L'utilisation du SIG pour résoudre différents problèmes, dans différents schémas organisationnels et avec différentes exigences, conduit à différentes approches du processus de conception du SIG.

Le processus de conception d'un SIG comporte cinq étapes principales.

1. Analyse du système décisionnel. Le processus commence par identifier tous les types de décisions qui nécessitent des informations. Les besoins de chaque niveau et domaine fonctionnel doivent être pris en compte.

2. Analyse exigences en matière d'information. Il détermine le type d’informations nécessaires pour prendre chaque décision.

3. Agrégation des décisions, c'est-à-dire regroupement de tâches qui nécessitent des informations identiques ou se chevauchant de manière significative pour prendre des décisions.

4. Conception du processus de traitement de l'information. Sur à ce stade en développement système réel collecte, stockage, transmission et modification d'informations. Les capacités du personnel à utiliser la technologie informatique doivent être prises en compte.

5. Conception et contrôle du système. L'étape la plus importante est la création et la mise en œuvre du système. Les performances du système sont évaluées à partir de différentes positions et des ajustements sont effectués si nécessaire. Tout système aura des défauts et doit donc être rendu flexible et adaptable.

Les technologies de géoinformation sont conçues pour automatiser de nombreuses opérations à forte intensité de main-d'œuvre qui nécessitaient auparavant de grandes quantités de temps, d'énergie, de coûts psychologiques et autres de la part des humains. Cependant, différentes étapes de la chaîne technologique se prêtent à une automatisation plus ou moins grande, qui peut dépendre dans une large mesure de la formulation correcte des tâches initiales.

Tout d'abord, il s'agit de la formulation d'exigences concernant les produits d'information utilisés et les documents de sortie obtenus à la suite du traitement. Cela peut inclure des exigences relatives à l'impression de cartes, de tableaux, de listes et de documents ; à la recherche de documents, etc. En conséquence, un document doit être créé avec nom de code"Liste générale des données d'entrée."

L'étape suivante consiste à déterminer les priorités, l'ordre de création et les principaux paramètres (couverture territoriale, couverture fonctionnelle et volume de données) du système créé. Ensuite, les exigences relatives aux données utilisées sont établies, en tenant compte des possibilités maximales de leur utilisation.

CONFÉRENCE 10. CONCEPT ET EXIGENCES SIG

Types de SIG

Un système d'information géographique (SIG) est un système de gestion, d'analyse et d'affichage d'informations géographiques. Les informations géographiques sont représentées comme une série d'ensembles de données géographiques qui modélisent l'environnement géographique à travers des structures de données simples et généralisées. Le SIG comprend des ensembles outils pour travailler avec des données géographiques.

Le système d'information géographique prend en charge plusieurs vues pour travailler avec des informations géographiques :

1. Vue d'une géodatabase : un SIG est une base de données spatiale contenant des ensembles de données qui présentent des informations géographiques en contexte. modèle général Données SIG ( objets vectoriels, rasters, topologie, réseaux, etc.)

2. Type de géovisualisation : le SIG est un ensemble cartes intelligentes et d'autres vues qui montrent des objets spatiaux et les relations entre les objets à la surface de la Terre. Peut être construit différents types cartes, et elles peuvent être utilisées comme « fenêtres sur une base de données » pour prendre en charge les requêtes, l’analyse et l’édition des informations.

3. Type de géotraitement : le SIG est un ensemble d'outils permettant d'obtenir de nouveaux ensembles de données géographiques à partir d'ensembles de données existants. Les fonctions de traitement des données spatiales (géotraitement) extraient des informations des ensembles de données existants, leur appliquent des fonctions analytiques et écrivent les résultats dans de nouveaux ensembles de données dérivés.

Dans le logiciel ESRI ® ArcGIS ®, ces trois types de SIG sont représentés par un catalogue (un SIG comme ensemble d'ensembles de géodonnées), une carte (un SIG comme vue de carte intelligente) et une boîte à outils (un SIG comme ensemble d'ensembles de géodonnées). outils de traitement des données spatiales). Tous font partie intégrante d'un SIG à part entière et sont utilisés dans une plus ou moins grande mesure dans toutes les applications SIG.

Riz. 1.

Vue de la géodatabase

Le SIG est un type particulier de base de données sur le monde qui nous entoure : une base de données géographique (géodatabase). Au cœur du SIG se trouve une base de données structurée qui décrit le monde d'un point de vue géographique.

Donne moi brève revue Quelques principes clés importants pour comprendre les géodatabases.

Représentation géographique

Lors de la création d'une conception de géodatabase SIG, les utilisateurs déterminent la manière dont les différentes entités seront représentées. Par exemple, les parcelles de terrain sont généralement représentées par des polygones, les rues par des axes centraux, les puits par des points, etc. Ces entités sont regroupées en classes d'entités, dans lesquelles chaque ensemble a une représentation géographique unique.

