiei informației necesită o tranziție de la o descriere informațională a domeniului subiectului la o prezentare la nivel de date, realizată pe bază de descompunere, abstractizare și agregare.

Descompunere- aceasta este împărțirea unui sistem (program, sarcină) în componente, a căror combinație face posibilă rezolvarea unei anumite probleme.

Abstracția vă permite să selectați corect componentele necesare pentru descompunere.

Agregare- procesul de combinare a obiectelor într-un anumit grup, nu neapărat în scopul clasificării. Agregarea se face cu un scop.

8. Tehnologii geoinformaţionale. Geomatică.

Tehnologiile GIS reprezintă baza tehnologică pentru crearea sistemelor informaționale geografice, permițându-le să-și realizeze funcționalitatea. În forma sa cea mai generală, tehnologiile GIS pot fi împărțite în software și hardware de calculator. Un număr mare de specialiști sunt angajați în geoinformatică și tehnologiile geoinformaționale. Unii dintre ei sunt angajați în crearea de software general și specializat, celălalt este în dezvoltarea metodelor de utilizare a tehnologiilor GIS în practică. Majoritatea specialiștilor sunt angajați în activități practice în diverse industrii.

Tehnologii geoinformatice poate fi definit ca un set de software și instrumente tehnologice pentru obținerea de noi tipuri de informații despre lumea din jurul nostru. Tehnologiile de geoinformație sunt concepute pentru a îmbunătăți eficiența: proceselor de management, stocare și prezentare a informațiilor, procesare și suport decizional. GIS are o serie de caracteristici care trebuie luate în considerare atunci când studiem aceste sisteme. Una dintre trăsăturile GIS și tehnologiile informaționale geografice este că sunt elemente ale informatizării societății. Aceasta constă în introducerea GIS și a tehnologiilor informaționale geografice în știință, producție, educație și aplicarea practică a informațiilor primite despre realitatea înconjurătoare. Tehnologiile geoinformaționale sunt tehnologii informaționale noi care vizează atingerea diverselor obiective, inclusiv informatizarea proceselor de producție și management.

O altă caracteristică a GIS este că este un sistem informațional integrat. Sistemele integrate sunt construite pe principiile de integrare a tehnologiilor diferitelor sisteme. Ele sunt adesea folosite în atât de multe domenii diferite încât numele lor adesea nu descrie toate capacitățile și funcțiile lor.

Tehnic include sisteme automate de cercetare științifică (ASRS), sisteme de proiectare asistată de calculator (CAD), sisteme flexibile de producție (GPS), complexe robotizate (RTC) etc.

În prezent, în conformitate cu cerințele noilor tehnologii informaționale, se creează și funcționează multe sisteme de control, legate de necesitatea afișării informațiilor pe o hartă electronică.

Aceste sisteme de control reglementează activitățile sistemelor tehnice și sociale care funcționează într-un anumit spațiu operațional (geografic, economic etc.) cu o natură spațială clar definită. La rezolvarea problemelor de reglementare socială și tehnică, sistemele de management folosesc o mulțime de informații spațiale: topografie, hidrografie, infrastructură, comunicații, localizarea obiectelor.

Tehnologii geoinformatice sunt destinate introducerii pe scară largă în practică a metodelor și instrumentelor de lucru cu date spațio-temporale, prezentate sub forma unui sistem de hărți electronice, și a mediilor orientate pe subiect pentru prelucrarea informațiilor eterogene pentru diverse categorii de utilizatori.

Clasa principală de date ale sistemelor de informații geografice (GIS) sunt datele de coordonate, care conțin informații geometrice și reflectă aspectul spațial. Principalele tipuri de date de coordonate: punct (noduri, vârfuri), linie (deschisă), contur (linie închisă), poligon (zonă, regiune). În practică, un număr mai mare de date sunt folosite pentru a construi obiecte reale (de exemplu, un nod atârnând, un pseudo-nod, un nod normal, un înveliș, un strat etc.).

Tehnologii geoinformatice

GIS, sau Sistemele de Informații Geografice, sunt sisteme informatice care vă permit să lucrați eficient cu informații distribuite spațial. Sunt o extensie firească a conceptului de Baze de date, completându-le cu claritatea prezentării și capacitatea de a rezolva probleme de analiză spațială.

