Территориальные информационные системы

Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение

Высшего Образования

Воронежский Государственный Технический Университет

Факультет Архитектуры и Градостроительства

Кафедра Градостроительства

Курсовая работа

по дисциплине «Территориальные информационные системы»

на тему «Применение территориальных информационных систем и геоинформационных систем в ландшафтном планировании»

Выполнила студентка гр. Б3442

Трегубова Е.А.

Приняла:

Доц. Колупаев А.В.

Г. Воронеж 2017

Содержание

Введение
1. Теоретическая часть
2. Практическая часть
2.1. Анализ территории
2.2. Ситуационная схема участка проектирования
2.3. Карта дифференциации территории
2.4. Карт конфликтных ситуаций
2.5. Функциональное зонирование
2.6. Формирование генерального плана
2.7. 3D-визуализация
Заключение
Список использованной литературы

Введение

Территориальные информационные системы

Территориальная информационная система (ТИС) представляет собой комплексную интегрированную автоматизированную информационную систему, предназначенную для информационно-аналитической поддержки органов государственного и муниципального управления. И в зависимости от охватываемой территории выделяют следующие ТИС:

♦ местные (в пределах города, городского района);

♦ региональные (в пределах области, края, республики, автономного округа);

♦ государственные.

При создании ТИС очень важным является проведение мероприятий, которые включают исследование состава и основных характеристик объекта информатизации, целей каждого ею элемента, взаимосвязей между ними, связей с внешней средой.

Территориальные информационные системы — это достаточно представительный класс информационных систем. Их объединяет одно общее свойство — все они работают с территориально-распределенными объектами и, следовательно, должны иметь картографическую функциональность. Эта функциональность обеспечивается использованием ГИС-технологий.

Геоинформационные системы

Геоинформационные системы (также ГИС — географическая информационная система) — системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов.

Задачи ГИС

· Ввод данных. Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат (оцифрованы). В современных ГИС этот процесс может быть автоматизирован с применением сканерной технологии, либо, при небольшом объеме работ, данные можно вводить с помощью дигитайзера.

· Манипулирование данными (например, масштабирование).

· Управление данными. В небольших проектах географическая информация может храниться в виде обычных файлов, а при увеличении объема информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления данными применяются СУБД.

· Запрос и анализ данных — получение ответов на различные вопросы (например, кто владелец данного земельного участка? На каком расстоянии друг от друга расположены эти объекты? Где расположена данная промышленная зона? Где есть места для строительства нового дома? Каков основный тип почв под еловыми лесами? Как повлияет на движение транспорта строительство новой дороги?).

· Визуализация данных. Например, представление данных в виде карты или графика.

Возможности ГИС

ГИС включают в себя возможности СУБД, редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств и применяются в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне. ГИС позволяют решать широкий спектр задач — будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи.

ГИС-система позволяет:

· определить какие объекты располагаются на заданной территории;

· определить местоположение объекта (пространственный анализ);

· дать анализ плотности распределения по территории како-то явления(например плотность расселения);

· определить временные изменения на определенной площади);

· смоделировать, что произойдет при внесении изменений в расположение объектов (например, если добавить новую дорогу).

Теоретическая часть

Ландшафтное планирование – это научно-прикладное направление, находящееся на стыке географии, районной планировки, землеустройства, градостроительства и ландшафтной архитектуры.

Основная цель ландшафтного планирования – разработка интегральной концепции сбалансированного устойчивого развития территории, ориентированного на восстановление и сохранение ее природного потенциала и создание гарантий прав местного населения на достойную жизнь.

На первоначальном этапе проектирования проводится анализ существующей ситуации.

Практическая часть

Применение ТИС и ГИС в ЛП

Одним из перспективных альтернативных направлений развития ландшафтного планирования является развитие рекреации и туризма. Каналами «интеграции» методологии ландшафтного планирования в процедуру территориального планирования служат составные части раздела «охрана окружающей среды» (ООС) генеральных планов городов и сельских поселений, а также схем территориального планирования (ГП и СТП). В составе раздела ООС традиционно базовые позиции занимают: схема комплексной оценки состояния окружающей среды, схема градостроительных ограничений и территорий с особыми условиями использования, схема мероприятий по оптимизации и охране окружающей среды. Основным инструментом ландшафтного планирования является ландшафтный план.

Анализ территории

На этапе инвентаризации ГИС дает возможность ведения актуальной базы данных. Но еще более широкий спектр возможностей открывает геоинформационное моделирование и пространственный анализ, позволяя выявлять закономерности в структуре или особенностях распределения объектов, взаимосвязи в пространственное распределение объектов, тенденции развития явлений в пространстве и во времени. Как указывалось выше, ландшафтное планирование является одним из инструментов оптимизации природопользования, учитывает особенности природных сред и социально-экономические условия территорий. Сочетание разных по генезису комплексов на территории исследования предопределяет использование и анализ в ландшафтном планировании в качестве источников информации карт различной тематики, что наиболее целесообразно осуществлять при помощи ГИС. Результаты исследований и их обсуждение. На примере проектирования и развития туристско- рекреационных зон рассмотрим этапы ландшафтного планирования. Этап инвентаризации включает сбор и в ряде случаев создание следующих карт: топографическая, ландшафтов, геоморфологическая, почвенная, растительности, состояния лесов, места обитания редких видов, план застройки и транспортная инфраструктура и т.п. Для оценки ландшафтов и возможностей развития туризма целесообразно проводить дополнительное обследование мест отдыха с картографированием угодий и социологические опросы местного населения посредством специально разработанных анкет.

Основной задачей этапа анализа является выявление интересов природопользователей, а также анализ проблем и конфликтов в этой сфере. Соответственно, на картах отражаются состояние компонентов экосистем, влияние селитебного, транспортного, промышленного, сельскохозяйственного природопользования и т.п. На этапе оценки проводятся оценка устойчивости современных природных условий рекреационной территории, ее пригодность для рекреации. Конечным результатом этого этапа является комплект отраслевых карт, на которых проведено зонирование территории по типам целей ее использования. Всего выделяют три основных типа целей: сохранение, развитие, улучшение. На этапе определение целей развития и мероприятий составляется карта интегральной целевой концепции развития рекомендуется создавать путем совмещения целей использования отдельных природных компонентов.

Карт конфликтных ситуаций

В системе ландшафтного планирования карты конфликтов природопользования должны отражать все их наиболее существенные свойства: происхождение (источник), меру проявления (скрытый, явный, потенциальный конфликты), объекты и характер экологически значимых нарушений, сложность, интенсивность, динамику, форму ареала, характер границ. Актуальны разработка принципов составления карт конфликтных ситуаций, их типовых легенд, системы условных обозначений и т.д.

Без учёта природно-экологических территориальных систем в процессе планирования развития территории невозможно достичь главной цели территориального планирования – формирования комфортной и благоприятной среды жизнедеятельности населения. Природно-экологический каркас – это сложная соподчинённая система взаимоувязанных природных компонентов, дающих систематизированную аналитическую информацию о качестве и значимости природных и природоподобных территориальных комплексов.

Градостроительный анализ

Две группы факторов, по которым производится выбор территории: природные: климат, рельеф, гидрогеологические условия.

Антропогенные: историко-культурные объекты, территории жесткого ведомственного закрепления, наличие объектов, требующих значительных санитарно-защитных зон или полос отвода, и т.д.

Все территории с точки зрения возможности их использования для целей градостроительства могут быть разделены:

на непригодные территории;

на территории, ограниченного использования;

на территории широкого спектра использования.

• Градостроительное прогнозирование

• Принципы формирования градостроительного прогноза развития городских и сельских населенных мест: их следует проектировать «как элементы системы расселения РФ и других административных образований. Объект прогноза – город с учетом внешнего воздействия.

