Geografik axborot tizimi

Geografik axborot tizimi
Geografik axborot tizimi — asosiy vazifalari fazoviy-geografik maʼlumotlarni toʻplash, saqlash, boshqarish, tahlil qilish, modellashtirish va tasvirlashdan iborat boʻlgan mutaxassis tahlilchilar boshqaruvi ostidagi umumlashgan kompyuter tizimidir.
Sodda qilib aytganda, geografik axborot tizimi (GAT) oʻz ichiga xaritashunoslik, statistik tahlil hamda maʼlumotlar bazasini mujassamlashtiradi. GAT keng tarmoqli soha boʻlib, xaritashunoshlik, masofadan zondlash, yer tuzish, tabiiy resurslarni boshqarish, fotogrammetriya, geografiya, shaharsozlik, samoviy video hamda mahalliy qidiruv tizimlarida keng foydalanib kelinmoqda. Bu ma'lumotlarni boshqarish, kartagrafik tasvirlar va tahlil qilish uchun yaratilgan ichki pozitsiyalangan fazoviy axborot tizimidir. GAT bu inson faolligi va dasturiy apparatning geografik ma'lumotni saqlash, boshqarish va tasvirlashga mo'ljallangan kampyuter tizimidir. GAT ilk bora XXasrning 60- yillarida AQSH va KANADAda harbiy maqsadlarda foydalanishi natijasida vujudga kelgan. Keyinchalik bu tizim yordamida kadastr malumotlari sifatida keng foydalanilib kelmoqda.
Geografik axborot tizimlariga umumiy nuqtai
CBS qisqartmasi Geografik Axborot Tizimi - Geograflar va tahlilchilarga ma'lum bir sohada yoki mavzudagi naqsh va munosabatlarni ko'rish uchun ma'lumotlarni bir necha usulda ko'rishga imkon beradi. Ushbu naqshlar odatda xaritalarda ko'rinadi, lekin ular globuslarda yoki hisobotlarda va jadvallarda ham topish mumkin.
Birinchi haqiqiy chiziqli GIS 1962 yilda Ottava, Ontario shtatida paydo bo'ldi va Kanadada turli hududlarni tahlil qilish uchun xaritalash joylarini ishlatish maqsadida Kanada Qishloq va o'rmon taraqqiyoti boshqarmasi R. Tomlinson tomonidan ishlab chiqilgan.
Ushbu dastlabki versiyaga CGIS nomi berildi.
Bugungi kunda foydalanilayotgan GISning zamonaviy versiyasi ESRI (Atrof-muhit Tizimi Tadqiqotlari Instituti) va CARIS (Computer Assisted Resource Information System) CGIS usullarini o'z ichiga olgan dasturiy ta'minotning tijorat versiyasini yaratgan 1980 yilda paydo bo'ldi, nasl "texnikasi. O'shandan beri u bir qator texnologik yangilanishlarni amalga oshirdi va uni samarali xaritalash va axborot vositasiga aylantirdi.
GIS qanday ishlaydi
Bugungi kunda CBS muhim ahamiyatga ega, chunki turli xil ishlarning bajarilishi uchun turli manbalardan ma'lumot to'plash mumkin. Buni amalga oshirish uchun, ma'lumotlar Yer yuzasida ma'lum bir joyga bog'langan bo'lishi kerak. Buning uchun odatda kenglik va uzunlik ishlatiladi va geografik xaritada o'z nuqtalariga qarab joylashtiriladi.
So'ngra, tahlil qilish uchun boshqa ma'lumot to'plami birinchisining ustki qismiga joylashadi va ular makon naqshlari va munosabatlarini ko'rsatib beradi.
Misol uchun, muayyan joylarda ko'tarilish birinchi qatlamda namoyon bo'lishi mumkin va keyin bir xil hududdagi turli joylarda yog'ingarchilik miqdori ikkinchi darajali bo'lishi mumkin. GIS tahlili natijasida, balandligi va yog'ingarchilik miqdori haqida ma'lumot paydo bo'ladi.
GISning funktsionalligi uchun ham muhimdir - rasterlar va vektorlardan foydalanish.
Raster - havo fotosurati kabi raqamli tasvirning har qanday turi. Ma'lumotlarning o'zi, har bir xonada bitta qiymatga ega bo'lgan hujayralar qatorlari va ustunlari sifatida tasvirlanadi. Keyinchalik bu ma'lumotlar xaritalarni va boshqa loyihalarni tayyorlashda GISga o'tkaziladi.
GISda raster ma'lumotlarning keng tarqalgan turi Raqamli Elevatatsiya Modeli (DEM) deb ataladi va faqat topografiya yoki erning raqamli namoyishidir.
