Структура и принцип работы ArcGIS 9.3 и её применение в геологии

 
 

 

Курсовая  работа 

По  дисциплине: «Геоинформационные системы»

На  тему: «Структура и  принцип работы ArcGIS 9.3 и её применение в геологии »  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание

            Стр.

1. Введение ……………………………………………………….. 3
2. Основная часть ……………………………………………….. 4

2.1.Геоинформационные  системы (ГИС) ………………….. 4

2.2.Преимущества от внедрения ГИС …………………….... 5

2.3.Помощь ГИС ………………………………………………. 6

         2.4.Применение ГИС ………………………………………….. 7

2.5. ArcGIS …………………………………………………….... 8

2.6. ArcGIS 10 …………………………………………………. 10

2.7. ArcGIS 9.3 ………………………………………………… 12

2.8. Приложения ArcGIS 9.3 ………………………………… 12

2.9. Геологический модуль  Target for ArcGIS ……………. 25

3. Заключение ……………………………………………………….. 28

4.Список  использованных источников  и литературы ……….... 29  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

          В условиях развития современной геологии, оперирующей огромными объемами

эмпирических  данных, геологические ведомства  и горнодобывающие компании многих

стран мира пришли к необходимости активного  использования в своей деятельности гео-

информационных  систем (ГИС), способных вместить разнородную  информацию различ-

ной наполненности, переработать и оценить данные, имеющие  зачастую детальную, от-

четливую  пространственную привязку.

          Семейство программных продуктов ArcGIS - лидер среди программного обеспече-

ния ГИС, поскольку обладает сильными функциями  редактирования, анализа 

и моделирования  вместе с самыми современными моделями данных и управлением.

В связи  с современными тенденциями развития интернета, каналов связи, аппаратного

 и  программного обеспечения, всё  более становится востребованным  доступ 

к геопространственным  данным посредством стандартных  веб-броузеров. При построении

крупных распределённых ГИС остро встаёт проблема создания производительного, мас-

штабированного  и отказоустойчивого решения. Создание наиболее эффективной архитек-

туры  зависит от правильного выбора технологий используемых при разработке и основ-

ных составляющих системы.

           В основе любой современной интернет-ГИС лежит многоуровневая архитектура, ко-

торая обычно включает в себя три уровня: обработка данных, бизнес-логика и  представ-

ление, а сама система обычно строится по технологии клиент-сервер. Клиентская часть

строится  на основе веб-броузера, интерфейс которой  должен предоставлять полный пере-

чень  возможностей доступных в настольных ГИС.

           Распределённые ГИС позволяют решать задачи совместного ведения данных не од-

ной, а  группой организаций, в связи  с этим использование локальных  геоинформацион-

ных систем затруднено и весьма затратно, а  иногда неосуществимо силами одной  органи-

зации. Затруднения связаны с тем, что  в процессе работы на локальных компьютерах

пользователей происходит дублирование данных, которые  необходимо синхронизировать,

в результате чего появляются затраты на передачу данных по каналам связи.

В данной курсовой работе я постарался, как  можно подробнее коснуться актуальных проблем современной геинформационной системы.  В качестве примера я  остановился на ArcGIS 9.3.  
 
 

   2.Основная часть

   2.1.Геоинформационные  системы (ГИС) 

   Географическая  информационная система (ГИС) - это система  для управления географической информацией, ее анализа и отображения.

ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения.

   Разработка и внедрение ГИС позволили 
   планировщикам заменить наложение калек со слоями 
   карт их цифровыми представлениями, которые можно 
   интегрировать и моделировать с использованием               мощных инструментов количественного                       пространственного анализа.

                                                           

Рис 1: Набор тематических слоёв  

         Например, при выборе трассы для новой автомагистрали ГИС и географический подход можно использовать для комплексного рассмотрения природных и антропогенных факторов, влияющих на создание и реализацию проекта строительства: текущее землепользование, рельеф, параметры окружающей среды, социальные аспекты, а также ограничения с точки зрения инженерных служб и стоимость при разных вариантах прохождения трассы.

         Рассмотрение всех воздействующих на реализацию проекта факторов может потребовать огромных ресурсов и временных затрат, в особенности когда необходимо провести комплексный анализ ситуации. И это как раз тот случай, когда географические информационные системы наиболее полезны и эффективны, позволяя ускорить и облегчить такое исследование.

 

 Рис 2: Карта, показывающая относительную   пригодность ландшафта для размещения нового объекта или выбора конкретного типа землепользования 
 

