GIS și teledetecție. Aplicarea tehnologiilor de teledetecție și procesare a datelor GIS în instituțiile de învățământ superior Teledetecție a sistemelor de geoinformații de teledetecție GIS

ROSYAYKINA E. A., IVLIEVA N. G.

PRELUCRAREA DATELOR DE LA TELE DETECȚIA PĂMÂNTULUI

ÎN PACHETUL GIS ARCGIS1

Adnotare. Articolul discută posibilitățile de utilizare a pachetului ArcGIS GIS pentru procesarea datelor de teledetecție a Pământului. O atenție deosebită se acordă determinării și analizei indicelui de vegetație NDVI.

Cuvinte cheie: teledetecție, imagine satelit, pachet ArcGIS GIS, indice de vegetație NDVI.

ROSYAIKINA E. A., IVLIEVA N. G.

PRELUCRAREA DATELOR DETECTATE DE LA DISTANȚĂ PRIN SOFTWARE-UL ARCGIS

Abstract. Articolul ia în considerare utilizarea software-ului ArcGIS pentru procesarea datelor de la distanță. Autorii se concentrează pe calculul și analiza indicelui de vegetație (NDVI).

Cuvinte cheie: teledetecție, imagine satelit, software ArcGIS, indice de vegetație (NDVI).

Procesarea datelor cu teledetecție (RSD) este un domeniu care se dezvoltă activ de mulți ani și este din ce în ce mai integrat cu GIS. Recent, informațiile spațiale au fost utilizate pe scară largă în activitățile de cercetare ale studenților.

Datele raster sunt unul dintre principalele tipuri de date spațiale în GIS. Acestea pot reprezenta imagini prin satelit, fotografii aeriene, modele digitale obișnuite de elevație, grile tematice obținute ca urmare a analizei GIS și modelării informațiilor geografice.

Pachetul ArcGIS GIS include un set de instrumente pentru lucrul cu date raster, care vă permite să procesați datele de teledetecție direct în ArcGIS, precum și să efectuați analize ulterioare utilizând funcțiile analitice GIS. Integrarea completă cu ArcGIS vă permite să convertiți rapid date raster coordonate spațial de la o proiecție pe hartă la alta, să transformați și să georeferiți imaginile, să convertiți din formatul raster în format vectorial și invers.

În versiunile anterioare ale ArcGIS, procesarea profesională a imaginilor raster necesita extensia Image Analysis. În cele mai recente versiuni

1 Acest articol a fost susținut de Fundația Rusă pentru Cercetare de bază (proiectul nr. 14-05-00860-a).

ArcGIS a adăugat o serie de funcții raster la setul său standard, dintre care multe sunt disponibile în noua fereastră de analiză a imaginii. Include patru elemente structurale: o fereastră cu o listă de straturi raster deschise; un buton Opțiuni pentru a seta opțiunile implicite pentru unele instrumente; două secțiuni cu instrumente („Afișare” și „Procesare”).

Secțiunea „Afișare” reunește setări care îmbunătățesc percepția vizuală a imaginilor de pe ecranul monitorului secțiunea „Procesare” prezintă o serie de funcții pentru lucrul cu raster. Cercetările noastre au arătat că panoul Tratare ferestre din fereastra Analiză imagini simplifică foarte mult gestionarea rasterelor în ArcMap. ArcGIS acceptă, de asemenea, clasificarea supravegheată și nesupravegheată a imaginilor digitale. Pentru analiză, puteți utiliza și funcțiile modulelor suplimentare Spatial Analyst și 3D Analyst.

Pentru studiu am folosit imagini Landsat 4-5 TM: multispectrale (set arhivat de imagini în format GeoTIFF) și o imagine sintetizată în culori naturale în format JPEG cu referință de coordonate. Rezoluția spațială a imaginilor din satelit este de 30 m Imaginile au fost obținute prin serviciul EarthExplorer al US Geological Survey. Nivelul de procesare al imaginii de satelit multispectrale originale este L1. Acest nivel de procesare a imaginilor Landsat asigură corecția lor radiometrică și geometrică folosind modele digitale de elevație (corecție „terestră”). Ieșire proiecție hartă UTM, sistem de coordonate WGS-84.

Pentru a forma o imagine sintetizată - o transformare de luminozitate utilizată pe scară largă a unei imagini multispectrale - a fost folosit instrumentul „Merge Channels” al grupului de instrumente „Raster”. În funcție de sarcinile rezolvate, combinațiile de canale pot fi diferite.

Atunci când se prelucrează o imagine multispectrală, sunt adesea efectuate transformări care construiesc imagini „index”. Pe baza operațiilor matematice cu matrice de valori de luminozitate în anumite canale, se creează o imagine raster, iar „indicele spectral” calculat este atribuit valorilor pixelilor. Pe baza imaginii rezultate, se efectuează cercetări suplimentare.

Pentru studiul și evaluarea stării vegetației sunt folosiți pe scară largă așa-numiții indici de vegetație. Acestea se bazează pe diferențele de luminozitate a pixelilor din imaginile din părțile vizibile și din infraroșu apropiat ale spectrului. În prezent, există aproximativ 160 de opțiuni pentru indici de vegetație. Ele sunt selectate experimental pe baza

din caracteristicile cunoscute ale curbelor de reflectanță spectrală a vegetației și a solurilor.

Studiul nostru sa concentrat pe studierea distribuției și dinamicii indicelui de vegetație NDVI. Cel mai important domeniu de aplicare a acestui indice este determinarea stării culturilor.

Folosirea butonului NDVI al ferestrei de analiză a imaginii vă permite să convertiți imagini în zonele de fotografiere în infraroșu apropiat (NIR) și roșu (ROSU) și să calculați așa-numitul indice de vegetație NDVI ca diferență normalizată a valorilor acestora.

Formula de calcul a NDVI utilizată în ArcGIS este modificată: NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED)) * 100 + 100.

Acest lucru duce la o imagine întreagă de 8 biți, deoarece intervalul valorilor celulelor calculate este de la 0 la 200.

NDVI poate fi calculat manual folosind instrumentul Raster Calculator din Spatial Analyst. În ArcGIS, ecuația de calcul NDVI utilizată pentru a crea rezultatul este următoarea:

NDVI = float (NIR - RED) /float (NIR + RED)).

Lucrarea a examinat valorile multi-temporale ale indicelui NDVI calculat pe terenurile agricole ale fermei Krasinskoye din districtul Dubensky din Republica Mordovia. Sondajul a fost efectuat de pe satelitul Landsat 4-5 TM în 2009. Datele sondajului: 24 aprilie, 19 mai, 4 iunie, 5 iulie, 23 august, 29 septembrie. Curmalele sunt selectate în așa fel încât fiecare dintre ele să se încadreze într-o perioadă diferită a sezonului de creștere a plantelor.

Valorile NDVI au fost calculate folosind instrumentul Raster Calculator din Spatial Analyst. Figura 1 prezintă rezultatul operațiunilor efectuate într-o scară de culori special selectată în întreg districtul Dubno.

Indicele este calculat ca diferența dintre valorile reflectanței în regiunile apropiate de infraroșu și roșu ale spectrului, împărțite la suma lor. Ca urmare, valorile NDVI variază în intervalul de la - 1 la 1. Pentru vegetația verde, care are o reflectivitate ridicată în regiunea infraroșu apropiat a spectrului și absoarbe bine radiația în intervalul roșu, valorile NDVI nu pot fi mai puțin de 0. Motivele valorilor negative sunt în principal înnorabilitatea, iazurile și stratul de zăpadă. Valorile NDVI foarte mici (mai puțin de 0,1) corespund zonelor fără vegetație, valorile de la 0,2 la 0,3 reprezintă arbuști și pajiști, iar valorile mari (de la 0,6 la 0,8) reprezintă păduri. În zona de studiu, conform rasterelor obținute, reprezentând

Valori NDVI, este ușor de identificat corpuri de apă, vegetație densă,

nori și, de asemenea, evidențiază zonele populate.

Scala de valori ШУ1

Orez. 1. Raster sintetizat al distribuției KOU1.

Câmpurile ocupate de anumite culturi agricole sunt mai greu de determinat, mai ales datorită faptului că sezonul de vegetație variază între diferitele culturi, iar fitomasa maximă are loc la date diferite. Prin urmare, ca sursă, lucrarea a folosit o diagramă a câmpurilor agricole ale fermei Krasinskoye din districtul Dubensky pentru anul 2009. Harta a fost coordonată în GIS, iar câmpurile ocupate de culturi agricole au fost digitizate. Pentru a studia modificările valorilor indicelui COU1 în timpul sezonului de vegetație, au fost identificate parcele de testare.

Software-ul sistemelor raster permite analiza statistică a seriilor de distribuție compilate din toate valorile elementelor raster sau din valori individuale (care se încadrează în orice zonă de studiu).

Apoi, folosind instrumentul „Statistici zonale la tabel” al modulului „Analistul spațial”, folosind valorile celulelor situate în zonele selectate (zone cu culturi diferite), s-au obținut statistici descriptive ale indicelui - maxim, minim și valori medii, dispersie, abatere standard și sumă (Fig. 2). Astfel de calcule au fost făcute pentru toate datele de filmare.

Orez. 2. Determinarea valorilor NDVI folosind instrumentul Spatial Analyst „Zonal Statistics to Table”.

Pe baza acestora, a fost studiată dinamica unuia sau altuia indicator statistic calculat pentru culturi agricole individuale. Astfel, Tabelul 1 prezintă modificarea valorilor medii ale indicelui de vegetație studiat.

Valorile medii ale indicelui NDVI al culturilor agricole

Tabelul 1

Grâu de iarnă 0,213 0,450 0,485 0,371 0,098 0,284

Porumb 0,064 0,146 0,260 0,398 0,300 0,136

Orz 0,068 0,082 0,172 0,474 0,362 0,019

Orz de malț 0,172 0,383 0,391 0,353 0,180 0,147

Ierburi perene 0,071 0,196 0,443 0,474 0,318 0,360

Ierburi anuale 0,152 0,400 0,486 0,409 0,320 0,404

Abur pur 0,174 0,233 0,274 0,215 0,205 0,336

Imaginea variațiilor diferitelor caracteristici statistice numerice ale valorilor indicelui K0Y1 în timpul sezonului de vegetație este afișată mai clar prin imagini grafice. Figura 3 prezintă grafice bazate pe valorile medii ale indicelui pentru culturi individuale.

Grâu de iarnă

august septembrie

Orez. 3. Dinamica valorilor COU1 pe teritoriul ocupat de: a) grâu de toamnă; b) orz; c) porumb.

Puteți observa că minimele și maximele valorilor KBU! cad la date diferite din cauza lungimii diferite a sezonului de vegetație al fiecărei culturi și a cantității de fitomasă. De exemplu, cea mai mare valoare KBU! grâul de iarnă apare în a doua zece zile ale lunii iunie, iar porumbul - la începutul lunii iulie. O creștere treptată a cantității de fitomasă se observă la orz și ierburi anuale. Valorile egale ale pârghiei nete pe tot parcursul sezonului de vegetație se datorează faptului că acesta este un sol deschis, cultivat și creșterii valorii BFC! în septembrie poate fi teoretic asociat cu însămânțarea culturilor de iarnă.

Valorile KBU! sunt legate de amplasarea zonei de studiu, în special de expunerea și unghiul de înclinare a versanților. Pentru claritate, un raster sintetizat cu valori KBU! pe 23 august a fost combinată cu spălarea în relief, construită pe baza modelului global de relief digital BYTM (Fig. 4). Se vede că în locurile depresionare (văile râurilor, râpele) valorile BBU! Mai mult.

Orez. 4. Combinație de raster cu valori KBU! și spălare tăiată și de relief.

Pe lângă imaginile LapeBa1 pentru calcularea valorilor BBU! De asemenea, puteți utiliza alte date de teledetecție, de exemplu, date de la spectroradiometrul MOBK.

Pe baza valorilor BBU multi-temporale calculate! Pot fi construite diferite hărți, de exemplu, hărți pentru evaluarea resurselor agricole ale regiunii, monitorizarea culturilor, evaluarea biomasei vegetației nelemnoase, evaluarea eficienței reabilitării, evaluarea productivității pășunilor etc.

