Автор: Географическая информационная система (ГИС) — это программное обеспечение для создания карт, анализа данных и многого другого. Эта шпаргалка расскажет вам о возможностях ГИС, предоставит удобное руководство по растровым функциям, даст несколько ключевых идей о картах (касающихся масштабов, проекций и датумов), а также о координатах X, Y и Z ГИС.
Что можно сделать с помощью ГИС
Чтобы получить максимальную отдачу от ГИС, вам необходимо объединить мощь ее пяти основных частей:
- Аппаратное обеспечение: устройства, на которых работает ГИС: от ноутбуков и настольных компьютеров до принтеров и всего остального.
- Программное обеспечение: приложения, предоставляющие инструменты и функции для хранения, анализа и отображения геопространственных данных.
- Данные: важнейший компонент, без него нечего анализировать или отображать!
- Методы: планы, процессы и рабочие процессы для превращения необработанных данных в значимую информацию.
- Люди: для управления, разработки, обслуживания и применения ГИС требуются люди.
С помощью ГИС вы можете решать всевозможные интересные и полезные географические задачи, например, найти лучшее место для вашего бизнеса, проложить кратчайший маршрут до вашей любимой пиццерии или предсказать распространение лесных пожаров. Но ГИС может гораздо больше! Вот несколько примеров того, как ГИС помогает вам познавать окружающий мир:
- Найдите места на карте. Найдите объекты в базе данных ГИС по названию, размеру или местоположению относительно других географических объектов.
- Измерение расстояний и площадей. ГИС позволяет измерять длину, ширину, площадь и даже объём — удобно, когда нужно узнать длину дороги или размер парка.
- Анализируйте закономерности. Наблюдайте за распределением географических объектов. Например, насколько они разбросаны, насколько близко расположены друг к другу и как соотносятся с другими объектами.
- Обобщайте данные. Анализируйте данные по географическим объектам, от простых статистических показателей (таких как средние значения и медианы) до сложной пространственной статистики.
- Работайте с сетями. Находите оптимальные маршруты с учётом времени, расстояния и других факторов. Планируйте автобусные маршруты, оптимизируйте пути доставки или находите, где открыть магазин, чтобы охватить как можно больше людей.
- Сравните слои карты. Совместите различные слои (например, дороги, население или землепользование), чтобы увидеть, как они взаимодействуют. Наложение слоёв помогает выявлять взаимосвязи и принимать более обоснованные решения.
- Анализируйте поверхности. Работайте с данными о высоте, температуре и другими данными о поверхности. Используйте интерполяцию и другие инструменты для поиска пропущенных значений и выявления закономерностей.
Функции растровых карт ГИС
Если ваша ГИС (геоинформационная система) работает с растровыми данными, у вас есть доступ к некоторым мощным функциям, основанным на алгебре. В следующей таблице показаны типы растровых функций, области их применения и возможности каждой из них:
| Тип функции | Где это работает | Что это делает |
|---|---|---|
| Местный | На отдельных ячейках сетки | Изменяет значения ячеек на основе ввода пользователя или значений из других слоев. |
| Фокусное | О ячейке сетки и ее соседях | Вычисляет значения (например, среднее) на основе окружающих ячеек |
| Зональный | Ячейки сетки сгруппированы в определенные зоны | Анализирует и обобщает данные по конкретным регионам, даже если они не связаны между собой. |
| Блокировать | На группах смежных ячеек сетки (квадратных блоков) | Возвращает одно значение для каждого блока (например, блок ячеек 4×4) |
| Глобальный | По всей сетке | Выявляет крупномасштабные закономерности и выделяет труднообнаружимые особенности |
| Специальность | На указанных ячейках сетки | Выполняет расширенный статистический анализ или моделирует движущиеся поверхности (например, воду или загрязнения) |
Ключевые факты, которые нужно знать о ГИС-картах
ГИС (геоинформационная система) — удобный и мощный инструмент для картографирования и анализа, но то, что вы видите на экране, не всегда соответствует действительности. Карты упрощают, обобщают и часто искажают объекты, чтобы с ними было легче работать. При использовании ГИС помните о следующих ключевых фактах:
| Характеристика карты | Что это значит |
|---|---|
| Карты — это модели, а не миниатюры. | Карты упрощают отображение объектов реального мира с помощью символов, чтобы всё соответствовало масштабу, с которым вы работаете. Карты не являются точными копиями. |
| Масштаб карты оказывает огромное влияние на ГИС-анализ. | Карты мелкого масштаба охватывают большие территории с небольшим количеством деталей, тогда как карты крупного масштаба охватывают небольшие территории с большим количеством деталей. Понимание масштаба помогает правильно интерпретировать карты и геопространственные данные. |
| Карты делают нашу Землю сферической. | Поскольку Земля — неоднородная сфера, ГИС использует проекции для её отображения на плоской карте. Каждая проекция искажает форму, размер (площадь), расстояние или направление, и мы не можем обойти этот факт. |
| Карты имеют сетку координат или систему координат. | Координатная сетка (например, широта и долгота или UTM) помогает точно определять местоположение и связывает карту с реальным миром. |
| Карты имеют начальную точку отсчета или датум. | Датум — это модель формы Земли (то, что геодезисты называют референц-эллипсоидом ), которая обеспечивает базовую линию для точного позиционирования и гарантирует правильное совмещение различных проекций. |
Типы выходных данных ГИС
ГИС — это карты, но это только начало. ГИС может генерировать множество других видов выходных данных, которые помогут вам анализировать, визуализировать и представлять географические данные. Вот некоторые из основных типов:
- Карты (конечно же): все знают самый распространенный вид ГИС-вывода.
- Картограммы: это специальные карты, которые изменяют размер или искажают географические объекты на основе значений, а не фактической географии. (Отличным примером служит карта метро.)
- Диаграммы: ГИС может создавать круговые диаграммы, столбчатые диаграммы, линейные графики и даже изображения в дополнение к картам.
- Указания: ГИС может обеспечить пошаговую навигацию для перемещения из точки А в точку Б.
- Списки клиентов: бизнес-ГИС-приложения часто создают списки рассылки клиентам, отчеты и инструменты целевого маркетинга.
- 3D-диаграммы и анимация: эти элементы оживляют данные ГИС, помогая вам реалистично и наглядно увидеть результаты вашей работы.
Бонус: измерение Земли
Поскольку практически у каждого специалиста по ГИС есть стикер с этим напоминанием возле рабочего места, вот X, Y и Z ГИС:
- X = Долгота (положение Восток-Запад)
- Y = Широта (положение север-юг)
- Z = Высота, возвышенность, глубина или другие вертикальные измерения
