Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Конкурс'
Цель: Поиск концепций, направленных на развитие общества высокой культуры и уровня социальной компетентности, формирующих мотивационную среду граждан...полностью>>
'Документ'
Целями освоения дисциплины «Математические основы макроэкономики» являются: выработка у студентов навыков использования математических методов при ан...полностью>>
'Документ'
Курс взаимосвязан с дисциплинами гуманитарного, социального и экономического цикла («История», «Психология») и профессионального цикла («История куль...полностью>>
'Документ'
Яна Постолова – 0.09. 005 y=3x y=log3x y=x а) Графики функций y=log3x и y=3x симметричны друг другу относительно прямой y=x....полностью>>

Высшее профессиональное образование основы геоинформатики вдвух книгах

Главная > Книга
Сохрани ссылку в одной из сетей:

ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

ОСНОВЫ ГЕОИНФОРМАТИКИ

В двух книгах Книга 2

Под редакцией проф. В.С.ТИКУНОВА

Допущено

Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по специальности 013100 «Экология» и направлению 511100 «Экология и природопользование»

Москва academ'a

2004

УДК 91(075.8) ББК 26.8я73 O-75

Авторы:

Е.Г.Капралов, А.В.Кошкарев, В.С.Тикунов, А.А.Аширов,

Ю.Б.Баранов, В.Д.Гайдуков, В.В.Глазырин, В.В.Грошев,

С.С.Замай, С.В.Ершов, А.Б.Кияшко, М.Я.Козлов, С.А.Миллер,

В.А.Охонин, В.И.Пырьев, В.Н.Семин, Б.Б.Серапинас,

А.В.Симонов, К.Г.Стафеев, Д.А.Старостенко, А.С.Степаненко,

А.Ф.Сурнин, С. В.Трибунский, С.А. Цымбал, О.Э.Якубайлик

Рецензенты:

акад. РАН, д-р техн. наук, проф. В. Г. Бондур (Московский

государственный университет геодезии и картографии);

д-р техн. наук, проф. Д.В.Лисицкий (зав. кафедрой картографии

Сибирской государственной геодезической академии); д-р геогр. наук, проф. В. 3. Макаров (зав. кафедрой физической географии и ландшафтной экологии Саратовского государственного университета)

Основы геоинформатики: В 2 кн. Кн. 2: Учеб. пособие для O-75 студ. вузов / Е.Г.Капралов, А.В.Кошкарев, В.С.Тикунов и др.; Под ред. В.С.Тикунова. — М.: Издательский центр «Ака­демия», 2004. — 480 с, [8] с. цв. ил.: ил.

ISBN 5-7695-1444-2

В учебном пособии освещены общие вопросы геоинформатики, функциональные возможности географических информационных систем (ГИС), принципы проектирования, аппаратно-программные средства реализации, интеграции данных и технологий, особенности интеллек­туализации ГИС и систем поддержки принятия решений и др. Особое внимание уделено блокам моделирования и визуализации данных, а также прикладным аспектам геоинформатики с изложением опыта использования ГИС и анализом литературы.

Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специ­альности «Экология».