Studiile efectuate au demonstrat în mod clar posibilitatea utilizării pachetului ArcGIS GIS pentru procesarea datelor de teledetecție a Pământului, inclusiv calculul și analiza indicelui de vegetație NDVI, cel mai important domeniu de aplicare al căruia rămâne determinarea stării culturilor agricole. .

LITERATURĂ

1. Abrosimov A.V., Dvorkin B.A. Perspective pentru utilizarea datelor de teledetecție din spațiu pentru

creşterea eficienţei agriculturii în Rusia // Geomatică. - 2009. - Nr. 4. - P. 46-49.

2. Antipov T. I., Pavlova A. I., Kalichkin V. A. Exemple de metode automate

analiza geoimaginilor pentru evaluarea agroecologică a terenurilor // Știri instituțiilor de învățământ superior. Geodezie și fotografie aeriană. - 2012. - Nr. 2/1. - P. 40-44.

3. Belorustseva E. V. Monitorizarea stării terenurilor agricole

Zona non-cernoziom a Federației Ruse // Probleme moderne de teledetecție a Pământului din spațiu. - 2012. - T. 9, Nr. 1. - P. 57-64.

4. Ivlieva N. G. Crearea de hărți folosind tehnologii GIS: manual. beneficiu pentru

studenți care studiază la specialitatea 020501 (013700) „Cartografie”. -Saransk: Editura Mordov. Universitatea, 2005. - 124 p.

5. Manukhov V. F., Varfolomeeva N. A., Varfolomeev A. F. Utilizarea spațiului

informare în procesul activităților educaționale și de cercetare ale elevilor // Geodezie și cartografie. - 2009. - Nr. 7. - P. 46-50.

6. Manukhov V. F., Kislyakova N. A., Varfolomeev A. F. Tehnologiile informaționale în

formarea aerospaţială a geografi-cartografi absolvenţi // Informatică pedagogică. - 2013. - Nr 2. - P. 27-33.

7. Mozgovoy D.K., Kravets O.V. Utilizarea imaginilor multispectrale pentru

clasificarea culturilor agricole // Ecologie şi noosferă. - 2009. - Nr. 1-2. -CU. 54-58.

8. Rosyaykina E. A., Ivlieva N. G. Gestionarea datelor de teledetecție

Terenuri în mediul pachetului GIS ArcGIS // Cartografie și geodezie în lumea modernă: materiale ale celui de-al doilea All-Russian. științific-practic Conf., Saransk, 8 aprilie. 2014 / redacție: V. F. Manukhov (editor șef) și alții - Saransk: Editura Mordov. Univ., 2014. - P. 150-154.

9. Serebryannaya O. L., Glebova K. S. Procesare din mers și compilare dinamică

Mozaicuri de imagini raster în ArcGIS: o nouă soluție pentru problemele tradiționale.

[Resursă electronică] // ArcReview. - 2011. - Nr. 4 (59). - Mod de acces: http://dataplus.ru/news/arcreview/.

10. Chandra A. M., Ghosh. S.K. Sisteme de teledetecție și informații geografice / trans. din engleză - M.: Tehnosfera, 2008. - 288 p.

11. Cherepanov A. S. Indici de vegetaţie // Geomatică. - 2011. - Nr 2. - P. 98-102.

N. B. Yaldygina

Ultimii ani au fost marcați de dezvoltarea și diseminarea rapidă a tehnologiilor de teledetecție (ERS) și geoinformații. Imaginile din satelit sunt utilizate în mod activ ca sursă de informații pentru rezolvarea problemelor din diverse domenii de activitate: cartografie, administrație municipală, silvicultură și agricultură, gospodărirea apelor, inventarierea și monitorizarea stării infrastructurii de producție și transport de petrol și gaze, evaluarea condițiilor de mediu. , căutarea și prognozarea zăcămintelor minerale etc. Sistemele de informații geografice (GIS) și geoportalele sunt utilizate pentru analiza datelor în scopul luării deciziilor de management.

Ca urmare, sarcina de a introduce în mod activ teledetecția și tehnologiile GIS în procesul educațional și activitățile științifice a devenit foarte urgentă pentru multe instituții de învățământ superior. Anterior, utilizarea acestor tehnologii era cerută, în primul rând, de către universități de formare a specialiștilor în domeniul fotogrammetriei și GIS. Cu toate acestea, treptat, pe măsură ce tehnologiile de teledetecție și GIS au fost integrate cu diverse domenii aplicate de activitate, studiul lor a devenit necesar pentru o gamă mult mai largă de specialiști. Universitățile care oferă pregătire în specialități legate de silvicultură și agricultură, ecologie, construcții etc., necesită acum și pregătirea studenților în elementele de bază ale teledetecției și GIS, astfel încât viitorii absolvenți să fie familiarizați cu metode avansate de rezolvare a problemelor aplicate din cadrul specialității lor.

În etapa inițială, o instituție de învățământ care intenționează să formeze studenții în teme de teledetecție și GIS trebuie să rezolve o serie de probleme:

• Achiziționați software și hardware specializat.
• Achiziționați un set de date de teledetecție care va fi folosit pentru formare și activități științifice.
• Conducerea de recalificare a cadrelor didactice pe probleme de teledetecție și GIS.
• Dezvoltați tehnologii care să permită rezolvarea problemelor aplicate corespunzătoare specializării universității/catedrei folosind date de teledetecție.

Fără o abordare atentă și sistematică, rezolvarea acestor probleme poate necesita timp și costuri materiale semnificative din partea universității. Cea mai simplă și eficientă modalitate de a depăși dificultățile este interacțiunea cu companii care furnizează tot software-ul și hardware-ul necesar pentru implementarea tehnologiilor de teledetecție și GIS și care au experiență în implementarea proiectelor pentru diverse sectoare ale economiei naționale.

O abordare integrată a implementării tehnologiilor de teledetecție și GIS la o universitate va fi asigurată de compania Sovzond, care oferă o gamă completă de servicii, de la furnizarea de software și hardware, instalarea și configurarea acestora, până la furnizarea de telecomandă. detectarea datelor, instruirea specialiștilor și dezvoltarea de soluții tehnologice. Baza soluției propuse este Centrul de procesare a datelor de teledetecție a Pământului (ERDPC).

Ce este TsODDZZ?

Acesta este un set de instrumente și tehnologii software și hardware concepute pentru obținerea, procesarea și analiza datelor de teledetecție și utilizarea informațiilor geospațiale. TsODDSZ vă permite să rezolvați următoarele sarcini principale:

• Obținerea datelor de teledetecție (imagini din satelit).
• Prelucrarea primară a imaginilor spațiale, pregătirea pentru interpretare automată și interactivă, precum și prezentarea vizuală.
• Analiza profundă automată a datelor de teledetecție pentru pregătirea unei game largi de materiale cartografice analitice pe diverse teme, determinarea diferiților parametri statistici.
• Întocmirea rapoartelor analitice și a materialelor de prezentare pe baza datelor de imagini din satelit.

Componenta cheie a centrului de achiziție de date este software-ul și hardware-ul specializat care are o funcționalitate largă pentru lucrul cu teledetecție și date GIS.

Software-ul TsODDZZ

Software-ul inclus în TsODDZZ este conceput pentru a efectua următoarele lucrări:

Prelucrarea fotogrammetrică a datelor de teledetecție (corecția geometrică a imaginilor, construcția modelelor digitale de teren, crearea de mozaicuri de imagini etc.). Este un pas necesar în ciclul tehnologic general de prelucrare și analiză a datelor de teledetecție, asigurându-se că utilizatorul primește informații exacte și actualizate.

Prelucrarea tematică a datelor de teledetecție (interpretare tematică, analiză spectrală etc.). Oferă descifrarea și analiza materialelor de imagini din satelit în scopul creării de hărți și planuri tematice și de luare a deciziilor de management.

Analiză și cartografiere GIS (analiza datelor spațiale și statistice, pregătirea hărților etc.). Oferă identificarea tiparelor, relațiilor, tendințelor în evenimente și fenomene din lumea înconjurătoare, precum și crearea de hărți pentru a prezenta rezultatele într-o formă ușor de utilizat.

Furnizarea accesului la informații geospațiale prin Internet și Intranet (organizarea stocării datelor, crearea web- servicii cu functii de analiza GIS pentru utilizatorii retelelor interne si externe). Oferă organizarea accesului utilizatorilor din rețeaua internă și Internet la informații despre o anumită temă pentru un anumit teritoriu (imagini din satelit, hărți vectoriale, informații despre atribute).

În tabel Figura 1 prezintă schema de utilizare a software-ului propusă de Sovzond, care face posibilă implementarea completă a tuturor tipurilor de lucru enumerate.

Tabelul 1. Diagrama de utilizare a software-ului

Tipul muncii	Produse software	Funcționalitate de bază
Prelucrarea fotogrammetrică a datelor de teledetecție	Linia INPHO de la Trimble INPHO	Triangulare aeriană automată pentru toate tipurile de filmări obținute atât de la camere analogice cât și digitale Construcția de modele digitale de înaltă precizie (DEM) din fotografie aeriană sau spațială, controlul calității și editarea DEM Ortorectificarea datelor de teledetecție Crearea de acoperiri de mozaic sintetizate prin culori folosind imagini obținute de la diverși sateliți Vectorizarea obiectelor de teren folosind perechi stereo de imagini aeriene și satelit
		Vizualizarea datelor de teledetecție Corecție geometrică și radiometrică Crearea DEM-urilor bazate pe imagini stereo Crearea mozaicurilor
Prelucrarea tematică a datelor de teledetecție	Linia ENVI de la ITT VIS	Interpretare interactivă și clasificare Îmbunătățirea interactivă a imaginii spectrale și spațiale Calibrare și corecție atmosferică Analiza vegetației folosind indici de vegetație (NDVI) Obținerea datelor vectoriale pentru export în GIS
Analiza si cartografierea GIS	Linia ArcGIS Desktop (ESRI Inc.)	Crearea și editarea datelor spațiale pe baza unei abordări orientate pe obiecte Crearea și designul de carduri Analiza spațială și statistică a geodatelor Analiza hartilor, crearea de rapoarte vizuale
Furnizarea accesului la informații geospațiale prin internet	Familia ArcGIS Server (ESRI Inc.)	CGestionarea centralizată a tuturor datelor spațiale și a serviciilor de cartografiere Crearea de aplicații web cu funcționalitate GIS desktop

Pentru instituțiile de învățământ superior, compania Sovzond oferă condiții favorabile pentru furnizarea de software. Costul licențelor individuale pentru o universitate este redus de două sau mai multe ori în comparație cu licențele comerciale. În plus, sunt furnizate seturi speciale de licențe pentru echipamentele din sălile de clasă (Tabelul 2). Costul unui pachet de licențe pentru formare pentru 10 sau mai multe locuri este în general comparabil cu costul unei singure licențe comerciale. Tabelul de mai jos descrie pachetele de licențe furnizate de diverși furnizori de software.

Tabelul 2. Licențe software

Multe universități din Rusia au deja experiență pozitivă în utilizarea produselor software de la ITT VIS, ESRI Inc., Trimble INPHO ca parte a activităților lor educaționale și științifice. Printre acestea se numără Universitatea de Stat de Geodezie și Cartografie din Moscova (MIIGAiK), Universitatea de Stat Silvică din Moscova (MGUL), Universitatea Tehnică de Stat Mari (MarSTU), Academia de Geodezie de Stat Siberian (SSGA) etc.

Hardware TsODDZZ

Hardware-ul TsODDZZ include mijloace tehnice avansate care permit unei instituții de învățământ superior să organizeze un proces de cercetare și educație și să implementeze diverse metode de lucru atât cu informația, cât și cu publicul studențesc. Hardware-ul este selectat ținând cont de amploarea lucrării planificate, de numărul de studenți pregătiți și de o serie de alți factori. Centrul de date poate fi implementat pe baza uneia sau mai multor premise și include, de exemplu, o sală de clasă, un laborator de teledetecție și o sală de ședințe.

Următoarele echipamente pot fi utilizate ca parte a centrului de protecție a datelor:

• Stații de lucru pentru instalarea de software specializat (în săli de clasă și departamente).
• Servere pentru organizarea stocării și gestionării datelor geospațiale.
• Pereți video pentru afișarea și vizualizarea colectivă a informațiilor (Fig. 1).
• Sisteme de videoconferință pentru schimbul de informații audio și video în timp real între utilizatori la distanță (situați în camere diferite).

