Maantieteellisen tietojärjestelmän määritelmä: komponentit ja edut
Maantieteellisten tietojärjestelmien ymmärtäminen asiantuntijoiden mukaan
Tarkastelemalla GIS-nimen muodostavia sanoja GIS-nimi voidaan kuvata seuraavasti:
Mukaan (Prahsta, 2005)
Järjestelmä
Tätä termiä käytetään kuvaamaan GIS: ssä käytettyä järjestelmää, jossa a monimutkaisia ja erillisiä komponentteja, järjestelmiä käytetään ymmärtämisen ja käsittelyn helpottamiseksi integroitu. Tietokonetekniikkaa tarvitaan tähän lähestymistapaan, joten melkein kaikki tietojärjestelmät perustuvat tietokoneisiin.
Tiedot
Tiedot saadaan käsittelemällä useita tietoja. Paikkatietojärjestelmässä tiedot ovat suurimmat. Jokaisella maantieteellisellä objektilla on oma data-asetuksensa, koska kaikkia olemassa olevia tietoja ei voida esittää kartalla. Joten kaikki tiedot on liitettävä paikkatietokohteisiin, jotka voivat tehdä kartasta älykkään. Kun tiedot liitetään edustavaan maantieteelliseen pintaan, ne pystyvät tuottamaan tietoja napsauttamalla hiirtä objektilla.
Maantieteellinen
Tätä termiä käytetään, koska GIS on rakennettu maantieteellisesti tai alueellisesti. Tämä objekti viittaa määritettyyn sijaintiin avaruudessa. Esineet voivat olla luonteeltaan fyysisiä, kulttuurisia tai taloudellisia. Ulkonäkö näytetään kartalla, jotta saadaan edustava kuva paikkatietokohteesta maan todellisuuden mukaisesti. Symboleja, värejä ja viivatyyliä käytetään edustamaan kutakin eri tilaa kaksiulotteisella kartalla. Tällä hetkellä tietotekniikka on pystynyt auttamaan kartoitusprosessia kehittämällä automatisoitua kartografiaa (kartan luominen) ja tietokoneavusteista suunnittelua (CAD).
Ymmärtäminen maantieteellisistä tietojärjestelmistä yleensä
GIS on tietokonepohjainen tietojärjestelmä, jota käytetään tarjoamaan digitaalisia lomakkeita ja analyysejä maapallon maantieteellisestä pinnasta.
GIS: n määritelmä muuttuu aina, koska GIS on suhteellisen uusi tieteen ja tekniikan ala. Tässä on joitain määritelmiä paikkatietojärjestelmistä (Agtrisari, 2002):
- Järjestelmä, joka tukee alueellista päätöksentekoa ja pystyy integroimaan paikkakuvaukset sijainnissa esiintyvien ilmiöiden ominaisuuksiin.
- GIS on tietojärjestelmä, jota käytetään syöttämään, tallentamaan, tarkastamaan, integroimaan, manipuloida, analysoida ja näyttää pintakohtiin liittyviä tietoja maa.
- GIS on tietokonelaitteiston ja ohjelmiston yhdistelmä, jonka avulla paikkatietoja ja niiden attribuuttitietoja voidaan hallita, kartoittaa kartografisesti tarkasti.
- GIS on tietojärjestelmä, jota käytetään maantieteellisten tietojen käsittelyyn. Tämä järjestelmä on toteutettu tietokonelaitteistoilla ja -ohjelmistoilla, jotka toimivat tietojen hankkimiseen ja tarkistamiseen, kokoamiseen data, virran tallennus, tietojen muuttaminen ja päivittäminen, tiedon hallinta ja vaihto, tietojen käsittely, tietojen haku ja esittely ja analysointi tiedot.
GIS on tietokantajärjestelmä, jolla on erityisominaisuudet paikkatietoihin tai maantieteellisiin koordinaatteihin ja joukko toimintoja, jotka hallitsevat kyseisiä tietoja. GIS tarvitaan, koska paikkatietojen käsittely on erittäin vaikeaa, etenkin karttojen ja tilastotietojen vuoksi vanhenee nopeasti, joten tietojen toimittamiseen ei ole palvelua, ja toimitettua tietoa ei ole enää saatavana tarkka. Siten GIS: n odotetaan pystyvän tarjoamaan esimerkiksi (Prahasta, 2005):
- Parempi paikkatietojen käsittely vakiomuodossa
- Tietojen tarkistaminen ja päivittäminen helpotti menjadia
- Paikkatietoja on helpompi löytää, analysoida ja edustaa
- Ryhdy tuotteeksi, jolla on lisäarvoa
- Kyky vaihtaa paikkatietoa
- Säästää aikaa ja kustannuksia
- Päätökset tehdään paremmaksi
Seuraava taulukko näyttää vertailun GIS-työhön ja manuaalisiin töihin ilman GIS: ää.
