Файл: Геоапараттандыру, оны баса ылымдармен байланысы. Гаж анытамасы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 11
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
Геоақпараттандыру, оның басқа ғылымдармен байланысы. ГАЖ анықтамасы.
Геоақпараттық жүйе - бұл географиялық үйлестірілген деректерді пайдаланатын ақпараттық жүйе.
Географиялық үйлестірілген деректерге (geographically referenceddata) мыналар жатады:
-
Географиялық ендік және бойлық; -
X және Y тікбұрышты координаттары;
- Пошталық мекен-жайлары;
- Пошта индекстері және аумақтың алдын ала бөлінген учаскелерін сәйкестендіретін өзге де кодтар;
- Картада бекітілген орыналасқан жерлер.
Географиялық ақпараттық жүйе (geographic(al) information system, GIS, spatial information system) – географиялық үйлестірілген деректерді сандық қолдау, толықтыру, басқару, манипуляциялау, талдау, Математикалық-картографиялық модельдеу және бейнелі бейнелеу үшін құрылған аппараттық-бағдарламалық құралдар мен алгоритмдік рәсімдер жүйесі.
-
ГАЖ жіктелуі мен құрылымы.
Өмірде туындайтын көптеген міндеттер әртүрлі ГАЖ құруға әкелді, оларды келесі белгілер бойынша жіктеуге болады:
Кеңістіктік немесе аумақтық қамту бойынша
Ақпараттық модельдеудің пәндік саласы бойынша немесе проблемалық-Тақырыптық бағдар бойынша (қолдану саласына байланысты):
Мақсаты бойынша (нысаналы пайдаланылуына және шешілетін міндеттердің сипатына қарай):
Функционалдық мүмкіндіктері бойынша:
Функционалдық мүмкіндіктердің кеңейтілуі бойынша:
Географиялық деректерді ұйымдастыру тәсілі бойынша:
Операциялардың, мақсаттардың, ақпараттық модельдеу салаларының, проблемалық бағдарлаудың және құрылған және жұмыс істейтін ГАЖ-ға тән басқа атрибуттардың барлық түрлерімен оларда логикалық және ұйымдастырушылық тұрғыдан бірнеше құрылымдық блоктарды бөлуге болады, олар аз немесе аз анықталған функцияларды орындайтын модульдер немесе ішкі жүйелер деп аталады. ГАЖ функциялары өз кезегінде ол шешетін мәселелердің төрт түрінен туындайды: жинау, өңдеу, модельдеу және талдау.
Осылайша, ГАЖ-да келесі ішкі жүйелер бар:
1. Әр түрлі көздерден деректерді алдын-ала өңдейтін және жинайтын деректерді жинаудың ішкі жүйесі. Бұл ішкі жүйе негізінен кеңістіктік мәліметтердің әртүрлі түрлерін түрлендіруге жауап береді (мысалы, топографиялық картаның оқшаулауынан ГАЖ рельеф моделіне дейін).
2. Кеңістіктік деректерді іріктеу, өңдеуді жаңарту мақсатында ұйымдастыратын деректерді сақтау және іріктеу ішкі жүйесі.
3. Деректерді басқару және талдау ішкі жүйесі, осы мәліметтер негізінде әртүрлі
тапсырмаларды орындай отырып, оларды топтастырады және бөледі; параметрлер мен шектеулерді белгілейді және модельдеу функцияларын орындайды.
4. Бүкіл дерекқорды немесе оның бір бөлігін кестелік, диаграммалық немесе картографиялық түрде көрсететін шығыс ішкі жүйесі.
-
ГАЖ қызметі.
-
Деректер базасында нүктелер, сызықтар, аудандар және біркелкі торлар түрінде ұсынылған географиялық объектілер мен құбылыстардың кез келген сандық және сапалық сипаттамалары арасындағы өзара байланысты қамтамасыз етеді;
2) Кеңістікте үйлестірілген деректерді талдау алгоритмдерін қамтиды;
-
Кеңістікте ұйымдастырылған және кеңістікте "ойшыл". Неліктен ГАЖ туралы көп айтылады және оларды соншалықты маңызды деп санайды?
