Александр Владимирович Грачев, Владимир Юрьевич Орлов - Информационные технологии в экологии и природопользовании

Информационные технологии в экологии и природопользовании
Название: Информационные технологии в экологии и природопользовании
Авторы:
Жанры: Геодезия | Естествознание | Экология | Информатика и вычислительная техника
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: 2013
О чем книга "Информационные технологии в экологии и природопользовании"

В настоящем пособии рассмотрены вопросы применения ГИС и статистических методов при решении проблем экологии и природопользования.

Бесплатно читать онлайн Информационные технологии в экологии и природопользовании


Введение

Сегодня является несомненной необходимость широкого применения компьютерных технологий в различных областях человеческой деятельности, и в частности в охране окружающей среды. Наиболее значимыми областями являются геоинформационные системы, связанное с ними моделирование природных и техногенных процессов, а также системы подготовки, обработки и анализа данных.

Геоинформационные системы (ГИС) активно используются длярешениянаучныхипрактическихзадач, включаяпланирование и управление на городском, региональном и федеральном уровнях, комплексное многоаспектное изучение природно-экономического потенциала регионов, инвентаризацию природных ресурсов, проектирование транспортных магистралей и нефтепроводов, экологический мониторинг, обеспечение безопасности человека и т. д. Опыт использования позволяет констатировать широкий спектр и эффективность применения геоинформационных систем в профессиональной деятельности современного специалиста.

Развитие общества, усложнение его инфраструктуры требуют тщательного и продуманного управления ресурсами, овладения новыми средствами и методами обработки информации. Это методы обработки и анализа пространственной информации, методы оперативного решения задач управления, оценки и контроля изменяющихся процессов. Таким образом, существенным является следующий фактор: методы и средства обработки информации, обеспечивающие высокую наглядность отображения разнородной информации, мощность и удобство инструментария для анализа реальности, предоставляемые геоинформационными системами.

Взрыв интереса к геоинформационным системам, стремительность их внедрения, обширность сферы применения, включение их в ряд крупнейших государственных программ, стратегическое значение геоинформатики дают ей право претендовать на место одной из наиболее перспективных информационных технологий.

Особое место ГИС занимают в природоохранной деятельности, являясь основной системой поддержки принятия решений.

1. ГИС: определение, понятие

Геоинформационная система – это совокупность аппаратно-программных средств и алгоритмических процедур, предназначенных для сбора, ввода, хранения, обработки, математико-картографического моделирования и образного представления пространственно-координированных данных.

Также геоинформационной системой называют программный комплекс, в котором реализованы следующие функциональные возможности:

1. Ввод данных, например путем импорта из существующих наборов данных или цифрования источников.

2. Преобразование данных, включая конвертирование из одного формата в другой, трансформацию картографических проекций.

3. Хранение и управление данными в базах данных, включая ввод, хранение, манипулирование, обработку запросов (в том числе пространственных), поиск, выборку, сортировку, обновление, сохранение целостности, защиту данных и создание базы метаданных.

4. Картометрические операции (вычисление расстояний между объектами, длин кривых, периметров или площадей).

5. Операции оверлея (взаимодействие слоев с получением результирующего изображения, например вычитание одних объектов из других, добавление и т. п.).

6. Пространственный анализ (анализ зон видимости, соседства, создание цифровых моделей рельефа, буферных зон, анализ сетей и т. п.).

7. Пространственное моделирование и визуализация исходных данных или данных, полученных в результате обработки. Построение и использование моделей пространственных объектов, их взаимосвязей и динамики процессов (математикостатистический анализ пространственных размещений и временных рядов, межслойный корреляционный анализ взаимосвязей разнотипных объектов и т. п.). Построение трехмерных изображений местности, генерация линий, интерполяция высот и пр.

8. Проектирование и создание картографических изображений, графических, табличных или текстовых данных, их сохранение в электронном виде и вывод на печать.

9. Обслуживание процесса принятия решений, например построение моделей изменения ситуации во времени с учетом текущих значений, наличие готовых сценариев реагирования (для аварийных ситуаций) и т. д.

Геоинформационные системы могут рассматриваться по принадлежности к определенным классам программного обеспечения.

– Как системы управления ГИС предназначены для обеспечения принятия решений по оптимальному управлению землями и ресурсами, управлению транспортом, использованию водоемов и других пространственных объектов.

– Как автоматизированные информационные системы ГИС объединяют ряд технологий известных информационных систем типа систем автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированных справочно-информационных систем (АСИС) и др.