Taulukko 2.1 GIS: n vertailu manuaaliseen työhön
Maantieteellisen tietojärjestelmän osajärjestelmä
Paikkatietojärjestelmät (GIS) voidaan jakaa seuraaviin osajärjestelmiin (Prahasta, 2005):
Syöttötiedot
Tämän osajärjestelmän tehtävänä on kerätä ja valmistella paikkatietoja ja attribuuttitietoja eri lähteistä. Tämä alijärjestelmä on vastuussa alkuperäisten tietomuotojen muuntamisesta tai muuntamisesta sellaiseen muotoon, jota GIS voi käyttää.
Lähtötiedot
Tämä alijärjestelmä näyttää tai tuottaa koko tietokannan tai osan siitä sekä pehmo- että kopiomuodossa, kuten taulukot, kaaviot, kartat ja muut.
Tiedonhallinta
Tämä alijärjestelmä järjestää sekä paikkatiedot että attribuuttitiedot tietokantaan siten, että se on helppo kutsua, päivittää ja muokata.
Tietojen käsittely ja analysointi
Tämä alijärjestelmä määrittää tiedot, jotka GIS voi tuottaa. Lisäksi tämä alijärjestelmä suorittaa myös tietojen käsittelyä ja mallintamista odotettujen tietojen tuottamiseksi.
Kuva 2.1 GIS-alijärjestelmä
Jos yllä oleva GIS-alijärjestelmä selkiytyy sen sisääntulotyyppien, prosessien ja ulostulotyyppien kuvauksen perusteella, GIS-alijärjestelmää voidaan kuvata myös seuraavasti:
Kuva 2.2 GIS-alijärjestelmien kuvaus
Paikkatietojärjestelmien GIS-komponentit
GIS: llä on seuraavat komponentit (Agtrisari, 2002):
Laitteisto
GIS vaatii tietokoneen tietojen tallentamiseen ja käsittelyyn. Tietokoneistetun järjestelmän koko riippuu itse GIS-tyypistä. Pienessä GIS-tilassa tarvitaan vain pieni tietokone (henkilökohtainen tietokone) sen ajamiseksi, mutta järjestelmän ollessa käynnissä suureksi vaatii myös suuremman tietokoneen ja isännän asiakaskoneille, jotka tukevat monikäyttöä käyttäjille.
GIS: ssä käytetyllä laitteistolla on korkeammat tekniset tiedot kuin järjestelmällä muut tiedot, kuten RAM, kiintolevy, prosessori ja VGA-kortti erillisille tai verkkoon. Tämä johtuu GIS: ssä käytetyistä tiedoista, sekä vektoritiedoista että rasteritietojen tallennuksesta vaatii suurta tilaa ja analysointiprosessissa vaatii suuren muistin ja suuren prosessorin nopeasti. Lisäksi kartan muuntamiseksi digitaalisessa muodossa tarvitaan laitteistoa, jota kutsutaan digitointilaitteeksi.
Ohjelmisto
GIS-ohjelmiston on tarjottava toiminnot ja työkalut, jotka kykenevät tallentamaan tietoja, analysoimaan ja näyttämään maantieteellisiä tietoja. Siten GIS-ohjelmistokomponenttiin on sisällytettävä seuraavat elementit:
- Työkalu paikkatietojen syöttämiseen ja muuntamiseen
- Työkalut, jotka tukevat maantieteellistä kyselyä, analyysiä ja visualisointia
- Graafinen käyttöliittymä (GUI) helpottaa maantieteellisten työkalujen käyttöä. GIS-järjestelmän ytimessä on itse GIS-ohjelmisto, joka tarjoaa toimintoja maantieteellisten tietojen tallentamiseen, hallintaan, linkittämiseen, kyselyihin ja analysointiin.
