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
Лекция Вводная (Экологические ГИС)
Целесообразность использования ГИС при решении проблем экологии
Экологические проблемы часто требуют незамедлительных и адекватных действий, эффективность которых напрямую связана с оперативностью обработки и представления информации. При комплексном подходе, характерном для экологии, обычно приходится опираться на обобщающие характеристики окружающей среды, вследствие чего, объемы даже минимально достаточной исходной информации, несомненно, должны быть большими. В противном случае обоснованность действий и решений вряд ли может быть достигнута. Однако простого накопления данных тоже, к сожалению, недостаточно. Эти данные должны быть легко доступны, систематизированы в соответствии с потребностями. Хорошо, если есть возможность связать разнородные данные друг с другом, сравнить, проанализировать, просто просмотреть их в удобном и наглядном виде, например, создав на их основе необходимую таблицу, схему, чертеж, карту, диаграмму. Группировка данных в нужном виде, их надлежащее изображение, сопоставление и анализ целиком зависят от квалификации и эрудированности исследователя, выбранного им подхода интерпретации накопленной информации. На этапе обработки и анализа собранных данных существенное, но отнюдь не первое, место занимает техническая оснащенность исследователя, включающая подходящие для решения поставленной задачи аппаратные средства и программное обеспечение. В качестве последнего во всем мире все чаще применяется современная мощная технология географических информационных систем.
2. Роль и место ГИС в природоохранных мероприятиях
2.1. Деградация среды обитания
ГИС с успехом используется для создания карт основных параметров окружающей среды. В дальнейшем, при получении новых данных, эти карты используются для выявления масштабов и темпов деградации флоры и фауны. При вводе данных дистанционных, в частности спутниковых, и обычных полевых наблюдений с их помощью можно осуществлять мониторинг местных и широкомасштабных антропогенных воздействий.
2.2. Загрязнение
С помощью ГИС удобно моделировать влияние и распространение загрязнения от точечных и неточечных (пространственных) источников на местности, в атмосфере и по гидрологической сети. Результаты модельных расчетов можно наложить на природные карты, например карты растительности, или же на карты жилых массивов в данном районе. В результате можно оперативно оценить ближайшие и будущие последствия таких экстремальных ситуаций, как разлив нефти и других вредных веществ, а также влияние постоянно действующих точечных и площадных загрязнителей.
2.3. Землевладение
ГИС широко применяются для составления и ведения разнообразных, в том числе земельных, кадастров. С их помощью удобно создавать базы данных и карты по земельной собственности, объединять их с базами данных по любым природным и социально-экономическим показателям, накладывать соответствующие карты друг на друга и создавать комплексные (например, ресурсные) карты, строить графики и разного вида диаграммы.
2.4. Охраняемые территории
Еще одна распространенная сфера применения ГИС – сбор и управление данными по охраняемым территориям, таким как заказники, заповедники и национальные парки. В пределах охраняемых районов можно проводить полноценный пространственный мониторинг растительных сообществ ценных и редких видов животных, определять влияние антропогенных вмешательств, таких как туризм, прокладка дорог или ЛЭП, планировать и доводить до реализации природоохранные мероприятия.
2.5. Неохраняемые территории
Региональные и местные руководящие структуры широко применяют возможности ГИС для получения оптимальных решений проблем, связанных с распределением и контролируемым использованием земельных ресурсов, улаживанием конфликтных ситуаций между владельцем и арендаторами земель. Полезным и зачастую необходимым бывает сравнение текущих границ участков землепользования с зонированием земель и перспективными планами их использования.
ГИС обеспечивает также возможность сопоставления границ землепользования с требованиями дикой природы. Например, в ряде случаев бывает необходимым зарезервировать коридоры миграции диких животных через освоенные территории между заповедниками или национальными парками. Постоянный сбор и обновление данных о границах землепользования может оказать большую помощь при разработке природоохранных, в том числе административных и законодательных мер, отслеживать их исполнение, своевременно вносить изменения и дополнения в имеющиеся законы и постановления на основе базовых научных экологических принципов и концепций.
