Географическая информационная система

Базовая концепция ГИС

Географической информационной системы ( ГИС ) является осмысляется структура , которая обеспечивает возможность захвата и анализа пространственных и географических данных . ГИС-приложения (или ГИС-приложения) - это компьютерные инструменты, которые позволяют пользователю создавать интерактивные запросы (пользовательские поисковые запросы), хранить и редактировать пространственные и непространственные данные, анализировать вывод пространственной информации и визуально обмениваться результатами этих операций. представляя их в виде карт. ^{[1] [2] [3]}

Географическая информатика (или GIScience) - научное изучение географических концепций, приложений и систем - также обычно инициализируется как ГИС. ^[4]

Географические информационные системы используются в различных технологиях, процессах, методах и методах. Он связан с различными операциями и многочисленными приложениями, которые касаются: проектирования, планирования, управления, транспорта / логистики, страхования, телекоммуникаций и бизнеса. ^[2] По этой причине ГИС и приложения для анализа местоположения лежат в основе сервисов с поддержкой определения местоположения, которые полагаются на географический анализ и визуализацию.

ГИС предоставляет возможность связывать ранее несвязанную информацию, используя местоположение в качестве «ключевой индексной переменной». Местоположения и экстенты, которые находятся в пространстве-времени Земли , могут быть записаны через дату и время появления, а также координаты x, y и z ; представляющие долготу ( x ), широту ( y ) и высоту ( z ). Все наземные пространственно-временные привязки местоположения и протяженности должны быть связаны друг с другом и, в конечном счете, с «реальным» физическим местоположением или протяженностью. Эта ключевая характеристика ГИС начала открывать новые возможности для научных исследований и исследований.

История и развитие [ править ]

Фраза «географическая информационная система» была придумана Роджером Томлинсоном в 1968 году, когда он опубликовал научную статью «Географическая информационная система для регионального планирования». ^[5] Томлинсону, признанному «отцом ГИС», ^[6] приписывают возможность создания первой компьютеризированной ГИС в результате его работы над Географической информационной системой Канады в 1963 году. В конечном итоге Томлинсон создал основу для базы данных которая могла хранить и анализировать огромные объемы данных; что привело к тому, что канадское правительство смогло реализовать свою Национальную программу управления землепользованием. ^{[7] [6]}

Один из первых известных примеров использования пространственного анализа пришел из области эпидемиологии в «Доклад о марше и эффетах холера в Париже и департаменте Сены » (1832). ^[8] Французский географ и картограф , Чарльз Picquet , создал карту с изложением сорок восемь округов в Париже , используя полутоновые цветные градиенты, чтобы обеспечить визуальное представление для числа зарегистрированных случаев смерти от холеры , на каждые 1000 жителей.

В 1854 году эпидемиолог и врач Джон Сноу смог определить источник вспышки холеры в Лондоне с помощью пространственного анализа. Сноу удалось добиться этого, нанеся на карту местности местонахождение каждого пострадавшего, а также близлежащие источники воды. После того, как эти точки были отмечены, он смог определить источник воды в кластере, ответственный за вспышку. Это было одно из первых успешных применений географической методологии для определения источника вспышки в эпидемиологии. Хотя основные элементы топографии и тематики существовали ранее в картографии.Карта Сноу была уникальной из-за использования им картографических методов не только для изображения, но и для анализа скоплений географически зависимых явлений.

В начале 20 века появилась фотоцинкография , которая позволила разбивать карты на слои, например, один слой для растительности, а другой - для воды. Это особенно использовалось для печати контуров - рисование их было трудоемкой задачей, но наличие их на отдельном слое означало, что над ними можно было работать без других слоев, чтобы запутать рисовальщика . Первоначально эта работа была нарисована на стеклянных пластинах, но позже на пластиковой пленке.была представлена, с такими преимуществами, как легкость, меньшее пространство для хранения и меньшая хрупкость. Когда все слои были закончены, они были объединены в одно изображение с помощью большой технологической камеры. Как только появилась цветная печать, идея слоев также использовалась для создания отдельных печатных форм для каждого цвета. Хотя использование слоев намного позже стало одной из основных характерных черт современной ГИС, только что описанный фотографический процесс сам по себе не считается ГИС - карты были просто изображениями без базы данных, с которой можно было бы связать их.

На заре ГИС следует отметить два дополнительных события: публикацию Яна МакХарга « Дизайн с природой» ^[9] и ее метод наложения карты и введение уличной сети в систему DIME (двойное независимое кодирование карт) Бюро переписи населения США. ^[10]

Развитие компьютерного оборудования, стимулированное исследованиями в области ядерного оружия , к началу 1960-х годов привело к появлению универсальных компьютерных "картографических" приложений. ^[11]

В 1960 году первая в мире действующая ГИС была разработана в Оттаве, Онтарио , Канада, федеральным министерством лесного хозяйства и развития сельских районов. Разработанный доктором Роджером Томлинсоном , он назывался Канадской географической информационной системой  (CGIS) и использовался для хранения, анализа и обработки данных, собранных для Канадской земельной инвентаризации  - попытки определить возможности земли для сельских районов Канады путем сопоставления информации о почвы , сельское хозяйство, отдых, дикая природа, водоплавающие птицы , лесное хозяйство и землепользование в масштабе 1: 50 000. Для анализа разрешений был также добавлен рейтинг классификации.

CGIS была усовершенствованием по сравнению с приложениями «компьютерного картографирования», поскольку она предоставляла возможности для наложения, измерения и оцифровки / сканирования. Он поддерживал национальную систему координат, охватывающую континент, закодировал линии как дуги, имеющие истинную встроенную топологию, и хранил атрибуты и информацию о местоположении в отдельных файлах. В результате Томлинсон стал известен как «отец ГИС», особенно за использование наложений для продвижения пространственного анализа конвергентных географических данных. ^[12]

CGIS просуществовала до 1990-х годов и создала большую цифровую базу данных земельных ресурсов в Канаде. Он был разработан как система на базе мэйнфрейма для поддержки планирования и управления ресурсами на федеральном и региональном уровнях. Его сильной стороной был общеконтинентальный анализ сложных наборов данных . CGIS никогда не поступала в продажу.

В 1964 году Ховард Т. Фишер основал Лабораторию компьютерной графики и пространственного анализа в Гарвардской высшей школе дизайна (LCGSA 1965–1991), где был разработан ряд важных теоретических концепций обработки пространственных данных и которые к 1970-м годам распространились оригинальный программный код и системы, такие как SYMAP, GRID и ODYSSEY, которые служили источниками для последующей коммерческой разработки для университетов, исследовательских центров и корпораций по всему миру. ^[13]

К концу 1970-х годов две общедоступные ГИС-системы ( MOSS и GRASS GIS ) находились в разработке, а к началу 1980-х годов M&S Computing (позже Intergraph ) вместе с Bentley Systems Incorporated для  платформы САПР , Институтом исследования систем окружающей среды ( ESRI ), CARIS  (Computer Aided Resource Information System), MapInfo Corporation и ERDAS (Earth Resource Data Analysis System) выступили в качестве коммерческих поставщиков программного обеспечения ГИС, успешно включив многие функции CGIS, сочетая подход первого поколения к разделению пространственной и атрибутивной информации со вторым. генерационный подход к организации данных атрибутов в структуры базы данных.^[14]

В 1986 году для операционной системы DOS была выпущена первая настольная ГИС-система - система отображения и анализа карт (MIDAS) ^[15] . В 1990 году он был переименован в MapInfo для Windows, когда был перенесен на платформу Microsoft Windows . Это положило начало процессу переноса ГИС из исследовательского отдела в бизнес-среду.