Tiedot
GIS-tiedot on jaettu kahteen muotoon, nimittäin maantieteelliseen tai paikkatietoon ja attribuutti- tai muuhun kuin paikkatietoon. Paikkatiedot ovat tietoja, jotka koostuvat maantieteellisen alueen nimenomaisesta sijainnista, joka on asetettu koordinaattien muodossa. Attribuuttitiedot ovat tietojen kuvaus, jotka koostuvat sijaintiin liittyvistä tiedoista, kuten syvyydestä, korkeudesta, sijainnista myynti jne. ja ne voidaan liittää tiettyihin paikkoihin tunnistamisen, kuten osoitteen, PIN-koodin ja Muut.
Paikkatietolähteet sisältävät paperikarttoja, kaavioita ja kuvan tai sen digitaalisen muodon skannauksia järjestelmään. Digitaaliset tiedostot voidaan tuoda CAD: sta (esim. AutoCAD) tai muista grafiikkajärjestelmistä. Datan koordinaatit tallennetaan GPS-vastaanottimella, ja tiedot voidaan siepata satelliittikuvien tai ilmakuvien avulla. Pohjimmiltaan GIS: n toiminta perustuu kahden tyyppisiin maantieteellisiin tietomalleihin, nimittäin vektoridatamalleihin ja rasteridatamalleihin. Vektorimallissa pisteiden, viivojen ja polygonien sijaintitiedot tallennetaan x, y-koordinaattien muodossa. Viivamuotoja, kuten teitä ja jokia, kuvataan pisteiden koordinaattien kokoelmana.
Monikulmion muodot, kuten myyntialueet, tallennetaan koordinaattien suljettuina silmukoina. Rasteritiedot koostuvat kokoelmasta pikseleitä, kuten skannatut kartat ja kuvat. Jokaisella pikselillä on tietty arvo, joka riippuu siitä, miten kuva otetaan tai miten se kuvataan. Esimerkiksi satelliitista kauko-ohjattavassa kuvassa kukin pikseli esitetään valoenergiana, joka heijastuu maan pinnan sijainnista.
Skannatussa kuvassa kukin pikseli edustaa arvokuvaa, joka liittyy skannatun kuvan tiettyihin pisteisiin. GIS: ssä jokaisella maantieteellisellä tiedolla on taulukkotietoja, jotka sisältävät paikkatietoja. GIS voi yhdistää taulukkotiedot muihin tietolähteisiin, kuten tietokantoihin, jotka ovat GIS-työkalun ulkopuolella.
Lue myös: Euroopan mantereen ominaisuudet
Menetelmä
GIS on suunniteltu ja kehitetty tiedonhallinnan apuna, joka tukee organisaation päätöksentekoprosesseja. Joissakin organisaatioissa paikkatietojärjestelmän käyttö voi olla omassa muodossaan ja standardina analyysimenetelmälle. Siten käytetty menetelmä on yksi kriittisistä menestystekijöistä useissa paikkatietoprojekteissa
Ihmisen
Kuten muillakin tietojärjestelmillä, myös paikkatietojärjestelmien käyttäjillä on tietyt tasot teknisten asiantuntijoiden tasolta järjestelmien suunnittelu ja ylläpito käyttäjille, jotka käyttävät paikkatietojärjestelmää työnsä helpottamiseen päivittäin.
Tässä tapauksessa järjestelmän käyttäjät, jotka käyttävät paikkatietojärjestelmää ratkaisujen löytämiseen paikkatieto-ongelmiin. Mukana voi olla paljon ihmisiä, he ovat ihmisiä, jotka ovat saaneet hyvän koulutuksen paikkatietojärjestelmissä, ehkä tietyissä paikkatietosovelluksissa. Järjestelmän ylläpitäjä on päivittäin vastuussa järjestelmän työskentelystä.
GIS-toimittaja on vastuussa tukevien ohjelmistojen, uusimpien ohjelmistopäivitysten ja menetelmien toimittamisesta järjestelmän parantamiseksi. Yksityinen yritys tarjoaa sisäisiä tietoja julkisista virastoista. Julkiset virastot, lähinnä valtion virastot, tarjoavat suuren osan maan tiedoista, ja sovelluskehittäjät tarjoavat paikkatietokoulutusta.
Paikkatietojärjestelmän "GIS" edut
Maantieteellisten tietojärjestelmien etuja ovat:
Luonnonvaravarasto
Tämä luonnonvarojen luettelo sisältää etuja:
- Tietäen erilaisten luonnonvarojen, kuten öljyn, kivihiilen, kullan, raudan ja muiden kaivostuotteiden, jakautumisen.