2.6. Восстановление среды обитания
ГИС является эффективным средством для изучения среды обитания в целом, отдельных видов растительного и животного мира в пространственном и временном аспектах. Если установлены конкретные параметры окружающей среды, необходимые ,например, для существования какого-либо вида животных, включая наличие пастбищ и мест для размножения, соответствующие типы и запасы кормовых ресурсов, источники воды, требования к чистоте природной среды, то ГИС поможет быстро подыскать районы с подходящей комбинацией параметров, в пределах которых условия существования или восстановления численности данного вида будут близки к оптимальным. На стадии адаптации переселенного вида к новой местности ГИС эффективна для мониторинга ближайших и отдаленных последствий предпринятых мероприятий, оценки их успешности, выявления проблем и поиска путей по их преодолению.
2.7. Научные исследования и техническая поддержка
Функциональные интегральные возможности ГИС в наиболее явном виде проявляются и благоприятствуют успешному проведению совместных междисциплинарных исследований. Они обеспечивают объединение и наложение друг на друга любых типов данных, лишь бы их можно было отобразить на карте. К подобным исследованиям относятся, например, такие: анализ взаимосвязей между здоровьем населения и разнообразными (природными, демографическими, экономическими) факторами; количественная оценка влияния параметров окружающей среды на состояние локальных и региональных экосистем и их составляющих; определение доходов землевладельцев в зависимости от преобладающих типов почв, климатических условий, удаленности от городов и др.; выявление численности и плотности ареалов распространения редких и исчезающих видов растений в зависимости от высоты местности, угла наклона и экспозиции склонов.
2.8. Сборники данных и публикации
ГИС значительно упрощает процедуру публикации любых видов картографической продукции. С помощью встроенного языка программного обеспечения (например, ARC/INFO ARC Macro Language (AML)) можно написать программы автоматического создания любых типов печатных карт, графиков, диаграмм и таблиц. Кроме того, простые программные продукты (типа ArcView GIS) позволяют просматривать и напрямую оперировать с данными, содержащимися в базе данных ГИС любому, даже малоопытному, пользователю. При помощи таких простых и легко доступных программ любой пользователь имеет возможность считывать и распечатывать карты (записанные, например, на CD-ROM в формате ГИС ARC/INFO).
2.9. Экологическое образование
Поскольку создание бумажных карт с помощью ГИС значительно упрощается и удешевляется, появляется возможность получения большого количества разнообразных природных карт, что расширяет возможности и широту охвата программ и курсов экологического образования. Ввиду простоты копирования и производства картографической продукции ее может использовать практически любой ученый, преподаватель или студент. Более того, стандартизация формата и компоновки базовых карт служит основой для сбора и демонстрации данных, получаемых учащимися и студентами, обмена данными между учебными заведениями и создания единой базы по регионам и в национальном масштабе. Можно подготовить специальные карты для землевладельцев с целью ознакомления их с планируемыми природоохранными мероприятиями, схемами буферных зон и экологических коридоров, которые создаются в данном районе и могут затронуть их земельные участки.
2.10. Экотуризм
Возможность быстрого создания привлекательных, красочных карт делает ГИС идеальным средством создания рекламных и обзорных материалов для вовлечения публики в быстро развивающуюся сферу экотуризма. Характерной чертой так называемых "экотуристов" является глубокая заинтересованность в подробной информации о природных особенностях данной местности или страны, о происходящих в природе процессах, связанных с экологией в широком смысле. Среди этой достаточно многочисленной группы людей большой популярностью пользуются созданные с помощью ГИС научно-образовательные карты, отображающие распространение растительных сообществ, отдельных видов животных и птиц, области эндемиков и т.д. Подобная информация может оказаться полезной для целей экологического образования или для туристских агентств, для получения дополнительных средств из фондов проектов и национальных программ, поощряющих развитие путешествий и экскурсий.
2.11. Мониторинг
По мере расширения и углубления природоохранных мероприятий одной из основных сфер применения ГИС становится слежение за последствиями предпринимаемых действий на локальном и региональном уровнях. Источниками обновляемой информации могут быть результаты наземных съемок или дистанционных наблюдений с воздушного транспорта и из космоса. Использование ГИС эффективно и для мониторинга условий жизнедеятельности местных и привнесенных видов, выявления причинно-следственных цепочек и взаимосвязей, оценки благоприятных и неблагоприятных последствий предпринимаемых природоохранных мероприятий на экосистему в целом и отдельные ее компоненты, принятия оперативных решений по их корректировке в зависимости от меняющихся внешних условий.
