Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Ноября 2017 в 20:23, курсовая работа
Өткен ғасырдың соңында ақпараттық жүйелердің жаңа класы-географиялы ақпаратты жүйелер (ГАЖ) пайда болды. Олар табиғи ресурстарды басқару мен өндірістің көптеген түрлерін ұйымдастырудың негізгі құралына айналып отыр.
Біздің елде бұл түсінік 1992 жылы бастап кеңейе түсті. Бүгінгі таңда әртүрлі деңгейдегі геоақпараттық жобалар ұйымдастыруда құрамында мыңдаған маманы бар жүздеген ұйым жұмыс атқаруда.
Геоақпаратты жүйелердің анықтамасы көп, нақты айтқанда- бұл аймақтық деректерді жинау, сақтау, өңдеу, сараптау және шығаруға арналған копьютерлік жүйелер.
Кіріспе
Өткен ғасырдың соңында ақпараттық жүйелердің жаңа класы-географиялы ақпаратты жүйелер (ГАЖ) пайда болды. Олар табиғи ресурстарды басқару мен өндірістің көптеген түрлерін ұйымдастырудың негізгі құралына айналып отыр.
Біздің елде бұл түсінік 1992 жылы бастап кеңейе түсті. Бүгінгі таңда әртүрлі деңгейдегі геоақпараттық жобалар ұйымдастыруда құрамында мыңдаған маманы бар жүздеген ұйым жұмыс атқаруда.
Геоақпаратты жүйелердің анықтамасы көп, нақты айтқанда- бұл аймақтық деректерді жинау, сақтау, өңдеу, сараптау және шығаруға арналған копьютерлік жүйелер.
Сандық түрге келтіру- бұл деректердің аналогтық, цифрлы өзгертулер үрдісі, яғни цифрлық формаға ауыстыру. Бұл машиналық цифрлық ортада сақтау, әртүрлі цифрлаушы көмегімен жасалып, машинамен оқылатын құралдарына сақтау үшін қолайлы. Геоақпаратта, компьютерлік графикада, картографияда: аналогты графиктік және картографиялық құжаттарды цифрлық жазба формасына өзгерту, олар кеңістіктік және картографиялық құжаттарды цифрлық жазба формасына өзгерту, олар кеңістіктік нысананың векторлық көрністеріне сәйкес келеді. Сандақ карта – картографиялық қайнаркөздерін мәліметтерді фотограмметриялық өңдеуді, дистанциондық зондауды, дала түсірістерінің мәліметтерін сандық тіркеудегі немесе сандық жолмен құрылған және т.б. тәсілдерді картаның сандық үлгісі деп аталады. Сандық бейне-растр файлдары сияқты сандық тірде көрсетілген бейне.
Берілген курстық жұмыстың мақсаты - географиялық ақпараттар жүйесін меңгеру, дәлірек айтқанда MapInfo Professional бағдарламасын, негізгі анықтамалар мен ұғымдарды білу, оның жұмыс істеу ережелерімен танысу және жұмыста берген растрлық картамен нұсқаны түрлі-түсті карта жасау.
1 ГАЖ түсінігі және пайда болуы
1.1 ГАЖ түсінігі
ГАЖ дегеніміз-бұл кеңістік-үйлестіруші деректерді жинауды, сақтауды, өңдеуді, кіруді бейнелеуді және таратуды қамтамасыз ететін ақпараттық жүйе.
Топографиялық-геодезиялық жұмыстарда ГАЖ жер қыртысы мен жағдайы, орналасқан ғимараттары мен құрылыстары (жер үсті, жер асты және жерден жоғары) және жоспарға сай орналасқан басқа да элементтер туралы нақты, сенімді және өзекті материалдар мен мәліметтер (сандық, графиктік немесе басқа формада) алу үшін қолданылады. Ол территорияны тиімді шаруашылық қолдану мақсатында; нысандарды тиімді қолдану мен жою үшін, жоба алдындағы құжаттарды негіздеу үшін, жаңа нысандар салуды жобалау және салу үшін, бар нысандарды кеңейту, қайта құру және техникалық қайта қамтамасыз ету үшін қажет.
Мемлекеттік тізімдеме жасау және жұмысын қамтамасыз ету үшін (жер, қала құрылысы және т.б.), жылжымайтын мүлік нысандарын техникалық инвентаризациясын есепке алу жүйесін құру үшін, территорияны басқаруды қамтамасыз ету үшін, жылжымайтын мүлікпен азаматтық-құқықтық операцияларды өткізу үшін қажет.
ГАЖ-да топографиялық-геодезиялық қамтамасыз ету модулі бар, ол түрлі мекемелердің топографиялық-геодезиялық қызметтерінің жұмыстарын автоматтандыру үшін қолданылады.
Модульда қызметтер жиынтығы көмегімен жүйеге келтірілген кешенді жұмыстарды автоматтандыруға мүмкіндік туады. Осындай модульдің қызметтерін бірнеше топтарға бөлуге болады:
ГАЖ әртүрлі құбырларды пайдалануда, инфрақұрылымның дамуында және инженерлік-құрылыстық жұмыстарда қолданылады. Геодезия мамандары еңбек ресурстарына баға бере отырып, географиялық ақпараттық жүйелер қазіргі технологиялар жұмыс процесстеріне талдау жасайды. [1]
1.2 ГАЖ пайда болуы
Ақпараттық жүйелердің дамуымен ғылыми және өндіріс сферасына ақпараттық-есептеулік саласының соңғы жаңалықтары енгізіледі.
Геодезия қолданбалы ғылым ретінде алдыңғы қатарлы технологияларды ақпараттық жүйеде қолданылуын және өндіріске геоақпараттық жүйе және технологиялар ретінде енгізуінде шетте қалған жоқ.
Бүгінгі күні геоақпараттық жүйелер және технологиялар ұлттық мүдделерді қамтамасыз ету мақсатында әлеуметтік-экономикалық, саяси және экологиялық дамуда табиғи, өндірістік және еңбек әлеуеті салаларында ерекше орынға ие..
ГАЖ ұғымы мәліметтер қорларын басқару жүйелерінің (МҚБЖ), растрлік және векторлық графиктер редакторларының және сараптамалық құралдар мүмкіндіктерін қамтиды. Картографияда, геологияда, метеорологияда, жерге орналастыру саласында, экологияда, жергілікті басқаруда, көлік саласында, экономикада, қорғаныста және т.б. салаларда ГАЖ қолданылады.
ГАЖ дамуы өткен ғасырдың 50 жж. басталып бүгінгі күні өндірісте, күнделікті өмірде кеңінен қолданылады. ГАЖ даму кезеңдерін шартты түрде төртке бөлуге болады.
Бастапқы кезең 1950 жж. соңы мен 1970 жж. басы жатады. Осы кезде негізгі мүмкіндіктерді, шекаралас білімдер мен технологияларды зерттеу, эмпирикалық тәжірибе жинақтау, алғашқы үлкен жобалар және теоретикалық жұмыстар жүргізілген. Жердің алғашқы жасанды серігі жіберілді, 50-жж. электрондық санау машиналар пайда болды (ЭСМ), 60-жж. плоттерлерді, графикалық дисплейлерді және басқа құрылғыларды сандау пайда болды, дисплейлерде және плоттерлердің көмегімен ақпараттың графикалық көрсетілу бағдарламалық алгоритмдер және процедуралар жасалды, кеңістікті талдаудың формальдық әдістері пайда болды, мәліметтер базаларын басқару бағдарламалық құралдары жасалды. 1963-1971 жж. Р. Томлисон Канадада алғшқы ГАЖ жасап шығарған.
Мемлекеттік бастамалар кезеңі 1970 жж. – 1980 жж. басына жатады. ГАЖ мемлекеттік қолдау ГАЖ саласында қалалық желілер өтетін мәліметтер базаларын қолдануға негізделген тәжірибелік жұмыстардың өткізілуіне жағдай жасалды. Соның ішінде навигация жүйесін автоматтау, қалалық қоқыстарды шығару жүйесін ұйымдастыру, қауіпті жағдай кезінде көлік қозғалысын реттеу және т.б.
Коммерциялық даму кезеңі 1980 жж. басында бастау алып қазіргі кезге дейін жалғасын табуда. Алуан түрлі бағдарламалық құралдардың үлкен нарығы, үстел үстілік ГАЖ, тікелей мәліметтер базаларымен байланыс нәтижесінде қолданудың кеңеюі, торлық қосымшалардың пайда болуы, кәсіби емес қолданушылар санының көбеюі, жеке компьютерлердегі мәліметтерді жинау мүмкіндіктерін қолдайтын жүйелердің пайда болуы, мекемелердің қажеттіліктерін қамтамасыз ететін ГАЖ түрлерінің пайда болуы.
