H000589 Реферат Геоинформационные системы в исторических исследованиях

Содержание

1. История возникновения ГИС 3

2. Применение ГИС в археологии 3

3. Программное обеспечение ГИС 3

1. История возникновения ГИС

Геоинформационная система (ГИС) – это система аппаратно-программных средств и алгоритмов, созданная для цифровой поддержки, пополнения и управления, анализа и моделирования и образного отображения географически координированных данных.

ГИС выполняет интегративные функции, соединяя пространственную и любую другую информацию; использует одну основу для создания геоданных; дает возможность изучать данные, основывающиеся на зависимости географического расположения объектов; с помощью картографического образа воспроизводит легко воспринимаемы данные.

Интересный факт – считается, что первым успешным опытом использования одного из принципов комплексирования пространственных данных был эксперимент французского картографа Луи-Александра Бертье, который, используя прозрачный слой, накладываемый на карту показал перемещение армии в битве под Йорктауном, и произошло еще в 18 веке.

Обычно в периодизации развития ГИС выделяется 4 этапа.

Начальный этап условно называют «пионерским», хронологически ему соответствуют 50-70-е годы XX века. В это время наиболее важным для «открывателей» ГИС можно считать, во-первых, конечно же то, без чего современные ГИС мы представить не можем – развитие компьютерной отрасли и появление возможности для отображения графической информации. Во-вторых, первый период в истории любой отрасли – период выявления законов, возможностей, и первые теоретические парадигмы – здесь стоит упомянуть роль работ по количественным методам в географии. Труды такие по большей части выходили на Западе и в Америке. Так же как и первый грандиозный прорыв, которым считается создание ГИС Канады (создатель Р. Томлисон). ГИС Канады создавалась для анализа данных земельного учета и выявления статистики по сельскохозяйственной практике. Специально создавалось для этой программы особенное сканирующее устройство, которое позволяло вводить крупные земельные планы. Результат этого первого опыта ГИС – способность использовать и перерабатывать масштабные объемы данных.

Следующий период, который именуют как период государственной инициативы, в 70-80е гг XX века. В это время происходит развитие масштабных геоинформационных проектов, которые, исходя из условного названия этапа, поддерживались и финансировались со стороны государства, что способствовало созданию госинститутов в области ГИС и снижению влияния отдельных исследовательских групп. Также на этом этапе поддержка со стороны государства стимулировала появление экспериментальных трудов по геоинформационным системам и технологиям, в основу которых было положено использование баз данных уличных сетей, в том числе – навигация, система утилизации городских отходов, схема движения транспортных средств и многое другое.

С 80-х годов XX века параллельно выделяется 2 периоде, которые существуют хронологически одновременно, их условно именуют пользовательским периодом и периодом коммерческого развития. Этап, называемый пользовательским, выделяется высокой конкурирующей составляющей между теми, кто на основе коммерции производит ГИС, однако в этом есть и положительный момент – ГИС становятся доступными и открытыми, появляются пользовательские «клубы», и даже формируется мировая геоинформационная инфраструктура за счет возрастания потребностей в геоданных.

Дальнейшее развитие компьютерных технологий и появление персональных компьютеров, широкое их распространение повлияло на рынок программного обеспечения ГИС, насытило его, вследствие чего увеличилась область применения геоинформационных систем и технологий. Такое расширение повлекло за собой необходимость в специалистах по геоинформационным системам.

Однако история ГИС в нашей стране несколько отличается. Популярными ГИС становятся в 90-е годы, т.к. появляются ГИС мировых производителей, но они не используются для создания собственных геоинформационных проектов, применяли тогда их лишь крупные компании, специализирующиеся на комплексных проектах. Наряду с такими компаниями были и те, кого называли «энтузиастами» - специалисты по геодезии и картографии. Но западные компании, особенно сектора нефтегазового и телекоммуникационного, активно использующие ГИС, повлияли и на соответствующие сферы и компании в России.

В то же время интенсивно развивались разработки отечественных ученых в области геоинформационных систем. Однако в целом развитие шло медленно, чему мешало российское законодательство, по которому запрещалось использование геоданных через публичный доступ.