К концу 20-го века стремительный рост различных систем был консолидирован и стандартизирован на относительно небольшом количестве платформ, и пользователи начали исследовать возможность просмотра данных ГИС через Интернет , требуя формата данных и стандартов передачи. В последнее время растет число бесплатных пакетов ГИС с открытым исходным кодом, работающих в различных операционных системах, и их можно настроить для выполнения конкретных задач. Все чаще геопространственные данные и картографические приложения становятся доступными через World Wide Web (см. Список программного обеспечения ГИС § ГИС как услуга ). ^[16]

Методы и технологии [ править ]

Современные ГИС-технологии используют цифровую информацию, для чего используются различные методы создания цифровых данных. Самый распространенный метод создания данных - это оцифровка , когда бумажная карта или план съемки переносятся на цифровой носитель с помощью программы САПР и возможностей географической привязки. Благодаря широкой доступности орто-ректифицированных изображений (со спутников, самолетов, геликитов и БПЛА), оцифровка с головы до ног становится основным средством извлечения географических данных. Оцифровка Heads-up включает отслеживание географических данных непосредственно поверх аэрофотоснимков вместо традиционного метода отслеживания географической формы на отдельном оцифровывающем планшете.(оцифровка вниз головой). При оцифровке «сверху вниз» или оцифровке вручную используется специальное магнитное перо или стилус, которые вводят информацию в компьютер для создания идентичной цифровой карты. В некоторых планшетах вместо стилуса используется инструмент, похожий на мышь, называемый шайбой. ^{[17] [18]} У шайбы есть маленькое окошко с перекрестием, которое позволяет более точно определять особенности карты. Хотя оцифровка "голова вниз" используется чаще, она по-прежнему полезна для оцифровки карт низкого качества. ^[18]

Геообработка - это операция ГИС, используемая для управления пространственными данными. Типичная операция геообработки принимает входной набор данных , выполняет операцию с этим набором данных и возвращает результат операции в виде выходного набора данных. Общие операции геообработки включают наложение географических объектов, выбор и анализ объектов, обработку топологии, обработку растров и преобразование данных. Геообработка позволяет определять, управлять и анализировать информацию, используемую для принятия решений. ^[19]

Связь информации из разных источников [ править ]

ГИС использует пространственно-временное ( пространственно-временное ) местоположение в качестве ключевой индексной переменной для всей другой информации. Подобно тому, как реляционная база данных, содержащая текст или числа, может связывать множество различных таблиц с помощью общих ключевых индексных переменных, ГИС может связывать в противном случае несвязанную информацию, используя местоположение в качестве ключевой индексной переменной. Ключ - это местоположение и / или протяженность в пространстве-времени.

Любая переменная, которая может быть расположена в пространстве, а все чаще и во времени, может быть указана с помощью ГИС. Местоположение или протяженность в пространстве-времени Земли могут быть записаны как даты / время появления и координаты x, y и z, представляющие долготу , широту и высоту , соответственно. Эти координаты ГИС могут представлять другие количественные системы пространственно-временной привязки (например, номер кадра фильма, станцию ​​измерения потока, отметку мили на шоссе, контрольный ориентир геодезиста, адрес здания, перекресток улиц, входные ворота, зондирование глубины воды, чертеж POS или САПР происхождение / единицы). Единицы измерения, применяемые к записанным пространственно-временным данным, могут сильно различаться (даже при использовании одних и тех же данных, см.картографические проекции ), но все наземные пространственно-временные привязки местоположения и протяженности в идеале должны быть связаны друг с другом и, в конечном итоге, с «реальным» физическим местоположением или протяженностью в пространстве-времени.

Связанные с точной пространственной информацией, можно проанализировать, интерпретировать и представить невероятное разнообразие реальных и прогнозируемых прошлых или будущих данных. ^[20] Эта ключевая характеристика ГИС начала открывать новые возможности для научных исследований поведения и моделей реальной информации, которые ранее не подвергались систематической корреляции .

Неопределенности ГИС [ править ]

Точность ГИС зависит от исходных данных и от того, как они закодированы для обращения к данным. Геодезисты смогли обеспечить высокий уровень точности позиционирования, используя координаты, полученные с помощью GPS . ^[21] Цифровые изображения местности и аэрофотоснимки высокого разрешения, ^[22] мощные компьютеры и веб-технологии меняют качество, полезность и ожидания от ГИС, чтобы служить обществу в больших масштабах, но, тем не менее, есть и другие исходные данные, которые влияют на ГИС в целом. точности, как бумажные карты, хотя они могут иметь ограниченное применение для достижения желаемой точности.

При разработке цифровой топографической базы данных для ГИС топографические карты являются основным источником, а аэрофотосъемка и спутниковые изображения являются дополнительными источниками для сбора данных и определения атрибутов, которые могут быть нанесены на карту слоями поверх факсимиле местоположения в масштабе. Масштаб карты и тип представления географической области визуализации или картографическая проекция являются очень важными аспектами, поскольку информационное наполнение зависит в основном от набора масштабов и, как следствие, возможности расположения представлений карты. Чтобы оцифровать карту, карту необходимо проверить в пределах теоретических размеров, затем отсканировать в растровый формат, и результирующим растровым данным необходимо придать теоретический размер резиновымтехнологический процесс листового покрытия / деформации, известный как географическая привязка .

Количественный анализ карт позволяет сосредоточить внимание на вопросах точности. Электронное и другое оборудование, используемое для измерений в ГИС, намного точнее, чем машины для обычного анализа карт. Все географические данные по своей природе неточны, и эти неточности будут распространяться через ГИС-операции способами, которые трудно предсказать. ^[23]

Представление данных [ править ]

Данные ГИС представляют собой реальные объекты (такие как дороги, землепользование, возвышенность, деревья, водные пути и т. Д.) С цифровыми данными, определяющими сочетание. Реальные объекты можно разделить на две абстракции: дискретные объекты (например, дом) и непрерывные поля (например, количество осадков или высоты). Традиционно существует два широких метода хранения данных в ГИС для обоих типов ссылок на отображение абстракций: растровые изображения и векторные . Точки, линии и многоугольники представляют векторные данные сопоставленных ссылок на атрибуты местоположения.

Новый гибридный метод хранения данных - это метод идентификации облаков точек, которые объединяют трехмерные точки с информацией RGB в каждой точке, возвращая « трехмерное цветное изображение ». Таким образом, тематические карты ГИС становятся все более и более реалистичными и визуально описывающими то, что они намеревались показать или определить.

