Автор: Пользователь скрыл имя, 28 Марта 2012 в 18:01, реферат
Бурное распространение геоинформационных технологий привело к тому, что сегодня на российском рынке действует уже более 150 организаций и фирм, распространяющих программное обеспечение ГИС-проектов. Можно выделить несколько классов программного обеспечения, различающихся по своим функциональным возможностям и технологическим этапам обработки геоинформации.
Введение. 2
Состояние развития ГИС. 4
Направления применения и использования ГИС. 5
ГИС - технология или мировоззрение XXI века? 5
Перспективы развития ГИС на ближайшие годы. 6
Геоинформационный рынок популярных ГИС продуктов в России. 8
Геоинформационные системы в экологии и природопользовании. 10
Проект МЭМОС. 13
Список использованных источников. 15
или обслуживающий низовой
пользовательский уровень крупных
проектов, сопрягаясь с более развитыми
ГИС-системами или
Географические информационные
системы (ГИС) появились в 60-х годах
XX века как инструменты для
Возможности, предоставляемые пользователю ГИС:
работа с картой (перемещение и масштабирование, удаление и добавление объектов);
печать в заданном виде любых объектов территории;
вывод на экран объектов определенного класса;
вывод атрибутивной информации об объекте;
обработка информации статистическими методами и отображение результатов такого анализа непосредственным наложением на карту
Так, с помощью ГИС специалисты
могут оперативно спрогнозировать
возможные места разрывов трубопроводы,
проследить на карте пути распространения
загрязнений и оценить
В 2004г. президиумом Российской академии наук было принято решение о проведении работ по программе «Электронная Земля», суть которой заключается в создании многопрофильной геоинформационной системы, характеризующей нашу планету, практически - цифровой модели Земли.
Зарубежные аналоги программы «Электронная Земля» можно подразделить на локальные (централизованные, данные хранят на одном сервере) и распределенные (данные хранятся и распространяются различными организациями на разных условиях).
Безусловным лидером в создании локальных баз данных является ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc., США) Сервер ArcAtlas “Our Earth” содержит более 40 тематических покрытий, которые широко используются во всем мире. Практически все картографические проекты масштаба 1:10 000 000 и более мелких масштабов создаются с его использованием.
Наиболее серьезным проектом по созданию распределенной базы данных является «Цифровая Земля» (Digital Earth). Этот проект был предложен вице-президентом США Гором в 1998г., основным исполнителем является NASA. В проекте участвуют министерства и государственные ведомства США, университеты, частные организации, Канада, Китай, Израиль и Европейский союз. Все проекты распределенных баз данных испытывают серьезные трудности в вопросах стандартизации метаданных и совместимости отдельных ГИС и проектов, созданных разными организациями с применением разного программного обеспечения.
Деятельность человека постоянно
связана с накоплением
Информационное обеспечение экологических исследований реализуется главным образом за счет двух информационных потоков:
информация, возникшая при проведении экологических исследований;
научно-техническая информация по мировому опыту разработки экологических проблем по различным направлениям.
Общей целью информационного
обеспечения экологических
Поскольку объектом описания и изучения является планета Земля, и экологическая информация имеет общие черты с геологической, то перспективно построение географических информационных систем для сбора, хранения и обработки фактографической и картографической информации:
Географические информационные
системы рассчитаны, как правило,
на установку и подключение
Все потенциально экологически
опасные объекты и сведения о
них, о концентрации вредных веществ,
допустимых нормах и т.д. сопровождаются
географической, геоморфологической,
ландшафтно-геохимической, гидрогеологической
и другими типами информации. Рассеянность
и нехватка информационных ресурсов
в экологии легла в основу разработанных
ИГЕМ РАН аналитических справочно-
В качестве более частного примера базы данных, хранящей информацию по охране окружающей среды, можно привести работу О.С. Брюховецкого и И.П. Ганина «Проектирование базы данных по методам ликвидации локальных техногенных загрязнений в массивах горных пород». В ней рассматривается методология построения такой базы данных, дается характеристика оптимальных условий ее применения.
При оценке чрезвычайных ситуаций
информационная подготовка занимает 30-60%
времени, а информационные системы
в состоянии быстро предоставить
информацию и обеспечить нахождение
эффективных методов
Моделирование процессов
принятия решений становится центральным
направлением автоматизации деятельности
лица, принимающего решения (ЛПР). К
задачам ЛПР относится принятие
решений в геоинформационной
системе. Современную геоинформационную
систему можно определить как
совокупность аппаратно-программных
средств, географических и семантических
данных, предназначенную для получения,
хранения, обработки, анализа и визуализации
пространственно-распределенной информации.
Экологические
Однако, для полного анализа экологической обстановки эксперту-экологу требуется распечатывать карты всех экологических слоев и карты аномальных зон для каждого химического элемента. Берштейн Л.С., Целых А.Н. Гибридная экспертная система с вычислительным модулем для прогноза экологических ситуаций. Труды международного симпозиума “Интеллектуальные системы - ИнСис - 96”, г.Москва, 1996г.В геоинформационной системе построение аномальных зон производилось для тридцати четырех химических элементов. Сначала он должен получить сводную карту загрязнения почвы химическими элементами. Для этого путем последовательного копирования на кальку со всех карт, строится карта загрязнения почвы химическими элементами Алексеенко В.А. Геохимия ландшафта и окружающая cреда. - М.:Недра, 1990. -142с.:ил.. Затем полученную карту таким же образом сопоставляют с картами гидрологии, геологии, геохимических ландшафтов, глин. На основании сопоставления строится карта качественной оценки опасности окружающей среды для человека. Таким образом осуществляется мониторинг окружающей среды.
Этот процесс требует
много времени и высокой
Особенностью данной подсистемы является то, что одна часть данных с которыми работает программа, представлена в виде карт. Другая часть данных обрабатывается и на их основе строится карта, которая затем также подлежит обработке. Для реализации системы принятия решений был избран аппарат теории нечетких множеств. Это вызвано тем, что с помощью нечетких множеств можно создавать методы и алгоритмы способные моделировать приемы принятия решений человеком в ходе решения различных задач. В качестве математической модели слабоформализованных задач выступают нечеткие алгоритмы управления, позволяющие получать решение хотя приближенные, но не худшие, чем при использовании точных методов. Под нечетким алгоритмом управлению будем понимать упорядоченную последовательность нечетких инструкций (могут иметь место и отдельные четкие инструкции), обеспечивающую функционирование некоторого объекта или процесса. Методы теории нечетких множеств позволяют, во-первых, учитывать различного рода неопределенности и неточности, вносимые субъектом и процессами управления, и формализовать словесную информацию человека о задаче; во-вторых, существенно уменьшить число исходных элементов модели процесса управления и извлечь полезную информацию для построения алгоритма управления. Сформулируем основные принципы построения нечетких алгоритмов. Нечеткие инструкции, используемые в нечетких алгоритмах, формируются или на основе обобщения опыта специалиста при решении рассматриваемой задачи, или на основе тщательного изучения и содержательного ее анализа. Для построения нечетких алгоритмов учитываются все ограничения и критерии, вытекающие из содержательного рассмотрения задачи, однако полученные нечеткие инструкции используются не все: выделяются наиболее существенные из них, исключаются возможные противоречия и устанавливается порядок их выполнения, приводящий к решению задачи. С учетом слабоформализованных задач существуют два способа получения исходных нечетких данных - непосредственный и как результат обработки четких данных. В основе обоих способов лежит необходимость субъективной оценки функций принадлежности нечетких множеств
На государственном уровне возникла необходимость организовать цельную систему, которая позволила бы объединить в себе параметры окружающей среды и показатели здоровья населения, проанализировать и представить лицам, принимающим управленческие решения, возможные варианты совершенствования системы. Цель такой сложной системы очевидна и проста - это улучшение состояния человеческого здоровья путем снижения влияния негативных факторов окружающей среды. Такая система мониторинга вводиться сейчас в РФ на региональных уровнях. Это система социально-гигиенического мониторинга. Функциональные возможности географических информационных систем (ГИС) и их экономическая эффективность позволяют объединить в себе некоторые блоки системы социально-гигиенического мониторинга. Таким представляется наиболее «экономичный» и, в то же время эффективный и реализуемый вариант системы на примере выделения одного компонента среды (атмосферы). Ее название Система медико-эпидемиологического мониторинга окружающей среды (МЭМОС).
Цель проекта: на основе постоянно
собираемой информации о факторах среды
и здоровья, разработка и внедрение
комплексной системы
Задачи МЭМОС:
Система МЭМОС имеет ряд существенных преимуществ. Она дает возможность лицам, принимающим решения:
Информация о работе Геоинформационные системы в экологии и природопользовании