Введення
Ведення народного господарства країни неможливо без детального вивчення її території. Сучасна техніка геодезичних і знімальних робіт забезпечує отримання точної топографічної карти, характеризує географічний ландшафт з його основним елементам. Ця карта, крім безпосереднього обслуговування народногосподарських потреб, дає ще основу для вивчення країни в геологічному, гідрогеологічному, грунтовому, ботанічному та інших відносинах. На основі цієї карти складаються різні загальногеографічні і спеціальні карти.
У науках про Землю інформаційні технології породили геоінформатику і географічні інформаційні системи (ГІС). Будь ГІС представляє з себе систему для збору, зберігання, аналізу і представлення картографічної інформації. Геоінформаційні системи можуть включати природну, біологічну, культурну, демографічну або економічну інформацію.
Для використання в ГІС дані повинні бути перетворені в відповідний цифровий формат. Процес перетворення даних з паперових карт в комп'ютерні файли називається оцифруванням. В сучасних ГІС цей процес може бути автоматизований застосуванням сканерна технології, що особливо важливо при виконанні великих проектів. Якщо обсяг робіт невеликий, можна вводити дані з допомогою дигитайзера. Багато дані вже переведені у формати, безпосередньо сприймані ГІС-пакетами.
ГІС зберігає інформацію про реальний світ у вигляді набору тематичних шарів, які об'єднані на основі географічного положення.
ГІС може працювати з двома істотно розрізняються типами даних - векторними і растровими. У векторній моделі інформація про точках, лініях і полігонах кодується і зберігається у вигляді набору координат X і Y.
Растрова модель оптимальна для роботи з безперервними властивостями. Растрове зображення являє собою набір значень для окремих елементарних складових (осередків). Воно подібно відсканованої карті або зображенні. Вся досліджувана територія розбивається на елементи регулярної сітки або комірки. Кожна комірка містить тільки одне значення. Вона є просторово заповненою, оскільки будь-яке місце розташування на досліджуваній території відповідає осередку растра, іншими словами, растрова модель оперує елементарними місцями розташування. У більшості растрових моделей даних найменшою одиницею є квадрат або прямокутник. Такі одиниці відомі як сітка, матриця або піксел. Безліч осередків утворює решітку, растр, матрицю.
Бурхливий розвиток геоінформатики породжує чимало додатків, в яких використовується та чи інша цифрова модель рельєфу (ЦМР) земної поверхні. Переважна кількість таких додатків, наприклад, прогноз повеней, забезпечення безпеки польотів, об'ємне уявлення карти на екрані комп'ютера і т.п., вимагають по можливості найбільш точних моделей. Найчастіше вимоги по точності ЦМР можна задовольнити, створюючи моделі на основі цифрових топографічних карт відповідного масштабу, що містять інформацію про рельєф у вигляді ізоліній, відміток висот, відміток урізу води і т.п. Процес створення моделі рельєфу (в тріангуляційних або матричному вигляді) по цифрових даними такого типу в даний час добре вивчений і реалізований в багатьох ГІС-пакетах.
Цифрова модель рельєфу, ЦМР - це засіб цифрового представлення 3-мірних просторових об'єктів (поверхонь, рельєфів) в вигляді тривимірних даних як сукупності висотних відміток або відміток глибин і інших значень апплікат (координати Z) в вузлах регулярної мережі з утворенням матриці висот, нерегулярної трикутної мережі або як сукупність записів горизонталей (ізогіпс, ізобати) або інших ізоліній.
Метою дипломного проекту є розробка програмного модуля обробки і відображення картографічної інформації на цифровій карті місцевості.
У процесі дипломного проектування вирішуються наступні завдання:
- огляд технологій і систем ГІС;
- системне та функціональне проектування програмного модуля;
- розробка програмного модуля з використанням середовищ програмування Visual C + + 6.0, Qt 3.3.3;
- проведення тестування програмного модуля;
- розробка керівництва користувача програмного модуля;
- техніко-економічне обгрунтування;
- розробка розділу з охорони праці.
геоінформаційний програмування модуль система
1. Огляд геоінформаційних систем
1.1 Поняття про геоінформаційних системах і технологіях
Створення карт і географічний аналіз не є чимось абсолютно новим. Технології ГІС надають новий, більш відповідний сучасності, більш ефективний, зручний і швидкий підхід до аналізу проблем і вирішення завдань, що стоять перед людством в цілому, і конкретною організацією або групою людей, зокрема. Вони автоматизують процедуру аналізу та прогнозу. До початку застосування ГІС лише деякі системи володіли мистецтвом узагальнення та повноцінного аналізу географічної інформації з метою обгрунтованого прийняття оптимальних рішень, заснованих на сучасних підходах і засобах.
Основна відмінність ГІС від просто інформаційної системи в тому що, ГІС - інформаційна система, що забезпечує збір, зберігання, обробку, доступ, відображення і розповсюдження просторово координованих (Просторових) і атрибутивних даних. ГІС містить дані про просторових об'єктах у формі їх цифрових уявлень (векторних, растрових), включає відповідний задачам набір функціональних можливостей ГІС, в яких реалізуються операції геоінформаційних технологій, підтримується програмним, апаратним, інформаційним, нормативно-правовим, кадровим і організаційним забезпеченням. ГІС розрізняються предметною областю інформаційного моделювання, наприклад, міські ГІС, або муніципальні ГІС, природоохоронні ГІС, серед них особливе найменування, як особливо широко поширені, отримали земельні інформаційні системи. Проблемна орієнтація ГІС визначається розв'язуваними в ній завданнями (науковими та прикладними), серед них інвентаризація ресурсів (в тому числі кадастр), аналіз, оцінка, моніторинг, управління і планування, підтримка прийняття рішень. Інтегровані ГІС суміщають функціональні можливості ГІС і систем цифрової обробки зображень (даних дистанційного зондування) в єдиній інтегрованому середовищі. Просторово-часові ГІС оперують просторово-часовими даними. Реалізація геоінформаційних проектів, створення ГІС в широкому сенсі слова, включає етапи: дослідження, техніко-економічне обгрунтування, оцінку співвідношення В«витрати/прибутокВ», системне проектування ГІС, тестування на невеликому територіальному фрагменті, створення дослідного зразка, впровадження ГІС в експлуатацію та використання. Наукові, технічні, технологічні та прикладні аспекти проектування, створення і використання ГІС вивчаються наукою геоінформатики.
Хоча більшість ГІС переважно використовуються управління об'єктами на порівняно великих територіях, однак, вони можуть бути застосовані і підприємствами, які мають на своєму балансі будівлі, споруди, інженерні комунікації. Для таких систем добре підходять корпоративні ГІС. Завдання будь-якої корпоративної системи - знизити витрати роботи за рахунок наведення порядку в тому, з чим до цього працювали на папері, прискорити доступ до інформації, автоматизувати проведення розрахунків, які на комп'ютері виробляються, природно, швидше і з меншою ймовірністю виникнення помилки, ніж на папері. Для отримання кращих результатів такі системи повинні мати інтелектуальними властивостями.
Працююча ГІС включає в себе п'ять ключових складових: апаратні засоби, програмне забезпечення, дані, виконавці та методи [1].
Апаратні засоби, які використовуються в ГІС - це комп'ютер, на якому запущена ГІС та засоби введення-виведення просторової інформації (дигітайзери, плоттери і ін). В даний час ГІС працюють на різних типах комп'ютерних платформ, від централізованих серверів до окремих або зв'язаних мережею настільних комп'ютерів.
Програмне забезпечення ГІС містить функції та інструменти, необ...