УДК 91(075.8) ББК 26.8я73

ISBN 5-7695-1444-2 (кн. 2) ISBN 5-7695-1716-6

© Коллектив авторов, 2004

© Образовательно-издательский центр «Академия», 2004

© Оформление. Издательский центр «Академия», 2004

ПРЕДИСЛОВИЕ

Вторая книга настоящего пособия является логическим про­должением первой книги, в которой рассмотрены основы геоин­форматики. В ней читатели познакомятся с ближайшим окруже­нием геоинформатики, методами реализации ГИС-проектов и ос­новными областями применения ГИС-технологий. Изложение начинается с раздела, характеризующего требования и этапность геоинформационной системы. Разработка любой ГИС — это слож­ный процесс, включающий определение ее целей, задач, решае­мых с помощью системы, структуры системы, организации дан­ных, подбора программного обеспечения, а также создание орга­низационных механизмов накопления и использования инфор­мации и т.п. Наибольший объем раздела занимает обзор самых распространенных аппаратных и программных средств. Вкратце про­анализированы организационные аспекты и инфраструктура про­странственных данных (ИПД). Изложение одной из наиболее при­мечательных и многообещающих тенденций развития приклад­ной геоинформатики на рубеже веков еще раз иллюстрирует боль­шую интегрирующую и системообразующую роль геоинформаци­онных технологий в пространственно-информационном обустрой­стве крупных территорий. Национальные инициативы ряда стран рассматриваются как часть более общего процесса глобализации геоинформационных ресурсов и индустрии, обозначенной в про­екте Глобальной ИПД.

Далее рассмотрены способы интеграции методов дистанцион­ного зондирования и спутникового позиционирования в геоин­формационной среде. Охарактеризованы сетевые технологии и комплексные мультимедийные системы в трех ипостасях: как идея, т.е. способ хранения, организации и передачи информации раз­личного типа; как оборудование, которое позволяет работать с информацией различной природы и доставлять ее потребителю, и, наконец, как продукт, составленный из данных всевозможных типов, объединенных некоей общей идеей и представляющий интерес для конечного пользователя.

Следующие четыре главы посвящены аспектам интеллектуали­зации геоинформатики. ГИС все чаще стали применяться в каче­стве инструментария, позволяющего более объективно принимать решения в самых разных областях человеческой деятельности, что привело к интеллектуализации геоинформатики. Геоинформатика

3

стала также средством получения новых знаний в ряде наук. В дан­ных главах прежде всего рассмотрены экспертные системы и ней-росети. Важнейшее практическое приложение методов искусст­венного интеллекта происходит через формирование систем поддержки принятия решений. Они позволяют обеспечить моде­лирование альтернативных решений на разных этапах принятия решений, их анализ и выбор вариантов, удовлетворяющих по­ставленным условиям. В пособии охарактеризованы атласные ин­формационные системы для комплексных исследований террито­рий и разработки сценариев их развития.

В завершающих главах книги освещены разнообразные приклад­ные аспекты геоинформатики. Читатели познакомятся с прило­жениями ГИС-технологий к различным предметным областям — геологии, земельному кадастру, лесной отрасли, экологии, му­ниципальному управлению, эксплуатации инженерных коммуни­каций, деятельности силовых структур. Для студента-эколога эти аспекты важны, поскольку именно в указанных областях ставятся и решаются наиболее сложные и наукоемкие задачи, шлифуется инструментарий и закладываются «точки роста» новых геоинфор­мационных идей, и самое главное — сможет реализоваться в пол­ной мере потенциал эколога-профессионала, которому в первую очередь адресована книга. Здесь же дается характеристика наибо­лее известных региональных геоинформационных проектов.

Далее анализируется рынок геоинформационных продуктов и услуг. Экспансия ГИС-технологий в 80-х годах прошлого века по­родила геоинформационную индустрию и геоинформационный рынок, достаточно четко сегментированный и чрезвычайно ди­намичный. Появилась профессия «геоинформатик». Профессиона­лов различной специализации в области ГИС готовят тысячи ву­зов, геоинформационное образование стало гарантом успешного трудоустройства выпускников и их карьеры в сфере геоинформа­ционно-геотелекоммуникационного бизнеса.

Учебное пособие снабжено словарем терминов, поясняющим значение базовых понятий геоинформатики и смежных с нею от­раслей знаний. Значительная часть словарного материала заим­ствована из учебно-справочного пособия «Понятия и термины гео­информатики и ее окружения» [А.В.Кошкарев, 2000] и «Толкового словаря основных терминов геоинформатики» [Геоинформатика..., 1999] и воспроизведена в переработанном и отредактированном виде. Введены термины, ранее не зафиксированные словарями. Заголовочные термины словарных статей снабжены их синонима­ми и английскими эквивалентами.

