Развитие геоинформационных систем и их основные функции
Отправьте статью сегодня! Электронный вариант журнала выйдет 14 августа,печатный экземпляр отправим18 августа.
Библиографическое описание

Левочкина, Ю. И. Развитие геоинформационных систем и их основные функции / Ю. И. Левочкина, Д. О. Илюхин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 15.1 (149.1). — С. 12-15. — URL: https://moluch.ru/archive/149/42134/ (дата обращения: 04.08.2021).



Ключевые слова: геоинформационные системы, этапы развития ГИС, ГЛОНАСС.

В развитии ГИС можно выделить пять основных этапов.

В 60-е годы ХХ века пионерами информационных систем впервые выдвигаются идеи и проекты создания ГИС. Тогда же энтузиастами одиночками, зачастую в перерывах основной работы, исследуются потенциальные возможности информационных систем, пограничные области знаний и технологии, идет наработка эмпирического опыта. Большое воздействие на развитие ГИС оказала Гарвардская лаборатория компьютерной графики и пространственного анализа.

В Канаде и Швеции впервые выдвинуты проекты ГИС для учета земельных ресурсов, земельного кадастра и налогообложения. Однако отсутствие необходимой вычислительной техники, средств ввода-вывода и хранения данных не дало в то время возможности в полной мере реализовать выдвинутые идеи. Но по сей день, к примеру, Географическая Информационная Система Канады (Canada Geographic Information System; CGIS) – один из лидеров автоматизации процесса ввода геоданных, расчленения картографической информации на тематические слои и разработки концептуального решения о «таблицах атрибутивных данных».

Через десяток лет начался «период государственных инициатив». Развиваются крупные геоинформационные проекты, поддерживаемые государством, формируются государственных учреждения в области ГИС, отнявшие инициативу и влияние у отдельных исследователей и небольших групп. Именно тогда в США потребовалась методика, обеспечивающая корректную географическую «привязку» данных переписи населения. Для этих целей Национальное Бюро Переписей США (U.S. Census Bureau) разработало комплексный подход к «географии переписей». И 1970 год, год очередной Национальной Переписи США, проводимой раз в десять лет, впервые стал годом «географически локализованной переписи».

В 80-е годы ХХ века рынок геоинформационных систем стал активно коммерциализовываться. Появился широкий рынок разнообразных программных средств, позволяющих сделать ГИС буквально «настольными», расширились области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появились сетевые приложения и значительное число непрофессиональных пользователей. Тогда же системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах, открыли путь системам, поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных. Джек Денджермонд (Jack Dangermond) организовал Исследовательский институт экологических систем (Environmental Systems Research Institute; ESRI, Inc.), деятельность которого основывалась на методах, технологиях и идеях, разработанных в Гарвардской лаборатории и других организациях. В том же году была создана компания Intergraph.

К концу ХХ века повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий и услуг дает преимущества пользователям ГИС. Доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы. Появляются пользовательские «клубы», проводятся телеконференции территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, формируется мировая геоинформационная культура и инфраструктура.

В наше время возросшая потребность в геоданных для различных сфер жизнедеятельности, в том числе и в агропромышленном комплексе, позволяет решать традиционные задачи новыми методами, анализировать и планировать рабочие процессы с большей степенью точности и вероятности, иметь оперативный доступ к большому объему данных, прежде трудно поддающихся автоматизации.

Таблица 1

Этапы развития ГИС.

Этапы

Общепринятое наименование этапа

Краткая характеристика этапа

60-е годы ХХ века

«Пионерный период»

Впервые выдвигаются идеи и проекты создания ГИС. Исследуются принципиальные возможности, пограничные области знаний и технологии, идет наработка эмпирического опыта

70-е годы ХХ века

«Период государственных инициатив»

Развитие крупных геоинформационных проектов поддерживаемых государством, формирование государственных институтов в области ГИС, снижение роли и влияния отдельных исследователей и небольших групп

80-е годы ХХ века

«Период коммерческого развития»

Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей

90-е годы ХХ века

«Пользовательский период»

Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и «открытость» программных средств позволяет использовать и даже модифицировать

программы

Начало ХХI века, наше время

«Период отсутствия тайн»

Решение традиционных задач новыми методами, анализ и планирование процессов с большей степенью точности и вероятности, оперативный доступ к большому объему данных, прежде трудно поддающихся автоматизации

Началом развития отечественной спутниковой радионавигационной системы (СРНС) чаще всего считают запуск 4 октября 1957 года в Советском Союзе первого в истории человечества Искусственного Спутника Земли (ИСЗ).

Впервые высказывания о необходимости создания такой системы, удовлетворяющей потребности многих ведомств, прозвучали на научно- техническом совете в 1946 г. в выступлениях специалистов Ленинградского Научно–Исследовательского Радиотехнического Института.

В середине 70-х в СССР была создана спутниковая навигационная система «Цикада», а в 60-х в США — система «Транзит», которая в дальнейшем претерпела множество изменений и технологических усовершенствований. Эти системы разрабатывались по заказу Министерств Обороны стран и были специализированы для оперативной глобальной навигации наземных передвигающихся объектов. Но лишь в декабре 1976 г. было принято Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О развертывании Единой космической навигационной системы».

У имеющихся тогда систем спутниковой навигации потребителей не устраивали точность результатов и время, необходимое для определения координат – требовалось создание систем следующего поколения. В результате в Советском союзе в начале 80-х годов прошлого века и была изобретена Система спутниковой навигации.

«Родившиеся» системы спутниковой навигации получили название GPS - в США, и ГЛОНАСС – в СССР. В результате первый американский спутник был запущен в феврале 1978 года, а первый советский позже - 12 октября 1982 г. [3] Тогда же было определено, что для любой ГИС характерны четыре функции:

Первая: сбор сведений о территории, т.е. получение координатной и смысловой информации об изучаемых объектах этой территории;

Вторая: генерализация собранной информации в виде тематической карты, плана, схемы и т.п., т.е. условное отображение расположения и свойств объектов на картографической основе;

Третья: обработка и анализ генерализованной информации о территории;

Четвертая: принятие решения (или выводов) по результатам анализа.

Генерализация – это обобщение геоизображений мелких масштабов относительно более крупных, осуществляемая в связи с назначением, тематикой, изученностью объекта или техническими условиями получения самого геоизображения.

Например — ГИС земельного кадастра области. Здесь необходимы:

– средства сбора и хранения сведений о земельных участках – это местоположение, размеры, качество земли, стоимость, в чьей собственности и т.п.;

– электронная карта земельных угодий области;

– средства генерализации и отображения сведений о земельном кадастре;

– организационно-технические средства управления земельными ресурсами (купля-продажа, сбор налогов, изменение границ и т.п.) [1, 2].

Аналогичны по структуре и функциям ГИС для управления лесными, сельскохозяйственными, водными и другими природными ресурсами. Информационной основой любой ГИС является картографическая среда, на фоне которой рассматривается пространственное (геометрическое) размещение объектов, изменение во времени их положения, свойств и характеристик [4, 6].

Геопространственные данные – данный термин обозначает информацию, которая идентифицирует географическое местоположение и свойства естественных или искусственно созданных объектов, а также их границ на земле. Эта информация может быть получена с помощью (помимо иных путей), дистанционного зондирования, картографирования и различных видов съемок.

В любой обобщенной ГИС можно выделить три системных уровня:

1-й уровень – сбор разнородной информации, преобразование её в унифицированную форму и архивация;

2-й уровень – генерализация пространственной и атрибутивной информации;

3-й уровень – моделирование и анализ различных ситуаций, получение выводов и принятие решений.

Любая ГИС должна обеспечивать:

– естественный для пользователя язык общения;

– организацию необходимого взаимодействия с пользователем в процессе и по окончании работы;

– высокую интеллектуальность системы, связанную с наличием подсказок, необходимых для решения прикладной задачи.