Orez. 1. Sală de clasă cu perete video

Aceste instrumente nu numai că constituie o platformă hardware productivă pentru efectuarea proceselor de prelucrare a datelor de teledetecție, dar permit și o interacțiune eficientă între grupurile de utilizatori. De exemplu, un sistem de videoconferință și un sistem hardware și software TTS pot asigura transmiterea în timp real a datelor pregătite de specialiștii de laborator și a imaginilor video direct pe un ecran dintr-o sală de ședințe.

Furnizare de date cu teledetecție

La implementarea unui centru de date de teledetecție, una dintre problemele importante este achiziția unui set de date de teledetecție de la diverși sateliți, care vor fi folosite pentru a instrui studenții și pentru a realiza diverse proiecte tematice. Compania Sovzond interacționează cu companii de top care operează sateliți de teledetecție și furnizează date digitale primite de la navele spațiale WorldView-1, WorldView-2, GeoEye-1, QuickBird, IKONOS, Resurs-DK1, RapidEye, ALOS, SPOT, TerraSAR -X, RADARSAT- 1,2 etc.

De asemenea, este posibilă desfășurarea unui complex de recepție la sol la universitate, creat cu participarea Agenției Spațiale Federale (Roscosmos), care oferă recepție directă a datelor de la Resurs-DK1, AQUA, TERRA, IRS-1C, IRS- 1D, sateliți CARTOSAT-1 (IRS-P5), RESOURCESAT-1 (IRS-P6), NOAA, RADARSAT-1,2, COSMO-SkyMed 1–3 etc. În plus, în cazul implementării DSDSZ , compania Sovzond pune la dispoziție instituției de învățământ un set gratuit de date de teledetecție de la mai mulți sateliți, având caracteristici diferite (rezoluție spațială, interval spectral etc.), care pot fi folosite ca mostre de testare pentru predarea studenților.

Desfășurarea Centrului de Teledetecție a Pământului într-o instituție de învățământ superior ne permite să rezolvăm problema introducerii tehnologiilor de teledetecție și GIS în activitățile științifice și educaționale ale universității și să asigurăm pregătire pentru specialiști într-un domeniu relativ nou și relevant. .

TsODDZZ este un sistem flexibil și scalabil. În etapa inițială a creării, un centru de date cu detecție digitală poate fi un mic laborator sau chiar stații de lucru separate cu funcționalitate de procesare a datelor de detecție la distanță. În viitor, este posibilă extinderea centrului de achiziție de date la dimensiunea unor laboratoare mari și centre de formare, ale căror activități nu se limitează la predarea studenților, ci implică și implementarea de proiecte comerciale bazate pe date de teledetecție și furnizarea a serviciilor de informare pentru utilizatorii de Internet.

Datele de teledetecție oferă informații importante care ajută la monitorizarea diferitelor aplicații, cum ar fi fuziunea imaginilor, detectarea modificărilor și clasificarea acoperirii terenului. Imaginile din satelit sunt o metodă cheie folosită pentru a obține informații legate de resursele pământului și mediul înconjurător.

Lucrul popular despre datele de imagini din satelit este că pot fi accesate cu ușurință online prin diverse aplicații de cartografiere. Pur și simplu reușind să găsească adresa potrivită, aceste aplicații au ajutat comunitatea GIS în planificarea proiectelor, monitorizarea dezastrelor în multe domenii ale vieții noastre.

Compania TerraCloud oferă acces la o bază de date de imagini multi-temporale prin satelit cu rezoluția de care aveți nevoie de la sateliții ruși într-o singură fereastră online, non-stop și de oriunde în lume. Și în condiții convenabile de comandă.

Principalul aspect care afectează precizia unui obiect de la sol este rezoluția spațială. Rezoluția temporală ajută la crearea hărților de acoperire a terenului pentru planificarea mediului, detectarea schimbărilor în utilizarea terenurilor și planificarea transportului.

Integrarea datelor și analiza zonelor urbane folosind imagini de teledetecție cu rezoluție medie sunt concentrate în primul rând pe documentarea așezărilor umane sau sunt folosite pentru a delimita zonele rezidențiale, comerciale și industriale.

Oferă o hartă de bază pentru referință grafică și asistență pentru planificatori și ingineri

Cantitatea de detalii pe care o produce ortoimaginile folosind imagini din satelit de înaltă rezoluție este semnificativă. Deoarece oferă o imagine detaliată a zonei selectate împreună cu zonele înconjurătoare.

Deoarece hărțile sunt bazate pe locație, acestea sunt concepute special pentru a transmite date foarte structurate și pentru a crea o imagine completă a locului în care doriți să ajungeți pe suprafața pământului. Există numeroase aplicații ale imaginilor prin satelit și ale datelor de teledetecție.

Astăzi, țările folosesc informațiile obținute din imagini prin satelit pentru luarea deciziilor guvernamentale, operațiuni de apărare civilă, serviciile de poliție și sistemele de informații geografice (GIS) în general. În aceste zile, datele obținute folosind imagini din satelit, au devenit obligatorii și toate proiectele guvernamentale trebuie trimise pe baza datelor de imagini din satelit.

În timpul etapelor preliminare și de fezabilitate ale explorării minerale, este important să fim conștienți de potențiala utilitate minerală a zonei luate în considerare pentru exploatare.

În astfel de scenarii, cartografierea bazată pe teledetecție prin satelit și integrarea acesteia într-o platformă GIS îi ajută pe geologi să cartografieze cu ușurință zonele potențiale minerale, economisind timp. Folosind analiza benzii spectrale a imaginilor din satelit, un om de știință poate determina și afișa rapid disponibilitatea mineralelor folosind indicatori speciali.

Acest lucru va permite geologului de explorare să restrângă forajele geofizice, geochimice și de testare la zone cu potențial ridicat.

Rezultatul unui dezastru natural poate fi devastator și uneori dificil de evaluat. Dar evaluarea riscului de dezastru este esențială pentru salvatori. Aceste informații trebuie pregătite și executate rapid și cu acuratețe.

Clasificarea imaginilor bazată pe obiecte folosind detectarea modificărilor (pre și post-eveniment) este o modalitate rapidă de a obține date de evaluare a daunelor. Alte aplicații similare care utilizează imagini din satelit în evaluările dezastrelor includ măsurarea umbrelor clădirilor și modelele digitale de suprafață.

Odată cu creșterea populației în întreaga lume și nevoia de a crește producția agricolă, există o nevoie clară de gestionare adecvată a resurselor agricole ale lumii.

Pentru ca acest lucru să se întâmple, este necesar mai întâi să obțineți date fiabile nu numai asupra tipurilor, ci și asupra calității, cantității și locației acestor resurse. Imaginile din satelit și GIS (sisteme de informații geografice) vor rămâne întotdeauna un factor important în îmbunătățirea sistemelor existente de colectare și cartografiere a datelor agricole și a resurselor.

În prezent, în întreaga lume se desfășoară cartografii și anchete agricole pentru a colecta informații și statistici despre culturi, pășuni, animale și alte resurse agricole conexe.

Informațiile colectate sunt necesare pentru implementarea deciziilor de management eficiente. Ancheta agricolă este necesară pentru planificarea și alocarea resurselor limitate între diferitele sectoare ale economiei.

Modele de orașe 3D sunt modele digitale ale zonelor urbane care reprezintă suprafețe de teren, site-uri, clădiri, vegetație, infrastructură și elemente de peisaj, precum și obiecte asociate aparținând zonelor urbane.

Componentele lor sunt descrise și reprezentate cu date asociate 2D, 3D spațiale și georeferențiate. Modelele de orașe 3D sprijină reprezentarea, explorarea, analiza și gestionarea sarcinilor într-o mare varietate de domenii de aplicare.

3D GIS este o soluție rapidă și eficientă pentru locații mari și îndepărtate, unde topografia manuală este aproape imposibilă. Diverse departamente de planificare urbană și rurală au nevoie de date GIS 3D, cum ar fi drenaj, canalizare,
alimentare cu apă, proiectarea canalului și multe altele.

Și câteva cuvinte finale. Imaginile din satelit au devenit o necesitate în timpul nostru. Precizia lor este incontestabilă - pentru că totul este vizibil de sus. Principalul lucru aici este problema relevanței imaginilor și a capacității de a obține o fotografie exactă a zonei teritoriului de care aveți cu adevărat nevoie. Uneori, acest lucru ajută la rezolvarea unor probleme cu adevărat importante.

20.09.2018, joi, 10:51, ora Moscovei , Text: Igor Korolev

Programul de economie digitală implică o întreagă gamă de măsuri pentru a asigura disponibilitatea datelor spațiale și a datelor de teledetecție a Pământului, cu un cost total de 34,9 miliarde ₽. Este planificată crearea de portaluri pentru ambele tipuri de date, construirea unei rețele federale de stații geodezice și monitorizează eficiența cheltuielilor bugetului federal din spațiu.

CumdezvoltaspațialădateŞidateteledetecție

Secțiunea „Infrastructură informațională” a programului „Economie digitală” implică crearea de platforme digitale interne pentru colectarea, procesarea și distribuirea datelor spațiale și a datelor de teledetecție (ERS) din spațiu, satisfacând nevoile cetățenilor, întreprinderilor și autorităților. Potrivit estimărilor CNews, costurile măsurilor relevante se vor ridica la 34,9 miliarde ₽, cea mai mare parte din această sumă urmând să fie preluată de la bugetul federal.

În primul rând, este planificată dezvoltarea unui glosar de termeni în domeniul lucrului cu date spațiale și date de teledetecție din spațiu. În aceleași domenii, inclusiv produsele și serviciile create pe baza acestora, ar trebui stabilite sarcini și trebuie formate cerințe pentru studierea nevoilor economiei digitale pentru servicii și tehnologii interne de colectare, procesare, distribuție și analiză.

Ministerul Dezvoltării Economice, Ministerul Telecomunicațiilor și Comunicațiilor de Masă, Roscosmos, Rosreestr, Rostelecom, Universitatea de Stat din Moscova vor întreprinde lucrările relevante. M.V. Lomonosov și grupul de lucru Aeronet al Inițiativei Naționale Tehnologice (NTI). În aceste scopuri vor fi cheltuite 88 milioane RUB, din care 65 milioane RUB vor fi alocate de bugetul federal. Rețineți că, conform legislației ruse, datele de teledetecție nu se referă la datele spațiale.

În paralel, vor fi dezvoltate o arhitectură și o foaie de parcurs pentru crearea unei infrastructuri de colectare, stocare, procesare și distribuție pentru datele spațiale și datele de teledetecție din spațiu. Infrastructura va funcționa pe baza unui sistem informatic unificat interdepartamental distribuit teritorial (ETRIS Remote Sensing System).

Acest lucru va fi realizat de Roscosmos, Rostelecom și Ministerul Dezvoltării Economice. Costul evenimentului va fi de 85 milioane ₽, din care 65 milioane ₽ vor fi alocați de la bugetul federal.

Certificaredateteledetecție

Utilizarea datelor certificate de teledetecție a Pământului trebuie să fie stabilită legal. Vor fi aduse modificări legislației federale pentru a consolida statutul fondului federal de teledetecție.

De asemenea, va fi elaborată o foaie de parcurs pentru crearea unui sprijin juridic și de reglementare adecvat. Cerințele pentru furnizarea și procedura de furnizare în formă electronică a datelor și materialelor spațiale și a datelor de teledetecție conținute în fondul federal relevant vor fi aprobate normativ.

Reglementările vor stabili crearea unui sistem de certificare a datelor de teledetecție din spațiu și a algoritmilor pentru prelucrarea acestora în vederea obținerii de date semnificative din punct de vedere juridic, precum și procedura de utilizare a datelor de teledetecție certificate din spațiu și a datelor obținute prin alte metode de teledetecție. perceperea Pământului în circulație economică. Aceste activități vor fi desfășurate de Roscosmos, Rostelecom, Ministerul Telecom și Comunicații de Masă, Ministerul Dezvoltării Economice și Comerțului și NTI Aeronet.

Federalportalspațialădate

În continuare, vor fi furnizate metode de furnizare electronică a datelor și materialelor spațiale conținute în Fondul Federal de Date Spațiale, precum și a datelor de teledetecție conținute în Fondul Federal corespunzător.