Себебі ГАЖ:
-
кеңістіктік және кез келген басқа ақпарат түрлерін біріктіреді;
-
географиялық үйлестірілген деректерді ұйымдастыру үшін бірыңғай тұжырымдамалық, әдістемелік және технологиялық негіз ұсынады;
-
бізді қоршаған нақты әлемде объектілердің географиялық өзара орналасу (жақындық/қашықтық) белгілеріне негізделген деректерді қарауға мүмкіндік береді;
-
жаңа, аналогқа жақын және сондықтан оңай қабылданатын, деректерді манипуляциялау және көрсету тәсілдерін ұсынады (картографиялық бейнелер арқылы).
ГАЖ және геоақпараттық технологиялар саласында жұмыс істейтін мамандар немен айналысады?
Бастапқы деректерді жинақтау
Мәліметтер базасын жобалау
ГАЖ жобалау
Геоақпараттық жобаларды жоспарлау, басқару және әкімшілендіру
ГАЖ дамыту және қолдау
ГАЖ өнімдері мен гео-деректер маркетингімен және таратумен
Кәсіптік геоақпараттық білім беру және ГАЖ-технологияларды оқыту
-
ГАЖ дің қолдану саласы.
ГАЖ қолданатын ғылыми пәндер
- Геодезия
- География
- Жерді қашықтықтан зондтау
- Информатика
- Картография
- Математика
- Статистика
- Басқару теориясы
- Топография
- Фотограмметрия
ГАЖ қосымшасының негізгі бағыттары:
Экология және табиғатты пайдалану
Жер кадастры және жерге орналастыру
Қалалық шаруашылықты басқару
Аймақтық жоспарлау
Демография және еңбек ресурстарын зерттеу
Жол қозғалысын басқару
Төтенше жағдайларда жедел басқару және жоспарлау
Әлеуметтану және саясаттану
-
ГАЖ үшін деректер көздері мен олардың түрлері.
ГАЖ үшін деректердің негізгі көздерінің бірі қашықтықтан зондтау материалдары болып табылады. Олар ғарыштық тасымалдаушылардан (басқарылатын орбиталық станциялар, "ШАТТЛ" типті қайта пайдалануға болатын кемелер, автономды спутниктік түсіру жүйелері және т.б.) және авиациялық базадан (ұшақтар, тікұшақтар және микроавиациялық радио басқарылатын аппараттар) алынған деректердің барлық түрлерін біріктіреді және қашықтықтан деректердің едәуір бөлігін құрайды (remotely sensed data) байланыс түрлерінің антонимі ретінде, түсірілім объектілерімен физикалық байланыс жағдайында өлшеу жүйелерімен деректерді алу тәсілдері. Түсірілімнің жанаспайтын (қашықтықтан) әдістеріне аэрокосмостықтан басқа, теңіз (су тасқыны) және жер үсті орналасуының әртүрлі өлшеу жүйелері, мысалы, фототеодолиттік түсірілімді, сейсмо -, электр - магниттік барлауды және жер қойнауын геофизикалық зондтаудың өзге де әдістері, бүйірлік шолудың сонарокаторларының көмегімен теңіз түбі бедерінің гидроакустикалық түсірілімдерін, өзіндік немесе шағылысқан толқындық табиғат сигналын тіркеуге негізделген өзге де тәсілдер жатады.
-
Жергілікті жердің санық моделі (ЖЖСМ).
Жер бедерінің цифрлық моделі (ЖММ) — жер бедерінің объектілерінің цифрлық нысандағы логикалық-математикалық сипаттамасын қамтитын және олардың сипаттамалары туралы деректерді қамтитын картографиялық модель. СМ картографиялық жалпылау заңдарын ескере отырып және объектілер арасында қажетті топологиялық қатынастарды орната отырып, карталар үшін қабылданған проекцияларда, сызбаларда, координаттар мен биіктіктер жүйелерінде қалыптасады.
Жер бедерінің цифрлық моделі (ЖММ) – жер бедерінің объектілері және оның сипаттамалары туралы деректерді қамтитын цифрлық картографиялық модель.
Рельефтің цифрлық моделі Топографиялық жоспарлар үшін қабылданған шартты белгілерде тәуелсіз модельдер бөлінуі үшін салынуы керек:
-
жер бедері; -
байланыс; -
ғимараттар мен құрылыстар; -
гидрография; -
топырақ-өсімдік жамылғысы.