Динамичное развитие аграрного производства требует внедрения высокоэффективной системы земледелия, современных технологий сбора и обработки информации, необходимой для решения многочисленных производственных и управленческих задач с использованием современных технологий, в том числе - географических информационных систем (ГИС).

Применение космических и информационных технологий позволяет придать процессу управления сельским хозяйством страны такие свойства как глобальность, системность, оперативность, непрерывность.

Литература:

  1. Житарь Я. И., Польшакова Н. В. Применение геоинформационных систем в мониторинге земель сельскохозяйственного назначения в Орловской области // Молодой ученый. 2015. № 7 (87). С. 64-66.
  2. Информационные системы в экономике Польшакова Н. В., Коломейченко А. С., Яковлев А. С. Учебник / Москва, 2016. Сер. Высшее образование.
  3. Котова Е. И., Черникова К. С., Польшакова Н. В. Использование геоинформационных технологий в мониторинге сельскохозяйственных земель // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2014. № 12-2. С. 330-332.
  4. НИС ГЛОНАСС. [Электронный ресурс] / ОАО «Навигационно-информационные системы». – 2012. – Режим доступа: http://www.glonass-ianc.rsa.ru.
  5. Новое сельское хозяйство [Электронный ресурс] / Журнал «Новое сельское хозяйство». – 2012. – Режим доступа: http://www.nsh.ru/nsh-journal/2012/nsh-2-2012/.
  6. Полухин А. А., Алпатов А. В., Ставцев А. Н., Мирошников Г. А., Климова С. П., Парфенов А. С., Федотенкова О. А., Борхунов Н. А. Организационно-экономические основы энергосбережения в сельском хозяйстве. Монография / Орел, 2013.
  7. Польшакова Н. В. Навигационные системы для сельскохозяйственной техники // Молодой ученый. 2014. № 4. С. 432-434.

основные термины

генерируются автоматически
геоинформационные системы, этапы развития ГИС, ГЛОНАСС
Похожие статьи
Стеблева Ирина Владимировна
Проблемы и перспективы глобальной навигационной спутниковой системы
Технические науки
2017
Дупленко Александр Геннадьевич
Этапы и тенденции развития геоинформационных систем
Информационные технологии
2015
Новосельский Кирилл
Применение геоинформационных систем в отраслях производственной деятельности
Спецвыпуск
2017
Степнов Артем
Навигация и картографические сервисы в логистике
Спецвыпуск
2016
Дамдын Орлана Сергеевна
История становления и развития земельного кадастра в России
История
2009
Сорокина Елена Ивановна
Необходимость применения единого информационного подхода в кадастре природных ресурсов
Науки о Земле
2017
Мохнина Марина Валерьевна
История развития проблемы применения ГИС в биологических исследованиях и ее реализация в методологическом аппарате высшего педагогического образования
Общие вопросы
2017
Гура Дмитрий Андреевич
Основы спутниковой навигации
Технические науки
2016
дата публикации
апрель 2017 г.
рубрика
Спецвыпуск
язык статьи
Русский
Опубликована
Похожие статьи
Стеблева Ирина Владимировна
Проблемы и перспективы глобальной навигационной спутниковой системы
Технические науки
2017
Дупленко Александр Геннадьевич
Этапы и тенденции развития геоинформационных систем
Информационные технологии
2015
Новосельский Кирилл
Применение геоинформационных систем в отраслях производственной деятельности
Спецвыпуск
2017
Степнов Артем
Навигация и картографические сервисы в логистике
Спецвыпуск
2016
Дамдын Орлана Сергеевна
История становления и развития земельного кадастра в России
История
2009
Сорокина Елена Ивановна
Необходимость применения единого информационного подхода в кадастре природных ресурсов
Науки о Земле
2017
Мохнина Марина Валерьевна
История развития проблемы применения ГИС в биологических исследованиях и ее реализация в методологическом аппарате высшего педагогического образования
Общие вопросы
2017
Гура Дмитрий Андреевич
Основы спутниковой навигации
Технические науки
2016