- Tietäen maa-alueiden jakautumisen, esimerkiksi potentiaaliset maa-alueet ja kriittiset maat, vielä hyvät metsäalueet ja vahingoittuneet metsät, maatalous- ja viljelysmaat, maankäytön muutosten hyödyntäminen sekä kunnostaminen ja suojelu maa.
Luonnonkatastrofialueiden valvonta
GIS-valmiudet luonnonkatastrofialueiden seurantaan, esimerkiksi:
- Seuraa luonnonkatastrofien aluetta.
- Luonnonkatastrofien ehkäisy tulevaisuudessa.
- Kehitä suunnitelmat katastrofialueiden jälleenrakentamiseksi.
- Eroosiovaaran tason määrittäminen.
- Tulvan korkeuden ennustaminen.
- Kuivuuden tason ennustaminen.
Kaupunki- ja aluesuunnitteluun
Seuraavat ovat paikkatietojärjestelmän etuja alue- ja kaupunkisuunnittelussa:
- Resurssien alalla, kuten maan soveltuvuus taajamille, maatalous, viljelmät, maankäyttö, kaivostoiminta ja energia, katastrofialttiiden alueiden analyysi.
- Aluesuunnittelun, kuten alueellisen aluesuunnittelun, teollisuusalojen suunnittelun, markkinoiden, asuinalueiden, järjestelmäjärjestelyjen ja puolustustilan osalta.
- Alueen hallinnointiin tai infrastruktuuriin, kuten hoitoon, puhtaan veden verkkojärjestelmien tietojärjestelmiin, sähköverkon suunnitteluun ja laajentamiseen.
- Matkailualalle, kuten matkailuvarasto ja alueen matkailupotentiaalin analyysi.
- Liikennealalla, kuten julkisen liikenteen verkkojen kartoitus, vaihtoehtoisten reittien sopivuus, tieverkoston laajentamisen suunnittelu, ruuhkautumiselle ja onnettomuuksille alttiiden alueiden analyysi.
- Sosiaalisille ja kulttuurialoille, kuten alueen tunteminen ja alueen väestön jakautuminen, alueen tuntemus ja jakauma maatalousmaa ja sen mahdolliset kuivatusmenetelmät, tiedonkeruu ja kasvu- ja kehityskeskusten kehittäminen a alueella. tiedonkeruu ja asuinalueiden, teollisuusalueiden, koulujen, sairaaloiden, viihdetilojen ja toimistojen kehittäminen.
Kuinka maantieteelliset tietojärjestelmät toimivat
GIS voi edustaa todellista maailmaa (todellista maailmaa) tietokoneen näytöllä, kun karttasivu voi esittää todellisen maailman paperilla. Mutta paikkatietojärjestelmällä on enemmän voimaa ja joustavuutta kuin paperiarkilla. Kartta on graafinen esitys todellisesta maailmasta, kartalla esiteltyjä esineitä kutsutaan esimerkiksi karttaelementeiksi tai kartan ominaisuuksiksi, esimerkiksi: joet, sillat, rakennukset, tiet ja muut. Koska kartat järjestävät elementtejä sijaintiensa perusteella, kartat ovat erittäin hyviä osoittamaan elementtien suhteita tai suhteita.
Lue myös: Australian mantereen ominaisuudet: Ilmasto, maisema ja ihmiset
Kuva 2.3 Esimerkki kartasta ja sen elementeistä
GIS yhdistää joukon karttaelementtejä niiden ominaisuuksiin kerroksiksi kutsuttuina yksikköinä. Joet, rakennukset, tiet, meret, hallintorajat, viljelmät ja metsät ovat esimerkkejä kerroksista. Näiden kerrosten kokoelma muodostaa GIS-tietokannan. Siksi tietokannan suunnittelu on välttämätöntä paikkatietojärjestelmässä. Tietokannan suunnittelu määrittää GIS-syöttö-, hallinta- ja tulostusprosessien tehokkuuden ja tehokkuuden.
Kuva 2.4 Tasot, taulukot ja GIS-tietokanta
Paikkatietojärjestelmän kyky
Pohjimmiltaan kiinnittämällä huomiota määritelmään, määritelmään ja miten se toimii, GIS: n kyky voidaan tunnistaa. Seuraavassa on joitain GIS: n ominaisuuksista, jotka perustuvat useisiin viitteisiin.
