Апаратне забезпечення гіс: структура комп’ютера, периферійні пристрої, комп’ютерні мережі.

ГІС і бази даних

Поняття і структура ГІС.

Геоінформаційні системи (ГІС) - це інформаційні системи, призначені для збирання, зберігання, аналізу та візуалізації (видачі) просторових данних.

ГІС складається з наступних структурних елементів:

1)Апаратна платформа (hardware), яка в свою чергу складається з наступних частин:

2)комп'ютери (робочі станції, ноутбуки, кишенькові ПК тощо),

3)засоби зберігання даних (вінчестери, компакт-диски, флеш-пам'ять тощо)

4)Пристрої введення інформації (сканери, цифрові камери і фотоапарати, клавіатури, комп'ютерні миші), пристрої виведення інформації (принтери, плоттери, проектори, дисплеї).

5)Програмне забезпечення (software) – це інструменти та функції, необхідні для управління, аналізу та візуалізації просторової інформації, а також управління ГІС в цілому.

Ключовими компонентами програмних продуктів ГІС є:

1)система введення та обробки географічної інформації;

2)система управління даними;

3)системи аналізу, візуалізації, просторових і атрибутивних запитів (відображення);

4)графічний користувальницький інтерфейс для легкого доступу до інструментів;

5)дані (data) – це будь-які просторові та пов'язані з ними табличні (атрибутивні) дані;

6)розробники та користувач. Відповідають за створення та управління ГІС. Персоналом ГІС є як технічні фахівці, які розробляють і підтримують систему, створюють і керують даними, так і безпосередні користувачі.

Апаратне забезпечення ГІС: структура комп’ютера, периферійні пристрої, комп’ютерні мережі.

Одним з основних елементів географічної інформаційної системи є апаратна частина до якої входить:1)сервер баз даних; 2)комп'ютери для співробітників;3)сканер;4)плотер;5)міжкомп'ютерні комунікації.

Апаратне забезпечення ГІС – це комплекс технічних засобів, що використовують для реалізації функціонування можливостей ГІС включаючи в себе:1) засоби введення;2)обробки;3)збереження;4)передача даних.Апаратні засоби – це комп'ютерні системи які забезпечують роботу персональних комп'ютерів та програмних засобів.

Структура комп’ютера – це модель, що встановлює склад, порядок та принципи взаємодії її компонентів

Периферійні пристрої призначені для забезпечення вводу-виводу інформації в необхідному для оператора форматі, а також зручності взаємодії останнього з комп’ютером. Периферійні пристрої бувають зовнішніми або вбудованими.

Комп’ютерна мережа – це два або більше комп’ютерів, з’єднаних між собою за допомогою мережевого обладнання.

Комп’ютерна мережа забезпечує:
· Колективне опрацювання даних користувачами
· Обмінювання файлами та іншими даними між користувачами
· Спільне використовувати програми
· Спільне використання принтерів, модемів та ін.

Комп’ютерної мережі поділяються на:

1)локальна мережа;

2)глобальна мережа.

Локальні мережі – мережі які мають максимальну відстань між вузлами не більше 1-2км.

Глобальні мережі – мережі, що охоплюють територію країни або кількох країн з максимаьною відстанню між окремими вузлами втисячі кілометрів.

Історія становлення та сфери застосування ГІС.

Існує кілька версій звідки походять перші геоінформаційні системи: зі Сполучених Штатів, де метою їх створення було забезпечення точності ракетних стрільб, або ж з Канади, де перед державним департаментом природного середовища гостро постало питання систематизації великих обсягів накопичених картографічних та довідкових даних.

Перші ГІС були доступні лише для великих установ, оскільки вимагали значних площ для розміщення обчислювальної апаратури та банків просторових даних у вигляді перфокарт або перфострічок. Широковідомі сьогодні ГіС-продукти почали з'являтись у 80-х роках минулого століття: у 1982 році вийшли AutoCad та AcrInfo, наприкінці 80-х з'явилася MapInfo. Але тільки у 1994 році вийшла ГІС ArcView 2.0 компанії ESRI, що мала працювати на звичайних персональних компьютерах, і тому робила ГІС доступними і для невиличких компаній та організацій. Найбільш поширені сьогодні ГІС в сферах:

1)геодезіяї та картографія: ГІС використовуються для обробки матеріалів польового знімання, зберігання та оновлення картографічних матеріалів, підготовки до друку та видання карт;

2)навігаційні ситеми та системи моніторингу транспорту: можливості ГІС по відображенню значних обсягів різнотипних картографічних даних дозволяють в реальному часі відстежувати місцезнаходження та рух транспортних засобів;

3)муніципальні системи: на ГІС покладаються завдання зберігання різноманітної просторової інформації та пов'язаних з об'єктами документів (плани території, земельно-кадастрова інформація, інформація по об'єктах нерухомості, комунікації, та пов'язані з об'єктами креслення, дозволи, рішення та інші документи);

4)моніторинг навколишнього природного середовища: саме спеціалісти цієї сфери першими розпочали роботи по створенню ГІС для зберігання значних масивів просторової інформації та її аналізу - тому в цій сфері ГІС відіграють дуже важливу роль;

5)військова справа: діяльність військових формувань завжди вимагали максимально точних та детальних відомостей про місцевість, на якій плануються або проводяться військові та спеціальні операції, тому геодезія та картографія завжди були на службі військовій справі - сьогодні, як для підготовки військово-топографічних карт, так і беспосередньо для прийняття рішень використовують ГІС.

Останнім часом геоінформаційні системи вдало впроваджуються також в сферах:

6)сільського господарства: сільськогосподарське виробництво - одна з галузей, де просторова інформація (місцерозташування ділянок, що оброблюються, їх площі, характерні умови місцевості, розташування доріг) має ключове значення, і тільки фінансові можливості підприємств цієї галузі стримують впровадження сучасних ГІС в процес управління;

7)на підприємствах зв'язку та енергетики: для підприємств цієї галузі характерна наявність об'єктів управління, розсереджених на значних територіях і тому саме ці галузі вимагають систем, здатних оперувати просторовою їнформацією;

8)управління бізнесом: в останні роки бізнес стає все більш розгалудженим (філіали підприємств в різних містах та країнах, мережі магазинів та складів), що означає необхідність оперувати даними про певні іноді досить великі території, вирішувати складні транспортні задачі, аналізувати та порівнювати дані про власну діяльність та діяльність конкурентів в різних регіонах;

9)в інформаційно-довідкових системах: глобалізований світ вимагає від людей мати уявлення не тільки про своє місто чи регіон, але і про інші, здійснювати робочі поїздки в різні регіони, звідси виникає потреба в інформації не тільки про факт існування певних об'єктів, але і про їх точне місцерозташування, взаємне положення, шляхи, по яким до них можна дістатися.

Апаратно-програмний комплекс ГІС.

ГІС – це “апаратно-програмний людино-машинний комплекс, що забезпечує збір, обробку, відображення і розповсюдження просторово-координованих даних, інтеграцію даних і знань про територію для їх ефективного використання при вирішенні наукових і прикладних географічних завдань, пов'язаних з інвентаризацією, аналізом, моделюванням, прогнозуванням і управлінням навколишнім середовищем і територіальною організацією суспільства".

Дані та інформація

Інформація — це відомості про навколишній світ (об'єкти, явища, події, процеси тощо), які зменшують міру наявної невизначеності, неповноти знань, відчужені від їх творця та які стали повідомленнями (вираженими певною мовою у вигляді знаків, у тому числі й записаними на матеріальному носії). їх можна відтворювати шляхом передачі людьми усним, письмовим або іншими способами (за допомогою умовних сигналів, технічних та обчислювальних засобів та ін.).

Обов'язкові атрибути інформації:1)матеріальний носій інформації;2)джерело іфнормації; 3)отримувач інформації;4)канал зв'язку між джерелом і отримцвачем.

