Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Книга: В.С. Тикунов «Геоинформатика» 2010 г. 2 книги.
Допуск к экзамену: термины, тест, лабы.
Диктант - термины
Словарь терминов ГИС:
ГИС (географическа информационная система)-это современная компьютерная технология, для картирования, и анализа обьектов реального мира, а так же событий происходящих на нашей планете .
Карта – это математически определенная уменьшенная генерализованная изображение поверхности земли, показывающее расположенные или спроецированные объекты в системе условных знаков.
База Данных – совокупность данных организованные по определенным правилам, устанавливающие обшие принципы описания, хранение и манипулирование данными.
Атрибутивные данные – это числовая и текстовая информация заданной структуры, характеризующая графические объекты, и включающая их кодовые обозначения.
Буферная зона – это полигональный объект, образованный путем расчета и построения аквидистант, равноудаленных относительно множества точечных, линейных, и полигональных пространственных объектов.
Векторная модель данных – цифровое представление точечных линейных и полигональных пространственных объектов, что соответствует метопологическому представлению пространственных отношений в виде векторных представлениях.
Растровая модель данных – цифровое представление пространственных обьекта в виде совокупности ячеек растра, с присвоенными им значениями класса обьекта.
Географические данные – это данные представленные в виде пригодным для обработки автоматическими средствами и имеюшее систему координат.
Долгота – это координата определяюшяя положении точки на земле в направлении запад-восток
Широва - --\\-- юг-север.
Система координат – это математическая система содержашаа числа задания которой определяется положение точки на плоскости или в пространстве.
Дистанционное зондирование (ДЗ) - процесс получения информации поверхности земли, информации об объектах расположенных на ней дистанционными методами.
Запрос – задание на поиск записи в базе данных, удовлетворяющие некоторых условий.
Индификатор – уникальный номер, присваемый обьекту автоматически или пользователем .
Картографическая БД – совокупность взаимосвязанных картографических данных по какой либо предметной (тематической области), хранение или манипулирование данными.
Маштаб – это отношение длины бесконечно малого отрезка на гео изображении к длине соотведствуещего к длине бесконечно малого отрезка на поверхности земли.
Компоновка карты – размешение картографического изображения, название карты, легенды, и др данных в нутрии рамок карты.
Легенда карты – свод условных обозначений использованных на карте с текстовыми пояснениями к ним.
Линейный обьект (линия)-одномерный обьект образованный последовательностью не менее чем из 2-х точек с известными координатами.
Полигональный объект (полигон) – двумерный объект образованный замкнутой последовательностью дуг.
Слой – совокупность однотипных пространственных объектов, относящихся к одной теме в приделах некоторой территории в определенной системе координат.
Точка – нуль мерный объект, характеризуемый координатами и ассациироваными с ними атрибутами.
Топология – специальная область математики которая изучает свойства геометрических построений, это свойства есть величина постоянная
Цифровая карта – созданная путем векторизации картографических источников, обработки материалов дистанционного зондирования, цифровой регистрации данных, полевых сьемок.
Электронная карта – картографическое изображение визуализированное с использованием программы и технических средств заданной проекции, размерности, системе условных знаков , на основе данных, пространственных объектов или БД ГИС.
что такое ГИС
ГИС – это информационные системы, созданные для работы с пространственными объектами.
основная формула гис = электронная карта + БД+анализ.
в практическом смысле гис это интеграция компьютерного оборудования и программного обеспечения которые вместе используются для сбора, хранения, анализа, и отображения пространственно распределенной информации.
главные вопросы на которые может ответить ГИС:
примеры частных задач:
глобальный задачи:
перенаселение
составные части ГИС:
работающие гис включают себя 5 ключевых составляющих:
GPS.
Global Positioning System – Система Глобального Позиционирования.
обшее описание:
ядро технической системы составляет 24 космических спутника, gps спутники находятся на 6 орбитах высотой около 17 тыс км от поверхности земли. Спутники движутся со скоростью около 3 км/сек. Совершая при этом 2 полных оборота вокруг планеты менее чем за 24 часа. Первый спутник системы был запушен в 1978 году. Каждый спутник передает сигналы на 3-х частотах, и рассчитан на работу ориентировочно в течении 10 лет.