În acest scop, va fi dezvoltat un sistem informațional de stat, Portalul Federal de Date Spațiale (GIS FPPD), care oferă acces la informațiile conținute în fondul federal de date spațiale.

În primul rând, va fi creat conceptul de sistem corespunzător. Apoi, până în aprilie 2019, va fi dat în exploatare de probă, iar până la sfârșitul lui 2019 va fi dat în exploatare comercială. Dezvoltarea, lansarea și modernizarea FPPD GIS va costa bugetul federal 625 milioane ₽.

FPPD GIS va avea un subsistem „Platformă digitală pentru interacțiunea geoinformațională interdepartamentală”. Lansarea sa în exploatare de probă va avea loc în noiembrie 2019, va costa bugetul federal încă 50 de milioane ₽.

Vor fi elaborate planuri pentru conectarea acestui subsistem la fondul federal de date de teledetecție, fonduri de date spațiale și materiale ale agențiilor guvernamentale pentru a furniza electronic materialele de care dispun. Ministerul Dezvoltării Economice, Rosreestr și Roscosmos vor lua măsurile relevante.

Organeputerea de statva împărtășispațialădateŞidateteledetecție

De asemenea, este planificată să ofere capacitatea de a furniza automat, folosind coordonatele, o listă stabilită de informații la dispoziția autorităților de stat și a autonomiei locale.

În primul rând, se va face o evaluare a efectelor economice care pot fi obținute prin revizuirea cerințelor pentru parametrii de dezvăluire a datelor spațiale și a datelor de teledetecție la dispoziția organismelor guvernamentale. Apoi vor fi aduse modificări listei de informații (precum și detaliile și formatele acestora) pentru a fi furnizate într-un mod automat folosind coordonate, împreună cu lista organismelor care dețin astfel de informații.

Până la sfârșitul anului 2019 va fi dezvoltat și pus în funcțiune un serviciu de cartografiere automatizată, oferind informații tematice la dispoziția organelor guvernamentale folosind coordonate. Ministerul Dezvoltării Economice, Roscosmos, Rosreestr, FSB și Ministerul Apărării vor efectua lucrările relevante din bugetul federal va aloca 250 milioane ₽ pentru implementarea acestora.

În plus, va fi oferită posibilitatea de prelucrare automată, recunoaștere, validare și utilizare a datelor spațiale. În acest scop, vor fi dezvoltate cerințe funcționale pentru instrumentele menționate mai sus, inclusiv sisteme de generalizare automată a imaginilor obiectelor spațiale, precum și instrumente de monitorizare a schimbărilor de teren.

Scopul este de a asigura conformitatea cu cerințele privind frecvența actualizării resurselor de date spațiale. Funcționarea de probă a instalațiilor corespunzătoare ar trebui să înceapă în septembrie 2019, operarea industrială - înainte de sfârșitul anului 2020.

De asemenea, ar trebui creată o infrastructură de locuri de testare experimentală pentru testarea sistemelor robotizate utilizate pentru colectarea și procesarea datelor spațiale. Activitățile indicate vor fi desfășurate de Ministerul Dezvoltării Economice, Rosreestr și NTI Aeronet.

InterngeoinformațiiDEPentruorganeputerea de stat

O altă direcție a documentului este de a asigura dezvoltarea și utilizarea tehnologiilor geoinformaționale interne în organismele guvernamentale de stat și locale, precum și în companiile de stat. Cerințele pentru software-ul relevant vor fi dezvoltate și publicate pe Internet.

Apoi va fi generată o listă de software care îndeplinește cerințele stabilite, ținând cont de Registrul unificat al software-ului rusesc. De asemenea, va fi un studiu al tehnologiilor promițătoare și al modelelor de management care utilizează tehnologiile geoinformaționale și datele interne de teledetecție în agențiile guvernamentale și vor fi elaborate recomandări metodologice pentru tranziția la software autohton în aceste domenii.

În plus, se va realiza monitorizarea și analiza utilizării software-ului sistemelor informaționale geografice în sistemele informaționale ale agențiilor guvernamentale și companiilor de stat. După aceasta, vor fi elaborate planuri de acțiune pentru autoritățile federale și regionale, administrațiile locale și companiile de stat, menite să asigure utilizarea software-ului autohton în acest domeniu. Aceste activități vor fi desfășurate de Ministerul Dezvoltării Economice, Ministerul Telecom și Comunicații de Masă, Roscosmos și Rostelecom.

4,8 miliardpefederalnetgeodezicstatii

Planul de acțiune presupune crearea unei infrastructuri geodezice unificate necesare definirii, clarificării și diseminării sistemelor de coordonate statale și locale. Activitățile relevante vor fi desfășurate de Ministerul Dezvoltării Economice, Ministerul Apărării, Rosreestr, Rosstandart, Agenția Federală pentru Cercetare Științifică, Roscosmos, Centrul de Geodezie, Cartografie și IPD al întreprinderii de stat și SA Roscartografie.

În acest scop, se vor desfășura mai întâi lucrări de cercetare pentru a clarifica parametrii figurii și câmpului gravitațional, parametrii geodezici ai Pământului și alți parametri necesari pentru clarificarea sistemelor de coordonate ale stării, sistemul de înălțime a stării, sistemul gravimetric de stat și fundamentarea. dezvoltarea rețelei geodezice.

De asemenea, se va asigura înregistrarea de stat și siguranța punctelor rețelei geodezice de stat (GTS), rețelei de nivelare de stat și rețelei gravimetrice de stat. Va fi organizat un sistem de monitorizare a caracteristicilor punctelor GTS, nivelare a stării și rețelelor gravimetrice și se va asigura dezvoltarea unei rețele interne de stații de observare geodezică colocate. Bugetul federal va aloca în aceste scopuri în 2018-20. 3,18 miliarde ₽

În continuare, va fi creat un serviciu care să asigure determinarea mișcărilor scoarței terestre cauzate de procesele geodinamice naturale și antropice, precum și un serviciu de determinare și clarificare a parametrilor orbitelor exacte ale navelor spațiale de navigație și ale navelor spațiale de teledetecție a Pământului.

În următoarea etapă, va fi creată o rețea federală de stații geodezice care va îmbunătăți acuratețea determinării coordonatelor, precum și un centru pentru integrarea rețelelor de stații geodezice și procesarea informațiilor primite. În primul rând, va fi dezvoltat conceptul rețelei corespunzătoare, inclusiv serviciile și geografia utilizării acestora, indicatorii tehnici și economici ai creării și funcționării rețelei.

Până în august 2019, „zonele pilot” ale rețelei federale de stații de bază geodezice vor fi create și puse în funcțiune în cel puțin trei regiuni. De asemenea, va fi pus în probă un centru de integrare a rețelelor de stații geodezice. Ținând cont de experiența „zonelor pilot”, vor fi create specificații tehnice pentru viitoarea rețea.

Rețeaua în sine va fi operațională până la sfârșitul anului 2020. 1,65 miliarde RUB vor fi cheltuiți pentru crearea și lansarea acesteia. În același timp, 1,35 miliarde RUB vor fi preluați de la bugetul federal, restul de 200 de milioane RUB din surse extrabugetare. . Costul total al creării și întreținerii infrastructurii geodezice va fi de 4,83 miliarde RUB.

19 miliardepeUnitelectroniccartograficbază

Un alt proiect inclus în document este crearea unui Cadru Cartografic Electronic Unificat (EECO) și a unui sistem de stat pentru menținerea EECO. În primul rând, vor fi create un concept, specificații tehnice și un proiect preliminar al GIS EECO. Sistemul ar trebui pus în funcțiune de probă în aprilie 2019 și în exploatare comercială până la sfârșitul lui 2019.

În continuare, va fi creată fundația GIS EEKO, inclusiv pe baza hărților și planurilor topografice digitale deschise plasate în fondul federal de date spațiale și crearea unui strat de bază de înaltă precizie (la scară 1:2000) de date spațiale. a teritoriilor cu densitate mare a populaţiei în interesul acumulării GIS EEKO .

Trebuie dezvoltată compoziția și structura țintă a datelor și serviciilor EECO, metode și algoritmi pentru utilizarea cadrului cartografic și a datelor spațiale în interesul diferitelor grupuri de consumatori, precum și o listă de posibilități de utilizare a tehnologiilor de registru distribuit (blockchain).

De asemenea, este planificată crearea unui model GIS EEKO promițător pentru utilizare de către diferite categorii de consumatori, inclusiv sisteme automate și robotizate. Rosreestr, Ministerul Dezvoltării Economice și NTI Aeronet vor lua măsurile corespunzătoare. Activitățile legate de GIS EEKO vor costa bugetul federal 19,32 miliarde RUB.

FederalportaldatetelecomandasunândPământ

Documentul implică asigurarea furnizării în formă electronică a datelor și materialelor de teledetecție Pământului conținute în fondul federal de teledetecție. În acest scop, vor fi modernizate mecanismele de tehnologie a informației (ca parte a sistemelor informaționale Roscosmos) ale sistemului de furnizare a accesului la date de la sonda spațială rusă de teledetecție a Pământului și geoportalul corporației de stat Roscosmos.

Se va elabora un concept, termeni de referință și proiectare preliminară a sistemului informatic de stat Portalul Federal al datelor de teledetecție din spațiu (GIS FPDDZ), care oferă acces la informațiile conținute în fondul federal de date de teledetecție din spațiu.

GIS FPDDZ va fi pus în funcțiune de probă până la sfârșitul anului 2019, iar în exploatare comercială până la sfârșitul anului 2020. Proiectul va fi realizat de Roscosmos. Bugetul federal va aloca 315 milioane RUB pentru scopuri adecvate.

Unulfără sudurăsolidmultistratacoperiredateteledetecție

De asemenea, va fi creată o acoperire multistrat continuă, fără întreruperi, a datelor de teledetecție din spațiu cu diferite rezoluții spațiale. Activitățile corespunzătoare vor fi realizate de Roscosmos, Rosreestr și Ministerul Dezvoltării Economice, acestea vor costa bugetul federal 6,44 miliarde ₽.

În acest scop, va fi mai întâi pregătit un concept pentru o acoperire adecvată de înaltă rezoluție (2-3 metri). Până la sfârșitul anului 2018, un set tehnologic de acoperire fără sudură continuă de înaltă precizie de rezoluție spațială înaltă (SBP-V) va fi creat conform datelor de teledetecție de la navele spațiale rusești, cu o precizie de nu mai puțin de 5 metri. Aceasta va include identificarea punctelor de referință suplimentare ca rezultat al lucrărilor de teren și al măsurătorilor din imagini din satelit.

În 2018, SBP-V va fi desfășurat în zone prioritare cu o suprafață totală de 2,7 milioane kW km. În 2019, SBP-V va fi desfășurat pe teritoriul cartierelor din etapa a doua cu o suprafață totală de 2,9 milioane km pătrați. În 2020, SBP-V va fi desfășurat în zonele rămase, inclusiv în zone cu densitate mare a populației, cu o suprafață totală de 11,4 milioane kmp.

În paralel, va fi creat un set de Acoperire multiscală continuă pentru utilizare în masă (SBP-M) folosind date de sondaj multispectral de la nave spațiale rusești cu teledetecție, cu precizie a planului de înaltă rezoluție de nu mai puțin de 15 m.

În 2018, SBP-M va fi desfășurat în zone prioritare cu o suprafață totală de 2,7 milioane kW km. În 2019 - pe teritoriul cartierelor din etapa a doua cu o suprafață totală de 2,9 km pătrați. În 2020, SBP-M va fi desfășurat în alte teritorii cu o suprafață totală de 11,4 milioane kW km.

În 2020, pe baza setului de acoperire continuă de înaltă precizie și fără sudură de rezoluție spațială înaltă și a setului de acoperire continuă multi-scale pentru utilizare în masă, va fi creată o acoperire multistrat continuă unificată și fără întreruperi cu date de teledetecție a Pământului (EBSRPR). De asemenea, sistemul informațional de stat (GIS) EBSPVR va fi pus în funcțiune.

Rezultatul ar trebui să fie o bază de informații care să asigure stabilitatea și competitivitatea caracteristicilor de măsurare ale datelor interne de teledetecție din spațiu și ale produselor bazate pe acestea. De asemenea, va fi creată o bază tehnologică și informațională de bază pentru formarea unei game largi de servicii aplicate orientate către client, bazate pe tehnologii de teledetecție și suport informațional al sistemelor informaționale terțe.