În aproape orice domeniu de activitate întâlnim informații de acest fel, prezentate sub formă de hărți, planuri, diagrame, diagrame etc. Aceasta poate fi o hartă de metrou sau un plan de construcție, o hartă de monitorizare a mediului a teritoriului sau o diagramă. a relațiilor dintre birourile companiei, un atlas de cadastru funciar sau o hartă a resurselor naturale și multe, multe altele. GIS face posibilă acumularea și analizarea unor astfel de informații, găsirea rapidă a informațiilor necesare și afișarea lor într-o formă ușor de utilizat. Utilizarea tehnologiilor GIS poate crește dramatic eficiența și calitatea muncii cu informații distribuite spațial în comparație cu metodele tradiționale „de hârtie”.

Avantajele tehnologiilor informaționale geografice. Folosind tehnologiile GIS, ai ocazia de a: crește semnificativ eficiența tuturor etapelor de lucru cu date distribuite spațial, de la introducerea informațiilor inițiale, analiza acestora și până la dezvoltarea unei soluții specifice; utilizați instrumente moderne de geodezie electronică și sisteme de poziționare globală (GPS) pentru a introduce și actualiza informații în baza de date, ceea ce înseamnă a avea în permanență cele mai exacte și actualizate informații; asigurarea competenței înalte a specialiștilor care dezvoltă software pentru sisteme GIS; pentru a utiliza, de exemplu, programe pentru calcularea răspândirii poluării, nu este necesar să aveți un fundal matematic.

Domenii de aplicare a tehnologiilor informaţionale geografice. Domeniile de aplicare a GIS astăzi sunt extrem de diverse: managementul terenurilor, controlul resurselor, ecologie, management municipal, transport, economie, probleme sociale și multe altele. În Rusia există o creștere explozivă a interesului pentru aceste tehnologii.

În mod tradițional, tehnologiile GIS sunt utilizate în cadastrul funciar, cadastrul resurselor naturale, ecologie, imobiliare și alte domenii care necesită management operațional al resurselor și luare a deciziilor. În zilele noastre se introduc tot mai mult sisteme GIS de utilizare în masă, precum planurile electronice ale orașelor, modelele de trafic etc.. Potrivit unor estimări, până la 80-90% din toate informațiile cu care ne ocupăm de obicei pot fi prezentate sub forma a GIS.GIS - aceasta este o etapă logică pe calea tranziției către tehnologia de procesare a informațiilor fără hârtie, deschizând noi posibilități largi de manipulare a datelor cu referință spațială.

« Geomatică- o disciplină modernă care combină colectarea, modelarea, analiza și gestionarea datelor cu referință spațială (lucrează cu date identificate în funcție de locațiile lor). Pe baza progreselor în geografie și geodezie, geomatica folosește senzori terestre, maritime, aerieni și prin satelit pentru a obține date spațiale și legate de spațiu. Aceasta implică procesul de conversie a datelor cu referințe spațiale cu anumite caracteristici de acuratețe din diverse surse în sisteme de informații convenționale.” Dorința de integrare a cunoștințelor este atât de mare încât a dus la apariția unor noi direcții, dintre care una este „geomatica”. Acest termen combină geoștiințele, matematica și informatica.

Există adesea un semn egal între geomatică și geoinformatică. Geomatica, prin definiție, este o disciplină științifică și tehnică care vizează rezolvarea problemelor realității bazate pe geoinformații, i.e. informații legate de sistemul geomatic (informații geografice). Geomatica include discipline precum matematica, fizica, informatica, cartografia, geodezia, fotogrammetria si teledetecția. Geomatica este un domeniu de activitate științifică și tehnică care, pe baza unei abordări sistemice, integrează toate mijloacele de colectare și gestionare a datelor coordonate spațial utilizate pentru producerea și gestionarea informațiilor coordonate spațial. Geomatica este un domeniu al științei și tehnologiei care se ocupă cu utilizarea tehnologiei informației și a comunicațiilor pentru a colecta, stoca, analiza, prezenta, disemina și gestiona informații coordonate spațial pentru a sprijini luarea deciziilor. Geomatică este știința și tehnologia care studiază natura și structura informațiilor spațiale, metodele de colectare, organizare, clasificare, evaluare, analiză, gestionare, afișare și difuzare a acesteia, precum și infrastructura necesară pentru utilizarea optimă a acestor informații.