Chaque ensemble de données SIG fournit une représentation spatiale de certains aspects du monde qui nous entoure, notamment :

· Ensembles ordonnés d'objets vectoriels (ensembles de points, lignes et polygones)

· Ensembles de données raster tels que des modèles numériques d'élévation ou des images

· Réseaux spatiaux

Topographie du terrain et autres surfaces

· Ensembles de données d'enquête

· D'autres types de données tels que des adresses, des noms de lieux, des informations cartographiques

SIG pour les enseignants	Partie 1 : Introduction au SIG
	Objectif : Comprendre ce qu'est un SIG et à quoi il sert. Mots clés : SIG, Ordinateur, Cartes, Données, Systèmes d'information, Espace, Analyse

Revoir:

Tout comme nous utilisons éditeur de texte pour travailler avec des ensembles de mots et préparer des documents, nous pouvons utiliser Application SIG pour travailler avec des ensembles informations spatiales sur l'ordinateur. SIG signifie " Système d'Information Géographique" Tout SIG se compose des éléments interconnectés suivants :

• Données numériques– des informations géographiques que vous visualisez et analysez à l’aide de matériel et de logiciels.
• Matériel– les ordinateurs utilisés pour stocker, afficher et traiter les données.
• Logiciel– logiciels d'ordinateur exécutable sur matériel et vous permettant de travailler avec des données numériques. Le logiciel qui fait partie d'un système d'information géographique est appelé une application SIG.

Avec une application SIG, vous pouvez ouvrir des cartes numériques sur votre ordinateur, créer de nouvelles informations spatiales et les ajouter à la carte, préparer des cartes imprimables adaptées à vos besoins et effectuer une analyse spatiale.

Vous trouverez ci-dessous un exemple simple d'utilisation du SIG. Imaginez qu'une entreprise de soins de santé note le lieu de résidence et la date de visite de chaque patient traité :

Longitude	Latitude	Maladie	date
26.870436	-31.909519	Grippe	13/12/2008
26.868682	-31.909259	Grippe	24/12/2008
26.867707	-31.910494	Grippe	22/01/2009
26.854908	-31.920759	Rougeole	11/01/2009
26.855817	-31.921929	Rougeole	26/01/2009
26.852764	-31.921929	Rougeole	10/02/2009
26.854778	-31.925112	Rougeole	22/02/2009
26.869072	-31.911988	Grippe	02/02/2009
26.863354	-31.916406	Varicelle	26/02/2009

Le tableau montre que les cas de rougeole surviennent en janvier et février. L'emplacement du domicile de chaque patient est indiqué dans le tableau sous forme de latitude et de longitude. En utilisant ces données dans une application SIG, nous pouvons rapidement obtenir plus de détails sur les modèles de maladies :

Figure 1 : Exemple montrant les dossiers des patients dans une application SIG. Il est facile de constater que les patients atteints de rougeole vivent à proximité les uns des autres.

En savoir plus sur le SIG :

Le SIG est relatif nouvelle zone connaissances, remontant aux années 1970. Auparavant, les systèmes informatisés n'étaient disponibles que pour grandes entreprises et des universités dotées d'équipements coûteux. Aujourd’hui, toute personne possédant un ordinateur personnel ou un ordinateur portable peut utiliser les applications SIG. Au fil du temps, les applications SIG sont également devenues plus faciles à utiliser : auparavant, elles nécessitaient une formation approfondie ; désormais, tout le monde peut commencer à utiliser les SIG pour ses besoins quotidiens. Comme décrit ci-dessus, les SIG sont plus que de simples logiciels : ils couvrent tous les aspects de la gestion et de l'utilisation des géodonnées numériques. Dans ce tutoriel, nous parlerons principalement des applications SIG.

Qu'est-ce qu'une application SIG (logiciel) ?

Vous pouvez voir un exemple de ce à quoi cela ressemble Application SIG, ci-dessus dans la figure 1. Les applications SIG sont des programmes informatiques avec des interface utilisateur contrôlé par la souris et le clavier. L'application contient un menu principal en haut de la fenêtre (« Fichier », « Édition », etc.), qui, lorsqu'on clique avec la souris, affiche le panneaux de commande. Les commandes permettent d'indiquer à l'application SIG exactement ce que vous voulez faire. Par exemple, vous pouvez utiliser le menu pour envoyer une commande permettant d'ajouter un nouveau calque à la liste d'affichage.

Figure 2 : Le menu de l'application ouvert par la souris affiche un ensemble d'options, dont chacun est une commande exécutable.

Barres d'outils(des rangées de petites icônes avec des commandes pouvant être lancées d'un clic de souris) sont généralement situées directement sous le menu principal et fournissent accès rapide aux fonctions les plus fréquemment utilisées.

Figure 3 : Les barres d'outils offrent un accès rapide aux fonctions fréquemment utilisées. Survoler une icône généralement
appelle une info-bulle avec une description de la fonction correspondante.

Une fonctionnalité couramment utilisée dans une application SIG est l'affichage couches cartographiques. Les couches cartographiques sont stockées sous forme de fichiers sur disque ou dans une base de données. En règle générale, chaque couche cartographique correspond à des caractéristiques spécifiques du monde réel, telles qu'une couche routière représentant un réseau routier.

Lorsque vous ouvrez une couche dans une application SIG, elle apparaît dans zones cartographiques.

La zone de la carte affiche une représentation graphique de votre couche. Lorsque vous ajoutez plusieurs couches à une carte, elles se chevauchent. Les figures 4 à 7 montrent une carte avec plusieurs couches ajoutées. Caractéristique importante cartes – navigation, y compris le zoom avant, le zoom arrière et le déplacement de la carte.

Figure 4 : Couche de villes ajoutée Sur la carte.	Figure 5 : Ajout de la couche Écoles Sur la carte.
Figure 6 : Couche les chemins de fer, ajouté à la carte.	Figure 7 : Couche de rivières ajoutée Sur la carte.

Contrairement aux cartes papier, les cartes ouvertes dans les applications SIG peuvent être modifiées après leur création. Vous pouvez modifier la forme et la couleur des légendes des couches de carte. Par exemple, si nous reprenons la carte de la figure 7 et changeons sa légende, cela la changera complètement. apparence, comme le montre la figure 8. La légende joue un rôle important dans la façon dont nous lisons les cartes, et elles sont rapides et faciles à modifier dans une application SIG.

Figure 8 : Vous pouvez facilement modifier la symbologie dans une application SIG – un moyen d'afficher des données sur une carte.

Une autre caractéristique commune des applications SIG est légende de carte. La légende de la carte contient une liste de couches cartographiques chargées dans l'application SIG. Contrairement à une légende de carte papier, une légende dans une application SIG offre la possibilité de réorganiser les couches, de les masquer et de créer des groupes de couches. En faisant glisser les couches avec la souris, vous pouvez modifier l'ordre dans lequel elles sont dessinées sur la carte électronique. Dans les figures 9 et 10, la légende de la carte est affichée sur le côté gauche de la fenêtre de l'application SIG. En modifiant l'ordre des couches, les rivières apparaissent au-dessus des routes, plutôt que l'inverse.

Installation d'une application SIG sur votre ordinateur :

Il existe de nombreuses applications SIG disponibles. Certains incluent des outils avancés et hautement spécialisés et coûtent des dizaines de milliers de dollars par licence. Parallèlement, il existe un certain nombre d'applications SIG gratuites. Le choix de la demande dépend de vos finances et de vos préférences personnelles. L'application utilisée dans ce didacticiel est Quantum GIS, également connue sous le nom de QGIS. Quantum GIS est entièrement gratuit et vous pouvez le copier et le partager avec autant de personnes que vous le souhaitez. Si vous avez reçu ce manuel en formulaire imprimé, il doit être accompagné d'une copie de QGIS. Sinon, vous pouvez visiter http://qgis.org et télécharger une copie gratuite.

Géodonnées :

Maintenant que nous savons ce que sont les SIG et les applications SIG, parlons-en géodonnées. Les données sont une certaine information. Les informations que nous utilisons dans les SIG sont généralement géoréférencées. Rappelez-vous l’exemple ci-dessus des données d’une entreprise de soins de santé. Pour stocker les dossiers des patients, un tableau du type suivant a été créé :

Longitude	Latitude	Maladie	date
26.870436	-31.909519	Grippe	13/12/2008

Les colonnes de longitude et de latitude contiennent données géographiques (spatiales). Le nom et la date de la maladie sont données non spatiales. Une fonction courante du SIG est d'établir une connexion entre le premier et le second. Essentiellement, une application SIG peut stocker une multitude d’informations sur chaque emplacement, contrairement à une carte papier, dont les capacités sont limitées. Par exemple, le sexe et l’âge des patients peuvent être facilement saisis dans le tableau en question. En ajoutant une couche de localisation des patients à une application SIG, vous pouvez définir son affichage en fonction de l'âge ou du type de maladie, ou d'un autre attribut du patient souhaité, alors qu'une carte papier n'affichera qu'un seul attribut. Ainsi, avec une application SIG, nous pouvons modifier l'apparence de notre carte en fonction des informations non spatiales associées à des emplacements spécifiques.

Les systèmes SIG fonctionnent avec de nombreux types de données. Données vectorielles sont stockées dans la mémoire de l'ordinateur sous la forme de séquences de paires de coordonnées (X,Y). Les données vectorielles sont utilisées pour représenter des points, des lignes et des zones (polygones). La figure 11 montre les différents types de données vectorielles exposées dans une application SIG. Les données vectorielles seront abordées plus en détail plus loin dans ce didacticiel.

Figure 11 : Données vectorielles utilisées pour la représentation points (ville), lignes (rivières) et polygones (limites de district).

Données raster stocké sous forme de grille de valeurs. De nombreux satellites orbitent autour de la Terre et les photographies qu'ils produisent sont des images raster qui peuvent être visualisées dans une application SIG. L'une des principales différences visibles entre les données raster et les données vectorielles est que lorsque vous zoomez trop près d'une image raster, celle-ci est constituée de carrés (voir figures 12 et 13). Chacun de ces carrés constitue une cellule distincte de la grille de données qui constitue l'image raster. Les données raster seront abordées plus en détail plus loin dans ce didacticiel.