DEPentruautomatprelucraredatetelecomandasunândPământ

Este planificat să ofere posibilitatea procesării, recunoașterii, confirmării și utilizării automate a datelor de teledetecție din spațiu. În acest scop, cercetarea experimentală, dezvoltarea tehnologiilor și software-ului pentru streaming automat și procesarea distribuită a datelor de teledetecție din spațiu vor fi efectuate mai întâi cu crearea de elemente pentru standardizarea produselor informaționale de ieșire.

Instrumentele corespunzătoare și software-ul unificat vor fi puse în funcțiune de probă până în mai 2020. Punerea în funcțiune comercială va avea loc înainte de sfârșitul anului 2020. Proiectul va fi realizat de Roscosmos, Ministerul Dezvoltării Economice și Rosreestr, cheltuielile bugetului federal vor fi se ridică la 975 milioane ₽.

Viitorul hardware și software unificat pentru procesarea primară a datelor de teledetecție din spațiu cu elemente de standardizare a resurselor informaționale vor fi puse în funcțiune pe baza resurselor de cloud computing distribuite geografic ale infrastructurii de teledetecție spațială la sol.

În 2018, conceptul, nomenclatura și tehnologiile pentru crearea de servicii specializate în industrie bazate pe teledetecție vor fi dezvoltate în scopul sprijinirii informaționale pentru următoarele industrii: utilizarea subsolului, silvicultură, gospodărirea apelor, agricultură, transport, construcții și altele.

Mostre de complexe unificate pentru procesarea distribuită și stocarea informațiilor vor fi proiectate pentru a rezolva problemele operatorului sistemelor de teledetecție spațiale rusești din spațiu, cu un nivel maxim de automatizare și standardizare a procesării, control automat al calității și rentabilitate în întreținere. si functionare. Nivelul de unificare a software-ului special va fi de până la 80%.

Se va asigura, de asemenea, implementarea tehnologiilor de generare automată în flux a produselor informative standard și de bază de teledetecție, la cererea utilizatorilor, prin intermediul subsistemului pentru asigurarea accesului consumatorilor și livrarea în termen de până la 1,5 ore de la primirea informațiilor țintă de la navele spațiale cu teledetecție.

În plus, vor fi modernizate instrumentele de teren pentru monitorizarea caracteristicilor spectro-radiometrice și de măsurare în coordonate ale navelor spațiale cu teledetecție și verificarea produselor informaționale de teledetecție din spațiu, precum și suport instrumental și metodologic pentru un centru de certificare pentru datele de teledetecție din spațiu va fi creat.

Roscosmos va crea o resursă de calcul distribuită geografic pentru transmiterea în flux a procesării datelor de teledetecție

O altă direcție a planului de implementare a programului Economia digitală din cadrul secțiunii Infrastructură informațională este asigurarea dezvoltării și utilizării tehnologiilor autohtone pentru prelucrarea datelor (inclusiv tematice) de teledetecție în organele guvernamentale de stat și locale, precum și în companiile de stat.

Ca parte a implementării acestei idei, se va realiza crearea și modernizarea unei resurse de calcul distribuite geografic pentru a asigura procesarea în flux a datelor de teledetecție din spațiu ca parte a centrelor de procesare a datelor și a clusterelor de calcul de complexe de la sol pentru recepție, prelucrarea și distribuirea datelor de teledetecție. Proiectul va fi realizat de Roscosmos.

În 2019, evenimentele corespunzătoare vor avea loc în zona europeană a Rusiei, în 2020 - în zona Orientului Îndepărtat. Bugetul federal va aloca 690 milioane RUB pentru aceste scopuri.

Controlacheltuielifederalbugetva verificadinspaţiu

În paralel, dezvoltarea și modernizarea soluțiilor hardware și software și a serviciilor aplicate orientate către client pentru agricultură și silvicultură va avea loc pe baza tehnologiilor de teledetecție din spațiu, aceasta va costa bugetul federal 180 milioane ₽;

Tot în 2018 va fi dezvoltat un concept, nomenclatură și tehnologie pentru crearea de servicii specializate în industrie bazate pe teledetecție în scopul suportului informațional pentru următoarele industrii: utilizarea subsolului, silvicultură, gospodărirea apelor, agricultură, transport, construcții și altele. Împreună cu Roscosmos, aceste sarcini vor fi rezolvate de Ministerul Dezvoltării Economice.

În 2019, alte industrii vor fi selectate pentru a dezvolta servicii și soluții similare. În 2020, soluțiile de servicii vor fi testate în zone pilot și ulterior puse în funcțiune, activitățile corespunzătoare vor costa bugetul federal ₽460 milioane.

În 2018, va fi proiectat și creat un serviciu de control pentru imagistica spațială pentru utilizarea țintită și eficientă a fondurilor de la bugetul federal și a bugetelor fondurilor extrabugetare de stat care vizează finanțarea tuturor tipurilor de construcții. Acest lucru va fi realizat de Roscosmos și Camera de Conturi, bugetul federal urmând a aloca 125 milioane ₽ pentru acest proiect.

În mod similar, va fi creat un serviciu de control al imaginilor prin satelit a utilizării fondurilor bugetare federale care vizează finanțarea proiectelor de infrastructură și a zonelor economice speciale. Resursa corespunzătoare va fi proiectată și pusă în funcțiune până la sfârșitul anului 2018, iar funcționarea sa comercială va începe în iunie 2019. Costul proiectului pentru bugetul federal va fi de 125 milioane RUB.

De asemenea, va fi creat un serviciu de monitorizare a utilizării imaginilor spațiale din fondurile bugetului federal care vizează prevenirea și eliminarea situațiilor de urgență și a consecințelor dezastrelor naturale (incendii, inundații etc.), precum și eliminarea consecințelor poluării și a altor efecte negative. impacturi asupra mediului. Bugetul federal va cheltui 170 milioane RUB pentru acest proiect.

Va fi creat un serviciu pentru a determina eficacitatea și conformitatea cu actele juridice de reglementare a procedurii de finanțare, gestionare și dispunere de resurse federale și de altă natură: pădure, apă, minerale etc. Bugetul federal va cheltui 155 milioane ₽ pentru asta.

Un serviciu similar va fi creat pentru a asigura controlul activităților economice în vederea identificării încălcărilor legislației funciare, stabilirii faptelor de utilizare a terenurilor în alte scopuri și stabilirii prejudiciului economic. Proiectul va costa bugetul federal 125 milioane ₽.

Un alt serviciu planificat va oferi o evaluare a perspectivelor de implicare în diferite tipuri de activități economice (agricultura, construcții, recreere etc.). Costul proiectului pentru bugetul federal va fi de 145 milioane ₽.

De asemenea, va fi creat un serviciu pentru identificarea schimbărilor care au loc în regiunile Rusiei, folosind imagini din satelit în scopul determinării ritmului de dezvoltare a acestora, luării deciziilor de planificare și optimizarea fondurilor bugetare. Bugetul federal va aloca 160 milioane RUB pentru acest proiect.

Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

• Introducere
• 1. Caracteristicile generale ale GIS
• 2. Caracteristici ale organizării datelor în GIS
• 3. Metode și tehnologii de modelare în GIS
• 4. Securitatea informațiilor
• 5. Aplicații și aplicații GIS
• Concluzie
• Referințe
• Aplicație

Introducere

Sistemele de informații geografice (GIS) formează baza geoinformaticii - o nouă disciplină științifică modernă care studiază geosistemele naturale și socio-economice de diferite niveluri ierarhice prin procesarea computerizată analitică a bazelor de date și a bazelor de cunoștințe create.

Geoinformatica, ca și alte științe ale Pământului, are ca scop studierea proceselor și fenomenelor care au loc în geosisteme, dar folosește propriile mijloace și metode pentru aceasta.

După cum sa menționat mai sus, baza geoinformaticii este crearea unui GIS computerizat care simulează procesele care au loc în geosistemul studiat. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie mai întâi de informații (de obicei, materiale factuale), care sunt grupate și sistematizate în baze de date și baze de cunoștințe. Informațiile pot fi foarte diverse - cartografice, punctuale, statice, descriptive etc. În funcție de obiectiv, prelucrarea acestuia se poate face fie folosind produse software existente, fie folosind tehnici originale. Prin urmare, în teoria modelării geosistemului și în dezvoltarea metodelor de analiză spațială în structura geoinformaticii, se acordă o mare importanță.

Există mai multe definiții ale GIS. În general, ele se rezumă la următoarele: un sistem informațional geografic este un sistem informațional interactiv care asigură colectarea, stocarea, accesul, afișarea datelor organizate spațial și se concentrează pe capacitatea de a lua decizii de management bazate științific.

Scopul realizării unui GIS poate fi inventarierea, evaluarea cadastrală, prognoza, optimizarea, monitorizarea, analiza spațială etc. Cea mai dificilă și responsabilă sarcină atunci când se creează un GIS este managementul și luarea deciziilor. Toate etapele - de la colectarea, stocarea, transformarea informațiilor până la modelare și luarea deciziilor împreună cu software-ul și instrumentele tehnologice sunt unite sub denumirea generală - tehnologii ale informației geografice (tehnologii GIS).

Astfel, tehnologiile GIS reprezintă o metodă sistematică modernă de studiere a spațiului geografic înconjurător pentru a optimiza funcționarea geosistemelor natural-antropogene și a asigura dezvoltarea durabilă a acestora.

Rezumatul discută principiile creării și actualizării sistemelor de informații geografice, precum și aplicațiile și aplicațiile acestora. informaţii geografice economice sociale

1 . Caracteristicile generale ale GIS

Sistemele moderne de informații geografice (GIS) sunt un nou tip de sisteme informatice integrate, care, pe de o parte, includ metode de prelucrare a datelor ale multor sisteme automate (AS) existente anterior, pe de altă parte, au specific în organizarea și procesarea date. În practică, aceasta definește GIS ca sisteme multifuncționale, cu mai multe aspecte.

Pe baza unei analize a scopurilor și obiectivelor diferitelor GIS care funcționează în prezent, definiția GIS ca sisteme de informații geografice, mai degrabă decât ca sisteme de informații geografice, ar trebui considerată mai exactă. Acest lucru se datorează și faptului că procentul de date pur geografice în astfel de sisteme este nesemnificativ, tehnologiile de prelucrare a datelor au puțin în comun cu prelucrarea tradițională a datelor geografice și, în sfârșit, datele geografice servesc doar ca bază pentru rezolvarea unui număr mare. de probleme aplicate, ale căror scopuri sunt departe de geografie.

Deci, GIS este un sistem informatic automat conceput pentru prelucrarea datelor spațio-temporale, baza pentru integrarea cărora este informația geografică.

GIS realizează o prelucrare complexă a informațiilor – de la colectarea acesteia până la stocare, actualizare și prezentare, în acest sens, GIS-urile trebuie luate în considerare din diverse perspective.

Ca sisteme de management, GIS este conceput pentru a sprijini luarea deciziilor privind gestionarea optimă a terenurilor și resurselor, managementul urban, managementul transportului și retail, utilizarea oceanelor sau a altor obiecte spațiale. În același timp, datele cartografice sunt întotdeauna folosite printre altele pentru a lua decizii.

Spre deosebire de sistemele automate de control (ACS), multe tehnologii noi pentru analiza datelor spațiale apar în GIS. Din acest motiv, GIS servește ca un instrument puternic pentru transformarea și sintetizarea unei varietăți de date pentru sarcini de management.

Ca sisteme informatice automatizate, GIS combină o serie de tehnologii sau procese tehnologice ale unor sisteme informaționale binecunoscute, cum ar fi sistemele automate de cercetare științifică (ASRS), sistemele de proiectare asistată de computer (CAD), sistemele informatice automatizate de referință (ASIS) etc. baza pentru integrarea tehnologiilor GIS este tehnologiile CAD. Deoarece tehnologiile CAD au fost suficient testate, acest lucru, pe de o parte, a asigurat un nivel calitativ mai ridicat de dezvoltare GIS, iar pe de altă parte, a simplificat semnificativ soluția problemei schimbului de date și a selecției sistemelor de suport tehnic. Cu aceasta, GIS a devenit la egalitate cu sistemele automate de uz general, cum ar fi CAD, ASNI, ASIS.