Қолданушы кезеңі 1980 жж. соңында басталып қазіргі кезге дейін жалғасып жатыр. Осы кезең геоинформациялық технологияларды коммерциялық жасап шығарушылар арасында жоғары бәсекелестіктің болуы ГАЖ қолданушыларына қосымша мүмкіндік берді, бағдарламалық құралдардың қол жетімділігі және «ашықтығы» бағдарламаларды қолдануға және жетілдіруге мүмкіндік берді, қолданушылық «клубтары», телеконференциялары, әр түрлі территорияда орналасқан бірақ ортақ тақырыпппен біріккен пайдаланушылар топтары пайда болуымен, геомәліметке деген сұраныстың өсуімен, әлемдік геоақпараттық инфрақұрылымның пайда болуымен ерекшеленеді.
Бүгінгі күні ГАЖ келесі классификацияға ие. Территорияның қамтылуына байланысты – ғаламдық (global GIS), субконтиненталдық, ұлттық (мемлекеттік мәртебеге ие), аймақтық (regional GIS), субаймақтық, жергілікті (local GIS). Ақпараттық модельдеу саласының пәніне байланысты – жер қойнауын пайдаланушы қалалық (муниципалды) ГАЖ (urban GIS), таулы-геологиялық ГАЖ, табиғатты қорғау ГАЖ (environmental GIS) және т.б., олардың арасында кеңінен таралған геоақпараттық жүйелері. Мәселелік бағытына қарай – алдына қойған мақсатына байланысты (ғылыми және қолданбалы), олардың арасында ресурстарды инвентаризациялау (соның ішінде кадастр), талдау, бағалау, мониторинг, басқару және жоспарлау, шешім қабылдауды қолдау деп бөлінеді.
Біріктірілген ГАЖ (integrated GIS, IGIS) және суреттерді (дистанциялық байқау мәліметтері) сандық өңдеу жүйелерінің қызметтік мүмкіндіктерін көп жағдайда бірге қолданылады. Сонымен қатар, полимасштабты немесе масштабты-тәуелсіз ГАЖ (multiscale GIS), кеңістіктік-уақыттық ГАЖ (spatio-temporal GIS) деп айырады.
Геоақпараттық жүйелер түсінігімен геоақпараттық технологиялар түсінігі тығыз байланысты. Бұл – ақпараттық технологиялардың географиялық ұйымдастырылған ақпараттарды өңдеуі. Негізгі геоақпараттық жүйелердің ерекшеліктері, оның басқа автоматтандырылған ақпараттық жүйелердің артықшылықтарын салыстырудағы оның геоақпараттық негіздемесінің бар болуын анықтайды. Яғни, сандық карталар, жер беті жайындағы қажетті ақпаратты беріп отырады. Осының барлығы жоба ретінде қарастыруға болады.
Геоақпараттық жобаларды (GIS project) іске асыру ГАЖ жасау ұғымын қамтиды және оның төмендегідей кезеңдері көрсетіледі. Жоба алдындағы зерттеулер (feasibility study), соның ішінде қолданушының талаптарын (user requirements) және ГАЖ қолданылатын бағдарламалық құралдардың қызметтік мүмкіндіктерін зерттеу, техникалық-экономикалық негіздеме, «шығын/табыс» (costs/benefits) қатынасын бағалау; ГАЖ жүйелік жобалау (GIS designing), соның ішінде тәжірибелік жоба (pilot-project) кезеңі, ГАЖ дайындау (GIS development); оны үлкен емес территориялық бөлікте немесе тестік учаскіде (test area) тестілеу, тәжірибелік үлгі немесе прототип (prototype) жасау; ГАЖ (GIS implementation) пайдалануға және қолданысқа енгізу.
Қазіргі ГАЖ заманауи ақпараттық технологиялардың алдыңғы қатарлы құрылғыларына жатады. Бір жағынан автоматтандырылған әдістерді қосады, ал екінші жағынан мәліметтерді өңдеу және ұйымдастырумен ерекшелінеді. Олар геоақпараттық жүйелерді көп мақсатты және көп көріністі жүйе ретінде анықтайды. [2]
2 Растрлық бейнелермен жұмыс жасайтын бағдарламалық өнімдер
Қазіргі кезде қолданыста американдық MaрInfo Professional, ресейлік ГеоГраф, Панорама ГАЖ, басқа да ER Mapper, ERDAS IMAGINE сияқты ГАЖ бар.