Список популярных форматов файлов ГИС, таких как шейп-файлы , см. В разделе Форматы файлов ГИС § Популярные форматы файлов ГИС .

Сбор данных [ править ]

Сбор данных - ввод информации в систему - отнимает много времени у специалистов по ГИС. Существует множество методов, используемых для ввода данных в ГИС, где они хранятся в цифровом формате.

Существующие данные, напечатанные на бумаге или карты из ПЭТ пленки, можно оцифровать или отсканировать для получения цифровых данных. Дигитайзер создает векторные данные, когда оператор отслеживает точки, линии и границы многоугольника на карте. В результате сканирования карты получаются растровые данные, которые затем могут быть обработаны для получения векторных данных.

Данные съемки могут быть напрямую введены в ГИС из систем сбора цифровых данных на геодезических инструментах с использованием метода, называемого координатной геометрией (COGO) . Позиции из глобальной навигационной спутниковой системы ( GNSS ), такой как Global Positioning System, также можно собирать и затем импортировать в ГИС. Текущая тенденция в сборе данных дает пользователям возможность использовать полевые компьютеры с возможностью редактировать данные в реальном времени с помощью беспроводных подключений или отключенных сеансов редактирования. ^[24]Это было улучшено доступностью недорогих картографических устройств GPS с дециметровой точностью в реальном времени. Это устраняет необходимость в постобработке, импорте и обновлении данных в офисе после сбора данных на местах. Это включает в себя возможность включать позиции, полученные с помощью лазерного дальномера . Новые технологии также позволяют пользователям создавать карты, а также проводить анализ непосредственно в полевых условиях, что делает проекты более эффективными и более точными.

Данные дистанционного зондирования также играют важную роль в сборе данных и состоят из датчиков, прикрепленных к платформе. Датчики включают камеры, цифровые сканеры и лидары , а платформы обычно состоят из самолетов и спутников . В Англии в середине 1990-х годов гибридные воздушные змеи / воздушные шары, названные геликитами, впервые стали использовать компактные бортовые цифровые камеры в качестве бортовых геоинформационных систем. Программное обеспечение для измерений с самолета с точностью до 0,4 мм использовалось для связывания фотографий и измерения земли. Геликиты недороги и собирают более точные данные, чем самолеты. Геликиты могут использоваться над дорогами, железными дорогами и городами, где использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) запрещено.

В последнее время сбор данных с воздуха стал более доступным с помощью миниатюрных БПЛА и дронов. Например, Aeryon Scout был использован для картирования участка площадью 50 акров с расстоянием от земли до образца 1 дюйм (2,54 см) всего за 12 минут. ^[25]

Большая часть цифровых данных в настоящее время поступает из фотоинтерпретации аэрофотоснимков. Рабочие станции с электронным копированием используются для оцифровки функций непосредственно из стереопар цифровых фотографий. Эти системы позволяют собирать данные в двух и трех измерениях, причем высоты измеряются непосредственно от стереопары с использованием принципов фотограмметрии . Аналоговые аэрофотоснимки необходимо сканировать перед вводом в систему электронного копирования, для высококачественных цифровых фотоаппаратов этот шаг пропускается.

Спутниковое дистанционное зондирование является еще одним важным источником пространственных данных. Здесь спутники используют различные пакеты датчиков для пассивного измерения коэффициента отражения от частей электромагнитного спектра или радиоволн, которые исходят от активного датчика, такого как радар. Дистанционное зондирование собирает растровые данные, которые затем могут быть обработаны с использованием различных каналов для идентификации объектов и классов, представляющих интерес, например земного покрова.

Веб-майнинг - это новый метод сбора пространственных данных. Исследователи создают приложение-поисковый робот для сбора необходимых пространственных данных из Интернета . ^[26] Например, точное географическое местоположение или район проживания квартир можно получить на веб-сайтах, где размещены списки недвижимости.

Когда данные собираются, пользователь должен учитывать, должны ли данные быть получены с относительной или абсолютной точностью, поскольку это может повлиять не только на то, как информация будет интерпретироваться, но и на стоимость сбора данных.

После ввода данных в ГИС данные обычно требуют редактирования, удаления ошибок или дальнейшей обработки. Для векторных данных их необходимо сделать «топологически правильными», прежде чем их можно будет использовать для расширенного анализа. Например, в дорожной сети линии должны соединяться с узлами на перекрестке. Также должны быть устранены такие ошибки, как недолеты и перерегулирования. Для отсканированных карт может потребоваться удаление дефектов на исходной карте из результирующего растра . Например, пятнышко грязи может соединить две линии, которые не следует соединять.

Преобразование из растрового в векторные [ править ]

ГИС может выполнять реструктуризацию данных для преобразования данных в различные форматы. Например, ГИС можно использовать для преобразования карты спутникового изображения в векторную структуру путем создания линий вокруг всех ячеек с одинаковой классификацией, при этом определяя пространственные отношения ячеек, такие как смежность или включение.

Более продвинутая обработка данных может происходить с помощью обработки изображений - техники, разработанной в конце 1960-х годов НАСА и частным сектором для повышения контрастности, передачи ложных цветов и множества других методов, включая использование двумерных преобразований Фурье . Поскольку цифровые данные собираются и хранятся по-разному, два источника данных могут быть несовместимы не полностью. Таким образом, ГИС должна иметь возможность преобразовывать географические данные из одной структуры в другую. При этом неявные предположения, лежащие в основе различных онтологий и классификаций, требуют анализа. ^[27] Объектные онтологии приобрели все большую известность как следствие объектно-ориентированного программирования.и постоянная работа Барри Смита и его сотрудников.

Проекции, системы координат и регистрация [ править ]

Земля может быть представлена ​​различными моделями, каждая из которых может предоставлять различный набор координат (например, широту, долготу, высоту) для любой данной точки на поверхности Земли. Самая простая модель - предположить, что Земля представляет собой идеальную сферу. По мере накопления новых измерений Земли модели Земли становились все более сложными и точными. Фактически, существуют модели, называемые датумами, которые применяются к различным областям Земли для обеспечения повышенной точности, например, Североамериканский датум 1983 года для измерений в США и Всемирная геодезическая система для измерений во всем мире.

Широта и долгота на карте, составленной относительно местной системы координат, могут не совпадать с данными, полученными от приемника GPS . Преобразование координат из одних данных в другие требует преобразования датумов, таких как преобразование Гельмерта , хотя в определенных ситуациях может быть достаточно простого перевода . ^[28]

В популярном программном обеспечении ГИС данные, спроецированные по широте и долготе, часто представляются в виде географической системы координат . Например, данные по широте / долготе, если датумом является «Североамериканский датум 1983 года», обозначаются как «GCS North American 1983».