Curriculumul de geomatică include 4 secțiuni principale:

Colectarea datelor - sondaje de teren, fotogrammetrie, cartografiere derivată, georeferențiere, teledetecție, sisteme de poziționare globală.

Prelucrare - calcule, evaluare, interpretare, analiza, controlul calitatii, stocarea datelor

Management - fuziunea datelor, editare, modelare, planificare, luare a deciziilor, marketing, analiza calitatii, cadru legal, interactiune client (utilizator), standarde de transfer de date, drepturi de autor

Diseminare - realizarea de hărți, planuri, diagrame, rapoarte, modele digitale, obținerea de informații socio-economice coordonate, afișare pe ecran, proiectare, distribuire a datelor etc.

Pentru a gestiona eficient regiunile, este necesar să existe informații fiabile și cuprinzătoare despre starea și potențialul lor economic, inclusiv prezența și distribuția resurselor minerale, forestiere, de apă și terenuri, dezvoltarea economică a teritoriilor, amplasarea întreprinderilor industriale și agricole, așezarea populației, dezvoltarea rețelei de drumuri, comunicații și alte componente ale infrastructurii, starea de mediu a teritoriilor și alte informații necesare pentru luarea deciziilor în cunoștință de cauză.

În Rusia, se disting următoarele niveluri teritoriale de aplicare a GIS:

Nivel global – Rusia pe o scară de fond globală și eurasiatică 1:45.000.000 – 1:100.000.000;

Nivel integral rusesc - întreg teritoriul țării, inclusiv apele de coastă și zonele de frontieră, scară 1:2.500.000 - 1:20.000.000;

Nivel regional – mari regiuni naturale și economice, subiecte federale, scară 1:500.000 – 1:4.000.000;

Nivel local - regiuni, raioane, parcuri naționale, zone de situații de criză - 1:50.000 - 1.000.000;

Nivel municipal - orașe, zone urbane, zone suburbane, la scară 1:50.000 și mai mare.

Problemele GIS ale Federației Ruse includ:

Nu există un sistem care să îndeplinească cerințele moderne de a furniza organelor guvernamentale informațiile necesare pentru gestionarea eficientă a dezvoltării teritoriale;

Nivel scăzut de automatizare în colectarea, prelucrarea, actualizarea și transmiterea informațiilor, prezența barierelor interdepartamentale, ceea ce face dificilă recepția la timp a informațiilor de către autoritățile publice. Sistemele departamentale existente în prezent pentru colectarea și analiza datelor privind anumite tipuri de obiecte de management sunt fragmentate organizatoric și metodologic, ceea ce nu permite o interacțiune eficientă la luarea și justificarea unor decizii specifice de management privind dezvoltarea teritoriilor. Orice proiect GIS dezvoltat la nivel de district, oraș sau regional se confruntă cu necesitatea unor costuri semnificative pentru colectarea datelor primare. Pentru majoritatea utilizatorilor GIS, costurile de colectare a datelor sunt prohibitive (până la 80% din costurile totale);

Lipsa tehnologiilor reale de actualizare a datelor. Actualizarea datelor necesită, de asemenea, costuri materiale semnificative, cu toate acestea, fără un sistem dezvoltat de actualizare a datelor, orice GIS este neviabil. Prin urmare, atunci când se creează un GIS, este necesar să se dezvolte cu atenție tehnologia de actualizare a datelor. Dezvoltarea sectoarelor de piață legate de primirea și utilizarea datelor de sondare și a altor geodate nu este posibilă fără rezolvarea problemelor actualizării automate a datelor;

Nu există standarde naționale pentru clasificarea și codificarea informațiilor topografice, pentru formatele pentru schimbul de date topografice digitale, care pot necesita costuri suplimentare serioase atunci când se combină GIS local, de exemplu departamental, într-un GIS național.