2.2. Преимущества от внедрения ГИС 
 

• Снижение  себестоимости за счет большей эффективности. Это связано как с успешным выполнением работы (то есть, с сокращением общего объема работ за счет автоматизации и оптимизации рабочих процессов), так и с улучшением (повышением качества) самой работы.
• Усовершенствование процесса принятия решений. Это чаще всего связано с принятием лучших решений относительно местоположений. Типичными примерами является поиск подходящей недвижимости, выбор маршрутов/коридоров транспортных магистралей, планирование и зонирование территории, охрана природы, разведка и добыча природных ресурсов и т.д..
• Улучшение взаимодействия. Предоставляемые ГИС электронные карты и средства визуализации очень полезны для понимания ситуации, обсуждения обстановки и проектных решений.
• Более надежное создание и хранение географической информации. Многие организации ответственны за поддержание официальных записей о географическом статусе объектов и его изменениях. Примерами из социальной сферы являются зонирование территории, данные переписей, сведения о землевладении, административные границы и пр.
• Управление с позиций географического подхода. И в правительственных организациях, и в коммерческих компаниях ГИС  становится  все  более  важным  средством для лучшего понимания того, что происходит на подведомственных территориях, в зонах их интересов и ответственности. Руководители и исполнители верхнего звена используют информационные ГИС-продукты для взаимодействия и согласования действий. Эти продукты предоставляют визуальную рабочую среду для проработки концепций, понимания и отслеживания ситуации, контроля выполнения распоряжений и предписаний. Примерами могут служить обсуждения и совещания по разных вопросам, где обязателен учет географических факторов (координация действий в сфере землепользования, борьбы с правонарушениями, охраны окружающей среды, защиты населения от последствий чрезвычайных ситуаций, обеспечения безопасности, выбора и анализа вариантов стратегий развития и др.).
• Запрос и анализ. При наличии ГИС и географической информации Мы можем получать ответы как на простые вопросы (Кто владелец данного земельного участка? На каком расстоянии друг от друга расположены эти объекты? Где расположена данная промзона?), так и на более сложные, требующие дополнительного анализа,

 

запросы (Где есть места для строительства  нового дома? Каков основный тип  почв под еловыми лесами? Как повлияет на движение транспорта строительство  новой дороги?). Запросы можно  задавать как простым щелчком  мышью на определенном объекте, так  и посредством развитых аналитических  средств. 

2.3. Помощь ГИС 

      ГИС могут помочь везде, где используется пространственная информация и/или  информация об объектах, находящихся  в определенных местах пространства.

     Улучшить  интеграцию внутри организации. Многие применяющие ГИС организации обнаружили, что одно из основных ее преимуществ заключается в новых возможностях улучшения управления собственной организацией и ее ресурсами на основе географического объединения имеющихся данных, в возможности их совместного использования и согласованной модификации разными подразделениями. Возможность коллективного использования и постоянно наращиваемая и исправляемая разными структурными подразделениями база данных позволяют повысить эффективность работы как каждого подразделения, так и организации в целом. Так, компания, занимающаяся инженерными коммуникациями, может четко спланировать ремонтные или профилактические работы, начиная с получения полной информации и отображения на экране компьютера (или на бумажных копиях) соответствующих участков, например водопровода, и заканчивая автоматическим определением жителей, на которых эти работы повлияют, и уведомлением их о сроках предполагаемого отключения или перебоев с водоснабжением.

      Принятие  более обоснованных решений. ГИС, как и другие информационные технологии, подтверждает известную поговорку о том, что лучшая информированность помогает принять лучшее решение. Однако, ГИС - это не инструмент для выдачи решений, а средство, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений.

      

Рис 3: Виды карт проектируемых с помощью ГИС 
 

     Создание  карт. Картам в ГИС отведено особое место. Процесс создания карт в ГИС намного более прост и гибок, чем в традиционных методах ручного или автоматического картографирования. 

     2.4. Применение ГИС

     Медицина  и здравоохранение

      Медицина  и здравоохранение - в числе прочего, ГИС помогают в изучении взаимодействия многих пространственных переменных, включая влияние животных на здоровье человека; по вспышкам птичьего и свиного  гриппа в по очагам; отслеживанию вспышек  острых респираторных заболеваний  для определения их источников; анализу  влияния окружающей среды на возникновение  рака; взаимосвязям между курением родителей и весом новорожденных  и т.д.

      Одним из примеров применения ГИС для изучения пространственных ситуаций является процесс  размещения пунктов скорой помощи для  улучшения обслуживания населения. Приложение «Птичий грипп и пути миграции птиц» демонстрирует взаимосвязь  между известными вспышками этого  заболевания и коридорами           

Рис 4: Карта распространения  птичьего гриппа

      перелетов птиц, что помогает выявлять источники  и масштабы распространения инфекции.

      Нефть и газ

           Большой объем фонда пробуренных 
скважин и трудно извлекаемые запасы 
нефти на некоторых месторождениях 
предъявляют все более жесткие и высокие 
требования к качествуиточности 
определения пространственного положения скважин. Опасность встречи стволов возрастает с увеличением числа скважин на кустовой площадке.  

Высокая точность определения координат  скважин и положения стволов  позволяет установить правильность процесса бурения в заданном направлении.

    Территориальное развитие 

В рамках имитационного моделирования выполняется  комплексная оценка территории, затем  на ее основе производится оценка потенциалов  региона и расчет приоритетности видов функционального использования  территории.

Пример, оценка рекреационной ценности территории области на основе выделенных  

факторов, представленная в ArcGIS в удобном для восприятия и анализа картографическом виде.

   2.5. ArcGIS 

    Програмное  обеспечение ArcGIS разработано компанией ESRI с учетом передовых тенденций развития информационных технологий и растущих требований многочисленных пользователей. Платформа ArcGIS является оптимальным решением для построения корпоративной ГИС, фундамента информационной системы эффективного управления крупными государственными и коммерческими организациями.

     ArcGIS построена на основе стандартов компьютерной отрасли, включая объектную архитектуру COM, .NET, Java, XML, SOAP, что обеспечивает поддержку общепринятых стандартов, гибкость предлагаемых решений, широкие возможности взаимодействия. Фундаментальная архитектура ArcGIS обеспечивает ее использование во многих