Области применения:
Основные принципы работы GPS:
в основу концепции положено спутниковое дальнометрия. непрерывно передавая сигналы космические спутники создают вокруг земного шара информационное поле, в свою очередь сигнал улавливаются GPS приемниками. GPS спутник передает GPS приемнику информацию:
для определения местоположении GPS приемник сравнивает время отправки сигнала со спутника его получение на земле, эта разница во времени говорит приемнику о расстоянии до конкретного спутника. Имея сигналы как минимум от 3 спутниках GPS приемник может определить широту и долготу.
Виды GPS приемников:
все приемники делятся на категории:
Основые характеристики GPS приемника:
Дистанционное зондирование (ДЗЗ).
сбор информации об объекте или явлении с помошью регистрирующего прибора ненаходяшигося в непосредственном контакте с данным объектом или явлении. термин ДЗ – обычно включает в себя регистрацию (запись) электромагнитных излучений по средствам различных устройств (камер, приемников, радиолокаторов) и тд.
Развитие ГИС.
ArcGIS – предоставляет масштабируемую среду для работы с ГИС как отдельных пользователей, так и групп пользователей, на серверах, через Веб технологии, или в полевых условиях.
ArcGIS 9 – это интегрированный набор программных ГИС продуктов, для создания полноценной ГИС. В его состав входят
ArcGIS основана на обшей модульной библиотеки разделяемых программных ГИС компонентов, которая называется ArcObjects. В его состав входит широкий набор программных компонентов, позволяющих описать как простые объекты (отдельные кинетические объекты), так и сложные объекты (например объект карты для взаимодействия с другимим картами ArcMap).
Обшаяя структура ArcGIS 9
|
Настольные ГИС |
Внутренние ГИС |
Серверные ГИС |
Мобильные ГИС |
|
|
ArcGIS Desktop |
ArcGIS Engine |
ArcGIS Server |
ArcIMS |
ArcGIS mobile arcPad |
Дополнительно:
|
Пользовательские приложения на языке VBA,C++,java |
Клиент<>Сервер Языки: C++,java,.net |
Jscript, html, .net,xml |
|
|
ArcObjects |
||||
|
ARCSDE (Серверный шлюз)
|
ArcGIS Desktop.
ArcGIS Desktop ArcInfo – три взаимосвязанных базовых приложения.
А так же дополнительные приложения (ArcGlobe, arcScene) а так же графический интерфейс построение модели (ModeBuilder).
ArcMap: основное приложение ArcGIS Desktop ArcInfo для выполнения всех картографических задач, таких как создание и публикация карт, анализ карт, и редактирование данных. В ArcMap сушествует 2 способа показа данных – в виде компоновки и показе данных. В виде данных можно работать со слоями, определять символы, проводить анализ, и компилировать наборы данных. Интерфейс таблицы содержания слоев помогает структурировать гис данные, управлять свойствами их отображения. В виде компоновки можно работать со страницами карты содержашими ввид географических данных, и другие элементы карты такие как Легенда, маштабная линейка, стрелка Севера и обзорная карта. ArcMap используеться для размешения карта со всеми необходимыми элементакми на страницы для дальнейшей публикации или вывода на печать.
ArcCatalog: приложение помогает структурировать и управлять все Гис информацией такой как карты, наборы данных, метаданные (данные о данных) и сервисы. Входяшие в него инструменты позволяют:
геобработка средствами ArcToolbox и ModeBuilder
геообратка представляет собой создание производной информации путем анализа существуюших ГИС данных. Инфо предоставляет инструментальную среду обработки к которой можно обратиться разными способами:
Основу среды геообработки составлют арктулбокс (структурированный набоб инструментов геобработки), и моделбилдер (интерфейс визуальтного моделирования для построения рабочих процессов геобработки и скриптов)
А) ArcToolbox – содержит обширный набор функций геобработкии включая инструменты для: управление данными, конвертация данных, для обработки различных видов слоев, для векторного анализа, для геокодирования, для статистического анализа
В акрИнфо ArcToolbox встроен в акркаталог и аркмеп.
Б) МоделБилдер – предоставляет основу для визуального графического моделирования при построении и внедрении моделей геообработки которыек могут включать инструменты, скрипты, и данные. Модели – это диаграммы, процессы обработки данных, которые связывают наборы инструментов и данные необходимые для выполнения сложных задач и реализации рабочих процессов.