Пространственный анализ с ГИС[ редактировать ]

Пространственный анализ ГИС - быстро меняющаяся область, и пакеты ГИС все чаще включают аналитические инструменты в качестве стандартных встроенных средств, в качестве дополнительных наборов инструментов, в качестве надстроек или «аналитиков». Во многих случаях они предоставляются исходными поставщиками программного обеспечения (коммерческими поставщиками или совместными некоммерческими группами разработчиков), в то время как в других случаях средства были разработаны и предоставлены третьими сторонами. Кроме того, многие продукты предлагают комплекты разработки программного обеспечения (SDK), языки программирования и языковую поддержку, средства создания сценариев и / или специальные интерфейсы для разработки собственных аналитических инструментов или вариантов. Повышенная доступность создала новое измерение бизнес-аналитики, получившее название « пространственный интеллект»."который, будучи открытым через интранет, демократизирует доступ к географическим и социальным сетевым данным. Геопространственный интеллект , основанный на пространственном анализе ГИС, также стал ключевым элементом безопасности. ГИС в целом можно охарактеризовать как преобразование в векторное представление или к любому другому процессу оцифровки.

Уклон и аспект [ править ]

Уклон можно определить как крутизну или уклон единицы местности, обычно измеряемую как угол в градусах или в процентах. Аспект может быть определен как направление, в котором обращена единица ландшафта. Аспект обычно выражается в градусах от севера. Уклон, аспект и кривизна поверхности в анализе ландшафта получаются из операций по соседству с использованием значений высоты соседних соседей ячейки. ^[29] Наклон - это функция разрешения, и всегда следует указывать пространственное разрешение, используемое для расчета наклона и аспекта. ^[30] Различные авторы сравнивали методы расчета наклона и аспекта. ^{[31] [32] [33]}

Для получения наклона и аспекта можно использовать следующий метод:
отметка в точке или единице местности будет иметь перпендикулярные касательные (уклон), проходящие через точку в направлении восток-запад и север-юг. Эти две касательные дают две составляющие, ∂z / ∂x и ∂z / ∂y, которые затем используются для определения общего направления уклона и его аспекта. Градиент определяется как векторная величина с компонентами, равными частным производным поверхности в направлениях x и y. ^[34]

При вычислении общего наклона S сетки 3 × 3 и аспекта A для методов, которые определяют компоненты восток-запад и север-юг, используются следующие формулы соответственно:

${\ Displaystyle \ tan S = {\ sqrt {\ left ({\ frac {\ partial z} {\ partial x}} \ right) ^ {2} + \ left ({\ frac {\ partial z} {\ partial y}} \ right) ^ {2}}}}$

${\ displaystyle \ tan A = {\ frac {\ left ({\ frac {- \ partial z} {\ partial y}} \ right)} {\ left ({\ frac {\ partial z} {\ partial x} }\верно)}}}$

Чжоу и Лю ^[33] описывают другую формулу для расчета аспекта следующим образом:

${\displaystyle A=270^{\circ }+\arctan \left({\frac {\left({\frac {\partial z}{\partial x}}\right)}{\left({\frac {\partial z}{\partial y}}\right)}}\right)-90^{\circ }\cdot {\frac {\left({\frac {\partial z}{\partial y}}\right)}{\left|{\frac {\partial z}{\partial y}}\right|}}}$

Анализ данных [ править ]

Трудно связать карты водно-болотных угодий с количеством осадков, зарегистрированным в разных точках, таких как аэропорты, телевизионные станции и школы. Однако ГИС можно использовать для изображения двух- и трехмерных характеристик земной поверхности, недр и атмосферы с информационных точек. Например, ГИС может быстро создать карту с изоплетами или горизонтальными линиями.которые указывают на разное количество осадков. Такую карту можно представить как контурную карту осадков. Многие сложные методы позволяют оценить характеристики поверхностей по ограниченному количеству точечных измерений. Двумерная контурная карта, созданная при моделировании поверхности измерений точек дождя, может быть наложена и проанализирована с любой другой картой в ГИС, охватывающей ту же территорию. Эта карта, полученная с помощью ГИС, может затем предоставить дополнительную информацию, такую ​​как жизнеспособность гидроэнергетического потенциала как возобновляемого источника энергии . Точно так же ГИС можно использовать для сравнения других возобновляемых источников энергии, чтобы найти лучший географический потенциал для региона. ^[35]

Кроме того, из серии трехмерных точек или цифровой модели рельефа могут быть сгенерированы изоплетные линии, представляющие изолинии высот, наряду с анализом уклонов, заштрихованным рельефом и другими продуктами высот. Водоразделы можно легко определить для любого заданного участка, вычислив все участки, прилегающие и поднимающиеся в гору от любой заданной точки интереса. Точно так же ожидаемый тальвег того места, где поверхностные воды хотели бы перемещаться прерывистыми и постоянными потоками, может быть вычислен на основе данных о высоте в ГИС.

Топологическое моделирование [ править ]

ГИС может распознавать и анализировать пространственные отношения, существующие в пространственных данных, хранящихся в цифровом виде. Эти топологические отношения позволяют выполнять сложное пространственное моделирование и анализ. Топологические отношения между геометрическими объектами традиционно включают смежность (что к чему примыкает), включение (что что окружает) и близость (насколько близко одно к чему-то другому).

Геометрические сети [ править ]

Геометрические сети - это линейные сети объектов, которые можно использовать для представления взаимосвязанных объектов и для выполнения специального пространственного анализа на них. Геометрическая сеть состоит из ребер, которые соединяются в точках соединения, подобно графам в математике и информатике. Как и в случае с графами, ребрам сети могут быть присвоены вес и поток, что можно использовать для более точного представления различных взаимосвязанных функций. Геометрические сети часто используются для моделирования дорожных сетей и коммунальных сетей, таких как электрические, газовые и водопроводные сети. Сетевое моделирование также обычно используется при планировании перевозок , гидрологическом моделировании и моделировании инфраструктуры .

Гидрологическое моделирование [ править ]

Гидрологические модели ГИС могут обеспечить пространственный элемент, которого нет в других гидрологических моделях, с анализом таких переменных, как уклон, аспект и водосбор или площадь водосбора . ^[36] Анализ местности имеет фундаментальное значение для гидрологии, поскольку вода всегда течет по склону. ^[36] В качестве основного анализа местности по цифровой модели рельефа (ЦМР).включает в себя расчет уклона и аспекта, ЦМР очень полезны для гидрологического анализа. Затем наклон и аспект могут быть использованы для определения направления поверхностного стока и, следовательно, накопления стока для образования ручьев, рек и озер. Области расходящегося потока также могут дать четкое указание на границы водосбора. После создания матрицы направления потока и накопления можно выполнять запросы, которые показывают зоны влияния или распространения в определенной точке. ^{[36] В} модель можно добавить больше деталей, таких как неровность местности, типы растительности и типы почвы, которые могут влиять на скорость инфильтрации и эвапотранспирации и, следовательно, влиять на поверхностный поток. Одно из основных применений гидрологического моделирования - исследование загрязнения окружающей среды.. Другие применения гидрологического моделирования включают картографирование подземных и поверхностных вод , а также карты риска наводнений.

Картографическое моделирование [ править ]

Дана Томлин, вероятно, ввел термин «картографическое моделирование» в своей докторской диссертации (1983); Позже он использовал его в названии своей книги « Географические информационные системы и картографическое моделирование» (1990). ^[37] Картографическое моделирование - это процесс, при котором создаются, обрабатываются и анализируются несколько тематических слоев одной и той же области. Томлин использовал растровые слои, но метод наложения (см. Ниже) можно использовать и в более общем плане. Операции со слоями карты могут быть объединены в алгоритмы и, в конечном итоге, в модели моделирования или оптимизации.