Biroq, vektor GISda eng keng tarqalgan ma'lumotdir. ESRIning ArcGIS deb nomlangan GIS versiyasida vektor shaklga o'xshash shakllar deb nomlanadi va ular nuqta, chiziqlar va ko'pburchaklardan iborat. GISda nuqta, yong'in giganti kabi geografik tizimdagi xususiyatning joylashuvidir. Agar chiziq yo'l yoki daryo singari lineer xususiyatlarni ko'rsatish uchun ishlatilsa, polygon er yuzidagi maydonni ko'rsatadigan ikki o'lchovli xususiyat bo'lib, universitet kabi mulk chegaralari. Uchtadan, ballar ma'lumotlarning eng kam miqdorini va poligonlarni eng ko'p ko'rsatadi.
TIN yoki Triangulated Irregular Network - kenglik va doimiy ravishda o'zgarib turadigan boshqa qiymatlarni ko'rsatishga qodir vektor ma'lumotlarining keng tarqalgan turi. Keyin qiymatlar chiziqlar sifatida bir-biriga bog'lanib, xarita sirtini ifodalash uchun tartibsiz uchburchaklar tarmog'ini tashkil qiladi.
Bundan tashqari, CBS tahlil qilish va ma'lumotlarni qayta ishlashni osonlashtirish uchun rasterni vektorga tarjima qilishga qodir. Bu xaritada ko'rsatilgan xususiyatlarni tashkil etuvchi nuqtalar, chiziqlar va ko'pburchaklarning vektor tizimini yaratish uchun bir xil tasnifga ega bo'lgan rasterli hujayralar bo'ylab chiziqlar yaratib beradi.
Uchta GIS ko'rinishlari
CBSda ma'lumotlarni ko'rish mumkin bo'lgan uch xil usul mavjud. Birinchisi, ma'lumotlar bazasi ko'rinishi. Bu "geodatabase" dan iborat bo'lib, boshqacha aytganda, ArcGIS uchun ma'lumot saqlash tizimi sifatida tanilgan. Unda ma'lumotlar jadvallarda saqlanadi, osonlik bilan ochiladi va ishlarning bajarilishi shartlariga mos kelish uchun boshqariladi va boshqariladi.
Ikkinchi ko'rinish - xarita ko'rinishi va ko'pchilikka tanish bo'lganligi sababli, bu ko'pincha CBS mahsuloti jihatidan ko'pchilikni ko'ra oladi.
GIS, aslida, yer yuzasidagi xususiyatlarni va ularning munosabatlarini ko'rsatadigan xaritalar to'plamidir va bu munosabatlar xarita ko'rinishida eng aniq namoyon bo'ladi.
Yakuniy CBS versiyasi - bu mavjud ma'lumotlar guruhlaridan yangi geografik ma'lumotlarni jalb qilish vositalaridan tashkil topgan model ko'rinishi. Ushbu funktsiyalar keyinchalik ma'lumotlarni birlashtiradi va loyihalar uchun javob beradigan model yaratadi.
Bugungi kunda GIS foydalanish
CBS bugungi kunda turli sohalarda ko'plab dasturlarga ega. Ulardan ba'zilari sha rejalashtirish va kartografiya kabi an'anaviy geografik jihatdan bog'liq sohalarni o'z ichiga oladi, shuningdek, atrof-muhitga ta'sirni baholash va tabiiy resurslarni boshqarish.
Bundan tashqari, GIS hozirda biznes va tegishli sohalarda o'z o'rnini topmoqda. Ma'lum bo'lishicha, biznesning GISsi, odatda, reklama va marketing, sotish va biznesni qaerdan topish mumkinligini logistikada eng samarali hisoblanadi.
Garchi GIS geografiyaga juda katta ta'sir o'tkazsa va kelgusida ham foydalanishda davom etsa, u odamlarning savollarga samarali javob berishiga va muammolarni hal qilishiga imkon beradi, chunki bu oson tushunilgan va birgalikda ma'lumotlarni jadvallar, jadvallar va eng muhimi, xaritalar.