Инструменты и надобы данных можно перетаскивать на модель и соединять в определенной последовательности с помошью определенных инструментов, которое предоставляет интерфейс модел билдер
Арк глоб –приложение обеспечивает не прерывный интерактивный просмотрт географической информации с разным разрешением. Как и арк мап акс глоб работает со слоями, отображая информацию из баз геоданных и предоставляет возможность 3-х мерного показа геоинформации. Аркглоуб являеться составной частью arcGis 3d analust. Слои аркглуб размешаются на глобусе что позволяет интегрировать все источники геоданных, в обшию систему глобального маштаба.
Данные в ArcGis – возможность доступа к данным ГИС любого формата, и одновременное использование многих баз геоданных и различных файловых наборов данных. АркГис обладает базовой моделью геоданных, для предоставление такой информации как верторные и растровые слои. Аркгис поддерживает реализацию этой модели данных, как для файловых систем, так и для систем управления БД. Поддержка моделей основанных на файловых системах включает доступ к разным наборам гис данных:
модель базы геоданных управляет теме же типами географической информации в реляционных БД:
База Гео Данных (БГД)
Бгд – это модель для предоставления географической информации при помоши стандартной технологии реляцилонных баз данных. База гео данных работает с многими платформами СУБД, они могут быть разного размера и обслуживать разное количество пользователей. По этому сушестсвует 2 типа БГД:
|
Тип БГД |
СУБД |
Примечания |
|
Персанальная база геоданных |
MS jet engine (Ms access`) |
-однопользовательское редактирование -поддерживают БД до 2 гб - нет поддержки версий |
|
Многопользовательская БГД |
Oracle, bd2,Informix,sql-server |
-требуется шлюз arcSDE -многопользовательское редактирование -поддержка версий - особенность: размер и количестко пользователь зависит от СУБД. |
Ключивые концепции БГД.
Архитектура баз геоданных основываеться на ряде ключевых принцепов:
Архетектура базы гео данных:
Функции управления географическими наборами данных распределяеться между ПО гис и системой СУБГД. Определенные функции управления географическими наборами данных (накопление информации на диски, определение типой атребутов, выполнение запросов, многопользовательские транзакции) делегированы СУБД.
Гис приложения отвечает за определение схемы конкретной СУБД используемой для представления разных географических наборов данных и за логику поддерживаюшие целостноть базы геоданных и обработку записей. СУБД используеться как механизм поддерживаюший хранение и сохранность набора геоданных. Процесс хранения и использования этих данных происходит на основе многоуровневой архитектуры.
БГД – используется как структура с большим количеством связей. объекты в базе геоданных хранятся в строках таблице РСУБД, а ах взаимосвязи поддерживаются логикой приложений баз данных. Ядром БГЗ вляеться стандартная схема реляционной базы данных, оно представляет из себя простое хранилише информации которое работает совмесно с набором объектов высокого уровня под управлением клиенского приложения аркгис, или серверного приложения аргис сервер.данные объекты определяют обшию геонформационную модель которая совместно используеться всеми приложениями аркгис и пользователями объекты базы геоданных обеспечивают доступ к клиентам к информационной модели ГИС (данным), и поддерживают реализацию этой модели в любой пригодной модели хранения (стандартных таблицах СУБД, файловых системах, любой пригодной модели хранения) или по предствам XML схем. Все приложения аркгис взаимодействуют с обшей объектной моделью гис, программые коммпаненты базы геоданных организуют поведение и правило целосности этой модели, и осушествяют запросы данных в форме понятной выбранной базе данных.
Архитектура баз геоданных
Хранение баз геоданных в реляционной базе дынных.
Механизм хранения информации геоданных представлен схемой и базой правил для каждого набора геоданных + хранилише пространственных и атребутивных данных в обычном табличном виде. В схеме баз геоданных задються свойства баз объектов, топологические отношения. Данная схема представляет из себя коллекции таблиц БГД в СУБД. В них определяется целостность и поведение геоинформации. Просторанственные представления чаше всего хранятся в векторных объектах, объектах в растровых наборах данных, а так же как обычные табличные атребуты. Растровые данные изображения так же хранятся в РБД. Растровые данные обычно имеют большой объем и хранятся в отдельных таблицах. Растр делится на мелкие объекты которое построчно хранятся в таблице. Таким образом база геоданных это хранилише гео данных реализуемое на основе разные РБД. Все элементы баз геоданных управляются через стандартные таблицы СУБД с использованием стандартных типов данных sql.