Материал между авторами распределяется следующим образом: предисловие — А.В.Кошкарев, В.С.Тикунов; гл. 7 — Е.Г.Капра­лов, В.С.Тикунов; гл. 8 и 20 — Е.Г.Капралов; гл. 9 — Ю.Б.Баранов, Е. Г. Капралов; гл. 10 — А В. Кошкарев; гл. 11 — Ю. В. Баранов; гл. 12 —

4

Б.Б.Серапинас; гл. 13 — А.В.Симонов; гл. 14 — В.Н.Семин, В.С.Тикунов; гл. 15 — В.В.Глазырин, В.С.Тикунов, О.Э.Якубай-лик; гл. 16 — С. С. Замай, В.А.Охонин, О.Э.Якубайлик; гл. 17 — В.И.Пырьев; гл. 18 — В.С.Тикунов; подразд. 19.1 — К.Г.Стафеев; 19.2 — В.Д.Гайдуков, С.А.Цымбал, А.Б.Кияшко, С.В.Ерошов,

A. С. Степаненко, СЧВ. Трибунский; 19.3 — Д.А.Старостенко; 19.4 —
М.Я.Козлов; 19.5 — А.Ф.Сурнин; 19.6 — А.А.Аширов; 19.7 —

B. В. Грошев; гл. 21 — С. А. Миллер; словарь терминов — А. В. Кош-
карев с участием авторов глав.

Замечания и пожелания по совершенствованию учебного по­собия Вы можете сообщить редактору книги В.С.Тикунову по адресу: 119992, Москва, МГУ, географический факультет. Тел.: (095) 939-13-39. Факс: (095) 932-88-36. Электронная почта — tikunov@

РАЗДЕЛ III ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИС

ГЛАВА 7 РАЗРАБОТКА СИСТЕМНОГО ПРОЕКТА ГИС

Основными слагаемыми ГИС являются инструментальная (ап­паратная) база, программное и организационное обеспечение (в английском языке этим понятиям соответствуют термины «hard­ware», «software» и «humanware»). Организационным аспектам в геоинформатике уделялось явно недостаточное внимание. Вместе с тем для успешной организации работы геоинформационной си­стемы недостаточно приобрести технику и нанять или переподго­товить штат; новые средства должны быть разумно интегрирова1 ны в рабочий процесс. Оценка осуществимости и стоимости юридических и политических аспектов должна включаться в про­ект ГИС наряду с оценкой целей и задач, требованиями к про­граммному и техническому обеспечению. В последнее время цены на технику упали, но качественное математическое обеспечение, данные и квалифицированный персонал остаются проблемой во многих организациях. Все эти аспекты должны учитываться уже на этапе построения модели системы.

Поскольку ГИС могут применяться для решения различных задач, в разных организационных схемах и с разными требовани­ями, подходы к разработке системного проекта могут варьировать в довольно широких пределах.

Наибольшее применение ГИС нашли в системах поддержки и принятия управленческих решений, или в информационно-уп­равляющих системах. Поэтому в этом разделе рассмотрим порядок выполнения работ по разработке системного проекта таких ГИС. Многие вопросы имеют отношение и к информационно-справоч­ным системам, и к системам для научных исследований, и т.п.

Основные функции информационно-управляющих систем (ИУС) — это планирование и контроль, которые взаимосвязаны. И для планирования, и для контроля необходима своевременная, конкретная, точная информация, эффективная по отношению к затратам на ее получение.

6

ИУС должна выдавать информацию о прошлом, настоящем и предполагаемом будущем. Она должна отслеживать все относящиеся к делу события внутри организации и вне ее. Общая цель ИУС — облегчение эффективного выполнения функций планирования, контроля и производственной деятельности.

ИУС не является единственной всеобъемлющей интегрирован­ной системой для удовлетворения всех потребностей администра­ции в информации. Цель ИУС состоит не только в том, чтобы просто выдавать и обрабатывать некоторую информацию, но и в том, чтобы эта информация была ориентирована на пользовате­ля, т.е. она должна служить потребностям тех управляющих, ко­торые ее получают.