Figure 12 : Image satellite – exemple typique données raster. Cette photo montre des montagnes.		Figure 13 : Les mêmes données, mais cette fois avec plus approchant. La structure en grille de l'image est visible.

Qu'avons-nous appris ?

Consolidons le matériel que nous avons appris :

• SIG est un système de matériel, de logiciels et de géodonnées.
• Application SIG vous permet de visualiser les géodonnées et constitue une partie importante du SIG.
• Une application SIG comprend généralement Menu principal, barres d'outils, zone de la carte Et légende.
• Les données géographiques utilisées dans une application SIG sont trame Et vecteur.
• Données géographiques peut être combiné avec données non spatiales.

Essayez-le vous-même !

Voici quelques exemples de tâches pratiques pour vos étudiants :

• Décrivez le concept du SIG à vos élèves, comme dans ce manuel. Demandez-leur de citer 3 raisons pour lesquelles il est préférable d'utiliser un SIG plutôt que d'utiliser des cartes papier. Vous trouverez ci-dessous des exemples de réponses :
  • Une application SIG vous permet de créer de nombreuses cartes différentes basées sur les mêmes données ;
  • Le SIG est super outil la visualisation, qui vous permet de regarder votre carte à différentes échelles ;
  • La création de cartes papier nécessite beaucoup de travail et même leur visualisation prend beaucoup de temps. Le SIG peut stocker de très grandes quantités de données et rend le processus de recherche des emplacements souhaités simple et rapide.

• Considérez comment les données raster des satellites sont utilisées. Par exemple:
  • Lors de catastrophes naturelles, les données raster peuvent montrer les zones touchées. Par exemple, une image satellite récente prise lors d’une inondation permet de localiser les personnes dont les maisons ont été submergées.
  • Parfois, les gens nuisent à l’environnement, par exemple en stockant des produits chimiques dangereux qui tuent les plantes et les animaux. Grâce aux données satellitaires, nous pouvons surveiller ces problèmes.
  • Les urbanistes utilisent les données raster des satellites pour identifier de nouveaux développements et planifier les infrastructures.

Si vous n'avez pas d'ordinateur :

De nombreux sujets abordés dans ce manuel peuvent être visualisés à l'aide d'un appareil de projection et de transparents car... ils représentent une superposition similaire de couches d’informations. Cependant, une bonne compréhension du SIG s’obtient toujours mieux à l’aide d’un ordinateur.

56. Systèmes d'information géographique(SIG).

Concept de géo systèmes d'information Oh

Les systèmes d'information géographique (SIG) sont des systèmes automatisés dont les fonctions principales sont la collecte, le stockage, l'intégration, l'analyse et la visualisation graphique sous forme de cartes ou de diagrammes de données spatio-temporelles, ainsi que les informations d'attributs associées sur les objets présentés dans le SIG.

Les SIG sont apparus dans les années 1960-1970. à l'intersection des technologies de traitement de l'information dans les systèmes de gestion de bases de données et de visualisation de données graphiques dans les systèmes de conception assistée par ordinateur (CAO), de production automatisée de cartes et de gestion de réseau. L'utilisation intensive des SIG a commencé au milieu des années 90. XXe siècle À cette époque, des ordinateurs personnels puissants et relativement bon marché sont apparus et les logiciels sont devenus plus accessibles et plus compréhensibles.

Les sources de données pour créer un SIG sont :

Matériel cartographique (cartes topographiques et géographiques générales, cartes des divisions administratives-territoriales, plans cadastraux, etc.). Étant donné que les données obtenues à partir des cartes sont référencées spatialement, elles sont utilisées comme couche de base SIG ;

Données de télédétection (RSD), principalement des matériaux reçus d'engins spatiaux et de satellites. En télédétection, les images sont obtenues et transmises à la Terre à partir d'équipements d'imagerie situés sur différentes orbites. Les images résultantes sont différentes différents niveaux visibilité et détail de l'affichage des objets du milieu naturel dans plusieurs gammes spectrales (gammes visible et proche infrarouge, infrarouge thermique et radio). Grâce à cela, un large éventail de problèmes environnementaux sont résolus grâce à la télédétection. Les méthodes de télédétection comprennent également des relevés aériens et terrestres, ainsi que d'autres méthodes sans contact, telles que les relevés hydroacoustiques de la topographie des fonds marins. Les matériaux issus de ces enquêtes fournissent des informations à la fois quantitatives et qualitatives sur divers objets de l'environnement naturel ;

Résultats des mesures géodésiques au sol, effectuées par niveaux, théodolites, stations totales électroniques, récepteurs GPS, etc. ; - les données des services statistiques de l'État pour divers secteurs de l'économie nationale, ainsi que les données des postes d'observation de mesure fixes (données hydrologiques et météorologiques, informations sur la pollution environnement etc).