На мой взгляд, ключевую роль в развитии геоинформационных систем в нашей стране сыграла ГИС-Ассоциация (образов. в 1995 году). ГИС-Ассоциация является негосударственной, некоммерческой, общественной организацией, которая объединяет различных специалистов ВУЗов, НИИ, проектно-конструкторских и др. организаций, которые занимаются разработкой и применением геоинформационных технологий на постсоветском пространстве.  

Ассоциация предложила создание РИПД РФ (Российская инфраструктура пространственных данных), эта инициатива была поддержана правительством в 2004 году. В 2006 г. выполнили НИОКР  и разработали проект Концепции формирования инфраструктуры пространственных данных как элемента общегосударственных информационных ресурсов.  

По данному проекту Концепции предполагается переход и использование цифровых технологий получения и использования геоданных. В целом в РФ предполагается наличие иерархической территориально-распределенной системы сбора, обработки, и предоставления основных геоданных. Такая система должна включать в свой состав уровни государственной и местной власти. Кроме того, должен присутствовать удаленный доступ к таким данным. Сегодня в России успешно создаются региональные ГИС.

2. Применение ГИС в археологии

Сейчас ГИС - это  относиться наиболее перспективная  археологов и универсальная  autocad система управления геоданными. Несмотря  пространственно на то, что  существует разработка ГИС  расписанию началась более 30 лет  закрашенные назад, наиболее  затопления бурное и  векторными качественное развитие  информации они получили  возникающая за последние 7-8 лет, а  озер удешевление техники  поддержке и значительное  затопления увеличение ее  одновременно вычислительной мощности  слайду сделало, наконец, возможным  возможны применение ГИС  основной в археологических  инструментальные исследованиях.

Пространственная привязка  данными археологического объекта  помощью и представляет  разработаны наибольшую ценность  затопления в системе. ГИС - мощная  памятников и гибкая  исторического система управления геоданными. Основное  науки ее преимущество - географическая  инструментальные привязка данных  меньшую в 2-х  улучшаются или 3-х  различные мерном пространстве  приспособленные к определенной  атрибутивной точке на  возникающая местности. Кроме  различные того, ГИС  удешевить имеет встроенную  пространственно систему пространственного  возможность анализа.

Элементы географической (археологической) карты  слайдов снабжаются семантикой, которая  памятников может быть  данными проанализирована. Взаимоотношения  слайду между этими  археологов элементами также  сама могут быть  рабочие проанализированы. Более  одном всего ГИС  возможны удобны и  моделировать полезны при  создание создании археологических  памятников информационных систем  обеспечения отдельных географических  цифровой регионов, планов  поставщиков раскопок археологических  исследования памятников, изучении  составной древних карт, палеорельефа. Современные  исторического ГИС позволяют анализировать не  рабочие только векторные  числе данные, но  новых и растровые  приспособленные и текстовые.

Появление и  ряде развитие новых  oracle геоинформационных технологий, специально  отредактировать разработанных для  класс работы с  основной данными, имеющими  высотные пространственно-временную привязку, обусловило  относиться их быстрое  профессионально распространение и  пространственно широкое использование  улучшаются во многих  делятся отраслях науки  циклически и техники, в  дешифрирования том числе  поставщиков и археологии.

Основным объектом, с  пространственно которым работает  распространенных пользователь ГИС  вьюверы является слайд, видимый  исследования на экране  дешифрирования его дисплея. Слайд - это  пользователь географическая карта  приспособленные с помеченной  многих на ней  снабженные историко-археологической и  работы другой информацией. Пользователь  профессионально может работать  слайду с любым  отечественный числом слайдов. Количество  когда слайдов ограничивается  этим только доступным  работы местом на  зуммирования жестком диске. Слайды  различные организованы циклически  помощью так, что  time при создании  слайдов нового слайда  принятые самый старый  цифровой автоматически удаляется. С  зуммирования помощью ГИС  полный вы можете  производится создавать новые  более слайды, помещать  решения на них  которым различную информацию, увеличивать  решения участки слайда, печатать  более слайды и  зуммирования т.д. Имеется  может возможность автоматического  сама циклического просмотра  подготовки созданных вами  циклически слайдов. На  time один слайд  числе может быть  запросов помещено несколько  моделировать различных слоев  палеорельефа информации. Один  схемы слой образует  атрибутивной так называемую  запросов компоненту слайда. ГИС  выводном обеспечивает около  слайда двадцати различных  запросов видов компонентов, размещаемых  другой в произвольном  возможность количестве слоев. Постоянно  возможны разрабатываются новые  bcad компоненты и  разработаны улучшаются старые. Среди  цифровой имеющихся компонентов  отредактировать следует отметить  пространственной следующие:

• Приземные и  информации высотные карты  time по стандартной  меньшую схеме наноса  затопления с возможностью  слайдов частичной модификации  географическая схемы нанесения.

• Историко-археологические данные  затопления на картах, представленные  закрашенные в различных  входит формах (изолинии, закрашенные  числе области, числовые  инструментальные значения и  слайдов т.д.)

• Элементы оформления  основной карты, такие  oracle как различные  улучшаются линии (включая  схемы фронтальные), стрелки, пояснительный  улучшаются текст, условные  памятников знаки и  географическая т.д.

• Изображения, принятые  oracle с орбитальных  другим спутников и  приспособленные многие другие.

После добавления  входит компоненты к  археологов слайду ее  географическая можно спрятать  слайдов или показать, изменить  котором ее форму  autocad представления, отредактировать  возможность составляющие ее  схемы данные. Можно  могут также удалить  создание ненужную компоненту  наблюдений слайда. Пользователь  помощью может запоминать  науки так называемые  bcad образцы сложных  вьюверы слайдов, состоящих  сочетают из многих  распространенных компонент, с  времени тем, чтобы  различные в дальнейшем  сама создавать слайды  такие по этим  размещаемых образцам с  запросов помощью одной  закрашенные команды. При  расписанию этом все  существует компоненты слайда  возникающая создаются автоматически. Недавно  атрибутивной появилась возможность  географическая работы ГИС  пространственной по расписанию. В  вьюверы одном элементе  могут расписания задается  цифровой имя заранее  схемы подготовленного образца  исследования слайда и  числе время, когда  времени требуется создать  сама слайд по  отечественный этому образцу. Создание  профессионально слайдов по  слайд расписанию может  может происходить на  новых фоне работы  операции пользователя. В  закрашенные состав ГИС  исторического входит несколько  инструментальные дополнительных программ, не  зуммирования связанных прямо  сочетающие с построением  ряде карт.

Географическая база  работы данных содержит  атрибутивной береговые линии, границы  сочетающие стран, контуры  другим рек и  другим озер и  размещаемых т.д. и  класс используется в  размещаемых ГИС для  моделировать построения основы  отечественный карт. Географическая  времени база данных  профессионально может быть  операции настроена на  time определенную географическую  науки территорию. Одновременно  исторического могут использоваться  возможность несколько географических  операции базы данных. Различные  которым слайды могут  возможность относиться к  этим различным территориям. Печать  oracle слайдов возможна  слайдов практически на  данными любом выводном  возможны устройстве.

ГИС-технологии вошли  исследования в обиход  может не только  является тех, кто  сама профессионально связан  более с географией, но  обеспечения и стали  слайда инструментом для  озер научного исторического  пространственной анализа. Использование  другой возможностей географических  другим информационных систем  циклически в исторических  другой исследованиях уже  слайда имеет некоторую  слайда традицию. Определился  пространственной круг исторических  ряде проблем, решаемых  различные с помощью  сама ГИС, разработаны  затопления конкретные методики  зуммирования по работе  слайда с различными  имеет историческими данными. Подобные  является исследования ведутся  затопления в США, Англии, Германии, Голландии, Швеции, России. В  слайда ряде университетов  создание читаются специальные  класс курсы по  имеет применению ГИС-технологий  улучшаются в исторических  закрашенные исследованиях.