Strategia de stat a Federației Ruse în domeniul GIS este determinată de Decretul Guvernului Federației Ruse din 16 ianuarie 1995 N40 „Cu privire la organizarea muncii pentru crearea unui sistem de geoinformații pentru organismele guvernamentale”. Conceptul de creație GIS pentru autoritățile de stat ale regiunii (regiunii) prevede punerea în aplicare a măsurilor de introducere a modernului tehnologiilor informaţionale geografice pentru o analiză cuprinzătoare a informațiilor multidimensionale, eterogene atunci când se rezolvă problemele de gestionare a dezvoltării unei regiuni (regiuni) și a teritoriilor acesteia, pentru a forma un spațiu geoinformațional unificat.

În prezent, peste 100 de organizații și firme distribuie sisteme interne și străine în Rusia pentru crearea de tehnologii GIS. Aceste sisteme diferă în funcție de scop, funcționalitate, resurse de calcul necesare și cost. Majoritatea sistemelor de instrumente sunt orientate spre PC.

În funcție de amploarea capacităților, GIS-urile de uz general sunt împărțite în sisteme cu funcții complete și sisteme de vizualizare cartografică. Sistemele de vizualizare cartografică sunt numite sisteme de informare geografică desktop sau personală, au o complexitate și un cost mai puține, sunt concentrate pe resursele de calcul ale calculatoarelor personale, deși au capacități analitice limitate și capacități de editare slabe ale bazei cartografice. GIS cu funcții complete sunt complexe, funcționează satisfăcător în totalitate doar pe stațiile de lucru și permit crearea de sisteme informaționale geografice orientate către probleme cu instrumente dezvoltate de analiză spațială, ceea ce este important, de exemplu, pentru serviciile municipale și urbane atunci când se rezolvă problemele din domeniul ecologie.

Cele mai dezvoltate GIS cu funcții complete includ produse software de la ESRI USA (ARC/INFO), Micro-station USA (MGE Intergraph) și un pachet de la Siemens Nixdorf Germania (SICAD). Sistemul US ERDAS Imagine este considerat lider în domeniul sistemelor de procesare a imaginilor aerospațiale. Printre GIS-urile interne se numără editorul topologic vectorial GeoDraw și instrumentul pentru construcția compozițională a hărților digitale și analiza lor GeoGraph.

Lista de GIS desktop include software-ul ARC View (ESRI) și Maplnfo. De exemplu, ARC View vă permite să creați sisteme de aplicații independente orientate spre probleme și să rezolvați probleme de management municipal, planificare urbană și ecologie. Pe baza acestuia, se creează un GIS pentru monitorizarea incendiilor forestiere din Rusia, un sistem informatic pentru monitorizarea mediului la Moscova. Este, de asemenea, utilizat în sistemul informatic al Ministerului rus al situațiilor de urgență. ARC View GIS adoptă o abordare orientată pe obiecte a managementului informațiilor geografice și se apropie din ce în ce mai mult de funcționalitatea sistemelor cu funcții complete, păstrând în același timp toate beneficiile unui GIS desktop. Vă permite să analizați informații cu construcția de grafice și diagrame, să convertiți direct proiecțiile hărții în timp ce lucrați cu o hartă, să combinați interogări logice, spațiale complexe, interogări prin tabele, diagrame și grafice.

GIS-ul Rusiei ca sistem și metodologia sa sunt îmbunătățite și dezvoltate în următoarele direcții:

Dezvoltarea teoriei și practicii sistemelor informaționale;

Studiul și generalizarea experienței în lucrul cu date spațiale;

Cercetare și dezvoltare de concepte pentru crearea unui sistem de modele spațiu-timp;

Îmbunătățirea tehnologiilor pentru producția automată de carduri electronice și digitale;

Dezvoltare de tehnologii pentru prelucrarea datelor vizuale;

Dezvoltarea de metode de sprijinire a deciziei bazate pe informații spațiale integrate;

Intelectualizarea GIS.

Geomarketing

Geomarketingul este un concept care combină un anumit set de instrumente și metode de colectare, prelucrare, analiza și vizualizare a informațiilor spațiale pentru obiectivele operaționale și strategice ale companiilor.

Metodologia de geomarketing se bazează pe metodologia de marketing informațional. Sistemele informaționale de geomarketing au apărut pe baza integrării cu sistemele informaționale de marketing.