Données littéraires (publications de référence, livres, monographies et articles contenant des informations diverses sur certains types d'objets géographiques). Dans les SIG, un seul type de données est rarement utilisé, il s'agit le plus souvent d'une combinaison de diverses données pour n'importe quel territoire.

Classification des systèmes d'information géographique.

Les systèmes SIG sont développés et utilisés pour résoudre des problèmes scientifiques et appliqués de conception d'infrastructures, de planification urbaine et régionale, d'utilisation rationnelle des ressources naturelles, de surveillance des situations environnementales, ainsi que pour prendre des mesures rapides dans des situations d'urgence, etc. De nombreux problèmes survenant dans la vie ont a donné lieu à la création de différents SIG, qui peuvent être classés selon les critères suivants :

Par fonctionnalité : - SIG polyvalent et complet ;

SIG spécialisé, axé sur la résolution d'un problème spécifique dans n'importe quel domaine ;

Systèmes d'information et de référence à usage domestique et d'information et de référence. La fonctionnalité du SIG est également déterminée par le principe architectural de sa construction :

Les systèmes fermés n'ont pas de capacités d'extension, ils sont capables de remplir uniquement l'ensemble des fonctions clairement définies au moment de l'achat ; - les systèmes ouverts se distinguent par leur facilité d'adaptation et leurs capacités d'extension, puisqu'ils peuvent être complétés par l'utilisateur lui-même à l'aide d'un dispositif spécial (langages de programmation intégrés).

Selon la couverture spatiale (territoriale), les SIG sont divisés en global (planétaire), national, régional, local (y compris municipal).

Par orientation thématique-problème - gestion géographique générale, environnementale et environnementale, sectorielle (ressources en eau, foresterie, géologique, tourisme, etc.).

Selon la méthode d'organisation des données géographiques - SIG vectoriel, raster, vectoriel-raster.

Composants de base des systèmes d'information géographique.

Les principaux composants du SIG comprennent : le support technique (matériel) et logiciel, le support informationnel.

Moyens techniques est un ensemble de matériel utilisé dans le fonctionnement du SIG. Ceux-ci comprennent un poste de travail ( Ordinateur personnel), dispositifs d'entrée/sortie d'informations, dispositifs de traitement et de stockage de données, télécommunications.

Le poste de travail est utilisé pour gérer le fonctionnement du SIG et effectuer des processus de traitement de données basés sur des opérations informatiques et logiques. Les SIG modernes sont capables de traiter rapidement d’énormes quantités d’informations et de visualiser les résultats.

La saisie des données s'effectue à l'aide de divers moyens et méthodes techniques : directement à partir du clavier, à l'aide d'un numériseur ou d'un scanner, via des systèmes informatiques externes. Les données spatiales peuvent être obtenues à partir d'instruments de topographie électroniques, à l'aide d'un numériseur ou d'un scanner, ou à l'aide d'instruments photogrammétriques.

Des dispositifs de traitement et de stockage des données sont intégrés à l'unité système informatique, qui comprend un processeur central, RAM, périphériques de stockage ( disques durs, supports de stockage magnétiques et optiques portables, cartes mémoire, clés USB, etc.). Dispositifs de sortie de données – moniteur, traceur, traceur, imprimante, qui fournissent une représentation visuelle des résultats du traitement des données spatio-temporelles.

Logiciel– logiciel pour la mise en œuvre des fonctionnalités SIG. Il est divisé en logiciels de base et d'application.

Le logiciel de base comprend : les systèmes d'exploitation (OS), les environnements logiciels, les logiciels réseau, les systèmes de gestion de bases de données, ainsi que des modules de gestion des entrées et des sorties de données, un système de visualisation de données et des modules pour effectuer une analyse spatiale.

Les logiciels d'application comprennent des logiciels conçus pour résoudre des problèmes spécialisés dans un domaine spécifique. Ils sont implémentés sous forme de modules (applications) et d'utilitaires (outils auxiliaires) distincts.

Prise en charge des informations– un ensemble de tableaux d'informations, de systèmes de codage et de classification des informations. Une caractéristique du stockage des données spatiales dans le SIG est leur division en couches. L'organisation multicouche d'une carte électronique, avec un mécanisme flexible de gestion des couches, vous permet de combiner et d'afficher beaucoup grande quantité informations que sur une carte ordinaire.

(Tout est habituel ici. Point par point.)

AGENCE FÉDÉRALE POUR L'ÉDUCATION

État établissement d'enseignement formation professionnelle supérieure

"Université polytechnique d'État de Saint-Pétersbourg"

INSTITUT DE GESTION ET TECHNOLOGIE DE L'INFORMATION

(branche) de l'Université polytechnique d'État de Saint-Pétersbourg à Cherepovets

(IMIT SPbSPU)

Département de gestion

Résumé sur le thème « Systèmes de géoinformation »

Complété par l'étudiant gr. 0,182

Professeur Shutikova

Tcherepovets

INTRODUCTION

Le système d'information géographique - ou SIG - est Système d'ordinateur, vous permettant d'afficher des données sur une carte électronique. Les cartes créées à l'aide du SIG peuvent facilement être qualifiées de cartes d'une nouvelle génération. Les cartes SIG peuvent être utilisées pour cartographier non seulement des données géographiques, mais également statistiques, démographiques, techniques et bien d'autres types de données et leur appliquer diverses opérations analytiques. Le SIG a la capacité unique de révéler des relations et des tendances cachées qui sont difficiles, voire impossibles, à remarquer à l'aide de cartes papier traditionnelles. Nous voyons une nouvelle signification de haute qualité de nos données, et non un ensemble mécanique de pièces individuelles.