При проектировании информационной системы нужно иметь в виду, что информационные потребности управляющих различ­ны в зависимости от их уровня в иерархии управления и от фун­кциональных обязанностей.

Виды управленческой деятельности принято делить на три ка­тегории:

  1. стратегическое планирование — процесс принятия реше­
    ний относительно целей и стратегий организации, изменения це­
    лей, использования ресурсов для достижения этих целей, выбора
    стратегий, обусловливающих получение, использование и разме­
    щение этих ресурсов;

  2. управленческий контроль — процесс, посредством которо­
    го управляющие обеспечивают получение ресурсов и их эффек­
    тивное использование для достижения общих целей;

  3. оперативный контроль — процесс обеспечения эффектив­
    ного и квалифицированного выполнения конкретных задач.

Системы, создаваемые для разных категорий управления, бу­дут различными.

В табл. 7.1 показано изменение характеристик информации, используемой в различных видах управленческой деятельности.

Одним из наиболее важных этапов разработки системного про­екта является этап разработки бизнес-плана.

Примерный состав стратегического бизнес-планах

1. Вводная часть:

  • название и адрес фирмы;

  • суть и цель проекта;

  • стоимость проекта;

  • потребность в финансах;

  • вероятный уровень секретности.

2. Анализ положения дел:

  • текущая ситуация и тенденции развития отрасли;

  • направление и задачи деятельности проекта.

3. Существо предлагаемого проекта:

— продукция (услуги, в том числе информационные) или работы;

7

Таблица 7.1

Характеристика информации в различных видах управленческой деятельности

Характеристика информации

Оперативный контроль

Управляющий контроль

Стратегическое планирование

Источник

В основном внутренний

—>

Внешний

Границы

Четко определенные, узкие

—>

Очень широкие

Уровень обобщения

Детализированный

—>

Агрегированн ы и

Временные рамки

Прошлое

—>

Будущее

Новизна

Текущая

—>

Довольно старая

Требуемая точность

Высокая

—>

Низкая

Частота использования

Очень часто

—>

Довольно редко

  • технология;

  • лицензии;

  • патентные права.

4. Анализ рынка:

  • потенциальные потребители продукции;

  • потенциальные конкуренты;

  • размер рынка и его рост;

  • оценочная доля на рынке.

5. План маркетинга:

  • цены;

  • ценовая политика;

  • каналы сбыта;

  • реклама;

  • прогноз новой продукции.

6. Производственный план:

  • производственный процесс;

  • производственные помещения;

  • оборудование;

  • программное обеспечение;

  • источники постановки информации, материалов, оборудо­
    вания и кадров исполнителей;

  • субподрядчики.

7. Организационный план:

  • форма собственности;

  • сведения о партнерах, владельцах предприятия;

  • сведения о руководящем составе;

  • организационная структура.

8

8. Оценка степени риска:

  • слабые стороны предприятия;

  • вероятность появления новых технологий;

  • альтернативные стратегии.

9. Финансовый план:

  • план доходов и расходов;

  • план денежных поступлений и выплат;

  • балансовый план;

  • точка безубыточности.
    Приложения:

  • копии контрактов, лицензий и т.п.;

  • копии документов, из которых взяты исходные данные;

  • прейскуранты поставщиков.

Этапы и правила проектирования ИУС

По мнению Рассела Акфора, процесс проектирования ИУС со­стоит из пяти основных этапов.

  1. Анализ системы принятия решений. Процесс начинается с
    определения всех типов решений, для принятия которых требует­
    ся информация. Должны быть учтены потребности каждого уров­
    ня и функциональной сферы.

  2. Анализ информационных требований. Определяется, какой
    тип информации нужен для принятия каждого решения.

  3. Агрегирование решений. Решения, для принятия которых тре­
    буется одна и та же или значительно перекрывающаяся информа­
    ция, должны быть сгруппированы в одну задачу управления.