Інформація має такі властивості:

1) інформація достовірна, якщо вона відображає істинний стан справ, не містить перекручень;

2) інформація повна, якщо її достатньо для розуміння і прийняття рішень;

3) інформація чітка й зрозуміла, якщо вона виражена мовою, якою спілкуються ті, для кого вона призначена;

4) цінність, якість інформації — це міра розширення, розвитку тезауруса (систематизованого словника понять із зазначенням смислових зв'язків між ними, тобто сукупності відомостей, які має у своєму розпорядженні користувач або система) сприймаючою стороною під час приймання та інтерпретації повідомлення, міра зниження стану невизначеності економічного суб'єкта, міра просування до мети;

5) адекватність інформації — це певний рівень відповідності, що створюється за допомогою отриманої інформації, образу реального об'єкта, процесу, явища та ін.

Таким чином, інформація має бути достовірною, переконливою, повною, точною, корисною, новою, оперативною та актуальною.

Дані — це інформація, подана у формалізованому вигляді, прийнятому для опрацювання автоматичними засобами за можливої участі людини (вхідні, вихідні дані, база даних тощо).

Інформація класифікується за видами.

Наукова інформація найбільш повно відображає об'єктивні закономірності природи, суспільства, мислення. За галузями одержання або користування її поділяють на політичну, технічну, біологічну, фізичну тощо, за призначенням — на масову і спеціальну.

У системах організованого управління виокремлюють економічну інформацію, пов'язану з управлінням людьми.

Економічна інформація відображає процеси виробництва, розподілу, обміну і споживання матеріальних благ і послуг У зв'язку з тим, що економічна інформація пов'язана переважно із суспільним виробництвом, її часто називають виробничою інформацією

Кодування інформації.

При передачі по каналах зв'язку завжди виникають помилки. Причини їх можуть бути різні, але результат видається один – дані спотворюються і не можуть бути використані на прийомній стороні для подальшого опрацювання. Як правило, можливість перекручування біта в потоку переданих даних на рівні фізичного каналу знаходиться в межах 10²...10^-6. У той же час із боку користувачів і багатьох прикладних процесів часто висовується вимога до можливості помилок у прийнятих даних не гірше
10^-6... 10^-12. Боротьба з виникаючими помилками ведеться на різних рівнях семирівневої моделі OSI (в основному на перших чотирьох). Для боротьби з виникаючими помилками відомо багато різноманітних способів.

В одному із способів на передавальній стороні передані дані кодуються одним із відомих кодів із виправленням помилок. На приймальній стороні, відповідно, проводиться декодування прийнятої інформації і виправлення виявлених помилок. Можливість застосовуваного коду з виправленням помилок залежить від числа надлишкових бітів, що генеруються кодером. Якщо внесена надмірність невелика, тобто існує небезпека того, що прийняті дані будуть містити незнайдені помилки, це може призвести до помилок у роботі прикладного процесу. Якщо ж використовувати код із високою виправлювальною здатністю, то це приводить до низької швидкості передачі даних. Таким чином, знання теорії завадостійкого кодування дозволяє визначити оптимальні параметри завадостійкого коду в залежності від поставленої задачі.

Дані у ГІС та їх ввід.

Введення даних є обов'язковою операцією, необхідною для функціонування ГІС. Для різних типів даних розроблені спеціальні технології введення, що відповідають функціональним можливостям, включеним до складу програмного ГІС-забезпечення, розроблені спеціалізовані периферійні пристрої.

Як вихідні матеріали, з яких виконується введення даних у ГІС, у наш час використовуються:
- топографічні карти;
- загальногеографічні карти різного тематичного змісту;
- архітектурні плани і плани землевпорядкування;
- дані дистанційного зондування Землі (ДЗЗ);
- матеріали польової інструментальної зйомки;
- стандартні статистичні звітні форми в паперовому й електронному поданні;
- текстові джерела, фотографії й ілюстрації;
- рукописні карти і тексти.

Залежно від типу джерел вхідних даних застосовуються різні технології введення даних. У першу чергу розділяються методи введення просторових і атрибутивних даних, для чого розроблені різні види графічних і табличних редакторів. Залежно від виду і якості вхідних матеріалів можуть використовуватися методи ручного або автоматизованого введення.
Основний вплив на вибір джерел даних і технологію їхнього введення чинить сфера застосування оброблюваної в ГІС інформації. Залежно від цілей роботи розрізняються вимоги до просторової і семантичної точності вхідних даних, часу їх збирання (створення), методів попередньої підготовки і формалізації даних. інформації.
Введення даних, незважаючи на впровадження автоматизованих технологій, як і раніше, залишається найбільш складною і трудомісткою операцією при створенні і функціонуванні ГІС. Найбільш часто використовуються технології сканування паперових картографічних матеріалів, геометрична корекція сканованого зображення для усунення просторових похибок, цифрування паперових або сканованих карт із використанням ручної або напівавтоматизованої технології розпізнавання картографічних об'єктів.
Обов'язковим елементом введення даних є вибірковий або повний контроль точності і повноти введення.

Моделі даних у СУБД

База даних (БД) — це систематизоване сховище структурованої інформації з певної предметної області, до якого можуть мати доступ багато прикладних програм.

Система управління базами даних (СУБД) — це програмні засоби для створення, введення і використання БД. Усі наявні системи задовольняють, як правило, таким вимогам:

· можливість маніпулювати даними;

· можливість пошуку і формування запитів;

· забезпечення цілісності (узгодженості) даних;

· забезпечення захисту і таємності.

Моделі баз даних призначені для однакового подання будь-яких даних, що містить способи опису даних і маніпулювання ними. За структурою організації інформації в БД розрізняють такі моделі БД:

1. реляційна;

2. ієрархічна;

3. мережна.

Ієрархічні бази даних можуть бути представлені як дерево, що складається з об'єктів різних рівнів. Верхній рівень займає один об'єкт, другий - об'єкти другого рівня і т.д.

Мережеві бази даних подібні до ієрархічних, за винятком того, що в них є покажчики в обох напрямках, які з'єднують споріднену інформацію.

Реляційна модель орієнтована на організацію даних у вигляді двовимірних таблиць. Кожна реляційна таблиця являє собою двовимірний.

18, Централізована база даних та її переваги?

Зосереджені (або централізовані) розподілені бази даних фізично розміщені в одному місці. Для обміну інформацією між окремими (локальними) підбазами використовуються канали зв’язку прямого доступу. Термін «канал зв’язку» (channel) щодо обміну інформацією означає засіб передавання інформації (письмової, усної, формальної, неформальної тощо), придатної для електронних засобів зв’язку. Обмін даними між взаємопов’язаними підбазами здійснюється без помітних обмежень на обсяги й характер інформації, що передається. Такі бази даних мають цілу низку переваг:
простоту побудови;
зведене до мінімуму дублювання інформації;
максимальну уніфікацію методів зберігання, коригування та пошуку інформації.
Проте бази даних, зосереджені в одному місці — вузлі мережі, — мають чимало недоліків:
при централізації зберігання значно збільшується час на передавання інформації, а через це зростає й час реакції системи;
централізована система обмежена обсягами пам’яті ЕОМ тощо.

19, Атрибутивні дані векторних та растрових картографічних шарів

У ГІС до векторних об'єктів можуть бути прив'язані семантичні дані. Структуру і типи даних визначає користувач. На основі атрибутивних значень, присвоєних векторним об'єктам на карті, може будуватися тематична карта, на якій ці значення позначені кольорами відповідно до шкали кольорів або різного роду штриховками чи крапом. Найчастіше атрибутивні дані зберігаються у таблицях реляційної бази даних та є прив'язаними до певних векторних об'єктів. У випадку використання растрового способу позиційна та атрибутивна інформація поєднуються — колір пікселя передає одночасно і розташування і характеристику.