Ca geosisteme, GIS include tehnologii (în primul rând tehnologii de colectare a informațiilor) ale unor sisteme precum sistemele de informații geografice, sistemele de informații cartografice (CIS), sistemele automate de cartografiere (ASC), sistemele fotogrammetrice automate (AFS), sistemele de informații funciare (LIS), cadastrale automate. sisteme (AKS), etc.

Ca sisteme de baze de date, GIS se caracterizează printr-o gamă largă de date colectate folosind diferite metode și tehnologii. Trebuie subliniat faptul că acestea combină atât baze de date de informații convenționale (digitale) cât și baze de date grafice. Datorită importanței mari a problemelor de expertiză rezolvate folosind GIS, rolul sistemelor expert incluse în GIS este în creștere.

Ca sisteme de modelare, GIS utilizează numărul maxim de metode și procese de modelare utilizate în alte sisteme automate.

Ca sisteme pentru obținerea de soluții de proiectare, GIS utilizează în mare măsură metode de proiectare asistată de computer și rezolvă o serie de probleme speciale de proiectare care nu se găsesc în proiectarea asistată de calculator standard.

Ca sisteme de prezentare a informațiilor, GIS este o dezvoltare a sistemelor automate de suport pentru documentație (ADS) folosind tehnologii multimedia moderne. Acest lucru determină o mai mare vizibilitate a rezultatelor GIS în comparație cu hărțile geografice convenționale. Tehnologiile de ieșire a datelor vă permit să obțineți rapid o reprezentare vizuală a informațiilor cartografice cu diferite încărcări, să treceți de la o scară la alta și să obțineți date de atribut sub formă de tabel sau grafic.

Ca sisteme integrate, GIS este un exemplu de combinare a diferitelor metode și tehnologii într-un singur complex, creat prin integrarea tehnologiilor bazate pe tehnologii CAD și integrarea datelor bazate pe informații geografice.

Ca sisteme de utilizare în masă, GIS permite utilizarea informațiilor cartografice la nivelul graficii de afaceri, ceea ce le face accesibile oricărui școlar sau om de afaceri, nu doar geografilor specialiști. De aceea, atunci când iau decizii pe baza tehnologiilor GIS, aceștia nu creează întotdeauna hărți, ci folosesc întotdeauna date cartografice.

După cum sa menționat deja, GIS utilizează progrese tehnologice și soluții aplicabile în sisteme automate precum ASNI, CAD, ASIS și sisteme expert. În consecință, modelarea în GIS este cea mai complexă în raport cu alte sisteme automatizate. Dar, pe de altă parte, procesele de modelare în GIS și în oricare dintre AS de mai sus sunt foarte apropiate AMS este complet integrat în GIS și poate fi considerat ca un subset al acestui sistem.

La nivel de colectare a informațiilor, tehnologiile GIS includ metode de colectare a datelor spațio-temporale care nu sunt disponibile în sistemele automate de control, tehnologii de utilizare a sistemelor de navigație, tehnologii în timp real etc.

La nivel de stocare și modelare, pe lângă prelucrarea datelor socio-economice (ca în sistemele automate de control), tehnologiile GIS includ un set de tehnologii de analiză spațială, utilizarea modelelor digitale și a bazelor de date video, precum și un sistem integrat. abordarea luării deciziilor.

La nivel de prezentare, GIS completează tehnologiile ACS cu utilizarea de grafică inteligentă (prezentarea datelor cartografice sub formă de hărți, hărți tematice sau la nivel de grafică de afaceri), ceea ce face GIS mai accesibil și mai ușor de înțeles în comparație cu ACS pentru oamenii de afaceri, lucrători de conducere, oficiali guvernamentali etc. .d.

Astfel, în GIS, toate sarcinile care au fost efectuate anterior în sistemele de control automatizate sunt rezolvate fundamental, dar la un nivel superior de integrare și fuziune a datelor. În consecință, GIS poate fi considerat ca o nouă versiune modernă a sistemelor de management automatizate care utilizează mai multe date și un număr mai mare de metode de analiză și luare a deciziilor, utilizând în primul rând metode de analiză spațială.

2 . Caracteristici ale organizării datelor în GIS

GIS folosește o varietate de date despre obiecte, caracteristici ale suprafeței pământului, informații despre formele și relațiile dintre obiecte și diverse informații descriptive.

Pentru a afișa complet geo-obiectele din lumea reală și toate proprietățile lor, ar fi nevoie de o bază de date infinit de mare. Prin urmare, folosind tehnici de generalizare și abstractizare, este necesar să se reducă o mulțime de date la un volum finit care poate fi ușor analizat și gestionat. Acest lucru se realizează prin utilizarea modelelor care păstrează proprietățile principale ale obiectelor de studiu și nu conțin proprietăți secundare. Prin urmare, prima etapă în dezvoltarea unui GIS sau a tehnologiei pentru aplicarea acestuia este de a justifica alegerea modelelor de date pentru a crea baza informațională a GIS.

Alegerea unei metode de organizare a datelor într-un sistem informațional geografic și, în primul rând, a unui model de date, adică metoda de descriere digitală a obiectelor spațiale determină multe dintre funcționalitatea GIS creat și aplicabilitatea anumitor tehnologii de intrare. Atât acuratețea spațială a reprezentării vizuale a informațiilor, cât și posibilitatea obținerii de material cartografic de înaltă calitate și organizarea controlului hărților digitale depind de model. Performanța sistemului depinde în mare măsură de modul în care datele sunt organizate într-un GIS, de exemplu, la interogarea unei baze de date sau la randarea (vizualizarea) pe un ecran de monitor.

Erorile în alegerea unui model de date pot avea un impact decisiv asupra capacității de implementare a funcțiilor necesare în GIS și extinde lista acestora în viitor, precum și eficiența proiectului din punct de vedere economic. Valoarea bazelor de date generate de informații geografice și de atribute depinde direct de alegerea modelului de date.

Nivelurile de organizare a datelor pot fi reprezentate ca o piramidă. Un model de date este un nivel conceptual de organizare a datelor. Termeni precum „poligon”, „nod”, „linie”, „arc”, „identificator”, „tabel” se referă la acest nivel, la fel ca și conceptele „temă” și „strat”.

O privire mai detaliată asupra organizării datelor este adesea numită structură de date. Structura conține termeni matematici și de programare precum „matrice”, „listă”, „sistem de legături”, „index”, „metoda de comprimare a informațiilor”. La următorul nivel cel mai detaliat de organizare a datelor, specialiștii se ocupă de structura fișierelor de date și de formatele lor imediate. Nivelul de organizare al unei anumite baze de date este unic pentru fiecare proiect.

Cu toate acestea, GIS, ca orice alt sistem informatic, a dezvoltat mijloace de prelucrare și analiză a datelor primite în scopul implementării lor ulterioare sub formă materială. În fig. 3. Este prezentată o diagramă a muncii analitice a GIS. În prima etapă, se realizează „colectarea” atât a informațiilor geografice (hărți digitale, imagini) cât și a informațiilor despre atribute. Datele colectate umple două baze de date. Prima bază de date stochează date cartografice, în timp ce a doua este umplută cu informații descriptive.

În a doua etapă, sistemul de prelucrare a datelor spațiale accesează baze de date pentru a procesa și analiza informațiile necesare. În acest caz, întregul proces este controlat de un sistem de management al bazelor de date (DBMS), cu ajutorul căruia puteți căuta rapid informații tabelare și statistice. Desigur, principalul rezultat al muncii GIS este o varietate de hărți.

Pentru a organiza conexiunea dintre informațiile geografice și de atribut, sunt utilizate patru abordări de interacțiune. Prima abordare este georelațională sau, așa cum este numită și hibridă. În această abordare, datele geografice și de atribut sunt organizate diferit. Conexiunea dintre cele două tipuri de date se face printr-un identificator de obiect. După cum se poate observa din fig. 3., informațiile geografice sunt stocate separat de informațiile de atribut în propria sa bază de date. Informațiile despre atribute sunt organizate în tabele controlate de un SGBD relațional.

Următoarea abordare se numește integrată. Această abordare implică utilizarea instrumentelor DBMS relaționale pentru stocarea atât a informațiilor spațiale, cât și a atributelor. În acest caz, GIS acționează ca o suprastructură peste DBMS.

A treia abordare se numește bazată pe obiecte. Avantajele acestei abordări sunt ușurința descrierii structurilor complexe de date și a relațiilor dintre obiecte. Abordarea obiect vă permite să construiți lanțuri ierarhice de obiecte și să rezolvați numeroase probleme de modelare.

Recent, abordarea obiect-relațională, care este o sinteză a primei și a treia abordări, a devenit cea mai răspândită.

Trebuie remarcat faptul că în GIS există mai multe forme de reprezentare a obiectelor:

Sub forma unei rețele neregulate de puncte;

Sub forma unei rețele regulate de puncte;

Sub formă de izoline.

Reprezentarea sub forma unei rețele neregulate de puncte este obiectele punctuale localizate aleatoriu care au o anumită semnificație la un punct dat din câmp ca atribute.

Reprezentarea sub forma unei rețele obișnuite de puncte reprezintă puncte de densitate suficientă distribuite uniform în spațiu. O rețea obișnuită de puncte poate fi obținută prin interpolare dintre cele neregulate sau prin efectuarea măsurătorilor de-a lungul unei rețele obișnuite.

Cea mai comună formă de reprezentare în cartografie este reprezentarea izolină. Dezavantajul acestei reprezentări este că de obicei nu există informații despre comportamentul obiectelor situate între izolinii. Această metodă de prezentare nu este cea mai convenabilă pentru analiză. Să luăm în considerare modele de organizare a datelor spațiale în GIS.

Cel mai comun model de organizare a datelor este modelul de strat. Esența modelului este că obiectele sunt împărțite în straturi tematice și obiecte aparținând aceluiași strat. Se pare că obiectele unui strat separat sunt salvate într-un fișier separat și au propriul sistem de identificare, care poate fi accesat ca un anumit set. După cum se poate observa din fig. 6, zonele industriale, centrele comerciale, rutele de autobuz, drumurile și zonele de înregistrare a populației sunt plasate în straturi separate. Adesea, un strat tematic este împărțit orizontal - prin analogie cu foi separate de hărți. Acest lucru se face pentru a ușura administrarea bazei de date și pentru a evita lucrul cu fișiere mari de date.

În cadrul modelului de strat, există două implementări specifice: modele vector-topologice și vector-non-topologice.

Prima implementare este vector-topologică, Fig. 7. Acest model are limitări: nu toate tipurile geometrice de obiecte pot fi plasate într-o singură foaie a unui strat tematic în același timp. De exemplu, în sistemul ARC/INFO, într-o acoperire puteți plasa fie doar puncte, fie numai obiecte liniare sau poligonale, sau combinații ale acestora, excluzând cazul „poligonului punctual” și a trei tipuri de obiecte simultan.

Modelul vector-non-topologic de organizare a datelor este un model mai flexibil, dar adesea doar obiecte de un tip geometric sunt plasate într-un singur strat. Numărul de straturi dintr-o organizare de date stratificată poate fi destul de mare și depinde de implementarea specifică. Când organizați datele în straturi, este convenabil să manipulați grupuri mari de obiecte reprezentate de straturi ca un întreg. De exemplu, puteți activa sau dezactiva straturile pentru randare și puteți defini operațiuni în funcție de modul în care straturile interacționează.

Trebuie remarcat faptul că modelul de organizare a datelor stratificată domină absolut modelul de date raster.

Alături de modelul de strat, este utilizat un model orientat pe obiecte. Acest model folosește o grilă ierarhică (clasificator topografic

Într-un model orientat pe obiecte, accentul este pus pe poziția obiectelor într-o schemă complexă de clasificare ierarhică și pe relațiile dintre obiecte. Această abordare este mai puțin frecventă decât modelul stratului din cauza dificultății de organizare a întregului sistem de relații dintre obiecte.

După cum sa discutat mai sus, informațiile dintr-un GIS sunt stocate în baze de date geografice și de atribute. Să luăm în considerare principiile organizării informațiilor folosind exemplul unui model vectorial pentru reprezentarea datelor spațiale.