Кейінгі кезде нарықта Жер туралы ғылымда қолданылатын ГАЖ Encom Discover 5.0 бағдарламасы пайда болды. 1994 жылы пайда болғаннан бері, бұл үстел үстілік ГАЖ геологтарға маңызды құралға айналды. Ол геологиялық жиынтық деректерін дайындауда, ұңғыма жоспарын және қимылдарды құруда, берілген масштабта геологиялық символды таңбалармен сызықтық линияларды қолданып жоғары сапалы карталар шығаруда, координаттары байланған графиктерді құруда, кеңістік деректер жиынтығынан құралған метадеректерді өңдеуде және пайдалануда кеңінен қолданады. Одан басқа бірқатар ГАЖ ArcGIS ArcInfo, ArcCOGO, ArsGRID, ArcTIN, ArcNETWORK, ArcGIS Arcview атап көрсетуге болады.
Еуропа, АҚШ, Қытай, Жапония, Ресей және басқа дамыған елдер заманауи техникаларды қолданумен қатар ГАЖ мемлекет мүдделерін қамтамасыз ету мақсатында белсенді қолдануда.
ГАЖ Қазақстанда пайдалану мүмкіндігі отандық мамандардың жетіспеушілігінен, материалдық-техникалық базаның жетілмегендігінен, мемлекеттік органдарда және түрлі мекемелерде заманауи компьютерлік құрылғылардың жетіспеушілігінен шектеліп отыр. Жаңа ақпараттық технологиялар саласында шетелдік тәжірибие алмасу, шетел тілін меңгерген жоғары сапалы кәсіби мамандарды дайындау мәселесі туындап отыр.
ГАЖ геодезияда қолдану геодезиялық мәселелерді шешудің дәстүрлі әдістерімен салыстырғанда, еңбек өнімділігі мен оның тиімділігін жоғарылатады, өлшеу дәлдігін арттырады.
Қазіргі компьютерлік технологиямен бірге қарқынды даму қарсаңындағы геодезия әдістері ГАЖ мүмкіндіктерін пайдаланып, геодезиялық тапсырмаларды, яғни жасалынатын карталарды қажетті дәлдікте, тез әрі тиімді, материалдық және ақшалай шығынсыз шешуге мүмкіндік тудырды.
ГАЖ-технологиясын картографиялауда және жерге агроэкологиялық бағалау жасауға қолдану үшін сәйкесінше базалық және аппараттық қамтамасыздықты қажет етеді. Қазіргі кезде қолданылатын әртүрлі ГАЖ бағдарламалық қамтамасыздандыруларының ішінен Қазақстанда да және басқа елдерде де кеңінен қолданылатын 2 пакетті айтуға болады. Бұл ArcGIS (және оның жеңілдетілген нұсқасы ArcView) және MapInfo пакеттері. Қазіргі уақытта MapInfo бағдарламасын қолдану ұсынылады, ол түрлі ГАЖ жасауда үлкен мүмкіндіктерімен, салыстырмалы арзан бағасымен, жақсы орысшалануымен, басқа таралған ГАЖ бағдарламаларымен және Windows операциялық жүйелерімен үйлесімділігімен, жаңа нұсқаларының жиі шығуымен ерекшеленеді. ГАЖ бағдарламасынан басқа сәйкес келетін операциялық жүйе (MS Windows 2000/XP Pro және басқалары), офистік пакет (әдетте, MS Office), графикалық редактор (әдетте, Adobe Photoshop), диск жазушы бағдарлама және антивирус қажет. Цифрлау жұмысын векторизациялау-бағдарламалары (мысалы, Еasy Trace) айтарлықтай жеңілдетеді.
Геоақпараттық технологиялар адамзат қызметінің көптеген салаларында, әсіресе табиғатты қорғаумен байланысты тапсырмаларды шешуде пайдаланылады. Қазіргі кезде қоршаған орта өзгерістері, мониторингі, анализін картографиялау тапсырмаларын шешуге көмектесетін Жерді арақашықтықтан зондылау (ЖАЗ) мәліметтерін пайдаланбайтын ГАЖ-ды елестету мүмкін емес. ЖАЗ геоақпараттық мәліметтерді алудың ең жедел (оперативті) көзі болып табылады. Яғни, ол ГАЖ ақпаратын маңызды (актуалды) жағдайда сақтайтын негізгі көз болып табылады, әсіресе егер маңыздылық факторы шешуші роль атқаратын болса (әскери бақылау, апаттық кедейленуді бақылау, экологиялық мониторинг, табиғат ресурстарын бақылау және т.б.). Жаһандық интеграция мәліметтері жүйесі ретінде ГАЖ-ға қызығушылықтың өсуі геоақпараттық өнім нарығын кеңейту әдістері мен ГАЖ-да ақпаратты өңдеу мен жинау әдістерін іздеуді жеңілдетеді.