Можна одержувати атрибутивну інформацію за допомогою різних засобів побудови запитів із шару. У відповідному шарі включається режим автоматичного друку пояснювальних підписів для картографічних об'єктів, наприклад, назв країн, міст, вулиць. За замовчуванням для підпису береться вміст першого текстового поля з атрибутивної бази даних, є можливості настроювання на будь-яке інше поле бази даних або використання як підпису результату обчислень (злиття фрагментів тексту) у кількох полях.

20) Застосування векторних, растрових та TIN картографічних шарів

Шари ГІС є типом цифрових картографічних моделей, які побудовані на основі об'єднання просторових об'єктів, що мають загальні властивості або функціональні ознаки.
В якості окремих шарів можна об'єднувати дані, отримані в результаті збирання первинної інформації. Сукупність шарів утворює інтегровану основу графічної частини ГІС. Шари можуть мати як векторні, так і растрові формати. Однак багато ДВС допускають можливість роботи з шарами тільки векторного типу, а растр використовується в якості підкладки.

Завдання, які вирішують ГІС

ГІС, зазвичай виконує п'ять процедур (завдань) з даними: введення, маніпулювання, управління, запит і аналіз, візуалізацію.

Введення. Для використання в ГІС дані мають бути перетворені у відповідний цифровий формат. Процес перетворення даних з паперових карт в комп'ютерні файли називається оцифруванням.

Маніпулювання. Часто для виконання конкретного проекту наявні дані потрібно додатково видо змінити відповідно до вимог вашої системи. ГІС-ТЕХНОЛОГІЯ надає різні способи маніпулювання просторовими даними і виділення даних, потрібних для конкретного завдання.

Управління. У невеликих проектах географічна інформація може зберігатися у вигляді звичайних файлів. Але при збільшенні об'єму інформації і зростанні числа користувачів для зберігання, структуризації і управління даними ефективніше застосовувати системи управління базами даних (СУБД), спеціальні комп'ютерні засоби для роботи з інтегрованими наборами даних (базами даних).

Запит і аналіз. За наявності ГІС і географічній інформації Ви зможете отримувати відповіді як на прості питання (Хто власник даної земельної ділянки, готелю, курорту? На якій відстані один від одного розташовані ці об'єкти? Де кількість номерів в даних готелях?)

Візуалізація. Для багатьох типів просторових операцій кінцевим результатом є представлення даних у вигляді карти або графіка. Карта – це дуже ефективний і інформативний спосіб зберігання, уявлення і передачі географічній (що має просторову прив'язку) інформації.

Поняття системи управління базами даних (СУБД).

Систе́ма керування ба́замида́них (СКБД) — комп'ютерна програма чи комплекс програм, що забезпечує користувачам можливість створення, збереження, оновлення, пошук інформації та контролю доступу в базах даних.

Можливості СКБД:

Дозволяється створювати БД (здійснюється за допомогою мови визначення даних DDL (DataDefinitionLanguage))

Дозволяється додавання, оновлення, видалення та читання інформації з БД (за допомогою мови маніпулювання даними DML, яку часто називають мовою запитів)

Можна надавати контрольований доступ до БД за допомогою:

Системи забезпечення захисту, яка запобігає несанкціонованому доступу до БД;

Системи керування паралельною роботою прикладних програм, яка контролює процеси спільного доступу до БД;

Система відновлення — дозволяє відновлювати БД до попереднього несуперечливого стану, що був порушений в результаті збою апаратного або програмного забезпечення

25. Векторний формат представлення графічних даних.