Наложение карты [ править ]

Комбинация нескольких наборов пространственных данных (точек, линий или многоугольников ) создает новый выходной набор векторных данных, визуально похожий на наложение нескольких карт одного и того же региона. Эти наложения похожи на наложения математических диаграмм Венна . Союз оверлей сочетает в себе географические особенности и атрибутов таблиц обоих входов в один новый выход. Наложение пересечения определяет область, в которой оба входа перекрываются, и сохраняет набор полей атрибутов для каждого. Симметрическая разность наложение определяет область вывода, включает в себя общую площадь обоих входов для перекрывающей зоны , за исключением.

Извлечение данных - это процесс ГИС, аналогичный векторному наложению, хотя его можно использовать как при анализе векторных, так и растровых данных. Вместо того, чтобы комбинировать свойства и характеристики обоих наборов данных, извлечение данных включает использование «вырезки» или «маски» для извлечения характеристик одного набора данных, которые попадают в пространственный экстент другого набора данных.

При анализе растровых данных наложение наборов данных выполняется с помощью процесса, известного как «локальная операция над несколькими растрами» или « алгебра карт », с помощью функции, которая объединяет значения каждой матрицы растра . Эта функция может взвешивать одни исходные данные больше, чем другие, благодаря использованию «индексной модели», которая отражает влияние различных факторов на географическое явление.

Геостатистика [ править ]

Геостатистика - это отрасль статистики, которая имеет дело с полевыми данными, пространственными данными с непрерывным индексом. Он предоставляет методы для моделирования пространственной корреляции и прогнозирования значений в произвольных местах (интерполяция).

Когда явления измеряются, методы наблюдения определяют точность любого последующего анализа. Из-за характера данных (например, схемы движения в городской среде; погодные условия над Тихим океаном ) при измерениях всегда теряется постоянная или динамическая степень точности. Эта потеря точности определяется масштабом и распределением сбора данных.

Чтобы определить статистическую релевантность анализа, определяется среднее значение, так что точки (градиенты) за пределами любого непосредственного измерения могут быть включены для определения их прогнозируемого поведения. Это связано с ограничениями применяемых статистических методов и методов сбора данных, а также требуется интерполяция для прогнозирования поведения частиц, точек и местоположений, которые нельзя измерить напрямую.

Интерполяция - это процесс создания поверхности, обычно набора растровых данных, путем ввода данных, собранных в нескольких точках выборки. Существует несколько форм интерполяции, каждая из которых обрабатывает данные по-разному, в зависимости от свойств набора данных. При сравнении методов интерполяции в первую очередь следует учитывать, изменятся ли исходные данные (точные или приблизительные). Далее следует вопрос о том, является ли метод субъективным, человеческим или объективным. Кроме того, есть характер переходов между точками: резкие они или постепенные. Наконец, есть ли метод глобальный (он использует весь набор данных для формирования модели) или локальный, когда алгоритм повторяется для небольшого участка местности.

Интерполяция является оправданным измерением из-за принципа пространственной автокорреляции, который признает, что данные, собранные в любом месте, будут иметь большое сходство или влияние на эти местоположения в непосредственной близости от него.

Цифровые модели высот , триангулированные нерегулярные сети , алгоритмы определения границ, многоугольники Тиссена , анализ Фурье , (взвешенные) скользящие средние , взвешивание обратных расстояний , кригинг , сплайн и анализ поверхности тренда - все это математические методы для получения интерполяционных данных.

Геокодирование адреса [ править ]

Геокодирование - это интерполяция пространственных местоположений (координат X, Y) из уличных адресов или любых других данных с пространственной привязкой, таких как почтовые индексы , участки участков и местоположения адресов. Для геокодирования требуется справочная темаотдельные адреса, например файл средней линии дороги с диапазонами адресов. Исторически отдельные местоположения адресов интерполировались или оценивались путем изучения диапазонов адресов вдоль сегмента дороги. Обычно они предоставляются в виде таблицы или базы данных. Затем программа поместит точку примерно в том месте, где находится этот адрес, вдоль сегмента центральной линии. Например, адресная точка 500 будет в средней точке сегмента линии, который начинается с адреса 1 и заканчивается адресом 1000. Геокодирование также может применяться к фактическим данным об участках, как правило, из карт муниципальных налогов. В этом случае результатом геокодирования будет фактически позиционированное пространство, а не интерполированная точка. Этот подход все чаще используется для получения более точной информации о местоположении.

Обратное геокодирование [ править ]

Обратное геокодирование - это процесс возврата номера предполагаемого адреса улицы, относящегося к заданной координате. Например, пользователь может щелкнуть тему осевой линии дороги (таким образом, предоставив координаты) и получить информацию, отражающую предполагаемый номер дома. Этот номер дома интерполируется из диапазона, присвоенного этому сегменту дороги. Если пользователь щелкает в середине сегмента, который начинается с адреса 1 и заканчивается 100, возвращаемое значение будет где-то около 50. Обратите внимание, что обратное геокодирование не возвращает фактические адреса, а только оценки того, что должно быть там, на основе заранее определенного классифицировать.

Многокритериальный анализ решений [ править ]

В сочетании с ГИС методы многокритериального анализа решений помогают лицам, принимающим решения, анализировать набор альтернативных пространственных решений, таких как наиболее вероятная экологическая среда обитания для восстановления, по нескольким критериям, таким как растительный покров или дороги. MCDA использует правила принятия решений для агрегирования критериев, что позволяет ранжировать или определять приоритеты альтернативных решений. ^[38] ГИС MCDA может сократить затраты и время, затрачиваемые на определение потенциальных участков восстановления.

Вывод данных и картография [ править ]

Картография - это разработка и производство карт или визуальных представлений пространственных данных. Подавляющее большинство современной картографии выполняется с помощью компьютеров, обычно с использованием ГИС, но создание качественной картографии также достигается путем импорта слоев в программу проектирования для ее уточнения. Большинство программ ГИС предоставляют пользователю существенный контроль над внешним видом данных.

Картографические работы выполняют две основные функции:

Во-первых, он создает графику на экране или на бумаге, которая передает результаты анализа людям, принимающим решения о ресурсах. Могут быть созданы настенные карты и другая графика, позволяющая зрителю визуализировать и, таким образом, понимать результаты анализа или моделирования потенциальных событий. Серверы веб-карт облегчают распространение созданных карт через веб-браузеры с использованием различных реализаций интерфейсов программирования веб-приложений ( AJAX , Java , Flash и т. Д.).

Во-вторых, другая информация из базы данных может быть создана для дальнейшего анализа или использования. Примером может служить список всех адресов в пределах одной мили (1,6 км) от разлива токсичных веществ.

Приемы графического отображения [ править ]

Традиционные карты - это абстракции реального мира, набор важных элементов, изображенных на листе бумаги с символами, обозначающими физические объекты. Люди, использующие карты, должны интерпретировать эти символы. Топографические карты показывают форму земной поверхности с контурными линиями или с заштрихованным рельефом .