Крупнейшие производители ГИС-продуктов:
1. ДАТА+
Главная задача компании DATA+ - распространение в России и других странах СНГ передовых геоинформационных технологий ESRI. DATA+ является эксклюзивным дистрибьютором компании ESRI на территории России и СНГ (кроме Украины) и, де-факто, является их официальным представителем. Именно через нас она работает с пользователями своих продуктов, находящимися на этой территории, даже в случае приобретения ПО непосредственно в этих фирмах или через третьи лица (например, по международным соглашениям и программам). DATA+ была основана в 1992 г. в качестве совместного предприятия Института географии РАН (Москва, Россия) и Института исследования систем окружающей среды (Environmental Systems Research Institute, Inc., ESRI, Редландс, штат Калифорния, США.
Основные направления деятельности:
Продажа ПО для работы с географической информацией и данных.
Создание русифицированных версий (локализация) продаваемого ПО.
Обучение пользователей.
Техническая поддержка пользователей
Консультации пользователей и всех, кто интересуется продаваемым ПО
Проекты с применением продаваемого ПО
Издательская деятельность по геоинформационной тематике
Участие в выставках, конференциях, семинарах соответствующей направленности
Поддержка ВУЗов и научных центров
2. Компания «Совзонд» — один из ведущих российских интеграторов в области геоинформационных технологий и космического мониторинга.
Основными сферами деятельности компании «Совзонд» являются:
создание информационно-аналитических систем космического мониторинга (ИАС КМ);
информационное обеспечение архивной и оперативной космической съемкой с оптических и радарных спутников: WorldView-2, WorldView-1, GeoEye-1, QuickBird, Ikonos, Ресурс-ДК1, RapidEye, Alos, Spot, TerraSAR-X, Radarsat и т.д. ;
поставка программных продуктов для обработки данных ДЗЗ - INPHO, ENVI и т.д.;
поставка программных продуктов мирового лидера в области геоинформационных систем (ГИС) – компании ESRI. Настольные ГИС: ArcGIS Desktop (ArcView, ArcEditor, ArcInfo) и дополнительные расширения. Серверные ГИС: ArcGIS Server, ArcGIS Image Server, ArcGIS Tracking Server. Средства для разработчика: ArcGIS Engine. Мобильные ГИС: ArcPad;
поставка линейки программных продуктов компании Schlumberger Water Services для решения задач управления и эксплуатации водных ресурсов;
выполнение фотограмметрических и тематических проектов
разработка тематических геопорталов и геоинформационных систем;
разработка инновационных технологий для внедрения на базе заказчика алгоритмов и методик обработки космической информации;
консалтинг и обучение;
поставка наземных комплексов приема и обработки данных ДЗЗ (НКПОД ДЗЗ);
выпуск периодического издания «Геоматика» — профессионального журнала о геоинформатике и ДЗЗ;
проведение ежегодной Международной конференции «Космическая съемка — на пике высоких технологий».
3. Инженерно-технологический центр «СКАНЭКС» (ИТЦ «СКАНЭКС») – лидирующая на рынке российская фирма, предоставляющая полный комплекс услуг: от приема до тематической обработки изображений Земли из космоса. Сегодня Центр «СКАНЭКС» является единственной в России компанией, подписавшей лицензионные соглашения с ведущими мировыми операторами программ ДЗЗ на прямой прием данных с ИСЗ серий IRS, SPOT, EROS, RADARSAT, ENVISAT на наземные станции УниСкан™ собственного производства. Это впервые дало возможность регулярного обзора территории России и стран СНГ в реальном времени с пространственным разрешением от сотен до единиц метров и лучше.
Организация существует как независимая коммерческая компания с 1989 г.
