Лекция 1. Системы координат и системы отсчета

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

КУРС ЛЕКЦИЙ

Разработчик(и): профессор Корсак В.В _____________

(подпись)

Саратов 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 4

ЛЕКЦИЯ 1. СИСТЕМЫ КООРДИНАТ И СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА.. 6

1.1.Понятие об отображении земной поверхности на плоскости и картографической проекции. 6

1.2.Масштабы и искажения. 9

1.3.Стандартные параллели. 12

ЛЕКЦИЯ 2. КАРТОГРАФИЧЕСКИЕ ПРОЕКЦИИ. 13

2.1.Картографическая сетка. 13

2.2.Способы получения проекций. 14

2.3.Классификация картографических проекций. 15

2.4.Важнейшие картографические проекции. 21

ЛЕКЦИЯ 3. ЦИФРОВЫЕ КАРТЫ.. 24

3.1.Представление графических данных цифровых карт. 24

3.2.Растровые модели графических данных. 25

3.3.Векторные модели графических данных. 26

3.4.Графические примитивы – точки, узлы, полиномы.. 27

3.5.Топологические и нетопологические модели данных. 28

ЛЕКЦИЯ 4.НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЦИФРОВЫМ КАРТАМ.. 30

4.1.Принципы оценки качества цифровых карт. 30

4.2.Описательные показатели качества цифровых карт. 31

4.3.Количественные показатели качества цифровых карт. 32

4.4.Контроль семантической правильности цифровых карт. 34

4.5.Идентификация объектов цифровой карты.. 36

ЛЕКЦИЯ 5. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА СОЗДАНИЯ ЦИФРОВЫХ КАРТ. 40

5.1.Этапы цифрового картографического процесса. 40

5.2.Получение растровых изображений (сканирование) 41

5.3.Основные технические параметры сканеров. 46

ЛЕКЦИЯ 6.АТРИБУТИВНАЯ БАЗА ДАННЫХ.. 52

6.1.Реляционная модель данных. 52

6.2.Применение реляционных файлов в ГИС.. 56

6.3.Поля и записи. Запросы и выборки. Форматы полей. 58

6.4.Внутренние и внешние файлы базы данных. 58

6.5.Связывание файлов в ГИС.. 58

ЛЕКЦИЯ 7.ТРЕХМЕРНЫЕ МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА.. 60

7.1.Методы представления рельефа в ГИС.. 60

7.2.Триангуляционная модель рельефа. 61

7.3.Растровая модель рельефа. 64

7.4.Исходные данные для создания модели рельефа. 66

ЛЕКЦИЯ 8. ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ РЕЛЬЕФА.. 67

8.1.Трехмерные изображения рельефа. 67

8.2.Картограммы высот, уклонов и экспозиций. 68

8.3.Профили земной поверхности. 71

8.4.Растровые операции. Растровая алгебра. 74

ВВЕДЕНИЕ

Наиболее современными и широко применяемыми средствами для повышения качества управления мелиоративными объектами и охраной мелиорированных земель за счет представления всем лицам, принимающим решения по воздействию на орошаемые земли, полной, подробной, качественной и своевременной информации в развитых зарубежных странах являются геоинформационные технологии, обеспечивающие регистрацию информационных потоков, генерируемых распределенными пространственными объектами и накопление ее в базах данных.

Системы информационной поддержки принятия решений должны сегодня иметь оперативно и непрерывно поступающие достоверные данные, четко привязанные к пространственно-временной шкале. Процессы планирования, управления, анализа и оценки результатов, свойственные многим современным технологиям производства, исследования природных ресурсов, деятельности местных администраций становятся немыслимы без пространственного моделирования и анализа. Поэтому предмет геоинформационных систем становится более и более широким, выходя далеко за пределы чисто географических и картографических задач.

Любая информация, которая определяет географическое положение и свойства объектов, является информацией пространственной. Такая информация включает в себя описание геометрии и пространственных отношений или топологии объектов (местоположение, взаиморасположение, форма, ориентация), а также описательные данные или атрибуты (наименование, принадлежность, мощность и т.п.). По сравнению с бумажными цифровые (электронные) карты имеют ряд особенностей, главными из которых являются:

− представление в любых проекциях и масштабах;

− возможность хранения информации, многократно превышающей по объему ту, которую целесообразно отображать в данный момент;

− объединение однотипных объектов карты в отдельные слои;

− возможность представления на карте виртуальных (расчетных или прогнозных) объектов.

Существующие инструментальные средства ГИС предоставляют широкие возможности для моделирования происходящих на мелиоративных системах гидрологических и экологических процессов (движение поверхностного и подземного стока, миграция загрязняющих веществ, уровенный режим рек и др.), моделирования возможных чрезвычайных ситуаций (прорыв рек и дамб, подтопление территорий при подъеме грунтовых вод и т. д.), а также визуализации результатов моделирования на электронных картах.

Перспективно использование геоинформационных технологий при разработке проектов рекультивации нарушенных земель, например создании искусственных водоемов различного назначения на месте выработанных карьеров. За рубежом цифровые карты и Гис-анализ используется также для выбора оптимальных земельных участков для размещения полигонов захоронения твердых бытовых и промышленных отходов.

ЛЕКЦИЯ 1. СИСТЕМЫ КООРДИНАТ И СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА

Вопросы: