Контрольная работа по дисциплине: «Введение в геоинформационные системы»

Линейные объекты представляются как одномерные в нашем координатном пространстве. Такими "одномерными" объектами могут быть дороги, реки, границы, изгороди, любые другие объекты, у которых один из геометрических параметров существенно больше другого. Масштаб, при котором мы наблюдаем эти объекты, опять же, обусловливает порог, при пересечении которого мы можем считать эти объекты не имеющими ширины. Как вы знаете, реки, дороги, изгороди имеют два измерения при близком рассмотрении. Но чем дальше мы от них, тем более тонкими они становятся. Постепенно они становятся такими тонкими, что оказывается возможным представить их себе как линейные объекты. Другие линии, такие как политические границы, вообще не имеют ширины. В действительности, эти линии даже не являются материальными сущностями, а возникают как следствие политических соглашений.

Для линейных объектов, в  отличие от точечных, мы можем указать пространственный размер простым определением их длины. Кроме того, поскольку они не занимают единственное местоположение в пространстве, мы должны знать, по меньшей мере, две точки - начальную и конечную - для описания местоположения линейного объекта в пространстве. Чем сложнее линия, тем больше точек нам потребуется для указания точного ее расположения. Опираясь не геометрию, мы можем также определять формы и ориентации линейных объектов.

Объекты, рассматриваемые  с достаточно близкого расстояния, чтобы иметь и длину и ширину, называются областями или площадными объектами. Примеры областей, или "двухмерных" объектов, включают территории, занимаемые двором, городом или целым континентом. При определении местоположения области в пространстве мы обнаруживаем, что ее граница является линией, которая начинается и кончается в одной и той же точке. Помимо указания местоположения областей через использование линий, мы можем себе представить теперь три характеристики: как и для линий, мы можем указывать их форму и ориентацию, а теперь еще и величину площади, которую область занимает.

Добавление нового измерения, высоты, к площадным объектам позволяет  наблюдать и фиксировать поверхности. Хотя мы можем рассматривать дом  с близкого расстояния и описывать  его в терминах его общей длины и ширины, нам часто нужно знать, сколько в нем этажей. В таком случае нам нужно рассматривать дом не как плоскую область, а как трехмерный объект, имеющий длину, ширину и высоту. Поверхности окружают нас повсюду. Холмы, долины, гряды гор, скалы и множество других образований могут описываться указанием их местоположения, занимаемой площади, ориентации, и теперь, с добавлением третьего измерения, их высот. Поверхности состоят из бесконечного числа точек со значениями высот. Они непрерывны, поскольку эти точки распределены без разрывов по всей поверхности, что показано на рисунке 3.

 

Рис. 3. Непрерывные и дискретные поверхности.

 

В действительности, поскольку высота трехмерного объекта меняется от точки к точке, мы можем также измерять величину изменения высоты с перемещением от одного края до другого. Имея такую информацию, мы можем определить объем материала в выбранном образовании. Возможность таких вычислений весьма полезна, когда нам нужно узнать, сколько воды содержится в водоёме или сколько материала (пустой породы) лежит поверх угольного пласта.

 

Задание №70

Применение  ГИС для мониторинга пожароопасных районов

 

Лесные пожары наносят  огромный ущерб народному хозяйству страны. Ущерб, наносимый лесными пожарами – это не только сгоревшая древесина и затраты связанные с тушением и обслуживанием пожаров, это и нарушение экологических функций леса (кислородопроизводящей, санитарно-гигиенической, водо-охранной и др.). Это и нарушение жизнедеятельности лесных насаждений и снижение их продуктивности, это и полное уничтожение огнем лесных массивов, это и нарушение функционирования многих отраслей народного хозяйства, это и уничтожение лесной фауны, нередки случаи и гибели людей.

Географическая Информационная Система (ГИС) мониторинга лесных пожаров - это система сбора, хранения, отображения  и распространения пространственно-координированных данных о горимости лесов, условия  возникновения и развития лесных пожаров, их воздействии на окружающую природную среду, а также интеграции и анализа этих данных. Основное назначение ГИС - информационная поддержка принятия решений в системе охраны леса и управления лесными пожарами.