Une carte électronique créée dans le SIG est soutenue par un puissant arsenal d'outils analytiques, de riches outils de création et d'édition d'objets, ainsi que des bases de données, des périphériques de numérisation, d'impression spécialisés et autres. solutions techniques, via Internet - et même des images spatiales et des informations satellitaires.

Le système SIG comprend cinq éléments clés :

· matériel. Il s'agit de l'ordinateur qui exécute le SIG. Actuellement, le SIG fonctionne sur divers types plates-formes informatiques, des serveurs centralisés aux serveurs individuels ou en réseau ordinateurs de bureau;

· logiciel . Contient les fonctions et les outils nécessaires au stockage, à l'analyse et à la visualisation des informations géographiques. Ces produits logiciels comprennent : des outils pour saisir et manipuler des informations géographiques ; système de gestion de base de données (SGBD ou SGBD); des outils pour prendre en charge les requêtes spatiales, l'analyse et la visualisation ;

· données. Les données de localisation spatiale (données géographiques) et les données tabulaires associées peuvent être collectées et produites par l'utilisateur lui-même, ou achetées auprès de fournisseurs sur une base commerciale ou autre. Dans le processus de gestion des données spatiales, un SIG intègre les données spatiales avec d'autres types et sources de données, et peut également utiliser le SGBD utilisé par de nombreuses organisations pour organiser et maintenir les données dont elles disposent ;

· les artistes. Les utilisateurs du SIG peuvent être à la fois des spécialistes techniques qui développent et entretiennent le système, et des employés ordinaires que le SIG aide à résoudre les affaires et les problèmes quotidiens courants ;

· méthodes.

2. Histoire du SIG

Période pionnière (fin des années 1950 - début des années 1970)

Recherche de possibilités fondamentales, domaines frontaliers de la connaissance et de la technologie, développement de l'expérience empirique, d'abord projets majeurs et travaux théoriques.

· L'émergence de l'électronique des ordinateurs(ordinateur) dans les années 50.

· L'émergence des numériseurs, des traceurs, affichages graphiques et d'autres périphériques dans les années 60.

· Création d'algorithmes logiciels et de procédures pour afficher graphiquement des informations sur des écrans et utiliser des traceurs.

· Création de méthodes formelles d'analyse spatiale.

· Création d'un logiciel de gestion de base de données.

Période d'initiatives gouvernementales (début des années 1970 - début des années 1980)

Le soutien du gouvernement au développement stimulé par les SIG travail expérimental dans le domaine des SIG basés sur l'utilisation de bases de données de réseaux routiers :

· Systèmes automatisés la navigation.

· Systèmes d'élimination des déchets urbains et des ordures.

· Mouvement Véhicule dans les situations d'urgence, etc.

Période de développement commercial (début des années 1980 - aujourd'hui)

Un vaste marché pour divers outils logiciels, le développement de SIG de bureau, l'élargissement de la portée de leur application grâce à l'intégration avec des bases de données non spatiales, l'émergence applications réseau, l'émergence d'un nombre important d'utilisateurs non professionnels, de systèmes prenant en charge ensembles individuels Données sur ordinateurs séparés, ouvrant la voie à des systèmes prenant en charge les géodatabases d'entreprise et distribuées.

Période d'utilisation (fin des années 1980 - aujourd'hui)

La concurrence accrue entre les producteurs commerciaux de services technologiques de géoinformation donne des avantages aux utilisateurs de SIG ; la disponibilité et « l'ouverture » des logiciels permettent l'utilisation et même la modification de programmes, l'émergence de « clubs » d'utilisateurs, de téléconférences, de groupes d'utilisateurs géographiquement séparés mais liés, et besoin accru de géodonnées, début de la formation de l'infrastructure mondiale de l'information géographique.

SIG en Russie

Les plus répandus en Russie sont produits logiciels ArcGIS et ArcView d'ESRI, la famille de produits GeoMedia d'Intergraph et MapInfo Professional de Pitney Bowes MapInfo.

D'autres produits logiciels de développement national et étranger sont également utilisés : Bentley's MicroStation, IndorGIS, STAR-APIC, Zulu, DoubleGIS, etc.