Tarix va rivojlanish
"Geografik axborot tizimi" iborasi tomonidan yaratilgan Rojer Tomlinson 1968 yilda, "Mintaqaviy rejalashtirish uchun geografik axborot tizimi" ilmiy maqolasini nashr etganida.^[5] "GISning otasi" deb tan olingan Tomlinson,^[6] birinchi kompyuterlashtirilgan - GISni yaratishga imkon yaratganligi sababli uning ishi orqali yaratildi Kanada geografik axborot tizimi 1963 yilda. Natijada, Tomlinson ma'lumotlar bazasi uchun juda katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash va tahlil qilishga qodir bo'lgan ramka yaratdi; Kanada hukumati o'zining erdan foydalanishni boshqarish milliy dasturini amalga oshirishi mumkinligiga olib keladi.^[7][6]

E. V. Gilbertning versiyasi (1958) ning Jon Snowning 1855 xaritasi Soho vabo vabo kasalligi guruhlarini ko'rsatadigan epidemiya London 1854 yilgi epidemiya
Fazoviy tahlil ishlatilgan dastlabki ma'lum holatlardan biri bu maydondan kelib chiqqan epidemiologiya "Rapport sur la marche et les effets du choléra dans Paris et le département de la" Sena" (1832).^[8] Frantsuz geografi va kartograf, Charlz Piket, tasvirlangan xaritani yaratdi qirq sakkiz tuman yilda Parij, foydalanib yarim tonna tufayli o'lganlar soni haqida vizual tasvirni taqdim etish uchun rang gradyanlari vabo, har 1000 aholi uchun.
1854 yilda, Jon Snow, epidemiolog va shifokor, vabo tarqalishining manbasini aniqlashga muvaffaq bo'ldi London fazoviy tahlildan foydalanish orqali. Qor bunga har bir qurbonning yashash joyini hudud xaritasida, shuningdek yaqin atrofdagi suv manbalarini chizish orqali erishdi. Ushbu nuqtalarni belgilab bo'lgach, u kasallikning tarqalishiga sabab bo'lgan klaster ichidagi suv manbasini aniqladi. Bu epidemiologiya epidemiyasining manbasini aniqlashda geografik metodologiyaning eng muvaffaqiyatli qo'llanilishlaridan biri edi. Ning asosiy elementlari bo'lsa-da topografiya va mavzu ilgari mavjud edi kartografiya, Snowning xaritasi nafaqat tasvirlash, balki geografik jihatdan bog'liq hodisalarning klasterlarini tahlil qilish uchun ham kartografik usullardan foydalanganligi sababli o'ziga xos edi.
20-asrning boshlarida fotozinkografiya, bu xaritalarni qatlamlarga bo'linishiga imkon berdi, masalan, o'simliklar uchun bir qatlam, ikkinchisi suv uchun. Bu, ayniqsa, konturlarni chop etish uchun ishlatilgan - bu chizish juda ko'p mehnat talab qiladigan vazifa edi, lekin ularni alohida qatlamda bo'lish, ularni boshqa qatlamlarsiz ishlashga imkon berishini anglatardi. chizmachilik. Ushbu asar dastlab shisha plitalarga chizilgan, ammo keyinchalik plastik kino boshqalar bilan bir qatorda engilroq, kamroq joyni ishlatadigan va mo'rt bo'lmaydigan afzalliklari bilan tanishtirildi. Barcha qatlamlar tugagandan so'ng, ular katta texnologik kamera yordamida bitta tasvirga birlashtirildi. Rangli bosib chiqarish paydo bo'lganidan so'ng, qatlamlar g'oyasi har bir rang uchun alohida bosma plitalarni yaratish uchun ham ishlatilgan. Keyinchalik qatlamlardan foydalanish zamonaviy GISning asosiy tipik xususiyatlaridan biriga aylangan bo'lsa-da, hozirda tasvirlangan fotografik jarayon GIS deb hisoblanmaydi, chunki xaritalar shunchaki ularni bog'laydigan ma'lumotlar bazasi bo'lmagan rasmlar edi.
GISning dastlabki kunlarida ikkita qo'shimcha ishlanmalar diqqatga sazovor: Yan McHarg nashr etilgan "Tabiat bilan dizayn " ^[9] va uning xaritalarini joylashtirish usuli va AQSh aholini ro'yxatga olish byurosining DIME (Dual Independent Map Encoding) tizimiga ko'cha tarmog'ini kiritish.^[10]
Kompyuter texnikasi rivojlanishiga turtki bo'ldi yadro quroli izlanishlar 1960-yillarning boshlariga kelib kompyuterlarning "xaritalash" umumiy maqsadli dasturlariga olib keldi.^[11]
1960 yilda dunyodagi birinchi haqiqiy operatsion GIS ishlab chiqildi Ottava, Ontario, Kanada, federal o'rmon xo'jaligi va qishloqlarni rivojlantirish departamenti tomonidan. Doktor tomonidan ishlab chiqilgan Rojer Tomlinson, deb nomlangan Kanada geografik axborot tizimi (CGIS) va uchun to'plangan ma'lumotlarni saqlash, tahlil qilish va boshqarish uchun ishlatilgan Kanada yerlarini inventarizatsiya qilish - ma'lumotni xaritalash orqali Kanadaning qishloq joylari uchun er qobiliyatini aniqlash uchun harakat tuproqlar, qishloq xo'jaligi, dam olish, yovvoyi tabiat, suv qushlari, o'rmon xo'jaligi va 1: 50,000 masshtabida erdan foydalanish. Ruxsatiy tahlilga reyting tasnifi omili ham qo'shildi.