- Kuvan määrittely
GIS: n kyky voidaan nimenomaisesti nähdä myös merkityksestä tai määritelmästä. Seuraavassa on GIS-ominaisuuksia, jotka on otettu useista edellä kirjoitetuista GIS-määritelmistä:
- Maantieteellisten tietojen (paikkatietojen ja määritteiden) syöttäminen ja kerääminen
- Integroi maantieteelliset tiedot (paikkatiedot ja määritteet)
- Maantieteellisten tietojen (paikkatietojen ja määritteiden) tarkistaminen ja päivittäminen (muokkaaminen)
- Maantieteellisten tietojen (paikkatietojen ja määritteiden) tallentaminen ja palauttaminen
- Maantieteellisten tietojen (paikkatietojen ja määritteiden) esittäminen tai näyttäminen
- Maantieteellisten tietojen (paikkatietojen ja määritteiden) hallinta
- Maantieteellisten tietojen (paikkatietojen ja määritteiden) käsittely
- Analysoi maantieteelliset tiedot (paikkatiedot ja määritteet)
- Luo maantieteellisten tietojen tuotos (ulostulo) temaattisten karttojen (näkymät ja kaaviot), taulukoiden, kaavioiden (kaaviot), raporttien (raportit) ja muiden muodossa sekä paperiversiona että pehmopaperina.
- Analyysin näkökohdat
GIS-ominaisuudet voidaan tunnistaa myös analyysitoiminnoista, joita se voi suorittaa. Analyysitoimintoja on yleensä kahden tyyppisiä, nimittäin spatiaalinen analyysitoiminto ja attribuuttianalyysitoiminto (määritetietokanta).
Attribuuttianalyysitoiminto koostuu tietokannan hallintajärjestelmän (DBMS) perustoiminnoista:
- Luo uusi tietokanta (luo tietokanta).
- Poista tietokanta (pudota tietokanta).
- Luo tietokantataulukko (luo taulukko).
- Poista tietokantataulukko (pudotaulukko).
- Täytä ja lisää tiedot (tietue) taulukkoon (lisää).
- Lukee ja etsii tietoja (kentät tai tietueet) tietokantataulukoista (etsi, etsi, etsi, noutaa).
- Muuta ja muokkaa tietokantataulukon tietoja (päivitä, muokkaa).
- Poista tiedot tietokantataulukosta (poista, zap, pakkaa).
- Luo hakemisto kullekin tietokantataulukolle.
Lue myös: Maan pyörimisen vaikutukset: Määritelmä, kuvat, prosessit ja liikkeet
Objektin graafinen esitys
Paikkatietojärjestelmissä (GIS) objektin graafiset tiedot voidaan syöttää lomakkeeseen (Nuarsa, 2004):
- Piste (ilman ulottuvuutta)
Pisteet ovat yksinkertaisin graafinen esitys objektista. Tällä esityksellä ei ole mitoja, mutta se voidaan tunnistaa kartalla ja se voidaan näyttää monitorin näytöllä symboleilla.
Kuva 2.5 Esimerkki pisteobjektin edustuksesta
- Viiva (yksiulotteinen)
Viivat ovat lineaarisia muotoja, jotka yhdistävät vähintään 2 pistettä ja joita käytetään kuvaamaan yksiulotteisia objekteja. Tie- ja jokikohteita voidaan esittää viivoilla.
Kuva 2.6 Esimerkki viivan objektin esityksestä tien sijaintitiedoille
Lue myös: Afrikan mantereen ominaisuudet: alue, sijainti, ilmasto ja väestö
- Monikulmio (kaksiulotteinen)
Monikulmioita käytetään edustamaan kaksiulotteisia objekteja. Monikulmiota rajoittaa vähintään kolme viivaa, jotka ovat toisiinsa yhteydessä kolmen pisteen välillä. Tietokannassa kaikki kaksiulotteiset aluemuodot esitetään monikulmioina.
Kuva 2.7 Esimerkki alueen / monikulmion kohteiden esityksestä
Sovellusesimerkki (yksinkertainen) maantieteellinen tietojärjestelmä
- Google kartta
- Google Earth
Näin ollen selitys yllä olevasta artikkelista Maantieteellinen tietojärjestelmä: määritelmä, komponentit, edut ja vaiheet Toivottavasti siitä voi olla hyötyä uskollisille lukijoille OpettajaKoulutus. Co Henkilötunnus