Стадии градостроительного прогноза: I –развитие территории; II – планирование застройки.

Генеральный план является основным градостроительным документом, определяющим формирование среды жизнедеятельности населения и границы развития поселения

Функциональное зонирование

Функциональное использование территории – осуществление на ней определенных видов деятельности (проживание, хозяйственная деятельность, отдых, охрана окружающей среды и др.).Функциональное зонирование территории – распределение территории по ее назначению и связанными с ним ограничениями по освоению застройкой, транспортной и инженерно-технической инфраструктурой, по использованию территории для различных видов хозяйственной деятельности, проживания и отдыха населения, охраны окружающей среды.

Рис. 4

2.6.Формирование генерального плана

D-визуализация

Моделирование территории в ГИС позволяет:

• выполнить фотореалистичное отображение исследуемой территории и виртуальное перемещение по и над моделью местности;

• оценить возможности существующей и варианты проектируемой городской застройки и городского ландшафта;

• провести анализ проектных решений, в том числе на соответствие генеральному плану развития города;

• компилировать необходимые тематические слои с внедренными 3D объектами;

• развивать методы подготовки перспективных трехмерных топологических ГИС-данных и моделей и совмещения их с данными САПР.

Виды геовизуализации

• Геовизуализация – работа с картами и другими видами географической информации, в том числе с интерактивными картами, 3D сценами, итоговыми диаграммами и таблицами, видами с показателями времени, схематическими видами сетевых отношений.

• Интерактивная карта. Виды, отображающие обстановку в разные моменты

Рис. 5

Заключение

Таким образом, территориальные информационные системы (ТИС) и геоинформационные системы (ГИС) обладают тесной взаимосвязью. Они находят свое применение практически на каждом этапе проектирования ландшафтного объекта. Системы позволяют осуществить комплексный предпроектный анализ территории с выявлением особенностей участка проектирования, его преимуществ и недостатков. Также системы ГИС и ТИС, играют существенную роль в дальнейшем формировании проекта. С их помощью разрабатывается проектная документация. На завершающем этапе проектирования при помощи ГИС выполняется 3D-визуализация проекта.

Список использованной литературы

1. Горохов, В.А. Городское зеленое строительство. - М.: Стройиздат, 1991. - 402 с.

2. Е.И. Голубева, Т.О. Король, Н.И. Тульская. Гис в системе ландшафтно-экологического планирования. Географический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова Москва, Россия. – URL: https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0ahUKEwjcnam1scPXAhWDE5oKHTL5B58QFgg3MAM&url=http%3A%2F%2Fintercarto.msu.ru%2Fjour%2Farticle%2Fdownload%2F194%2F192&usg=AOvVaw3mg-Oii4ATHZWROzuwos1a (дата посещения 16.11.17.)

3. Геоинформационные системы территориального управления. – URL: https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0ahUKEwjk2uCotczXAhUEmBoKHUD4CvQQFgguMAE&url=http%3A%2F%2Fopen.ifmo.ru%2Fimages%2F2%2F24%2F130241_section1.ppt&usg=AOvVaw28VOEOK3U5XNHJdj5jWgWD (дата посещения 16.11.17.)

4. Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat. Ирина Михайловна Михаилиди. Создание территориальных информационных систем на базе сервера прикладных ГИС-служб. – URL:
http://www.dissercat.com/content/sozdanie-territorialnykh-informatsionnykh-sistem-na-baze-servera-prikladnykh-gis-sluzhb#ixzz4ybiHpx8F (дата посещения 16.11.17.)

5. Понятие территориальной информационной системы. – URL: http://xn--80aaak0bfyj3e.com/tehnologii-menedjmente-informatsionnyie/ponyatie-territorialnoy-informatsionnoy-156412.html (дата посещения 16.11.17.)

Рис. 1. Кадастровая карта на единой электронной картографической основе.