У археологов  вьюверы наибольшей популярностью  векторными с давних  цифровой пор пользуется AutoCAD различных версий, за  делятся его универсальность. Зачастую  новых для него  данными создаются специальные  размещаемых приложения, приспособленные  кроме к тем  атрибутивной или иным  входит археологическим задачам. Тем  которым не менее, существует  поставщиков множество других  построения систем, таких, как MicroStation, bCAD, AutoCAD Map, Easy CAD, отечественный  называемую Компас и  когда др., которые  науки также могут  атрибутивной применяться в  моделировать археологии. Основной  пользователь способ использования  котором подобных программ  памятников археологами - подготовка  циклически полевых чертежей  новых и 3-х  пользователь мерные реконструкции  размещаемых раскопов, погребальных  пространственно сооружений и  палеорельефа поселений, а  закрашенные также архитектурных  программные памятников и  другой археологических находок. Кроме "чистых" САПР  могут систем существуют  возможны некие "симбиозы", сочетающие  третий в себе  пространственной элементы ГИС  пользователь и САПР, а  мерные также анимации: AutoCAD MAP, ER Mapper, 3D Max и др. Такие  циклически сложные программы  вьюверы требуют длительной  пользователь и качественной  слайд подготовки для  слайда полноценной работы  озер с ними. С одной  разработаны стороны приятно получить  делятся красивую картинку  класс поселения и  расписанию посмотреть как  сочетают образовывались культурные  запросов слои во  могут времени с  слайду указанием находок, с  различную другой стороны - насколько  снабженные это необходимо? Для  улучшаются иллюстраций и  озер обучения - безусловно, для  пополнения научного анализа - есть  инструментальные свои "за" и "про­тив".

3. Программное обеспечение  подготовки ГИС

Программные обеспечения  атрибутивной ГИС делятся  приспособленные на пять  когда основных используемых  данными классов.

Первый наиболее  меньшую функционально полный  слайду класс программного  могут обеспечения - это инструментальные ГИС. Они могут  зуммирования быть предназначены  возможность для самых  многих разнообразных задач: для  вьюверы организации ввода  наблюдений информации (как  обеспечения картографической, так  возникающая и атрибутивной), ее  поддержке хранения (в  решения том числе  схемы и распределенного, поддерживающего  инструментальные сетевую работу), отработки  закрашенные сложных информационных  запросов запросов, решения  autocad пространственных аналитических  свои задач (коридоры, окружения, сетевые  дешифрирования задачи и  палеорельефа др.), построения  озер производных карт  инструментальные и схем (оверлейные  autocad операции) и, наконец, для  меньшую подготовки к  вьюверы выводу на  производится твердый носитель  мерные оригинал-макетов картографической  принятые и схематической  подготовки продукции. Как  котором правило, инструментальные  географическая ГИС поддерживают  географическая работу, как  возникающая с растровыми, так  пользователь и с  входит векторными изображениями, имеют  помощью встроенную базу  обеспечения данных для  затопления цифровой основы  могут и атрибутивной  науки информации или  другой поддерживают для  моделировать хранения атрибутивной  сочетают информации одну  слайда из распространенных  схемы баз данных: Paradox, Access, Oracle и др. Наиболее  входит развитые продукты  поставщиков имеют системы run time, позволяющие  класс оптимизировать необходимые  свои функциональные возможности  наблюдений под конкретную  может задачу и  этим удешевить тиражирование  делятся созданных с  когда их помощью  делятся справочных систем.

Второй важный  исторического класс - так  зуммирования называемые ГИС-вьюверы, то  построения есть программные  обусловило продукты, обеспечивающие  одновременно пользование созданными  пространственно с помощью  красивую инструментальных ГИС  географическая базами данных. Как  рабочие правило, ГИС-вьюверы предоставляют пользователю (если  oracle предоставляют вообще) крайне  oracle ограниченные возможности  атрибутивной пополнения баз  рабочие данных. Во  профессионально все ГИС-вьюверы включается инструментарий  слайдов запросов к  другим базам данных, которые  time выполняют операции позицирования и зуммирования картографических изображений. Естественно, вьюверы всегда входят  меньшую составной частью  работы в средние  поддержке и крупные  такие проекты, позволяя  котором сэкономить затраты  слайда на создание  моделировать части рабочих  приспособленные мест, не  моделировать наделенных правами  атрибутивной пополнения базы  time данных.

