Тема 12. Программное обеспечение информационных технологий

Для проведения лесоустроительных работ

Студент должен

знать:

- ГИС-технологии при создании лесных карт и таксационных баз данных;

- основные технологии производства лесоустроительных работ на базе различных ГИС программ;

уметь:

- использовать материалы лесоустройства для решения практических задач лесного хозяйства.

Геоинформатика как наука. Географические данные, лесные карты и компьютеризация. Общее представление о географических информационных системах и областях их применения.

Основные проблемы информатизации.

Представления о применении ГИС технологий в лесном хозяйстве России. Обзор современного состояния ГИС технологий в отрасли. Эффективность геоинформационных технологий в лесной отрасли.

Сбор, ввод, обработка, анализ и вывод информации в ГИС лесоустройства. Создание картографических и атрибутивных баз данных ГИС лесоустройства. Формирование и реализация системы простых запросов в ГИС. Создание тематических лесных карт (по группам возраста, по классам бонитета, по типам леса, по болезням и вредителям леса и др.). Решение с помощью выбранной ГИС – программы отдельных прикладных лесохозяйственных задач: проведение отвода лесосек, проектирование участков лесных культур и других в картографической базе данных ГИС. Основные технологии производства лесоустроительных работ на базе ГИС – программ:

Северо-Западное лесоустроительное предприятие – Лугис WinPLP (WinGiS) / WinMap, Maplnfo, AutuCad.

- Центральное лесоустроительное предприятие – Topol;

- Западно-Сибирское, Западное лесоустроительное предприятие – Maplnfo/ MapEdit;

- Восточно-Сибирское лесоустроительное предприятие – Maplnfo/ MapEdit, ГеоГраф/ GeoDraw;

- Поволжское, Прибайкальское, Северное ЛУП – ГеоГраф/ GeoDraw;

- Дальневосточное ЛУП – Arclnfo/Arc View;

- АРМ «Лесфонд».

Практические занятия.

Знакомство с принципами работы основных программ Microsoft Office: Word, Excel, Power Point, Access.

Изучение принципов работы с программой Microsoft Excel применительно к задачам природопользования.

Литература:

Дополнительная:(9), с. 8-47; с. 67-103.

Интернет – ресурсы.

Методические указания

Для работы с пространственно распределенной информацией используют информационные системы особого рода, называемые географическими информационными системами (ГИС) – это система, состоящая из специалистов, а также технических и организационных средств, которые осуществляют сбор, передачу, ввод и обработку данных с целью выработки информации, удобной для дальнейшего использования в географическом исследовании. Пространственно распределенные объекты могут находиться в атмосфере, на земной поверхности или под землей, быть плоскими или объемными. Для определения пространственного расположения объектов их связывают с определенной системой координат: географической, прямоугольной, местной, условной. Выбор системы координат важен для получения данных и их использования. Область информатики, имеющая дело с пространственно привязанной информацией, называется геоинформатикой – научная дисциплина, изучающая природные и социально-экономические геосистемы посредством компьютерного моделирования на основе баз данных и географических знаний. С другой стороны, геоинформатика – это технология сбора, хранения, преобразования, отображения и распространения пространственно-координированной информации, имеющая целью обеспечить решение задач инвентаризации и управления геосистемами.

Невозможно представить географические объекты реального мира и все их свойства в полном объеме. Поэтому, используя приемы генерализации и абстракции, необходимо свести множество данных к конечному объему, поддающемуся анализу и управлению. Это достигается применением моделей, сохраняющих основные свойства объектов исследования и не содержащих второстепенных свойств. В процессе функционирования ГИС все многообразие входных данных – информация об объектах, их характеристиках, о формах и связях между объектами, различные описательные сведения – преобразуется в единую общую модель, хранимую в базе данных. В совокупности эти данные образуют разнообразные модели объектов, которые задают информационную основу базы данных и определяют методы обмена данными в процессе эксплуатации ГИС. Любая модель данных должна содержать три компонента:

1) структуру данных, которая описывает точку зрения пользователя на представление данных;

2) набор допустимых операций, выполняемых на структуре данных;

3) ограничения целостности – механизм поддержания соответствия данных предметной области на основе формально описанных правил.

Регулярная работа с бумажными картами и пространственный анализ лесного фонда затруднены не только вследствие ограниченной информации, находящейся на планшетах и планах лесонасаждений, но и их физического старения. Обычная карта отступает на второй план перед познавательной и конструктивно-аналитической деятельностью в компьютерной системе, в которой пространственная визуализация служит посредником в диалоге между пользователем и ЭВМ. Наличие функций материально-денежной оценки лесосек, банков данных материально-технических ресурсов, комплекса программ планирования – отчетности хозяйственной деятельности, работающих на единой совмещенной базе данных ресурсов лесного фонда, позволит автоматизировать документооборот.

ГИС Map Info – это система настольной картографии, позволяющая решать сложные задачи картографического анализа (создание геогрупп, связь с удаленными базами данных, включение графических объектов в другие приложения, создание тематических карт и др.). Совмещенная лесотаксационная и картографическая базы данных содержат функции, позволяющие выполнять расчеты и создавать картографические и статистические модели, которые могут использоваться для принятия различных решений при управлении лесным хозяйством и борьбе с лесными пожарами.

Geo Graf - программный продукт, который дает возможность создавать электронные тематические атласы и композиции карт на основе слоев цифровых карт и связанных с ними таблиц атрибутивных данных.

Topol - это программный продукт позволяет выполнять весь комплекс работ по созданию, редактированию, анализу и использованию цифровых карт местности: ввод пространственной информации; привязка к пространственным объектам; оформление и печать лесных карт; анализ атрибутивной и пространственной информации и визуализация результатов стандартными методами.

Arc View средство для отображения, построения запросов, управления и анализа пространственной информации.

Практические занятия

Знакомство с одной из ГИС – программ. Формирование и реализация системы простых запросов в ГИС. Создание тематических карт (по группам возраста, по классам бонитета, по типам леса и др.)

Решение задач с помощью ГИС программы: проведение отвода лесосек, проектирование участков лесных культур в картографической базе данных

Вопросы для самоконтроля:

1. Задача лесоустройства и лесного хозяйства, при которой целесообразно использовать ГИС.

2. Что является основным элементом растрового изображения?

3. Что является основным элементом векторной графики?

4. Системы координат земной поверхности.

5. Что обозначают термины «цифровая карта» и «электронная карта»?

6. Этапы создания электронной карты.