Рис. 2. Кадастровая карта с космическими снимками ArcGIS Online в качестве подложки.

Рис. 3. Кадастровый план территории

Рис. 4. Карта ландшафтной дифференциации Вологодской области

Рис. 5. Фрагмент легенды ландшафтной карты Вологодской области масштаба 1:500 000

Рис. 6. Карта ландшафтной дифференциации Шекснинского района (Вологодская область)

Рис.7. Схема ландшафтно-рекреационного потенциала Шекснинского района

Рис.8 Карта-схема конфликтов природопользования

Рис.9 Градостроительное зонирование

Рис. 10. Функциональное зонирование территории (схема размещения земель)

Рис. 11. Природно-экологический каркас территории

Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение

Высшего Образования

Воронежский Государственный Технический Университет

Факультет Архитектуры и Градостроительства

Кафедра Градостроительства

Курсовая работа

по дисциплине «Территориальные информационные системы»

на тему «Применение территориальных информационных систем и геоинформационных систем в ландшафтном планировании»

Выполнила студентка гр. Б3442

Трегубова Е.А.

Приняла:

Доц. Колупаев А.В.

Г. Воронеж 2017

Содержание

Введение
1. Теоретическая часть
2. Практическая часть
2.1. Анализ территории
2.2. Ситуационная схема участка проектирования
2.3. Карта дифференциации территории
2.4. Карт конфликтных ситуаций
2.5. Функциональное зонирование
2.6. Формирование генерального плана
2.7. 3D-визуализация
Заключение
Список использованной литературы

Введение

Территориальные информационные системы

Территориальная информационная система (ТИС) представляет собой комплексную интегрированную автоматизированную информационную систему, предназначенную для информационно-аналитической поддержки органов государственного и муниципального управления. И в зависимости от охватываемой территории выделяют следующие ТИС:

♦ местные (в пределах города, городского района);

♦ региональные (в пределах области, края, республики, автономного округа);

♦ государственные.

При создании ТИС очень важным является проведение мероприятий, которые включают исследование состава и основных характеристик объекта информатизации, целей каждого ею элемента, взаимосвязей между ними, связей с внешней средой.

Территориальные информационные системы — это достаточно представительный класс информационных систем. Их объединяет одно общее свойство — все они работают с территориально-распределенными объектами и, следовательно, должны иметь картографическую функциональность. Эта функциональность обеспечивается использованием ГИС-технологий.

Геоинформационные системы

Геоинформационные системы (также ГИС — географическая информационная система) — системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов.

Задачи ГИС

· Ввод данных. Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат (оцифрованы). В современных ГИС этот процесс может быть автоматизирован с применением сканерной технологии, либо, при небольшом объеме работ, данные можно вводить с помощью дигитайзера.

· Манипулирование данными (например, масштабирование).

· Управление данными. В небольших проектах географическая информация может храниться в виде обычных файлов, а при увеличении объема информации и росте числа пользователей для хранения, структурирования и управления данными применяются СУБД.

· Запрос и анализ данных — получение ответов на различные вопросы (например, кто владелец данного земельного участка? На каком расстоянии друг от друга расположены эти объекты? Где расположена данная промышленная зона? Где есть места для строительства нового дома? Каков основный тип почв под еловыми лесами? Как повлияет на движение транспорта строительство новой дороги?).

· Визуализация данных. Например, представление данных в виде карты или графика.

Возможности ГИС

ГИС включают в себя возможности СУБД, редакторов растровой и векторной графики и аналитических средств и применяются в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне. ГИС позволяют решать широкий спектр задач — будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи.

ГИС-система позволяет:

· определить какие объекты располагаются на заданной территории;

· определить местоположение объекта (пространственный анализ);

· дать анализ плотности распределения по территории како-то явления(например плотность расселения);

· определить временные изменения на определенной площади);

· смоделировать, что произойдет при внесении изменений в расположение объектов (например, если добавить новую дорогу).