Сегодня методы графического отображения, такие как затенение на основе высоты в ГИС, могут сделать видимыми взаимосвязи между элементами карты, повышая способность извлекать и анализировать информацию. Например, два типа данных были объединены в ГИС для получения перспективного вида части округа Сан-Матео , Калифорния .

• Цифровая модель рельефа , состоящая из поверхностных высот , записанных на горизонтальной сетке 30-метровой, показывает высокие высоты , как белая и низкая высота , как черные.
• Прилагаемые Ландсат Тематический Mapper Изображение показывает неправильным цветом инфракрасное изображение , глядя вниз на одной и той же области в 30-метровых пикселей, или элементов изображения, для того же координат точек, пиксель за пикселем, в качестве информации возвышения.

ГИС использовалась для регистрации и объединения двух изображений для визуализации трехмерного перспективного вида, смотрящего вниз на разлом Сан-Андреас , с использованием пикселей изображения Тематического картографирования, но с закрашиванием с использованием высоты рельефа . Отображение ГИС зависит от точки обзора наблюдателя и времени суток, чтобы правильно отображать тени, создаваемые солнечными лучами на этой широте, долготе и времени суток.

Археохром - это новый способ отображения пространственных данных. Это тематика на 3D-карте, которая применяется к определенному зданию или его части. Он подходит для визуального отображения данных о теплопотери.

Пространственный ETL [ править ]

Инструменты Spatial ETL обеспечивают функциональность обработки данных традиционного программного обеспечения для извлечения, преобразования, загрузки  (ETL), но с упором на возможность управления пространственными данными. Они предоставляют пользователям ГИС возможность переводить данные между различными стандартами и собственными форматами, при этом геометрически преобразовывая данные в пути. Эти инструменты могут быть в виде надстроек к существующему программному обеспечению более широкого назначения, например к электронным таблицам .

Анализ данных ГИС [ править ]

ГИС или интеллектуальный анализ пространственных данных - это применение методов интеллектуального анализа данных к пространственным данным. Интеллектуальный анализ данных, который представляет собой частично автоматический поиск скрытых закономерностей в больших базах данных, предлагает большие потенциальные преимущества для принятия решений на основе прикладных ГИС. Типичные области применения включают мониторинг окружающей среды. Особенностью таких приложений является то, что пространственная корреляция между измерениями данных требует использования специализированных алгоритмов для более эффективного анализа данных. ^[39]

Приложения [ править ]

С момента своего появления в 1960-х годах ГИС использовалась во все возрастающем диапазоне приложений, подтверждая повсеместную важность местоположения и чему способствовало постоянное сокращение барьеров на пути внедрения геопространственных технологий. Возможно, сотни различных применений ГИС можно классифицировать по-разному:

• Цель : цель приложения в широком смысле можно разделить на научные исследования или управление ресурсами . Цель исследованияпри максимально широком определении - открытие новых знаний; это может сделать кто-то, кто считает себя ученым, но также может сделать любой, кто пытается понять, почему мир работает именно так. Такое практическое исследование, как расшифровка причин неудач в местонахождении бизнеса, было бы исследованием в этом смысле. Управление (иногда называемое оперативными приложениями), также определяемое как можно шире, - это применение знаний для принятия практических решений о том, как использовать ресурсы, которые находятся под контролем, для достижения своих целей. Эти ресурсы могут быть временем, капиталом, рабочей силой, оборудованием, землей, месторождениями полезных ископаемых, дикой природой и т. Д. ^{[40] : 791}
  • Уровень принятия решения : Управленческие приложения далее классифицируются как стратегические , тактические , операционные , общая классификация в управлении бизнесом . ^[41] Стратегические задачи - это долгосрочные, дальновидные решения о том, какие цели следует иметь, например, следует ли расширять бизнес или нет. Тактические задачи - это среднесрочные решения о том, как достичь стратегических целей, таких как создание национального леса для плана управления пастбищами. Оперативные решения связаны с повседневными задачами, такими как поиск человека кратчайшим путем до пиццерии.
• Тема : области, в которых применяется ГИС, в основном относятся к тем, которые связаны с человеческим миром (например, экономика , политика , транспорт , образование , ландшафтная архитектура , археология , городское планирование , недвижимость , общественное здравоохранение , картографирование преступности , национальная оборона ). и те, кто занимается миром природы (например, геология , биология , океанография , климат). Тем не менее, одной из мощных возможностей ГИС и пространственной перспективы географии является их интегрирующая способность сравнивать разрозненные темы, и многие приложения связаны с несколькими областями. Примеры интегрированных прикладных областей деятельности человека естественно включают естественные опасности смягчение, природопользование , устойчивое развитие , ^[42] природные ресурсы и изменение климата ответ. ^[43]
• Учреждение : ГИС внедряется в различных учреждениях: правительстве (на всех уровнях от муниципального до международного), бизнесе (всех типов и размеров), некоммерческих организациях (даже церквях), а также в личных целях. Последнее становится все более заметным с появлением смартфонов с функцией определения местоположения.
• Срок службы : реализация ГИС может быть ориентирована на проект или предприятие . ^[44] ГИС проекта ориентирована на выполнение единственной задачи: собираются данные, выполняется анализ и результаты производятся отдельно от любых других проектов, которые может выполнять человек, и реализация по существу носит временный характер. Предполагается, что ГИС предприятия будет постоянным учреждением, включая базу данных, которая тщательно разработана для использования в различных проектах на протяжении многих лет и, вероятно, используется многими людьми на предприятии, при этом некоторые из них работают полный рабочий день только для обслуживания Это. ^[45]
• Интеграция : Традиционно большинство приложений ГИС были автономными , с использованием специализированного программного обеспечения ГИС, специализированного оборудования, специализированных данных и специализированных специалистов. Хотя они остаются обычным явлением и по сей день, количество интегрированных приложений значительно увеличилось, поскольку геопространственные технологии были объединены в более широкие корпоративные приложения, совместно использующие ИТ-инфраструктуру, базы данных и программное обеспечение, часто с использованием корпоративных платформ интеграции, таких как SAP . ^[46]

Реализация ГИС часто зависит от юрисдикции (например, города), цели или требований приложения. Как правило, реализация ГИС может быть специально разработана для организации. Следовательно, развертывание ГИС, разработанное для приложения, юрисдикции, предприятия или цели, не обязательно может быть интероперабельным или совместимым с ГИС, которая была разработана для какого-либо другого приложения, юрисдикции, предприятия или цели. ^[47]

ГИС также расходится на услуги на основе определения местоположения , которые позволяют мобильным устройствам с поддержкой GPS отображать свое местоположение относительно фиксированных объектов (ближайший ресторан, заправочная станция, пожарный гидрант) или мобильных объектов (друзья, дети, полицейская машина) или передают свою позицию обратно на центральный сервер для отображения или другой обработки.