3. Perspectives du SIG

GeoDesign est une étape évolutive dans le développement du SIG. Il est très important pour le processus d'aménagement et de développement des territoires, notamment dans le domaine de l'aménagement du territoire et de la protection de l'environnement, mais il est largement demandé dans presque tous les autres domaines appliqués et scientifiques. Par exemple, cette méthodologie sera largement utilisée dans commerce de détail pour ouvrir de nouveaux magasins et fermer les anciens, par des ingénieurs civils pour placer des infrastructures telles que des routes aux endroits les plus appropriés, par des organisations de services publics dans l'agriculture, la foresterie et la gestion de l'eau, par les forces de l'ordre, par les sociétés énergétiques, par l'armée et bien d'autres. Cette approche renforcera encore l'importance du SIG, en le portant au-delà description simple le monde « tel qu'il est » dans le sens du développement et de la mise en œuvre de concepts pour créer l'avenir, en intégrant la pensée géographique (spatiale) dans tous les domaines de nos activités.

L'avenir appartient aux technologies SIG avec éléments intelligence artificielle basé sur l’intégration de SIG et de systèmes experts. Les avantages d’une telle symbiose sont évidents : système expert contiendra les connaissances d’un expert dans un domaine particulier et peut être utilisé comme système de décision ou de conseil.

L'état actuel des nouvelles géotechnologies informatiques est déterminé par de larges programmes gouvernementaux, les investissements étrangers visant à généraliser l'utilisation des photographies aériennes et images satellites, cartes numériques,visualisation de base de données.

Le SIG urbain du futur permettra non seulement de recevoir sur demande des informations sémantiques sur les objets sur la carte, mais aussi de prédire le développement du territoire, permettra aux dirigeants de la ville d'élaborer des options pour les décisions politiques, la construction éventuelle de un nouveau quartier de la ville, etc. Parallèlement, le SIG et le système modélisation par simulation pourra montrer aux urbanistes comment les charges seront redistribuées dans les réseaux publics de la ville, la puissance des flux de circulation, comment le prix de l'immobilier évoluera en fonction de la construction d'autoroutes supplémentaires ou de la construction d'un nouveau centre commercial dans une zone particulière .

Conclusion

DANS ce moment Les systèmes SIG sont parmi les plus dynamiques et les plus intéressants en termes de commercialisation, avec leur interface conviviale et l'énorme quantité d'informations qu'ils contiennent, ce qui les rend indispensables dans un monde en constante accélération.

À l'heure actuelle, en Russie, environ 200 organisations sont engagées dans le développement et la mise en œuvre de systèmes SIG ; la création d'un cadastre foncier nous permettra de construire d'autres cartes thématiques basées sur ses cartes et de les compléter avec un contenu d'attributs approprié, ce qui permettra à nos systèmes de rivaliser avec les modèles occidentaux.

Avec un plus grand développement accès mobile au réseau via divers appareils Les systèmes SIG utilisant des images satellite couplés à une modélisation tridimensionnelle permettront même à un utilisateur ordinaire de naviguer sur n'importe quel terrain sans aucun problème et de tirer pleinement parti de ces systèmes. information nécessaire juste en posant une question.

Un système d'information géographique (SIG) est un système d'information qui assure la collecte, le stockage, le traitement, l'accès, l'affichage et la diffusion de données spatiales.

Les données spatiales sont des données sur des objets spatiaux sous forme numérique.

En fonction de la couverture territoriale, ils distinguent les SIG globaux (planétaires) (SIG global), les SIG sous-continentaux, les SIG nationaux, ayant souvent le statut d'État, les SIG régionaux (SIG régional), les SIG sous-régionaux et les SIG locaux ou locaux (SIG local).

Les SIG varient Domaine modélisation de l'information : SIG urbain, ou SIG municipal (SIG urbain), SIG environnemental (SIG environnemental), tourisme, etc.

Combineur SIG intégré (IGIS) Fonctionnalité Systèmes SIG et de traitement d'images numériques pour les données de télédétection dans un environnement intégré unique. La technologie SIG combine les opérations de bases de données traditionnelles, telles que les requêtes et l'analyse statistique, avec les avantages d'une visualisation riche et d'une analyse géographique (spatiale) qu'offre une carte. Ces capacités distinguent le SIG des autres systèmes d'information et fournissent des opportunités uniques pour son application dans un large éventail de tâches. La création de cartes et l’analyse géographique ne sont pas quelque chose de complètement nouveau. Cependant, la technologie SIG automatise la procédure d’analyse et de prévision.

Le SIG comprend les principaux composants : matériel, logiciels, données

Matériel En général, il s'agit d'un ordinateur personnel, soit séparé, soit inclus dans un réseau informatique.

Logiciel SIG contient les fonctions et les outils nécessaires au stockage, à l'analyse et à la visualisation des informations géographiques (spatiales). Les principaux composants du logiciel sont : des outils de saisie et d'informations géographiques, un SGBD, des outils de prise en charge des requêtes spatiales, de l'analyse et de la visualisation ; graphique personnalisé

Données La localisation spatiale (données géographiques) et les données tabulaires associées peuvent être collectées et produites par l'utilisateur lui-même, ou achetées auprès de fournisseurs sur une base commerciale ou autre. Dans le processus de gestion des données spatiales, un SIG intègre les données spatiales avec d'autres types et sources de données.

Le SIG peut fonctionner avec deux types de données très différents : vecteur et raster.