Векторний спосіб запису графічних даних застосовується в системах автоматичного проектування (CAD) і в графічних пакетах. У цьому випадку зображення складається з найпростіших елементів (лінія, ламана, крива Безьє, еліпс, прямокутник і т.д.), для кожного з яких визначено ряд атрибутів (наприклад, для замкнутого багатокутника - координати кутових точок, товщина і колір контурної лінії, тип і кольори заливки і т.д.). Записується також місце об'єктів на сторінці і розташування їх один щодо одного (котрий з них "лежить" вище, а який нижче). Векторний формат є доказом ідеї давньогрецьких математиків про те, що будь-яку існуючу в природі форму можна описати, використовуючи геометричні примітиви і компас.

Компоненти ГІС.

До основних компонентів ГІС відносять: технічне, програмне, інформаційне забезпечення. Вимоги до компонентів ГІС визначаються, в першу чергу, користувачем, перед яким стоїть конкретне завдання (облік природних ресурсів, або управління інфраструктурою міста), яка повинна бути вирішена на певній території, що відрізняється природними умовами та ступенем її освоєння.

Технічне забезпечення - це комплекс апаратних засобів, що застосовуються при функціонуванні ГІС: робоча станція або персональний комп'ютер (ПК), пристрої введення-виведення інформації, пристрої обробки і зберігання даних, засоби телекомунікації.

Програмне забезпечення - сукупність програмних засобів, що реалізують функціональні можливостей ГІС, і програмних документів, необхідних при їх експлуатації.

Структурно програмне забезпечення ГІС включає базові та прикладні програмні засоби.

Базові програмні засоби включають: операційні системи (ОС), програмні середовища, мережеве програмне забезпечення і системи управління базами даних. Операційні системи призначені для управління ресурсами ЕОМ і процесами, які використовують ці ресурси. На даний час основні ОС: Windows і Unix.

Прикладні програмні засоби призначені для рішення спеціалізованих задач у конкретній предметній області і реалізуються у вигляді окремих програм і утиліт.

Інформаційне забезпечення - сукупність масивів інформації, систем кодування і класифікації інформації. Інформаційне забезпечення складають реалізовані рішення за видами, обсягами, розміщенню і формам організації інформації, включаючи пошук і оцінку джерел даних, набір методів введення даних, проектування баз даних, їх ведення та метасопровожденіе. Особливість зберігання просторових даних у ГІС - їх поділ на шари. Багатошарова організація електронної карти, при наявності гнучкого механізму управління шарами, дозволяє об'єднати і відобразити набагато більшу кількість інформації, ніж на звичайній карті.

Візуалізація даних.

Візуалізація — це процес побудови графічного образу даних, що допомагає у процесі загального аналізу даних вбачати аномалії, структури.

Візуалізація даних — це інтерактивне вивчення візуального представлення абстрактних даних для посилення людського пізнання. Абстрактні дані включають в себе як числові так і нечислові, такі як текст і географічна інформація. Тим не менш, візуалізація даних відрізняється від наукової візуалізації.

Візуалізація інформації припускає, що "візуальні уявлення і методи взаємодії користуються здатністю людського ока пропускати інформацію в мозок, щоб користувачі могли побачити, вивчити і зрозуміти велику кількість інформації за один раз. Візуалізація інформації спрямована на створення підходів до передачі абстрактної інформації в інтуїтивно зрозумілі способи.

30. Представлення та аналіз даних у ГІС.

Існує два способи представлення позиційної інформації — векторний та растровий.

Растровий спосіб.

Растрові дані зберігаються у вигляді наборів величин, упорядкованих у формі прямокутної сітки. Осередки цієї сітки називаються пікселями. Найпоширенішим способом отримання растрових даних про поверхню Землі є дистанційне зондування, проведене за допомогою супутників. Зберігання растрових даних може здійснюватися в графічних форматах, наприклад TIF або JPEG, або в бінарному вигляді в базах даних. Найчастіше растр використовують для безперервних об'єктів.

Векторний спосіб.