Orice obiect grafic poate fi reprezentat ca o familie de primitive geometrice cu anumite coordonate de vârf, care pot fi calculate în orice sistem de coordonate. Primitivele geometrice diferă în diferite GIS, dar cele de bază sunt punct, linie, arc și poligon. Locația unui obiect punctual, cum ar fi o mină de cărbune, poate fi descrisă printr-o pereche de coordonate (x, y). Obiectele precum râul, alimentarea cu apă, calea ferată sunt descrise printr-un set de coordonate (x1, y2; ...; xn, yn), Fig. 9. Obiectele de zonă precum bazinele fluviale, terenurile agricole sau secțiile de votare sunt reprezentate ca un set închis de coordonate (x1, y1; ... xn, yn; x1, y1). Modelul vectorial este cel mai potrivit pentru descrierea obiectelor individuale și cel mai puțin potrivit pentru a reflecta parametrii în continuă schimbare.

Pe lângă informațiile de coordonare despre obiecte, baza de date geografică poate stoca informații despre designul extern al acestor obiecte. Aceasta poate fi grosimea, culoarea și tipul liniilor, tipul și culoarea hașurarii unui obiect poligonal, grosimea, culoarea și tipul marginilor acestuia. Fiecare primitivă geometrică este asociată cu informații despre atribute care descriu caracteristicile sale cantitative și calitative. Este stocat în câmpurile bazelor de date tabulare, care sunt concepute pentru a stoca informații de diferite tipuri: text, numerice, grafice, video, audio. O familie de primitive geometrice și atributele sale (descrierile) formează un obiect simplu.

GIS-ul modern orientat pe obiecte funcționează cu clase și familii întregi de obiecte, ceea ce permite utilizatorului să obțină o înțelegere mai completă a proprietăților acestor obiecte și a modelelor lor inerente.

Relația dintre imaginea unui obiect și informațiile sale de atribut este posibilă prin identificatori unici. Ele există în formă explicită sau implicită în orice GIS.

În multe GIS, informațiile spațiale sunt prezentate ca straturi separate transparente cu imagini ale caracteristicilor geografice. Amplasarea obiectelor pe straturi depinde în fiecare caz individual de caracteristicile unui anumit GIS, precum și de caracteristicile sarcinilor care se rezolvă. În majoritatea GIS, informațiile de pe un strat separat constau din date dintr-un tabel de bază de date. Se întâmplă ca straturile să fie formate din obiecte compuse din primitive geometrice omogene. Acestea pot fi straturi cu obiecte geografice punct, linie sau zonă. Uneori, straturile sunt create pe baza anumitor proprietăți tematice ale obiectelor, de exemplu, straturi de linii de cale ferată, straturi de rezervoare, straturi de resurse naturale. Aproape orice GIS permite utilizatorului să manipuleze straturi. Principalele funcții de control sunt vizibilitatea/invizibilitatea stratului, editabilitatea și accesibilitatea. În plus, utilizatorul poate crește conținutul de informații al unei hărți digitale prin afișarea valorilor atributelor spațiale. Multe GIS folosesc imagini raster ca strat de bază pentru straturile vectoriale, ceea ce îmbunătățește și claritatea vizuală a imaginii.

3 . Metode și tehnologii de modelare în GIS

În GIS, pot fi distinse patru grupuri principale de modelare:

Semantic - la nivelul culegerii informatiilor;

Invariant stă la baza prezentării hărților, prin utilizarea unor biblioteci speciale, de exemplu biblioteci de simboluri și biblioteci de elemente grafice;

Euristică - comunicare între utilizator și computer pe baza unui script care ține cont de caracteristicile tehnologice ale software-ului și de caracteristicile de procesare ale acestei categorii de obiecte (ocupă un loc de frunte în procesarea interactivă și în procesele de control și corectare)

Informație - crearea și transformarea diverselor forme de informații într-o formă specificată de utilizator (este cea principală în subsistemele de suport de documentație).

La modelarea în GIS, se pot distinge următoarele blocuri software și tehnologice:

Operații de conversie a formatelor și de prezentare a datelor. Ele sunt importante pentru GIS ca mijloc de schimb de date cu alte sisteme. Conversia formatului se realizează folosind programe speciale de conversie (AutoVEC, WinGIS, ArcPress).

Transformări de proiecție. Acestea trec de la o proiecție pe hartă la alta sau de la un sistem spațial la o proiecție pe hartă. De regulă, software-ul străin nu suportă direct proiecții comune în țara noastră, iar informațiile despre tipul de proiecție și parametrii acesteia sunt destul de greu de obținut. Acest lucru determină avantajul dezvoltărilor GIS interne care conțin seturi de transformări de proiecție necesare. Pe de altă parte, diferitele metode de lucru cu date spațiale care sunt larg răspândite în Rusia necesită analiză și clasificare.

Analiza geometrică. Pentru modelele GIS vectoriale, acestea sunt operații de determinare a distanțelor, lungimii liniilor întrerupte, căutarea punctelor de intersecție a liniilor; pentru raster - operațiuni de identificare a zonelor, calculare a suprafețelor și perimetrului zonelor.

Operații de suprapunere: suprapunerea straturi cu diferite nume cu generarea de obiecte derivate și moștenirea atributelor acestora.

Operatii de modelare functionala:

calcularea și construirea zonelor tampon (utilizate în sistemele de transport, silvicultură, la crearea zonelor de protecție în jurul lacurilor, la determinarea zonelor de poluare de-a lungul drumurilor);

analiza rețelei (vă permite să rezolvați probleme de optimizare a rețelelor - căutare de căi, alocare, zonare);

generalizare (conceput pentru a selecta și afișa obiecte cartografice în funcție de scară, conținut și focalizare tematică);

modelarea digitală a reliefului (constă în construirea unui model de bază de date care să reprezinte cel mai bine relieful zonei studiate).

4 . Securitatea informațiilor

Un sistem cuprinzător de securitate a informațiilor ar trebui să fie construit ținând cont de cele patru niveluri ale oricărui sistem informațional (IS), inclusiv. și sistem de informații geografice:

Stratul de aplicație software (software) responsabil pentru interacțiunea utilizatorului. Exemple de elemente IS care funcționează la acest nivel includ editorul de text WinWord, editorul de foi de calcul Excel, programul de e-mail Outlook, browserul Internet Explorer etc.

Nivelul sistemului de management al bazei de date (DBMS), responsabil pentru stocarea și prelucrarea datelor din sistemul informatic. Exemple de elemente IS care operează la acest nivel includ Oracle DBMS, MS SQL Server, Sybase și chiar MS Access.

Nivelul sistemului de operare (OS), responsabil pentru întreținerea SGBD și software-ul aplicației. Exemple de elemente IS care operează la acest nivel includ Microsoft Windows NT, Sun Solaris și Novell Netware.

Nivelul de rețea responsabil pentru interacțiunea nodurilor sistemului informațional. Exemple de elemente IS care funcționează la acest nivel includ protocoalele TCP/IP, IPS/SPX și SMB/NetBIOS.

Sistemul de securitate trebuie să funcționeze eficient la toate aceste niveluri. În caz contrar, un atacator va putea efectua unul sau altul atac asupra resurselor GIS. De exemplu, pentru a obține acces neautorizat la informații despre coordonatele hărții dintr-o bază de date GIS, atacatorii pot încerca să implementeze una dintre următoarele capabilități:

Trimiteți pachete prin rețea cu solicitări generate pentru a obține datele necesare de la SGBD sau interceptați aceste date în timpul transmiterii acesteia prin canale de comunicație (nivel de rețea).

Pentru a preveni efectuarea unui atac sau acela, este necesar să se detecteze și să se elimine cu promptitudine vulnerabilitățile sistemului informatic. Și la toate cele 4 niveluri. Sistemele de evaluare a securității sau scanerele de securitate pot ajuta în acest sens. Aceste instrumente pot detecta și elimina mii de vulnerabilități pe zeci și sute de noduri, inclusiv. și la distanță pe distanțe considerabile.

Combinația utilizării diferitelor măsuri de securitate la toate nivelurile GIS va face posibilă construirea unui sistem eficient și fiabil pentru asigurarea securității informaționale a sistemului informațional geografic. Un astfel de sistem va proteja atât interesele utilizatorilor, cât și ale angajaților companiei care furnizează servicii GIS. Va reduce și, în multe cazuri, va preveni complet, posibilele daune cauzate de atacurile asupra componentelor și resurselor sistemului de procesare a informațiilor hărților.

5 . Aplicații și aplicații GIS

Oamenii de știință au calculat că 85% din informațiile pe care o persoană le întâlnește în viața sa au o referință teritorială. Prin urmare, este pur și simplu imposibil de a enumera toate domeniile de aplicare a GIS. Aceste sisteme pot fi utilizate în aproape orice domeniu al activității umane.

GIS sunt eficiente în toate domeniile în care se efectuează contabilitatea și gestionarea teritoriului și a obiectelor de pe acesta. Acestea sunt aproape toate domeniile de activitate ale organelor de conducere și ale administrațiilor: resurse funciare și imobiliare, transport, inginerie comunicații, dezvoltare afaceri, aplicarea legii și securitate, managementul situațiilor de urgență, demografie, ecologie, sănătate etc.

GIS vă permite să luați în considerare cu exactitate coordonatele obiectelor și zonelor site-urilor. Datorită posibilității unei analize cuprinzătoare (ținând cont de mulți factori geografici, sociali și de altă natură) a informațiilor despre calitatea și valoarea teritoriului și a obiectelor de pe acesta, aceste sisteme permit evaluarea cât mai obiectivă a siturilor și obiectelor și pot, de asemenea, furnizați informații exacte despre baza de impozitare.

În domeniul transporturilor, GIS-urile și-au demonstrat de mult eficacitatea datorită capacității de a construi rute optime atât pentru transportul individual, cât și pentru sistemele de transport întregi, la scara unui singur oraș sau a unei întregi țări. În același timp, capacitatea de a utiliza cele mai actuale informații despre starea și capacitatea rețelei de drumuri vă permite să construiți trasee cu adevărat optime.

Contabilitatea infrastructurii municipale și industriale nu este o sarcină ușoară în sine. GIS nu numai că face posibilă rezolvarea eficientă a acesteia, ci și creșterea impactului acestor date în caz de situații de urgență. Datorită GIS, specialiștii din diferite departamente pot comunica într-o limbă comună.

Capacitățile de integrare ale GIS sunt cu adevărat nelimitate. Aceste sisteme fac posibilă ținerea evidenței dimensiunii, structurii și distribuției populației și, în același timp, utilizarea acestor informații pentru a planifica dezvoltarea infrastructurii sociale, rețelelor de transport, amplasarea optimă a unităților de sănătate, a pompierilor și a forțelor de ordine.

GIS permite monitorizarea situației mediului și contabilizarea resurselor naturale. Ei nu numai că pot răspunde unde sunt acum „punctele subțiri”, ci și, datorită capacităților de modelare, sugerează unde ar trebui direcționate eforturile și resursele, astfel încât astfel de „puncte subțiri” să nu apară în viitor.

Cu ajutorul sistemelor de informații geografice, se determină relațiile dintre diverși parametri (de exemplu, sol, climă și recolte) și se identifică locațiile întreruperilor rețelei electrice.

Agenții imobiliari folosesc GIS pentru a găsi, de exemplu, toate casele dintr-o anumită zonă care au acoperișuri din ardezie, trei camere și bucătării de 10 metri, apoi returnează descrieri mai detaliate ale acestor structuri. Solicitarea poate fi rafinată prin introducerea unor parametri suplimentari, de exemplu, parametrii de cost. Puteți obține o listă cu toate casele situate la o anumită distanță de o anumită autostradă, zonă împădurită sau loc de muncă.

O companie de utilități poate planifica clar reparațiile sau lucrările de întreținere, de la obținerea de informații complete și afișarea pe ecranul computerului (sau pe copii pe hârtie) a zonelor afectate, să zicem o conductă de apă, până la identificarea automată a rezidenților care vor fi afectați de lucrare și notificarea acestora. despre momentul în care se preconizează oprirea sau întreruperea alimentării cu apă.

Pentru fotografiile prin satelit și aeriene, este important ca GIS să poată identifica suprafețe cu un anumit set de proprietăți reflectate în imagini în diferite părți ale spectrului. Aceasta este esența teledetecției. Dar, de fapt, această tehnologie poate fi aplicată cu succes în alte domenii. De exemplu, în restaurare: fotografii ale unui tablou în diferite zone ale spectrului (inclusiv cele invizibile).