Стандарты Open Geospatial Consortium [ править ]

Open Geospatial Consortium (OGC) является международной отраслевой консорциум из 384 компаний, государственных учреждений, университетов и частных лиц , участвующих в процессе консенсуса по разработке общедоступных спецификаций геообработки. Открытые интерфейсы и протоколы, определенные в спецификациях OpenGIS, поддерживают совместимые решения, которые «обеспечивают географическую привязку» к Интернету, беспроводным и геолокационным службам, а также к основным ИТ, и позволяют разработчикам технологий делать сложную пространственную информацию и службы доступными и полезными для всех видов приложений . Протоколы открытого консорциума геопространственной включают Web Map Service и Web Feature Service . ^[48]

OGC разбивает продукты ГИС на две категории в зависимости от того, насколько полно и точно программное обеспечение следует спецификациям OGC.

Совместимые продукты - это программные продукты, соответствующие спецификациям OGC OpenGIS. Когда продукт был протестирован и сертифицирован как совместимый в рамках программы тестирования OGC, продукт автоматически регистрируется как «соответствующий» на этом сайте.

Реализующие продукты - это программные продукты, которые реализуют спецификации OpenGIS, но еще не прошли проверку на соответствие. Тесты на соответствие доступны не для всех спецификаций. Разработчики могут зарегистрировать свои продукты как реализующие проекты или утвержденные спецификации, хотя OGC оставляет за собой право просматривать и проверять каждую запись.

Веб-картография [ править ]

В последние годы наблюдается распространение бесплатного и легкодоступного картографического программного обеспечения, такого как проприетарные веб-приложения Google Maps и Bing Maps , а также бесплатная альтернатива OpenStreetMap с открытым исходным кодом . Эти сервисы предоставляют публичный доступ к огромным объемам географических данных; воспринимается многими пользователями как заслуживающая доверия и полезная, как и профессиональная информация. ^[49]

Некоторые из них, например Google Maps и OpenLayers , предоставляют интерфейс прикладного программирования (API), который позволяет пользователям создавать собственные приложения. Эти наборы инструментов обычно предлагают карты улиц, аэрофотоснимки / спутниковые снимки, геокодирование, поиск и функции маршрутизации. Веб-картирование также раскрыло потенциал краудсорсинга геоданных в таких проектах, как OpenStreetMap , который представляет собой совместный проект по созданию бесплатной редактируемой карты мира. Доказано, что эти гибридные проекты обеспечивают высокую ценность и выгоду для конечных пользователей за пределами возможностей традиционной географической информации. ^{[50] [51]}

Добавление измерения времени [ править ]

Состояние поверхности, атмосферы и недр Земли можно исследовать, вводя спутниковые данные в ГИС. Технология ГИС дает исследователям возможность изучать вариации земных процессов в течение дней, месяцев и лет. Например, можно анимировать изменения силы растительности в течение вегетационного периода, чтобы определить, когда засуха была наиболее обширной в конкретном регионе. Полученный график представляет собой приблизительную меру здоровья растений. Работа с двумя переменными во времени позволит исследователям обнаружить региональные различия в задержке между уменьшением количества осадков и его влиянием на растительность.

ГИС-технология и наличие цифровых данных в региональном и глобальном масштабах позволяют проводить такой анализ. Выходной сигнал спутникового датчика, используемый для создания графики растительности, вырабатывается, например, усовершенствованным радиометром очень высокого разрешения (AVHRR). Эта сенсорная система определяет количество энергии, отраженной от поверхности Земли в различных диапазонах спектра на площади около 1 квадратного километра. Спутниковый датчик производит изображения определенного места на Земле два раза в день. AVHRR и недавно построенный спектрорадиометр среднего разрешения (MODIS) - лишь две из многих сенсорных систем, используемых для анализа поверхности Земли.

В дополнение к интеграции времени в исследованиях окружающей среды, ГИС также исследуется на предмет ее способности отслеживать и моделировать прогресс людей на протяжении их повседневной жизни. Конкретным примером прогресса в этой области является недавний выпуск данных переписи населения США с привязкой ко времени . В этом наборе данных показано население городов в дневное и вечернее время, что подчеркивает модель концентрации и рассредоточения, вызванную моделями поездок на работу в Северной Америке. Обработка и создание данных, необходимых для получения этих данных, были бы невозможны без ГИС.

Использование моделей для прогнозирования данных, содержащихся в ГИС, вперед во времени, позволило планировщикам проверять решения в области политики с использованием систем поддержки пространственных решений .

Семантика [ править ]

Инструменты и технология , выходящая из World Wide Web Consortium «s Semantic Web оказываются полезными для интеграции данных проблем в информационных системах. Соответственно, такие технологии были предложены как средство облегчения взаимодействия и повторного использования данных между приложениями ГИС. ^{[52] [53],} а также для включения новых механизмов анализа. ^[54]

Онтологии являются ключевым компонентом этого семантического подхода, поскольку они позволяют формально, машиночитаемую спецификацию концепций и отношений в данной области. Это, в свою очередь, позволяет ГИС сосредоточиться на предполагаемом значении данных, а не на их синтаксисе или структуре. Например, рассуждение о том , что тип земного покрова, классифицируемый как лиственные игольчатые деревья в одном наборе данных, является специализацией или подмножеством типа лесного покрова в другом, более грубо классифицированном наборе данных, может помочь ГИС автоматически объединить два набора данных в рамках более общей классификации земельного покрова. Предварительные онтологии были разработаны в областях, связанных с приложениями ГИС, например онтология гидрологии ^[55]разработанный Картографические в Соединенном Королевстве и онтологии СЛАДКИХ ^[56] , разработанное НАСА «s Лаборатории реактивного движения . Кроме того, более простые онтологии и стандарты семантических метаданных предлагаются W3C Geo Incubator Group ^[57] для представления геопространственных данных в сети. GeoSPARQL - это стандарт, разработанный Ordnance Survey, Геологической службой США , отделом природных ресурсов Канады , Австралийской организацией научных и промышленных исследований.и другие для поддержки создания и обоснования онтологий с использованием хорошо понятных литералов OGC (GML, WKT), топологических отношений (Simple Features, RCC8, DE-9IM), RDF и протоколов запросов к базе данных SPARQL .

Последние результаты исследований в этой области можно увидеть на Международной конференции по геопространственной семантике ^[58] и семинаре Terra Cognita - Directions to Geospatial Semantic Web ^[59] на Международной конференции по семантической паутине.

Влияние ГИС на общество [ править ]

С популяризацией ГИС в процессе принятия решений ученые начали тщательно изучать социальные и политические последствия ГИС. ^{[60] [61] [49]} ГИС также можно неправильно использовать для искажения реальности в личных и политических целях. ^{[62] [63]} Утверждалось, что производство, распространение, использование и представление географической информации в значительной степени связаны с социальным контекстом и могут повысить доверие граждан к правительству. ^[64] Другие связанные темы включают обсуждение авторского права , конфиденциальности и цензуры . Более оптимистичный социальный подход к внедрению ГИС заключается в использовании ее в качестве инструмента для участия общественности.