Дискретні об'єкти та безперервні поля величин представляють за допомогою сукупності геометричних фігур — векторних об'єктів. Найпоширенішими типами векторних об'єктів є:

- Точки

- полілінії

- Багатокутники (многокутники чи полігони)

Аналіз даних є невід'ємною частиною всіх прикладних досліджень та вирішення проблем в промисловості. Найбільш фундаментальні підходи аналізу даних - візуалізація (гістограми, точкові ділянки, ділянки поверхні, дерево карт, паралельно координовані ділянки і т.д.), статистика (гіпотеза тест, регресія, СПС і ін), видобуток даних (асоціації гірничодобувної промисловості, і т.д.) і методи машинного навчання (кластеризація, класифікація, дерева рішень, і т.д.).

31. Особливості формування векторного картографічного шару

Открыть меню Слой (1) —> Создать векторный слой (2).

Задать имя слоя (3).

Включить галочку опции «Вручную»(4).

Выбрать тип геометрии (5).

Нажать “Редактировать поля” (6).

В меню добавления атрибутов нужно добавить название колонки (7), а также выбрать тип поля (8).

Все поля опциональны для заполнения. Могут быть заданы следующие типы атрибутов:

Float – вещественное число (например, 3.14)

Integer – целое число (например, 1024)

String – произвольная строка (например, «abcd»)

Time – время в пределах одних суток (например, 12:04)

Date – дата с точностью до дня (например, 15.12.2010)

DateTime – дата со временем (например, 15.12.2010 12:04)

Если выбрать тип поля Date, то появится возможность создания мультивременного слоя (9).

После того как были введены основные параметры нового слоя можно приступить к добавлению данных (оцифровке).

 

32. Особливості формування растрового картографічного шару

Система формування картографічних шарів (ГІС-шарів) по масиву вхідної інформації, що має адресну прив'язку реалізована за класичною трирівневій архітектурі розподілених інформаційних систем: користувацька частина і серверна частина як база даних на сервері СУБД і сервер додатків.
Користувацька частина являє собою ПК користувачів ПЕОМ Pentium IV 2,40 ГГц, ОЗУ 256 Мб, НЖД 40 Гб.

33. Застосування векторних, растрових та TIN картографічних шарів

Шари ГІС є типом цифрових картографічних моделей, які побудовані на основі об'єднання просторових об'єктів, що мають загальні властивості або функціональні ознаки.
В якості окремих шарів можна об'єднувати дані, отримані в результаті збирання первинної інформації. Сукупність шарів утворює інтегровану основу графічної частини ГІС. Шари можуть мати як векторні, так і растрові формати. Однак багато ДВС допускають можливість роботи з шарами тільки векторного типу, а растр використовується в якості підкладки.

34. Цифрові моделі рельєфу і їх побудова

Під цифровою моделлю рельєфу - ЦМР (в англомовній науковій літературі цифрової моделі рельєфу-ЦМР або Цифрова модель місцевості-ЦММ) в технології географічних інформаційних систем зазвичай розуміють цифрове подання топографічної поверхні у вигляді растру або регулярної мережі осередків заданого розміру.

Моделі просторових даних

Основою бази даних є модель даних — фіксована система понять і правил для представлення даних структури, стану і динаміки проблемної області в базі даних. У різний час послідовне застосування одержували ієрархічна, мережна і реляційна моделі даних. Часто об'єкти перебувають у відношеннях, що називають ієрархічними. Концептуальна схема ієрархічної моделі являє собою сукупність типів записів, пов'язаних типами зв'язків в одне чи кілька дерев. Усі типи зв'язків цієї моделі належать до виду «один до декількох» і зображуються у вигляді стрілок. Ієрархічна модель даних допускає тільки два типи зв'язків між об'єктами: «один до одного» і «один до декількох».При моделюванні подій, як правило, необхідні зв'язки типу «багато до декількох». Як одне з можливих рішень зняття цього обмеження можна запропонувати дублювання об'єктів. У мережній моделі даних поняття головних і підлеглих об'єктів дещо розширені. Будь який об'єкт може бути і головним, і підлеглим. Той самий об'єкт може одночасно виконувати і роль власника, і роль члена набору. Це означає, що кожний об'єкт може брати участь у будь-якій кількості взаємозв'язків. У реляційній моделі даних об'єкти і взаємозв'язки між ними представляються за допомогою таблиць. Взаємозв'язки також подаються як об'єкти. Кожна таблиця представляє один об'єкт і складається з рядків і стовпців. Таблиця повинна мати первинний ключ (ключовий елемент) — поле чи комбінацію полів, що єдиним способом ідентифікують кожний рядок у таблиці. Основною відмінністю пошуку даних в ієрархічних, мережних і реляційних базах даних є те, що ієрархічні і мережні моделі даних здійснюють зв'язок і пошук між різними об'єктами за структурою, а реляційні — за значенням ключових атрибутів. Практично всі існуючі на сьогоднішній день комерційні бази даних і програмні продукти для їх створення використовують реляційну модель даних.