Dans un modèle vectoriel les informations sur les points et les lignes sont codées et stockées sous forme d'ensemble Coordonnées X,Y(dans les SIG modernes, une troisième coordonnée spatiale Z et une quatrième, par exemple une coordonnée temporelle, sont souvent ajoutées). L'emplacement d'un point (objet ponctuel), par exemple une pierre significative, est décrit par une paire de coordonnées (X, Y). Les entités linéaires telles que les routes, les rivières ou les pipelines sont stockées sous forme d'ensembles de coordonnées X,Y. Les entités polygonales, telles que les bassins versants des rivières, les parcelles de terrain ou les zones de service, sont stockées sous la forme d'un ensemble fermé de coordonnées.

Le modèle vectoriel est particulièrement utile pour décrire des objets discrets et est moins adapté pour décrire des propriétés en constante évolution, telles que la densité de population ou l'accessibilité des objets.

Modèle raster optimal pour travailler avec des propriétés continues. Image raster est un ensemble de valeurs pour des composants élémentaires individuels (cellules), il est similaire à une carte ou une image numérisée. Les SIG modernes peuvent fonctionner avec des modèles de données vectorielles et raster.

Un SIG stocke des informations sur le monde réel sous la forme d'un ensemble de couches thématiques agrégées en fonction de l'emplacement géographique. Cette approche simple mais très flexible a prouvé sa valeur pour résoudre une variété de problèmes du monde réel : suivi du mouvement des véhicules et des matériaux, cartographie détaillée des conditions réelles et des activités planifiées, et modélisation de la circulation atmosphérique mondiale.

Toute information géographique contient des informations sur la localisation spatiale, qu'il s'agisse d'une référence à des coordonnées géographiques ou autres, ou de liens vers une adresse, un code postal, l'identifiant d'un terrain ou d'une forêt, le nom d'une route ou d'une borne kilométrique sur une autoroute, etc.

Lorsque vous utilisez de tels liens pour détection automatique emplacement ou emplacements du ou des objets, une procédure appelée géocodage.

Avec son aide, vous pouvez rapidement déterminer et voir sur la carte où se trouve l'objet ou le phénomène qui vous intéresse, comme la maison dans laquelle vit un client d'une agence de voyage ou l'organisation dont vous avez besoin, un endroit mémorable où un événement historique a eu lieu et les informations disponibles à ce sujet, quel itinéraire est le plus facile et arrivez plus rapidement au point ou au domicile dont vous avez besoin, etc.

Pour de nombreux types d’opérations spatiales, le résultat final est une représentation des données sous la forme d’une carte ou d’un graphique. Une carte est un moyen très efficace et informatif de stocker, présenter et transmettre des informations géographiques (référencées spatialement). Cartes antérieures ont été créés pour durer des siècles. Les SIG fournissent de nouveaux outils étonnants qui élargissent et font progresser l’art et la science de la cartographie. Avec son aide, la visualisation des cartes elles-mêmes peut être facilement complétée par des documents de rapport, des images tridimensionnelles, des graphiques, des tableaux, des diagrammes, des photographies et d'autres moyens, par exemple multimédia.

La capacité du SIG à effectuer des recherches dans des bases de données et à effectuer des requêtes spatiales a permis à de nombreuses entreprises de gagner des millions de dollars.

Exemple

82 500 $ ont été consacrés à la création d'un système d'information géographique à vocation touristique pour la ville de Pinawa et ses environs (Canada). Sur 3 ans, le système a généré 5 000 000 $ de revenus.

Aujourd'hui, l'industrie touristique des pays de la CEI ne peut pas se vanter d'énormes succès dans le domaine du SIG : les villes centrales de Moscou et de Saint-Pétersbourg ont obtenu certains résultats.

Les informations y sont cependant présentées sous un seul angle : carte électronique sans référence au temps réel, c'est-à-dire qu'il est introuvable sur la carte Grand Théâtre recevez immédiatement une liste des représentations du jour, une photo de la façade, ou au moins des liens vers son site officiel.

Actuellement, dans le monde, le SIG est étroitement associé à technologies satellitaires pour la navigation (détermination de la localisation de l'utilisateur sur une carte électronique).

Systèmes similairesà l'étranger sont créés pour les opérateurs touristiques du tourisme extrême.

Exemple d'utilisation

Dans le SIG, vous pouvez saisir une carte sur laquelle seront tracées les plus grandes stations balnéaires avec lesquelles l'entreprise coopère, saisir des plans de ces territoires, des bâtiments, des informations sur la qualité du service, des photographies de chambres, des plages, des noms de plats originaux de locaux cuisine colorée, etc. En donnant accès à de telles informations via Internet, une agence de voyages SIG ou une station balnéaire aura un énorme avantage sur les autres vendeurs de ce type de service. Ou vous pouvez publier un fragment d'une photographie aérienne d'une zone historique, sur laquelle sont marqués des lieux intéressants. En cliquant sur les endroits marqués, l'utilisateur a la possibilité d'obtenir des informations complètes sur cet objet avec textes et photographies.