– Как геосистемы ГИС включают технологии (в первую очередь технологии сбора информации) систем картографической информации (СКИ), автоматизированных систем картографирования (АСК), земельных информационных систем (ЗИС), автоматизированных кадастровых систем (АКС) и др.

– Как системы баз данных ГИС объединяют и базы обычной (цифровой или текстовой) информации, и графические базы.

– Как системы моделирования ГИС используют большое количество методов и процессов моделирования, применяемых в различных автоматизированных системах.

– Как системы получения проектных решений ГИС во многом применяют методы автоматизированного проектирования и решают ряд специальных задач, которые в типовом автоматизированном проектировании не встречаются.

– Как системы представления информации ГИС являются развитием автоматизированных систем документального обеспечения с использованием современных технологий мультимедиа.

1.1. Пространственные данные

Данные – это совокупность фактов и сведений, представленных в каком-либо формализованном виде (в количественном или качественном выражении) для их последующего использования в какой-либо области человеческой деятельности, например в науке. Это сведения дискретные и достаточно ценные для того, чтобы их сформулировать и точно зафиксировать. Такие описания должны быть пригодны для обработки автоматическими средствами (при возможном участии человека).

ГИС работают с пространственными данными. Пространственные данные – цифровые данные о пространственных объектах, включающие сведения об их местоположении и свойствах. Обычно состоят из двух взаимосвязанных частей: описание пространственного положения (координатные данные) и тематического содержания (атрибутивные данные). Пространственные данные составляют основу информационного обеспечения ГИС. Они могут быть получены путем традиционного картографирования, спутниковой и аэрофотосъемки, с помощью приемников данных глобальной системы позиционирования и т. д.


С этой книгой читают
В учебном пособии установлен объем требований к содержанию, методам разработки и оформлению дипломных проектов и выпускных квалификационных работ.
Издание содержит постатейный комментарий к Федеральному закону «О геодезии и картографии» с учетом всех внесенных в него изменений. В комментарии также изложены основные принципы действующего законодательства о геодезии и картографии, подробно исследованы вопросы регулирования и обеспечения деятельности субъектов указанной области, собственности на результаты геодезической и картографической деятельности.Автор подробно разъясняет правовое положен
В методических указаниях показан порядок проведения учебной практики по геодезии, на примере теодолитной съемки участка местности студенческого городка ПГСХА.
Книга затрагивает проблемы общей экологической напряженности земной среды, предоставляя право читателю серьезно поразмышлять и сделать свои собственные выводы. В ней также раскрывается суть и причинность возникновения на Земле любых явлений, в том числе и второго пришествия Христа, разъясняются секреты произведенных им в свое время чудес с точки зрения современной науки.
В настоящее время резко возросла интенсивность использования продуктивных животных. В связи с этим уменьшаются сроки службы скота, что в свою очередь обостряет необходимость повышения темпов воспроизводства стада. Однако, этому зачастую препятствует бесплодие, перегулы, яловость и гинекологические заболевания, в результате чего хозяйства несут огромные убытки.В настоящей книге описаны причины, вызывающие бесплодие у самок сельскохозяйственных жив
В крупном сибирском городе совершено убийство неизвестного. В преступлении подозревается жена Главного Героя, исчезнувшая после преступления.Главный Герой берется за собственное расследование.Вторым планом проходят события времен агонии Третьего Рейха, его участники – Гитлер и его ближайшее окружение. Корни к преступлению, совершенному в Сибири много десятилетий спустя, идут из военного Берлина.Главный Герой детектива все тот же Николай Север, ос
«…Этот день должен был стать самым счастливым днем в моей жизни. Сегодня сбылось то, о чем мы мечтали всей семьей. То, о чем я грезила! То, что казалось несбыточным и неосуществимым! К чему стремилась еще будучи маленьким ребенком. Свершилась мечта! Я, наконец-то, получила то, что казалось мне призрачным и столь маловероятным. Этот долгожданный день, час, миг настал.Сегодня все-все стало явью. Я получила диплом об окончании Марсианской Инженерной
В книге обсуждаются методолого-теоретические проблемы историко-психологического познания, рассматриваемые в контексте закономерностей науковедения и гуманитарной парадигмы. В центре внимания – онтологический анализ предмета истории психологии, концептуализация ее объекта. Обосновывается более широкое понимание предметной области истории психологии, включающей наряду с исследованием развития научных психологических идей также психологическое знани