Un sistem de informații geografice poate fi folosit pentru a inspecta atât zone mari (o panoramă a unui oraș, stat sau țară), cât și un spațiu limitat, de exemplu, un etaj de cazinou. Folosind acest software, personalul administrației cazinoului primește carduri cu coduri de culori care reflectă mișcarea banilor în jocuri, mărimile pariurilor, extragerile de pot și alte date de la aparatele de jocuri de noroc.

GIS ajută, de exemplu, la rezolvarea unor probleme precum furnizarea unei varietăți de informații la solicitarea autorităților de planificare, rezolvarea conflictelor teritoriale, alegerea unor locații optime (din diferite puncte de vedere și după diferite criterii) pentru amplasarea obiectelor etc. necesare pentru luarea deciziilor pot fi prezentate într-o formă cartografică concisă cu explicații textuale suplimentare, grafice și diagrame.

GIS sunt folosite pentru a construi hărți grafic și pentru a obține informații atât despre obiecte individuale, cât și despre date spațiale despre zone, de exemplu, locația rezervelor de gaze naturale, densitatea comunicațiilor de transport sau distribuția venitului pe cap de locuitor într-un stat. Zonele marcate pe o hartă reflectă în multe cazuri informațiile necesare mult mai clar decât zeci de pagini de rapoarte cu tabele.

Concluzie

Pentru a rezuma, trebuie precizat că GIS reprezintă în prezent un tip modern de sistem informațional integrat utilizat în diferite direcții. Îndeplinește cerințele de informatizare globală a societății. GIS este un sistem care ajută la rezolvarea problemelor manageriale și economice pe baza mijloacelor și metodelor de informatizare, i.e. promovarea procesului de informatizare a societăţii în interesul progresului.

GIS ca sistem și metodologia acestuia sunt îmbunătățite și dezvoltate, dezvoltarea sa se realizează în următoarele direcții:

Dezvoltarea teoriei și practicii sistemelor informaționale;

Studiul și generalizarea experienței în lucrul cu date spațiale;

Cercetare și dezvoltare de concepte pentru crearea unui sistem de modele spațiu-timp;

Îmbunătățirea tehnologiei de producție automată a cardurilor electronice și digitale;

Dezvoltarea tehnologiilor vizuale de prelucrare a datelor;

Dezvoltarea de metode de sprijinire a deciziei bazate pe informații spațiale integrate;

Intelectualizarea GIS.

Referințe

1 Geoinformatică / Ivannikov A.D., Kulagin V.P., Tikhonov A.N. şi alţii M.: MAKS Press, 2001.349 p.

2 GOST R 6.30-97 Sisteme de documentare unificate. Sistem unificat de documentație organizatorică și administrativă. Cerințe de documentare. - M.: Editura Standarde, 1997.

3 Andreeva V.I. Munca de birou in serviciul de personal. Ghid practic cu modele de documente. Ediția a III-a, corectată și extinsă. - M.: SA „Școala de afaceri „Intel-Sintez”, 2000.

4 Verkhovtsev A.V. Evidență în serviciul de personal - M.: INFRA-M, 2000.

5 Director calificat al posturilor de manageri, specialiști și alți angajați / Ministerul Muncii al Rusiei. - M.: „Știri economice”, 1998.

6 Pechnikova T.V., Pechnikova A.V. Exersați lucrul cu documente într-o organizație. Ghid de studiu. - M.: Asociația Autorilor și Editorilor „Tandem”. Editura EKMOS, 1999.

7 Stenyukov M.V. Manual de muncă de birou - M.: „Anterior”. (ediția 2, revizuită și extinsă). 1998.

8 Trifonova T.A., Mishchenko N.V., Krasnoshchekov A.N. Sisteme de informații geografice și teledetecție în cercetarea mediului: un manual pentru universități. - M.: Proiect academic, 2005. 352 p.

Aplicație

Aplicație

Fișa postului contabilului șef

Contabilul-șef îndeplinește următoarele atribuții:

1. Gestionează angajații contabili ai organizației.

Reglementări interne ale muncii

contabil sef contabil

2. Coordonează numirea, demiterea și relocarea persoanelor responsabile financiar ale organizației.

Ordin de concediere/angajare

Departament HR, contabil sef, contabilitate

3. Conduce lucrările de pregătire și adoptare a unui plan de conturi de lucru, a formularelor de documente contabile primare utilizate pentru oficializarea tranzacțiilor comerciale pentru care nu sunt furnizate formulare standard și a elaborării formelor de documente pentru situațiile financiare contabile interne ale organizației .

Conturi, documente contabile primare

Contabil șef contabil

4. Coordonează cu directorul direcțiile de cheltuire a fondurilor din conturile în ruble și în valută ale organizației.

Cheltuiala fondurilor

Director șef contabil

5. Efectuați o analiză economică a activităților economice și financiare ale organizației pe baza datelor contabile și de raportare pentru a identifica rezervele intraeconomice, a preveni pierderile și cheltuielile neproductive.

Indicatori pentru contabilitate contabilitate contabilă

Compartiment financiar, departament economic, departament contabilitate, contabil sef

6. Participă la pregătirea măsurilor sistemului de control intern pentru prevenirea formării penuriei și a cheltuielilor ilegale de fonduri și obiecte de inventar, încălcări ale legislației financiare și economice.

Raportul fluxului de numerar

Contabil șef contabil

7. Semnează, împreună cu conducătorul organizației sau persoanele împuternicite, documente care servesc drept bază pentru acceptarea și eliberarea fondurilor și a inventarului, precum și obligațiile de credit și decontare.

Ordin de eliberare de fonduri ordin de eliberare de fonduri

Director, contabil șef, contabilitate

8. Monitorizează respectarea procedurii de întocmire a documentelor primare și contabile, calculelor și obligațiilor de plată ale organizației.

Documente contabile primare

Contabil șef contabil

9. Monitorizează respectarea regulilor și termenelor stabilite pentru efectuarea unui inventar al fondurilor, inventarului, mijloacelor fixe, decontărilor și obligațiilor de plată.

Programul de inventariere

contabil sef contabil

10. Monitorizează încasarea conturilor de încasat și rambursarea la timp a conturilor de plătit și respectarea disciplinei de plată.

Rapoarte de reconciliere a planului de rambursare a datoriilor

Contabil șef contabil clienți și furnizori ai organizației

11. Controlează legalitatea anulării lipsurilor, creanțelor și altor pierderi din conturile contabile.

Facturi, extrase de reconciliere, facturi

Contabil șef contabil

12. Organizează reflectarea în timp util în conturile contabile a tranzacțiilor legate de mișcarea proprietăților, pasivelor și tranzacțiilor comerciale.

Rapoarte privind circulația proprietății

Contabil șef contabil

13. Organizează contabilitatea veniturilor și cheltuielilor organizației, execuția estimărilor de costuri, vânzările de produse, efectuarea muncii (servicii), rezultatele activităților economice și financiare ale organizației.

Estimări de costuri, rapoarte privind serviciile (lucrările) efectuate

Contabil șef contabil

14. Organizează audituri ale organizării contabilității și raportării, precum și audituri documentare în diviziile structurale ale organizației.

Program de memorare pentru verificarea înregistrărilor contabile

Director șef contabil, departament contabil adjunct

15. Asigură pregătirea unei raportări fiabile pentru organizație pe baza documentelor primare și înregistrărilor contabile și transmiterea acesteia către utilizatorii raportori în intervalul de timp stabilit.

Rapoarte contabile

Contabil șef contabil

16. Asigură calcularea corectă și transferul în timp util a plăților către bugetele federale, regionale și locale, a contribuțiilor la asigurările sociale, medicale și de pensii de stat, a decontărilor la timp cu contractanții și a salariilor.

Plan de plată fond de pensii, companie de asigurări

contabil șef contabil contabilitate fiscală

17. Elaborează și implementează măsuri care vizează întărirea disciplinei financiare în organizație.

Reguli pentru întărirea disciplinei financiare

contabil sef contabil

Nu.	Funcții de management	DatoriaOsti	RelaţieOdepartamente de cusut	Document	SpectacolOteli
			Intrare	Ieșire	Intrare	Ieșire	Intrare	Ieșire
	planificare		contabil șef, contabilitate	director, contabil șef	cheltuirea fondurilor, raportul fluxului de numerar, reguli pentru întărirea disciplinei financiare	raport de cheltuieli
	organizare	2, 3, 7, 12, 13, 14, 15, 16	Departament HR, contabilitate, director, contabil sef	contabil sef, departament contabilitate, fisc, fond de pensii, societate de asigurari	ordin de concediere/angajare, facturi, documente contabile primare, ordin de eliberare de fonduri, rapoarte privind circulatia proprietatii, deviz de costuri, rapoarte asupra lucrarilor (serviciilor) efectuate, memoriu, rapoarte contabile, plan de transfer de plata	ordin de plată a fondurilor, program de verificare a evidenței contabile, raport privind transferul plăților
	controla		contabil șef, departament contabilitate, contabil șef	contabilitate, contabil șef, clienți și furnizori ai organizației	reglementari interne de munca, documentatie contabila primara, grafic de inventar, plan de rambursare a datoriilor, conturi, rapoarte de reconciliere, facturi	acte de reconciliere
			departament financiar, departament economic, compartiment contabilitate	contabil șef	indicatori pentru contabilitate

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Conceptul de model de sistem. Principiul modelării sistematice. Principalele etape ale modelării sistemelor de producție. Axiome în teoria modelelor. Caracteristici ale modelării părților sistemelor. Cerințe pentru a putea lucra în sistem. Structura procesului și a sistemului.

prezentare, adaugat 17.05.2017


Clasificarea sistemelor informatice automatizate în funcție de sfera de operare a obiectului de control, tipuri de procese. Procese de producție, economice, socio-economice, funcționale implementate în managementul economic ca obiecte ale sistemelor.

rezumat, adăugat 18.02.2009


Aplicarea în comun a echipamentelor de măsurare și a metodelor tehnologiei informației în aceleași domenii. Instrumente de măsură automate ca bază tehnică pentru procesele de diagnosticare. Colectarea, stocarea și prelucrarea unor cantități mari de date de cercetare.

rezumat, adăugat 15.02.2011


Programe de calculator utilizate pentru elaborarea documentației de proiectare și simularea proceselor de formare a metalelor. Caracteristici generale, caracteristici tehnologice și principii ale proceselor de modelare a matriței la cald a metalelor.

lucrare curs, adăugată 06.02.2015


Principalele tipuri de activități economice în care sunt utilizate tehnologiile informaționale. Caracteristicile tehnologiilor antreprenoriale mobile. Rolul și locul sistemelor informatice automatizate în economie. Modelul informațional al întreprinderii.

test, adaugat 19.03.2008


Scopul și descrierea aeronavei An-148 proiectate. Calculul rezistenței panoului secțiunii de coadă a stabilizatorului. Dezvoltarea tehnologiei de formare a pieselor. Avantajele sistemelor de modelare 3D. Metodologie de modelare a lonjelii.

teză, adăugată 13.05.2012


Caracteristici generale și studiul proceselor tranzitorii ale sistemelor automate de control. Studiul indicatorilor de stabilitate ai sistemelor ACS liniare. Determinarea caracteristicilor de frecvență ale sistemelor ACS și construcția modelelor electrice ale legăturilor dinamice.

curs de prelegeri, adăugat 06.12.2012


Caracteristicile sistemului de control digital direct, componentele acestuia, principalele funcții specifice. Caracteristicile a două abordări diferite ale dezvoltării sistemelor de prelucrare cu control adaptiv. O serie de avantaje potențiale ale unei mașini cu control automat.

test, adaugat 06.05.2010


Luarea în considerare a principalelor caracteristici ale modelării unui sistem de control automat adaptiv, caracteristicile programelor de modelare. Cunoașterea metodelor de construire a unui sistem de control adaptiv. Etapele calculării setărilor controlerului PI folosind metoda Kuhn.

teză, adăugată 24.04.2013


Studiul modelării unui dispozitiv medical al unui sistem analitic de impulsuri. Sarcina de a evalua gradul de obiectivitate al unei metode de modelare în raport cu un obiect. Folosind metoda de descompunere. Recomandări pentru utilizarea algoritmului de modelare.