Структурные элементы баз геоданных которые используются при разработки собственной модели ГД:
Распределенные рабочие процессы:
Данные гис как и другую информацию необходимо постоянно обновлять и редактировать. По этому базы геоданных были разработаны как транзакционные (их могут редактировать много пользователей, могут быть большого размера, могут поддерживать разные версии). Для проведения многократного редактирования требуется модель длинных транзакций, поддерживаюшая процедуры компиляции и обмена информации. В гис одна полная транзакция как правило не ограничивается одной операции а включает серию операций по редактированию и изменению данных.во многих случаях поддержка рабочих процессов на основе длинных транзакций очень важна при работе по этому для управления обновлениями используют многопользовательские СУБД и сервер ARCSDE.
Примеры поддержки рабочих процессов:
Сеансы многократного редактирования – одно обновления базы данных гис может потребовать внесения множества изменений, при этом процесс редактирования должен производиться поэтапно.
Многопользовательское редактирование – нескольким пользователям очень часто необходимо одновременно редактировать одни и теже пространственные слои. Каждому из них необходимо работать со своим вариантом базы данные не обращая внимания на изменения вносимые другим пользователем. В итоге после внесения всех исправлений необходимо провести их согласования с правками других пользователей выявить возможные ошибки и исправить их.
Транзакции открипления и приклипления. Часто требуется открепить фрагмент базы данных. Перенести информацию на свой компьютер и обновить эту информацию в сеансе автономного редактирования. Затем эту информацию надо корректо перекинуть в обшею базу данных.
История изменений – некоторые пользователи хотят хранить копии состоянии удаленных и измененных объектов в историческом архиве.
XML
Extensible markup language – расширяемый язык разметки.
База данных XML представляет собой открытый механизм для обмена информации между базами геоданных и внешними системами. Компания ESRI – опубликовала и поддерживает полную схему и наполнения баз геоданных в виде спецификации XML, предошставляет примеры структур данных, показываюшие какие пользователи могут обмениваться данными друг с другом между различными системами. Благодоря XML спецификации баз геоданных внешние приложения могут получать схемы потоков XML данных, что обеспечивает: обмен полноценными наборами данных без потерь, обмен только измененными наборами записями с помошью XML потоков, для передачи оновлениями и исправлениями между базами геоданных, обмен картами.
Классификация настольных продуктов аргис и их функциональные возможности.
Приложения арких дестоп предлагаются в виде 3-х настольных продуктов.
Arc вью – имеет полный набор инструментов картографирования и анализа а так же для геобработки.
Арк эдитор – включает все функции арквью, плюс расширения возможносности редактирования шейп файлов и баз геоданных.
Арк инфо – все включаемые, плюс доп интсрументы геообработки.
|
Возможностий |
ArcView, Arceditor, arcinfo |
Arceditor, arcinfo |
arcinfo |
|
Поддержка данных |
Работа в Шейп, покрытиями, БГД Работа с любой СУДБ Работа с множеством растрастровых форматов |
Полные права доступа к любой базе геоданных, |
|
|
Картография |
Расширенное создание карт, составление запросов Содержаться шаблоны карт Содержиться 1000 символов и стилей для оформления карт |
+arcPlot – приложения для создания карт с использованием команд. |
|
|
Анализ карт |
Анализ карт, построение отчетов и диаграмм. |
||
|
Управления данными ГИС |
Создание шейп файлов Создание и управления мета данными. |
Создание покрытий и баз геоданных. Управления версиями. |
Новое приложения arc catalog для управления данными ГИС. |
|
Редактирование |
Редактирование шейп файлов, и персональные базы геоданных, |
Покрытия , любые базы геоданных Поддержка версий и хранение любого размеры. |
|
|
Геообработка |
Выполнение простых операций геообработки и конвертация данных. |
Создание и заполнения баз геоданных. |
+Arc – приложения командной строки Работа с картографическими проекциями и системами координат. Over line операции |
Дополнительные модули для ArcGis
Серверные ГИС. Типы серверных ГИС.
В аргис представлено 3 продукта: ArcSDE, ArcIMS, ArcGIS Server
АрсСДЕ – мошный сервер просторантсвенных данных предоставляюший шлюз для хранения, управления, и использования пространственных данных в СУБД. Для любых клиенских прилождений.
Арс ИМС – картографический интернет сервер, он широко испотльзуется для гис публикаций через веб, для предостваления карт данных и методанных многочисленным пользователям.