  4. Проектирование процесса обработки информации. На данном
    этапе разрабатывается реальная система сбора, хранения, переда­
    чи и модификации информации. Должны быть учтены возможнос­
    ти персонала по использованию вычислительной техники.

  5. Проектирование и контроль за системой. Важнейший этап —
    это создание и воплощение системы, служащей для оценки выда­
    ваемой ИУС информации и позволяющей распознавать и исправ­
    лять замеченные ошибки.

Любая система будет иметь недостатки, и поэтому ее необхо­димо делать гибкой и приспособляемой. Геоинформационные тех­нологии призваны автоматизировать многие трудоемкие опера­ции, ранее требовавшие больших временных, энергетических, психологических и других затрат от человека. Однако разные эта­пы технологической цепочки поддаются большей или меньшей автоматизации. Наиболее велика роль интеллектуальных способ­ностей человека на этапе постановки задачи. Даже конечная цель всей работы во многих случаях формулируется «размыто», неод­нозначно. Специалисты по геоинформатике знают, как непросто получить от «заказчика» геоинформационной системы ясную фор-

9

мулировку того, что он хочет получить в результате всей работы, и весьма часто разработчик ГИС помогает «заказчику» в этом. «Раз­работчик» ГИС должен не только показать преимущества той или иной технологии, проиллюстрировать их ранее выполненными ра­ботами, но и постараться понять конечную и сопутствующие цели «заказчика». Здесь роль психологии может проявляться в опреде­лении семантического пространства «заказчика» и пользователя. Под семантическим пространством понимаются установленные с определенной точностью отношения («близость — удаленность», иерархия и т.д.) между понятиями, терминами, постулатами, научными пристрастиями и т.п. Семантическое пространство мо­жет быть определено и у отдельного субъекта, и у коллектива.

Как показывает опыт, хорошо спроектированная, с точки зре­ния «исполнителя», система может оказаться совершенно нера­ботоспособной, если:

  1. к процессу проектирования не были привлечены те сотруд­
    ники, которые будут впоследствии ею пользоваться. В результате си­
    стема может либо давать недостаточный для управления объем ин­
    формации, либо перегружать менеджеров излишними сведениями;

  2. персонал оказывается в основном неподготовленным к ее
    использованию. Большая часть деятельности осуществляется по
    старым технологиям, а использование системы становится допол­
    нительной нагрузкой для персонала. Обновление данных начина­
    ет отставать от требуемого ритма, и через некоторое время про­
    цессы работы системы и реального управления совсем расходятся.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования специальность (9)

    Образовательный стандарт
    Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки по специальности 351400 «ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА (по областям)» при очной форме обучения  5 лет.
  2. Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки 021900 Почвоведение

    Основная образовательная программа
    В настоящей Примерной основной образовательной программе высшего профессионального образования по направление подготовки 021900 Почвоведение (степень – бакалавр) используются следующие сокращения:
  3. Научно-образовательный центр инновационного развития железнодорожного транспорта государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

    Документ
    Наиболее оптимальным решением задач инновационного развития транспортного комплекса Российской Федерации является концентрация усилий на создании интегрированной инновационной транспортной среды через совершенствование структуры отраслевого
  4. Полное общее, начальное, среднее и высшее профессиональное образование, магистратуру, аспирантуру, докторантуру, повышение квалификации и переподготовку кадров

    Документ
    Тюменский государственный нефтегазовый университет – один из крупнейших научно-образовательных университетских комплексов России, включающий все уровни образования: среднее (полное) общее, начальное, среднее и высшее профессиональное
  5. Основная образовательная программа высшего профессионального образования по специальности 010501. 65 «Прикладная математика и информатика»

    Основная образовательная программа
    1.1.1 Основная образовательная программа высшего профессионального образования (ООП) по специальности 010501.65 «Прикладная математика и информатика» представляет собой комплект нормативных документов, определяющих цели, содержание

Другие похожие документы..