Центром созданы, поддерживаются и развиваются ведомственные сети станций приема спутниковой информации Росгидромета, МЧС, МПР России, а также региональные центры космического мониторинга на базе образовательных и научных учреждений. На технологиях ИТЦ «СКАНЭКС» основаны центры ДЗЗ во Вьетнаме, Иране, Испании, Казахстане, Нигерии, ОАЭ, США. Имея подписанные лицензионные соглашения с операторами программ ДЗЗ, Центр «СКАНЭКС» обладает правами на предоставление сублицензий на прием данных владельцам наземных станций УниСкан™ в России и странах СНГ, а также на поставку станций за рубеж.
Являясь оператором коммерческой сети станций УниСкан™ в России, «СКАНЭКС» предоставляет пользователям в оперативном режиме изображения со спутников Terra, Aqua, SPOT 4, SPOT 5, EROS A, EROS B, RADARSAT-1, ENVISAT-1 и из собственных архивов (SPOT 2/4, SPOT 5, IRS-P5, IRS-P6, EROS A, EROS B, RADARSAT-1, ENVISAT-1) . Центр «СКАНЭКС» имеет эксклюзивные права на распространение данных SPOT 4, SPOT 5 (в перспективе SPOT 6, SPOT 7), EROS A, EROS B на территории России.
На основании дистрибьюторских и партнерских соглашений с мировыми операторами космических программ «СКАНЭКС» распространяет данные высокого и сверхвысокого разрешения со спутников IKONOS, GeoEye-1, QuickBird, WorldView-1/2, KOMPSAT-2, FORMOSAT-2, RADARSAT-2, TerraSAR-X, ALOS.
4. Геокад – ГИС, связанные с землеустройством, недвижимостью и кадастрами.
5. ИТП Град - градостроительное проектирование, направленное на реализацию комплексного градостроительного подхода к управлению развитием территорий регионов и муниципальных образований Российской Федерации.
В настоящее время ИТП «Град» разработано более 2 000 градостроительных проектов для государственных и муниципальных заказчиков более, чем в 40 регионах России.
Институтом выполнен ряд научно-исследовательских работ для Минрегиона РФ и Минэкономразвития РФ.
6. КБ Панорама
Построение инфраструктуры пространственных данных(ИПД)
Создание крупномасштабных карт и планов в составе ИПД
Подготовка схем территориального планирования
Геодезия и землеустройство
Формирование землеустроительной документации
Трехмерное моделирование
Создание графа дорог
Cоздание цифровых кадастровых ортофотопланов
Автоматизированная генерализация
Подготовка карт к изданию
Совместное использование ГИС "Карта 2008" и Google Earth
Обработка данных мониторинга состояния окружающей среды
Создание топокарт и планов по данным БПЛА на базе PHOTOMOD
Создание топокарт и планов по данным БПЛА на базе PhotoScan
Технология импорта пространственных данных из OpenStreetMap
7. ЗАО «Научно-производственный геоинформационный центр «Геоцентр-Консалтинг» (ЗАО «Геоцентр-Консалтинг»):
Основные направления деятельности:
1.Автоматизированные системы управления и программные средства: разработка, создание, ввод в эксплуатацию, обслуживание.
2.Навигационные системы и диспетчерские центры: подготовка и поставка геоинформационных наборов данных, разработка программного обеспечения, техническая поддержка.
3.Интернет: разработка программных средств для картографических серверов, создание и поставка геоинформационных наборов данных.
4.Геоинформационные наборы данных и специализированные базы данных, создание и обновление на основе полевых обследований, обработки космических и аэрофотоснимков и других видов картографических работ
5.Информационно-картографические справочники: разработка, подготовка к изданию
Основные виды продукции компании и пользователи продукции:
1.Программные средства и автоматизированные системы управления для корпоративных пользователей (более 20 разработок).
2.Программно-картографические продукты для конечных пользователей (более 40 000 конечных пользователей), для карманных компьютеров (PDA), для автомобильного навигационного оборудования (PND).
