Версия 14:30, 15 августа 2010

Гипермаркет знаний>>Информатика>>Информатика 11 класс>>Информатика: Геоинформационные системы

                                                               Геоинформационные системы

      Цель этого параграфа — познакомить вас с новейшим классом информационных систем, интенсивно развивающихся в настоящее время. Специалисты предсказывают этим системам большое будущее.

     Огромное количество информации , необходимой в самых разных сферах человеческой деятельности, привязано к определенной точке на географической карте. Приведем примеры.

     Представим себе информационную систему большого города, обеспечивающую информацией городские власти, органы охраны правопорядка, транспортников, энергетиков, связистов, торговлю, медицинские службы, образование и прочее, и прочее.

     Практически каждый раз, запрашивая информацию или вводя новые данные, мы должны ответить на вопрос, а где же находится то или иное учреждение, как к нему проехать? Скорая помощь получила вызов — важно прежде всего знать, где ждут помощи. Ищем школу для ребенка — интересуемся, где расположена школа и как туда проехать общественным транспортом.

     Прорыв трубы город ского коллектора — необходима информация, о том, где это случилось и как туда проехать. Соответствующая информационная система, представляющая собой совокупность баз данных и географических карт (или схем), причем такая, что каждая база данных привязана к точке на карте и представляет собой муниципальную геоипформационкую систему [ГИС). В настоящее время муниципальные ГИС создаются во многих городах России.

     На уровне региона или государства в целом информация столь велика по объему и столь многообразна, что целесообразно строить тематические ГИС. Так, в настоящее время в нашей стране создается государственный земельный кадастр — информационная система, содержащая реестр сведений о земле, находящейся в хозяйственном обороте (сельскохозяйственном , промышленном и так далее). Очевидно, что без привязки к карте такой кадастр создать невозможно.

     Другой пример — ГЙС «Черное море '»', созданная несколько лет назад усилиями прилегающих к этому морю стран. Эта ГИС включает огромный объем картографической информации (более 2000 карт) и привязанные к этим картам базы данных по геологии, метеорологии, рыбным запасам, загрязнениям и так далее.

     Типовая структура ГИС изображена на рис. 1.20.
 

 

                           Рис, 1.20. Типовая структура ГИС

      Современная ГИС является многослойной, то есть содержит несколько слоев географических карт, связанных друг с другом (например, имеющих разные масштабы). К каждому слою может быть подключено несколько таблиц баз данных, и наоборот, каждая таблица может быть подключена к нескольким слоям.

      Для создания ГИС существует большое число отечественных  и  зарубежных  инструментальных   программные средств. Наиболее простые из них могут работать на персональных компьютерах, и с их помощью можно создавав практически полезные программы.

     Следует понимать, что графическая информация, xpaнимая в ГИС, не является статичной. Она часто подвергается манипуляциям типа «растянуть», «сжать» и более сложные и поэтому хранится, как правило, в векторном (а не растровом) формате. Если исходная карта вводится в компьютер путем сканирования, то первоначальный растровый формат изображения подвергается специальной обработке, называвмой векторизацией, то есть между линиями и точками, составляющими изображение, устанавливаются геометрические и формульные соотношения.

     Создание ГИС не является той задачей, которая може быть решена на школьном уроке. Однако знакомство с лростейшими готовыми программами этого класса и работе с ними не представляется сложной. Убедимся в этом на примере одной из наиболее доступных ГИС, называемой «Карт'Москвы».

     Настольная ГИС «Карта Москвы» распространяется на дисках CD-ROM; одна из ее версий расположена в открытом доступе на сайте информационно-поисковой системы «Рамблер» по адресу www.rambler.ru/map.

    ГИС «Карта Москвы» (рис. 1.21) обладает стандартными возможностями навигации и масштабирования; кроме того, эта карта:

    •  связана с базами данных, то есть позволяет отображать объекты разных сфер жизни города;

    •  может быть персонифицирована, то есть на ней можно отобразить только интересующие вас объекты;

    •  поддерживает функцию поиска по названиям улиц, адресам, названиям объектов и организаций, роду деятельности и близлежащим объектам;

      Кратко опишем основные режимы пользовательской работы с ГИС.

     Навигация. Имеется два средства навигации: сама карта, расположенная в центре страницы, и Навигатор, который находится на панели Сервисы справа от карты. Красный прямоугольник на Навигаторе отмечает положение фрагмента, показанного на большой карте. Щелчок мыши по любой точке карты либо Навигатора приводит к перемещению выбранной точки в центр отображаемого участка карты.

     Вокруг карты расположены стрелки. Нажатие на них вызывает перемещение фрагмента карты в направлении, указанном стрелками.

     С помощью раскрывающегося списка При нажатии на карту масштаб можно отобразить участки карты в разных масштабах.

        Возможные варианты:

     •  Сохранить — производится перемещение указанного мышью фрагмента в центр отображаемого участка карты; изменения масштаба при этом не происходит;

     •  Увеличить — увеличивается масштаб карты, то есть выбранный участок выводится более подробно;

     •  Уменьшить — масштаб карты уменьшается;

     •  Увеличить до max — максимально увеличивается отображаемый участок карты;

     •  Уменьшить до min — этот пункт позволяет увидеть карту в наименьшем масштабе.
 
КАРТА МОСКВЫ
 

%    Сервисы
 

 




б

А,    г.
 


\ у*
У   ^ В
 

«   ^>    ЛЛ
 
■fir1
 



ч \
 

 



3 ..
 
Иа Рамблере

• Ну.
Виаю
 
О     ?4
 
Рис. 1.21. Рабочее окно ГИС «Карга Москвы-
 
Работа со слоями. Объекты, информацию о которых со¬держит ГИС, объединены в тематические группы — слои. Можно выбирать слои, которые будут отображаться на кар¬те Москвы. Список названий всех доступных объектов на¬ходится в рабочем окне программы ниже карты. Каждому объекту соответствует символ, который отображается на карте.
Чтобы включить объект в карту* нужно выбрать его из списка и щелкнуть по кнопке Обновить.
Щелкнув мышью по названию объекта в списке, можно получить список всех объектов.
Щелкнув мышью по объекту на карте, можно получить информацию по выбранному объекту. По различным слоям выдается разная информация, но, как правило, выдается название объекта и его адрес.
Адресный поиск. В поле Поиск по адресу следует на¬брать несколько букв, с которых начинается название нуж¬ной улицы или название улицы полностью, и щелкнуть по кнопке Найти. Появится список улиц, названия которых удовлетворяют условию поиска* Щелкнув мышью по назва¬нию нужной улицы, получим список домов, которые нахо¬дятся на данной улице. Щелкнем по нужному номеру дома, и на карте красным цветом отобразится интересующий нас адрес.
Поиск в окрестностях. Для проведения поиска в окрест¬ностях необходимо выбрать ссылку Поиск в окрестностях на панели Сервисы. В этом режиме работы можно выбрать объ¬екты, которые вы хотели бы найти, с помощью списка Про¬извести выборку по, задать Радиус выборки, в пределах ко¬торого требуется выполнить поиск объектов. Щелкнув мышью по заданной точке, получим интересующую нас ин¬формацию: карту с нанесенными на ней объектами. Под картой будет отображен список найденных объектов. Нажав на название объекта из списка, вы получите детальную карту окрестностей данного объекта.
Нанесение собственных объектов. Система позволяет на¬носить собственные объекты на карту. Для этого необходимо выбрать на панели Сервисы пункт Поставить точку, задать
форму, цвет, размер, надпись, Затем щелчком мыши следу¬ет поместить значок в нужное место карты.
Коротко о главном


Геоинформационня система (ГИС) — компьютерная ин¬формационно-справочная система, содержащая информа¬цию, «привязанную» к карте местности.
Существуют ГИС разных масштабов: муниципальные, ре¬гиональные, государственные, международные*
ГИС состоит из многослойной системы карт и баз данных* связанных с этими картами.
Графическая информация в ГИС хранится в векторном формате, что позволяет манипулировать изображением (сжимать, растягивать и пр.).
Примером общедоступной ГИС является «Карга Москвы»*

Вопросы и задания


1.    а) Назовите возможные области практического применения
ГИС.
б)    Что такое Навигатор?
в)    Какая информация включается в ГИС?
г)    Что такое «векторизация»? В чем смысл использования этой
процедуры в ГИС?
2.    Какие основные режимы работы возможны с ГИС типа «Карта города»?
3.    Попробуйте описать основные «точки» навигации для поиска своего города на электронной карте России.

Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Информатика и ИКТ, 11

Отослано читателями из интернет-сайтов

Содержание урока
 конспект урока                       
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников
 
Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 
 
Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.