аркГис сервер – современных гис инструментарий для разработки корпоративных веб приложений
|
Виды функциональности |
Arc SDE |
Arc IMS |
ArcGIS Server |
|
Многопользовательское редактирования |
Х |
||
|
Конфигурируемый сервер |
Х |
||
|
Публикация ГИС в веб (карды, данные, метаданные) |
Х |
||
|
Картографическое HTML приложение |
Х |
||
|
Картографическое java приложения |
Х |
||
|
Поддержка обмена данными через веб |
Х |
Х |
|
|
Среда разработки вэб приложения |
Х |
Х |
|
|
Серверное Гис редактирование |
Х |
||
|
Распределение и управление данными |
Х |
||
|
ГИС анализ на центральном сервере |
Х |
||
|
Библиотеки Арк обжекск |
Х |
Х |
|
AcrSDE, его основное назначения.
Гис шлюз АркГис к РБД. Он позволяет управлять географической информацией во многих СУБД. И открывает доступ к хронящимся данным для всех приложений АркГис. акрСДе это ключивой компонент в многопользовательской системе которой предоставляет открытий интерфейс к СУБД и позволяет управять геоинформациий на разных платформах баз данных включая такие СУБД как оракл, мс скл сервер, Информикс, и дб2.
Возможности АркСДН:
Распределение обязанностей между СУБД и ГИС с помошью АркСДЕ.
Функциональность управления набором географисческих данных распределяеться между ПО и СУБД.
СУБД возлагаются такие обязанности как дисковое хранение данных, определение типов отребутово, обработку запростов данных, обработка многопользовательских транзакций.в свою очередь гис приложения отвечает за схему использованную для представления разных наборов гео данных и за логику позволяюшию поддерживать целостность табличных записей данных.
аркСДЕ – основан на многоуровнерой архитектуре которой возможности связанные с хранением данных и обрашением к ним закреплены за СУБД а функция обеспечения целосности данными высокого уровня и обработки информации принядлежит ПО ГИС.
аркСДЕ поддерживает работу на уровне приложений аркгис и используеться для эффективного хранения и доступа к векторным и растровым данным, метаданным, и другим пространственным данным поддерживаемым СУБД. Кроме того АркСДЕ управляет хранением данных в таблицах СУБД, с использованием поддерживыемых типов данных в каждой СУБД, доступным через скл.
Sql – structure query language
Так же АркСДе предоставляет открытую библиотеку клиента обесппечиваюшию полный доступ к базовым пространтвенным таблицам для пользовательский приложений, данная библеотека содержит ИПП.
ArcIMS. Использование
Это интеренет орентированное серверное приложение обеспечиваюшие публикацию карт на центральном веб портале которому могут обрашаться многие пользователи как из одной организации, так и за ее приделами, непосредственно в всемирной сети.
Основное назначение аркИМс передача геоданных как и методанных через веб. Веб сайты оснашенные аркИМс широко используются для предоставления интерактивных карт, катологов методанных и данных. И специализированных ГИС приложений. Пользователи обрашаются к таким сервисам через веб браузеры с использованием XML и java приложений входяшие в состав. Кроме того к сервисам можно обратится с помошью клиенских приложений таких как аркгис дестоп, энжин, ридер и др.
Возможности Арк ИМС
Клиент – серверные отношения.
ArcGIS server.
Это платформа для создания корпаротивных гис приложений поддерживаюшие многих пользователей, включаюшие развитую ГИС функциональность и основанных на промышленных стандартах.
Аркгис сервер обеспечивает управление такой гис функциональностью как карты, программные объекты, для использования в централизованных серверных приложениях. Аркгис сервер состоит из 2-х компонентов: ГИС сервер и среда разработки приложений. Гис сервер предоставляет объекты аркобжекс для использования веб и корпаративными приложениями (включает бибилеотекуу базовых объектов аркобъежекс). Среда разработки приложений называется ADF (application development framework) позволяет создавать и распространять насольные и веб приложения. ADF – включает пакет разработчика в котором содержится с программ объектнами компонентами, шаблонами веб приложениями, справкой для разработчика и примерами программных кодов. Так же в пакет включина runtime – лицензия, для распространения приложений без установки аркобжекс на сервере. С помошью аркгис сервер разработчики могут внедрить централизованную Гис с многопользовательским доступа, что позволяет снизить обшию стоимость установки и поддержания настольних программ на всех клиенских местах.
13 вопрос – модуль аркгис дайте интероперобилети.