Sistemele de informații de geomarketing funcționează cu date localizate spațial, care oferă:

Identificarea tiparelor ascunse în comportamentul cererii de produse în context spațio-temporal;

Abilitatea de a utiliza analiza spațială a obiectelor pentru a identifica proprietățile și relațiile lor care nu sunt vizibile în timpul analizei convenționale, de exemplu, folosind date tabulare;

Integrarea globală a datelor, permițând un studiu colectiv, cuprinzător al obiectelor și fenomenelor;

Aplicarea metodelor vizuale de prezentare și prelucrare a informațiilor statistice.

Cu alte cuvinte, geomarketing-ul este benefic atunci când este utilizat ca tehnologie eficientă a informațiilor de piață.

Tipuri de geomarketing:

- geomarketing de locuri, include geomarketing de locuințe (dezvoltare, oferte de vânzare sau închiriere...), zone de dezvoltare economică (dezvoltare de șantiere, închiriere și vânzare de fabrici, magazine etc.), geomarketing de investiții în terenuri imobiliare, zone de agrement și turism;

- geomarketingul resurselor naturale include dezvoltarea economică, vânzarea și atragerea de investiții în formațiuni regionale de resurse naturale;

- stimularea geomarketingului un set de măsuri depășește atitudinea negativă față de bunurile și serviciile GIS;

- geomarketing de dezvoltare dezvoltă cererea pentru noi produse GIS (indivizi, organizații și societate în ansamblu);

- gaomarketing politic nu are ca scop crearea sau satisfacerea cererii pentru produse specifice, ci satisfacerea dorintelor politice.

Probleme rezolvate de geomarketing pentru o rețea comercială și de retail distribuită geografic:

Planificarea optimă a unei rețele de retail și servicii;

Deschiderea unui punct de vânzare cu amănuntul în locația optimă, ținând cont de criteriile de accesibilitate, acoperire maximă a consumatorilor, reședința și fluxurile acestora;

Managementul sortimentului de marfuri si promovarea intreprinderii comerciale;

Colectarea și actualizarea promptă a informațiilor despre piețe și întreprinderi competitive.

Atunci când alegeți o nouă locație pentru o întreprindere comercială, se efectuează un complex de geoinformații, analize economice și statistice folosind imagini satelitare de înaltă rezoluție ale Pământului. Se iau în considerare infrastructura existentă a companiei, indicatorii socio-economici externi, mediul competitiv etc.:

1. Evaluarea atractivității locului.

1.1 Populația totală pe zone de accesibilitate la transport.

1.2 Numărul populației economic active (16-60 ani).

1.3 Evaluarea nivelului de venit al rezidenților din zona de accesibilitate la transport de 15 minute.

1.4 Evaluarea rețelei de transport și a fluxurilor de trafic.

1.5 Evaluarea fluxurilor pietonale.

2. Analiză competitivă în zona de disponibilitate de 15 minute.

2.1 Evaluarea concurenților principali pe zonă.

2.2 Comparația densității concurenților în funcție de zone. Descrierea situatiei concurentiale.

3. Prognoza de dezvoltare a scopului functional al teritoriilor din cadrul zonelor.

3.1 Evaluarea actuală a infrastructurii.

3.2 Evaluarea intensității construcțiilor rezidențiale.

3.3 Evaluarea intensității construcției de instalații comerciale, de divertisment și sportive.

3.4 Evaluarea dezvoltării infrastructurii.

3.5 Prognoza modificărilor numărului de consumatori.

De exemplu, atunci când evaluați atractivitatea unui loc, ar trebui să acordați atenție următoarelor caracteristici ale zonei adiacente magazinului:

Direcția fluxului de trafic al rezidenților și capacitatea de redirecționare a acestor fluxuri prin crearea, de exemplu, de treceri de pietoni și semafoare suplimentare, circulație pe sens unic de mașini etc.;

Disponibilitate de acces convenabil și parcare completă în conformitate cu formatul magazinului;

Disponibilitatea trotuarelor, gazonului, iluminatului stradal etc. conform imaginii magazinului de deschidere;

Abordare convenabilă (acces) la magazin pentru clienți - eliminarea concurenței cu mașinile care se apropie ale altor clienți și locuitorii caselor din apropiere;

Comoditate pentru operațiunile de descărcare și încărcare;

Disponibilitatea unor zone potrivite pentru tranzacționare off-site și promoții pentru a atrage interesul cumpărătorilor;

Fără obiecte învecinate nedorite.