-
Картаға түсірупроекцияларының жіктелуі.
Жазықтықтағы проекциялар көбінесе полярлық аймақтарды картаға түсіру үшін қолданылады. Жобалау нәтижесі перспектива нүктесіне немесе басқаша айтқанда, глобус қарастырылатын нүктеге байланысты. Перспектива нүктесінің әртүрлі позициялары, жобалау схемалары және жазықтықтағы полярлық проекцияларға арналған географиялық ақпаратты жобалау нәтижелері суретте көрсетілген. Біріншісі-жер шарының беті жердің ортасынан көрінетін гномоникалық проекция (1). Төмендегі жобалау диаграммасында Жер шарының жартысы, жердің ортасынан келетін жобалау және жобалау сәулелері көрсетілген, ал жоғарғы жағында нәтиже схемалық түрде көрсетілген. Жақын жерде осы проекцияда солтүстік жарты шардың картасы көрсетілген. Онда параллельдер концентрлік шеңберлермен ұсынылған, ал меридиандар полюстен түзу сызықтармен кетеді. Жобалау ерекшеліктеріне байланысты полюстен едәуір алыс аудандар картаға түспейді.
-
Кеңістікті элементтер.
Барлық нақты нысандар карталарда кез-келген шартты белгілермен, нүктелермен, сызықтармен, көпбұрыштармен немесе беттермен көрсетіледі. Сонымен қатар, объектілердің түс градациясы маңызды фактор болып табылады, мысалы, ландшафт бейнесі немесе популяция тығыздығының таралуы.
Кеңістіктік объект (feature, spatial feature), географиялық объект – шынайы объектінің сандық бейнесі – оның орналасқан жерін, қасиеттерін, сипаттамаларын, атрибуттарын (сәйкесінше позициялық және позициялық емес кеңістіктік деректерді) немесе осы объектінің өзін қамтитын жер объектісінің сандық моделі.
Кеңістіктік нысандар туралы кейбір сандық мәліметтер кеңістіктік деректерді құрайды. Олар өзара байланысты екі бөліктен тұрады: позициялық (топологиялық-геометриялық) және позициялық емес (атрибутивті) компоненттер, олар кеңістіктік позицияның сипаттамасын және деректердің тақырыптық мазмұнын құрайды.
Кеңістіктік объектілердің төрт негізгі түрі бар: нүктелік (нүктелер), сызықтық (сызықтар), алаңдық немесе көпбұрышты, контурлы (көпбұрыштар) және беттер (рельефтер), нөл -, бір-, екі- және үш өлшемді, және де денелер.
9.ГАЖдің техникалық қамтамасыздандырылуы (құраушылар мен олардың міндеттері).
Жалпы жағдайда, ГАЖ-өңдеудің әртүрлі мақсаттарына, бастапқы материалдардың әртүрлі сапасына және оларды өңдеудің әртүрлі технологияларына қарамастан, ГАЖ келесіні қамтамасыз етуге арналған:
- әр түрлі көздерден алынған геокеңістіктік деректерді жинау мен енгізудің бірыңғай жүйесі;
- келіп түсетін мәліметтер негізінде деректер базасын құру, жүргізу, сақтау;
- қолда бар деректерді талдау, модельдеу және синтездеу негізінде жаңа туынды ақпаратты генерациялау;
- заманауи геоақпараттық технологияларды пайдалана отырып, кеңістіктік шешімдерді дайындау және беру.
10.ГАЖдің бағдарламалық қамтамасыздандырылуы (негізгі модульдер).
Соңғы жылдары ГАЖ ортасында бірнеше метрден бірнеше миллиметрге дейінгі дәлдікпен жоспарлы және биіктік координаттарын алуға мүмкіндік беретін GPS жаһандық навигация жүйесінен (позицияланған) объектілердің координаттары туралы деректердің портативті қабылдағыштары кеңінен пайдаланылады, бұл портативті дербес ЭЕМ-мен және GPS жүйесінен деректерді өңдеудің мамандандырылған бағдарламалық қамтамасыз етумен үйлесімде оларды өте жедел орындау қажеттілігі жағдайларында (мысалы, дүлей зілзалалар және техногендік апаттар салдарын жою кезінде) далалық түсіру үшін пайдалануға мүмкіндік береді.