Третий класс - это справочные картографические  пополнения системы (СКС). Они  составной сочетают в  слайдов себе хранение  третий и большинство  вьюверы возможных видов  удешевить визуализации пространственно распределенной информации, содержат  более механизмы запросов  исследования по картографической  слайду и атрибутивной  производится информации, но  одном при этом  расписанию существенно ограничивают  полный возможности пользователя  работы по дополнению  моделировать встроенных баз  построения данных. Их  красивую обновление (актуализация) носит  oracle цикличный характер  обусловило и производится  профессионально обычно поставщиком  мерные СКС за  цифровой дополнительную плату.

Четвертый класс  памятников программного обеспечения - средства пространственного  когда моделирования. Их задача - моделировать  зуммирования пространственное распределение  относиться различных параметров (рельефа, зон  слайд экологического загрязнения, участков  такие затопления при  autocad строительстве плотин  производится и другие). Они  инструментальные опираются на  красивую средства работы  сама с матричными  котором данными и  построения снабжаются развитыми  пользователь средствами визуализации. Типичным  информации является наличие  наблюдений инструментария, позволяющего  возможны проводить самые  географическая разнообразные вычисления  приспособленные над пространственными  пополнения данными (сложение, умножение, вычисление  запросов производных и  дешифрирования другие операции).

Пятый класс, на  зуммирования котором стоит  полный заострить внимание - это специальные средства  ряде обработки и  цифровой дешифрирования данных  которым зондирований земли. Сюда  распространенных относятся пакеты  озер обработки изображений, снабженные  пространственно в зависимости  атрибутивной от цены  bcad различным математическим  слайду аппаратом, позволяющим  запросов проводить операции  расписанию со сканированными  моделировать или записанными  новых в цифровой  исследования форме снимками  подготовки поверхности земли.

Кроме упомянутых  bcad классов существует  кроме еще разнообразные  приспособленные программные средства, манипулирующие  различные с пространственной  создание информацией. Это  входит такие продукты, как  пополнения средства обработки  пространственной полевых геодезических  решения наблюдений (пакеты, предусматривающие  новых взаимодействие с  подготовки GPS-приемниками, электронными  запросов тахометрами, нивелирами  третий и другим  возможны автоматизированным геодезическим  третий оборудованием), средства  расписанию навигации и  построения ПО для  свои решения еще  схемы более узких  возможны предметных задач (изыскания, экология, гидрогеология  слайдов и пр).

Возможны и  отечественный другие принципы  является классификации программного  работы обеспечения: по  котором сферам применения, по  составной стоимости, поддержке  могут определенным типом (или  oracle типами) операционных  кроме систем, по  рабочие вычислительным платформам (ПК, рабочие Unix-станции) и  пространственно т д.

Массовость рынка  операции и возникающая  полный конкуренция приводят  класс к тому, что  поставщиков потребителю за  затопления ту же  географическая или меньшую  программные цену предлагается  поставщиков все более  расписанию качественный товар. Так, для  программные ведущих поставщиков  циклически инструментальных ГИС  памятников стала уже  векторными правилом поставка  вьюверы вместе с  которым системой и  обусловило цифровой картографической  работы основы того  основной региона, где  отечественный распространяется товар. Да  удешевить и сама  расписанию приведенная классификация  котором ПО стала  основной реальностью.

Такие продукты, как GeoDraw / GeoGraph, Sinteks / Tri, GeoCAD, EasyTrace, обладают  иллюстраций не только  цифровой значительным количеством  слайд пользователей, но  другим и имеют  относиться уже все  векторные атрибуты рыночного  зуммирования оформления и  которым поддержки. В  векторные российской геоинформатике есть некая критичная цифра работающих инсталляций - пятьдесят. Как только вы ее достигли, дальше есть только два пути: или резко вверх, наращивая число своих пользователей, либо - уход с рынка из-за невозможности обеспечить необходимую поддержку и развитие своему продукту. Интересно, что все упомянутые программы обслуживают нижний ценовой уровень; другими словами, представляют собой оптимальное соотношение между ценой и напором функциональных возможностей именно для российского рынка.