ГІС і бази даних

Поняття і структура ГІС.

Геоінформаційні системи (ГІС) - це інформаційні системи, призначені для збирання, зберігання, аналізу та візуалізації (видачі) просторових данних.

ГІС складається з наступних структурних елементів:

1)Апаратна платформа (hardware), яка в свою чергу складається з наступних частин:

2)комп'ютери (робочі станції, ноутбуки, кишенькові ПК тощо),

3)засоби зберігання даних (вінчестери, компакт-диски, флеш-пам'ять тощо)

4)Пристрої введення інформації (сканери, цифрові камери і фотоапарати, клавіатури, комп'ютерні миші), пристрої виведення інформації (принтери, плоттери, проектори, дисплеї).

5)Програмне забезпечення (software) – це інструменти та функції, необхідні для управління, аналізу та візуалізації просторової інформації, а також управління ГІС в цілому.

Ключовими компонентами програмних продуктів ГІС є:

1)система введення та обробки географічної інформації;

2)система управління даними;

3)системи аналізу, візуалізації, просторових і атрибутивних запитів (відображення);

4)графічний користувальницький інтерфейс для легкого доступу до інструментів;

5)дані (data) – це будь-які просторові та пов'язані з ними табличні (атрибутивні) дані;

6)розробники та користувач. Відповідають за створення та управління ГІС. Персоналом ГІС є як технічні фахівці, які розробляють і підтримують систему, створюють і керують даними, так і безпосередні користувачі.

Апаратне забезпечення ГІС: структура комп’ютера, периферійні пристрої, комп’ютерні мережі.

Одним з основних елементів географічної інформаційної системи є апаратна частина до якої входить:1)сервер баз даних; 2)комп'ютери для співробітників;3)сканер;4)плотер;5)міжкомп'ютерні комунікації.

Апаратне забезпечення ГІС – це комплекс технічних засобів, що використовують для реалізації функціонування можливостей ГІС включаючи в себе:1) засоби введення;2)обробки;3)збереження;4)передача даних.Апаратні засоби – це комп'ютерні системи які забезпечують роботу персональних комп'ютерів та програмних засобів.

Структура комп’ютера – це модель, що встановлює склад, порядок та принципи взаємодії її компонентів

Периферійні пристрої призначені для забезпечення вводу-виводу інформації в необхідному для оператора форматі, а також зручності взаємодії останнього з комп’ютером. Периферійні пристрої бувають зовнішніми або вбудованими.

Комп’ютерна мережа – це два або більше комп’ютерів, з’єднаних між собою за допомогою мережевого обладнання.

Комп’ютерна мережа забезпечує:
· Колективне опрацювання даних користувачами
· Обмінювання файлами та іншими даними між користувачами
· Спільне використовувати програми
· Спільне використання принтерів, модемів та ін.

Комп’ютерної мережі поділяються на:

1)локальна мережа;

2)глобальна мережа.

Локальні мережі – мережі які мають максимальну відстань між вузлами не більше 1-2км.

Глобальні мережі – мережі, що охоплюють територію країни або кількох країн з максимаьною відстанню між окремими вузлами втисячі кілометрів.