CGIS "kompyuter xaritasi" dasturlarini takomillashtirdi, chunki u qoplama, o'lchash va raqamlashtirish/ skanerlash. U qit'ani qamrab olgan milliy koordinatalar tizimini qo'llab-quvvatladi, kodlangan chiziqlar yoylar haqiqiy o'rnatilgan bo'lishi topologiya va u atribut va joylashuv ma'lumotlarini alohida fayllarda saqlagan. Natijada, Tomlinson "GIS otasi" deb tanilgan, ayniqsa konvergent geografik ma'lumotlarning fazoviy tahlilini targ'ib qilishda ustki qatlamlardan foydalanganligi uchun.^[12]
CGIS 1990-yillarda davom etdi va Kanadada katta raqamli er resurslari bazasini yaratdi. U sifatida ishlab chiqilgan asosiy ramka- federal va mintaqaviy resurslarni rejalashtirish va boshqarishni qo'llab-quvvatlashga asoslangan tizim. Uning kuchi butun qit'a miqyosidagi kompleksni tahlil qilish edi ma'lumotlar to'plamlari. CGIS hech qachon savdo sifatida mavjud emas edi.
1964 yilda Xovard T. Fisher Kompyuter grafikasi va fazoviy tahlil laboratoriyasini tashkil etdi Garvard dizayn instituti (LCGSA 1965-1991), bu erda kosmik ma'lumotlarga ishlov berishda bir qator muhim nazariy tushunchalar ishlab chiqilgan va 1970 yillarga kelib SYMAP, GRID va ODYSSEY kabi seminal dasturiy ta'minot kodlari va tizimlari tarqatilgan - keyinchalik tijorat uchun manbalar bo'lib xizmat qilgan. rivojlanish - butun dunyo bo'ylab universitetlarga, tadqiqot markazlariga va korporatsiyalarga.^[13]
1970-yillarning oxiriga kelib ikkita ommaviy GIS tizimi (MOSS va GRASS GIS) rivojlanayotgan edi va 1980 yillarning boshlarida M&S Computing (keyinchalik) Intergraf) bilan birga Bentley Systems Incorporated uchun SAPR platforma, Atrof-muhit tizimlari tadqiqot instituti (ESRI), KARIS (Kompyuter tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan axborot tizimi), MapInfo korporatsiyasi va ERDAS (Earth Resurs Data Analysis System) GIS dasturiy ta'minotining tijorat sotuvchilari sifatida paydo bo'ldi va CGIS xususiyatlarining ko'pchiligini muvaffaqiyatli birlashtirdi, fazoviy va atribut ma'lumotlarini ajratish bo'yicha birinchi avlod yondashuvini ma'lumotlar bazasi tuzilmalariga ajratish uchun ikkinchi avlod yondashuvi bilan birlashtirdi.^[14]
1986 yilda xaritalarni ko'rsatish va tahlil qilish tizimini xaritalash (MIDAS), bu birinchi ish stoli GIS mahsuloti ^[15] uchun ozod qilindi DOS operatsion tizim. Bu 1990 yilda, ga ko'chirilganda Windows uchun MapInfo deb o'zgartirildi Microsoft Windows platforma. Bu GISni tadqiqot bo'limidan biznes muhitiga ko'chirish jarayonini boshladi.
20-asrning oxiriga kelib, turli xil tizimlarning tez sur'atlarda o'sishi nisbatan kam platformalarda birlashtirildi va standartlashtirildi va foydalanuvchilar GIS ma'lumotlarini ko'rishni o'rganishni boshladilar. Internet, ma'lumotlar formati va uzatish standartlarini talab qiladi. Yaqinda ularning soni ko'paymoqda bepul, ochiq manbali GIS paketlari bir qator operatsion tizimlarda ishlaydi va aniq vazifalarni bajarish uchun moslashtirilishi mumkin. Borgan sari geografik ma'lumotlar va ilovalarni xaritalash orqali taqdim etilmoqda Butunjahon tarmog'i (qarang GIS dasturiy ta'minotining ro'yxati § GIS xizmat sifatida).

Litsenziyani, manbani va operatsion tizimni qo'llab-quvvatlash