Сандық нысаны бар статистикалық материалдарға жүгінсек, олар ГАЖ-да тікелей пайдалану үшін ыңғайлы деп айтуға болады, олардың арасында мемлекеттік статистика ерекше орын алады. Оның негізгі мақсаты - халық шаруашылығындағы өзгерістер, халықтың құрамы, оның өмір сүру деңгейі, мәдениеттің дамуы, жылжымайтын мүлікті есепке алу, материалдық резервтердің болуы және оларды пайдалану, экономиканың әртүрлі салаларын дамытудағы арақатынасы және т. б. туралы түсінік беру.
Елдегі мемлекеттік статистиканы алу үшін оны жинаудың бірыңғай әдісі қолданылады.
#
11.ГАЖдегі деректер базасын ұйымдастырудың моделі.
ГАЖ деректер базасын қалыптастыру үшін пайдаланылатын цифрлық картографиялық материалдардың ауқымды қатарымен байланысты):
- ғаламдық немесе планетарлық, ГАЖ, global GIS (1 : 4 500 000 және одан аз масштабтарға сәйкес келеді);
- субконтиненталдық ГАЖ;
- ұлттық (мемлекеттік) ГАЖ (1 : 2 500 000 - 1 : 20 000 000 масштабтарға сәйкес келеді);
- аймақтық ГАЖ, regional GIS (1 : 500 000 - 1 : 4 000 000 масштабқа сәйкес келеді);
- субөңірлік ГАЖ;
- локалды немесе жергілікті, ГАЖ, local GIS (1:50 000-1:1 000 000 масштабына сәйкес келеді);
- муниципалды ГАЖ (1 : 50 000 масштабына сәйкес келеді және үлкенірек).
ГАЖ құрылымын ақпаратты өңдеудің келесі функционалды блоктары түрінде ұсынамыз (сурет. 1):
- ақпаратты енгізу, қабылдау және алдын ала өңдеу;
- деректер базасын құру, жүргізу және сақтау;
- ақпаратты өңдеу және модельдеу;
- ақпаратты көрсету және беру.
Деректер базасын құру, жүргізу және сақтау блогы. Геометриялық (графикалық) деректерді сақтау үшін бағдарламалық құралдардың өте маңызды сипаттамасы осы деректерді ұсынудың қолдау көрсетілетін модельдерінің жиынтығы болып табылады. Геометриялық деректерді ұсыну модельдері ГАЖ-да ақпаратты кеңістіктік өңдеу операцияларының потенциалы мен сипатын анықтайды.
#
12.Кеңістіктік ақпараттың моделдері.
ГАЖ арқылы жерді зерттеу біздің кеңістікте ойлау қабілетімізге негізделген. Кеңістіктік ойлау бізден кездесетін нәрсені таңдау, байқау, өлшеу, жазу және сипаттау қабілетін талап етеді. Картографиялық түрдегі объектілердің нақты мәні шешілетін міндеттерге, біз тек картаны бейнелеуге немесе оны ГАЖ-да талдауға тырысатынымызға байланысты. Графикалық элементтердің мүмкін болатын комбинациясы туралы және картографиялық құжаттарда олармен қалай жұмыс жасайтыны туралы неғұрлым көп білетін болсақ, біздің географиялық тіліміз айқынырақ болады. Графикалық әдістерді түсінудің дамыған деңгейі ГАЖ-ның барлық төрт ішкі жүйесінде пайдалы. Қолданыстағы карталарды геоақпараттық жүйеге енгізу кезінде жалпылаудың әртүрлі деңгейлерінің, масштабтардың, проекциялардың, символизацияның және т.б. не енгізілгеніне және оның қалай енгізілгеніне әсері туралы білу қажет. Деректерді талдау үшін кішігірім карталардан жасалған кейбір жабындардағы қателіктердің болуы туралы білу қажет. Шығару кезінде талдау нәтижелерін көрсету мәселесі туындайды, оны шешу кезінде картографиялық әдістер мен дизайн критерийлері туралы білім болуы қажет.