В образовании [ править ]

В конце 20-го века ГИС стали восприниматься как инструменты, которые можно было использовать в классе. ^{[65] [66] [67] [68]} Преимущества ГИС в образовании кажутся сосредоточенными на развитии пространственного мышления , но не хватает библиографии или статистических данных, чтобы показать конкретные масштабы использования ГИС в образовании во всем мире, хотя расширение было быстрее в тех странах, где они упоминаются в учебной программе. ^{[69] : 36}

ГИС, кажется, дает много преимуществ при преподавании географии, поскольку они позволяют проводить анализ на основе реальных географических данных, а также помогают поднимать многие исследовательские вопросы у учителей и учеников в классах, а также способствуют улучшению обучения, развивая пространственное и географическое мышление и, во многих случаях мотивация студентов. ^{[69] : 38}

В местном самоуправлении [ править ]

ГИС зарекомендовала себя как общеорганизационная, корпоративная и устойчивая технология, которая продолжает изменять методы работы местных органов власти. ^[70] Правительственные агентства приняли технологию ГИС как метод более эффективного управления следующими областями государственной организации:

• Отделы экономического развития используют интерактивные инструменты картографирования ГИС, агрегированные с другими данными (демография, рабочая сила, бизнес, промышленность, таланты) вместе с базой данных о доступных коммерческих объектах и ​​зданиях, чтобы привлечь инвестиции и поддержать существующий бизнес. Компании, принимающие решения о местонахождении, могут использовать эти инструменты для выбора сообществ и сайтов, которые лучше всего соответствуют их критериям успеха. ГИС планирования «s ZoomProspector Enterprise Компоненты разведки программное обеспечение является лидером отрасли, обслуживает более 60% населения США, более чем на 30% канадцев, и места в Великобритании и Швейцарии.
• Операции общественной безопасности ^[71], такие как центры аварийных операций, пожарная охрана, полиция и шериф, мобильные технологии и диспетчеризация, а также картографирование погодных рисков.
• Департаменты парков и отдыха и их функции в области инвентаризации активов, охраны земель, землеустройства и управления кладбищами.
• Общественные работы и коммунальные услуги, отслеживание водоснабжения и ливневой канализации, электрические активы, инженерные проекты, а также активы и тенденции общественного транспорта.
• Управление оптоволоконной сетью для межведомственных сетевых активов
• Аналитические и демографические данные школы, управление активами и планирование улучшения / расширения
• Государственное управление для данных о выборах, регистрации собственности и зонирования / управления.

Инициатива открытых данных подталкивает местные органы власти к использованию преимуществ таких технологий, как технология ГИС, поскольку она включает требования, соответствующие модели прозрачности открытых данных / открытого правительства. ^[70] С помощью открытых данных местные правительственные организации могут внедрять приложения Citizen Engagement и онлайн-порталы, позволяющие гражданам видеть информацию о земле, сообщать о выбоинах и проблемах с указателями, просматривать и сортировать парки по активам, просматривать в реальном времени уровень преступности и ремонт коммунальных предприятий, а также гораздо больше. ^{[72] [73]} Стремление государственных организаций к открытию данных ведет к росту расходов местных органов власти на ГИС-технологии и управление базами данных.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• Берри, JK (1993). Помимо картографии: концепции, алгоритмы и проблемы в ГИС . Форт Коллинз, Колорадо: GIS World Books.
• Болстад, П. (2005). Основы ГИС: первый текст по географическим информационным системам, второе издание . White Bear Lake, Миннесота: Eider Press, 543 стр.
• Берроу, штат Пенсильвания, и Макдоннелл, Р.А. (1998). Принципы географических информационных систем . Oxford University Press , Oxford, 327 стр.
• Бузай, Г.Д .; Робинсон, Д. (2010). «Географические информационные системы в Латинской Америке, 1987-2010 годы. Предварительный обзор» . Журнал латиноамериканской географии . 9 (3): 9–31. DOI : 10,1353 / lag.2010.0027 . S2CID  145614154 .
• Чанг, К. (2007). Введение в географическую информационную систему, 4-е издание . Макгроу Хилл, ISBN 978-0071267588 
• де Смит MJ, Goodchild MF, Longley PA (2007). Геопространственный анализ: подробное руководство по принципам, методам и программным средствам (2-е изд.). Трубадор, Великобритания. ISBN 978-1848761582.
• Елангован, К. (2006). "ГИС: основы, приложения и реализации", издательство New India Publishing Agency, Нью-Дели "208 стр.
• Фу, П. и Дж. Сан (2010). Веб-ГИС: принципы и применение . ESRI Press. Редлендс, Калифорния. ISBN 1-58948-245-X . 
• Харви, Фрэнсис (2008). Учебник по ГИС, фундаментальным географическим и картографическим концепциям. Гилфорд Пресс, 31 стр.
• Хейвуд И., Корнелиус С. и Карвер С. (2006). Введение в географические информационные системы . Прентис Холл. 3-е издание.
• Лонгли, Пенсильвания , Гудчайлд, М.Ф. , Магуайр, ди-джей и Райнд, Д.В. (2005). Географические информационные системы и наука . Чичестер: Вайли. 2-е издание.
• Магуайр, диджей, Гудчайлд М.Ф., Риндер Д.В. (1997). «Географические информационные системы: принципы и приложения» Longman Scientific and Technical, Harlow.
• Малиене В., Григонис В., Палявичюс В., Гриффитс С. (2011). «Географическая информационная система: старые принципы с новыми возможностями». Международный городской дизайн . 16 (1): 1–6. DOI : 10.1057 / udi.2010.25 . S2CID  110827951 .
• Mennecke, Brian E .; Лоуренс, А. Вест младший (октябрь 2001 г.). «Географические информационные системы в развивающихся странах: проблемы сбора данных, внедрения и управления» . Журнал глобального управления информацией . 9 (4): 45–55. DOI : 10,4018 / jgim.2001100103 .
• Отт Т. и Свячни Ф. (2001). Интегрируемая по времени ГИС. Управление и анализ пространственно-временных данных , Берлин / Гейдельберг / Нью-Йорк: Springer.
• Садживан Г. (март 2008 г.). «Широта и долгота - недоразумение» (PDF) . Современная наука . 94 (5): 568.
• Садживан Г (2006). «Настраивайте и расширяйте возможности» . Геопространственное сегодня . 4 (7): 40–43.
• Терстон, Дж., Пойкер, Т. К. и Дж. Патрик Мур. (2003). Интегрированные геопространственные технологии: руководство по GPS, ГИС и регистрации данных . Хобокен, Нью-Джерси: Wiley.
• Роджер Ф. Томлинсон (2007). Размышляя о ГИС: планирование географической информационной системы для менеджеров . ESRI, Inc. ISBN 978-1-58948-158-9.
• Уорбойз, Майкл; Дакхэм, Мэтт (2004). ГИС: вычислительная перспектива . Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 978-0415283755.
• Уитли, Дэвид и Джиллингс, Марк (2002). Пространственные технологии и археология. Археологическое применение ГИС . Лондон, Нью-Йорк, Тейлор и Фрэнсис.
• Холдсток, Дэвид (2017). Стратегическое планирование и управление ГИС в местном самоуправлении . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 9781466556508.

Внешние ссылки [ править ]

• СМИ, связанные с географическими информационными системами, на Викискладе?