Функциональная структура  ГИС мониторинга лесных пожаров определяется перечнем задач учета, планирования, оперативного регулирования, контроля и анализа, решаемых в рамках общей системы управления охраной лесов. ГИС включает в себя пять подсистем:

1. Оценки и прогноза пожарной опасности в лесах;
2. Мониторинга процессов возникновения и развития лесных пожаров;
3. Мониторинга процессов предупреждения, обнаружения и  ликвидации лесных пожаров;
4. Интеллектуальной поддержки управленческих решений;
5. Оценки последствий лесных пожаров и результатов функционирования системы  охраны леса.

С точки зрения периодичности  обновления, информация в ГИС мониторинга  лесных пожаров подразделяется на условно  постоянную, сезонную и оперативную. Условно постоянные данные обновляются  реже одного раза в год. (например, характеристика лесного фонда, границы административного деления территории, топографическое описание местности, природное районирование). Сезонные данные изменяются один или несколько раз в течение года. К ним могут быть отнесены данные для долгосрочных и среднесрочных прогнозов пожарной  опасности по условиям погоды, данные о границах структурных подразделений охраны лесов, данные о ресурсах системы охраны. Оперативные данные изменяются с частотой один или несколько раз в сутки (например, текущая и прогнозная метеоинформация, данные о возникающих и действующих лесных пожарах, о дислокации сил и средств по ликвидации лесных пожаров).

Вся информация накапливается  в банке данных, структура которого существенно зависит от рассматриваемого уровня ГИС и образует совокупность атрибутивных данных, цифровых карт и спутниковых изображений. Фактологическая (атрибутивная) составляющая банка данных ГИС включает данные о лесных пожарах, метеорологические данные, данные о ресурсах службы охраны, данные о лесах и нормативно-справочную информацию.

Сейчас в банке данных ГИС есть сведения о каждом пожаре, зарегистрированном на охраняемой территории ЛФ России в период с 1969г. по 1998г., что  представляет собой основу для ведения  ежегодно обновляемого архива для ретроспективного анализа горимости лесов. Информация по каждому пожару включает свыше 40 показателей, которые характеризуют его местоположение, условия и причину загорания, время и способ обнаружения пожара, длительность его распространения до локализации, время и способ тушения, размеры и структуру пройденной огнем площади.

Оперативные данные о  лесных пожарах содержат информацию о каждом крупном (площадью от 25 га в  Европейской части и от 200 га в  Азиатской части России) пожаре и  интегральные характеристики горимости  лесов за каждый день пожароопасного сезона на уровне субъектов Федерации.

База метеорологических  данных формируется на основе оперативной (фактической и прогнозной) информации Гидрометеоцентра России. Эта информация используется для оценки и прогноза степени пожарной опасности в  лесах по условиям погоды и построения соответствующих оперативных карт.

База данных о ресурсах службы охраны лесов содержит информацию о людских и материальных ресурсах и предназначена для решения  задач их учета, оптимального размещения по охраняемой территории, эффективного решения транспортных задач.

Картографическая часть банка данных ГИС включает цифровые карты следующих основных типов: топографическая основа, административное деление, производственная организация территории.

В составе банка данных федеральной ГИС предусмотрено  использование топографических основ (базовых карт) двух масштабных уровней. Базовая цифровая карта обзорного уровня соответствует по содержанию и генерализации масштаба 1:8000000 и показывает речную сеть и крупные водоемы, основные железные и автомобильные дороги, крупные населенные пункты.

Базовая карта обзорно-топографического уровня создана на основе цифровой карты мира масштаба 1:1000000 (DCW) и включает информацию о гидрографии, рельефе, дорожной сети, населенных пунктах, гражданских  и военных аэропортах, коммуникациях.

 

 

 

 

 

Задание №80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Берлянт А.М. Геоинформационное картографирование. – М.: МГУ, 1997.
2. Взаимодействие картографии и геоинформатики. Под ред. А.М. Берлянта, О.Р. Мусина. – М.: Научный мир, 2000.
3. Государственный стандарт Российской Федерации. «Геоинформационное картографирование. Пространственные данные, цифровые и электронные карты. Общие требования» (ГОСТ 50828-95). – М.: ИПК, изд-во стандартов, 1996.
4. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы. Основы.: пер. с англ. – М.: Дата+, 1999.
5. Журкин И. Г., Шайтура С. В. Геоинформационные системы. — М., «КУДИЦ-ПРЕСС», 2009.
6. Королев Ю.А. Общая геоинформатика. – М.: Дата+, 2001.
7. Лютый А.А. Язык карты: сущность, система, функция. – М.: ИГАН СССР, 1988.