3.Геоинформационные наборы данных для различных видов использования (более 200 наборов данных на отдельные города и регионы России):
• навигация
• маркетинг
• телекоммуникации
• охрана и безопасность
• сотовая связь
• Интернет
• недвижимость
• информационные технологии
• другие
8. Центр системных исследований "Интегро" – компания-системный интегратор, занимающаяся созданием автоматизированных информационных систем для организаций, ориентированных на управление ресурсами территорий. Центр системных исследований "Интегро" как юридическое лицо образовался 13 августа 1998г. Однако, коллектив c 1993г. занимался в г.Уфе задачами муниципальной геоинформатики и городских кадастров. К настоящему времени специалистами центра разработаны следующие программы: инструментальная геоинформационная система "ИнГео", Комплексная кадастровая система "МОНИТОРИНГ", Система "ИМУЩЕСТВО".
9. НИИ Точных Приборов
Производство геопространственной информации: электронных топографических и тематических карт, высокоточных ортопланов, цифровых моделей рельефа, трехмерных моделей местности и других данных.
Научно-производственный комплекс создан в 2009 году. Одним из главных направлений его деятельности является планомерная подготовка требуемых объемов геоинформационных ресурсов в интересах решения задач информационного обеспечения геоинформационных систем различного назначения.
10. ГИА «Иннотер» это компания, разрабатывающая ГИС-продукты в области получения и обработки космических снимков в картографических целях.
11. Oracle. Компания основана в 1977 году в городе Санта-Клара, Калифорния под наименованием SDL (аббревиатура от англ. Software Development Laboratories) Ларри Эллисоном, Бобом Майнером (англ. Bob Miner) и Эдом Оутсом (англ. Ed Oates). Все трое основателей работали до этого года в компании Ampex над проектом для ЦРУ США с кодовым названием Oracle. Это кодовое название присвоили разработанной в первые месяцы существования SDL СУБД. В середине 1979 года авиабаза Райт-Патерсон ВВС США приобрела Oracle v2 и стала первым заказчиком компании.[ Компания является вторым по объёмам продаж разработчиком программного обеспечения после Microsoft.[49] На рынке систем управления базами данных Oracle является лидером, владея долей 44,3 % и опережая IBM и Microsoft более, чем в 2 раза.[50] На рынке инфраструктурного и связующего программного обеспечения по данным анализа Gartner от 2009 года, Oracle является вторым по объёмам сбыта поставщиком с долей в 16 %, отставая почти в два раза от IBM[51] (при суммарном объёме рынка 16 млрд долл.). Основные услуги, предоставляемые корпорацией:
Oracle Support — техническое сопровождение продуктов; Oracle University — обучение специалистов продуктам корпорации, а также проведение сертификации специалистов; Oracle Consulting — консалтинг партнёров и заказчиков по внедрению приложений и технологий корпорации; Oracle On-Demand — хостинг приложений Oracle для конечных заказчиков (SaaS-услуги); Oracle Financing — финансирование партнёров и заказчиков для приобретения технологий и приложений Oracle.
12. Intergraph Corporation — Корпорация Intergraph® - мировой лидер в области разработки инженерного ПО для проектирования предприятий, управления пространственными ресурсами и обеспечения безопасности, позволяющего визуализировать пространственные данные любой степени сложности. Службы обеспечения безопасности, промышленные предприятия, правительственные, федеральные и муниципальные органы власти более 60 стран мира используют технологии Intergraph для организации крупных массивов данных
Это - организация-разработчик в области таких технологий, как
Компьютерная графика
САПР
Геоинформационные системы
Цифровая картография
Фотограмметрия
Виртуальная реальность
Системы безопасности
Документооборот
Навигация
Инженерные коммуникации
Проектирование предприятий
Аэрофотосъёмка
Была основана в феврале 1969 году группой инженеров, которые в тот момент работали над программного обеспечения для управления ракетами Сатурн (англ. Saturn). Первоначальное название - M&S Computing. Занявшись компьютерной графикой всерьёз M&S Computing в 1980 г. сменила имя на Intergraph (Interactive graphics), что подчеркнуло нацеленность компании на выпуск продуктов интерактивной графики.
В октябре 2010 года корпорация Intergraph была приобретена группой компаний Hexagon AB и в настоящий момент полностью входит в ее состав. Hexagon, лидирующий в мире поставщик систем точного измерения, был образован в 1992 году и имеет штаб-квартиру в городе Стокгольм, Швеция.