Географическая информационная система Лесные ресурсы

1.

2.

Хронология развития
геоинформационных систем
В начальный период с конца 1950-х годов до начала 1970-х годов,
сопровождавшийся введением исследований принципиальных возможностей,
реализованы первые крупные проекты и теоретические работы. Именно в этот
период были запущены первые искусственные спутники Земли, появились
компьютеры, чуть позднее — первые плоттеры, графические дисплеи. К этому же
периоду относится и появление формальных методов пространственного анализа.
Первые ГИС появились в середине 60-х г.г. в Канаде и Швеции. Целью их
создания была разработка информационных систем для обработки
пространственных данных. В 1963-1971 г.г. в Канаде была создана
универсальная региональная ГИС национального уровня, под руководством Р.
Томлинсона, признанная классической. Практически одновременно в Швеции
была создана ГИС земельного банка данных – для учета недвижимости,
земельных владений.
С первой половины 1980-х годов начался период коммерческого развития
геоинформационных систем. Широкий рынок разнообразных программных средств,
развитие настольных геоинформационных систем, расширение области их
применения за счёт интеграции с базами непространственных данных, появление
сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных
пользователей, системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на
отдельных компьютерах, открыли путь системам, поддерживающим корпоративные
и распредёленные базы геоданных.

3.

Хронология развития
геоинформационных систем
До начала 90-х г.г. изготовление лесных карт осуществлялось вручную
на
бумажной
основе.
Созданные
оригиналы
карт
затем
тиражировались. С момента внедрения геоинформационных систем в
практику лесоустройства и лесного хозяйства технология изготовления
картографических материалов существенно изменилась. Основные
этапы
изготовления
карт
–
сбор
материалов,
создание
топографической основы, создание тематической нагрузки, печать
сохранились, но технологии отдельных этапов изменились полностью.
Первичной единицей при производстве лесных карт по традиционной
технологии является лесоустроительный планшет. Для составления
планов
лесничества
картографическим
источником
являются
лесоустроительные
планшеты.
Карты-схемы
лесохозяйственных
предприятий составляются на основе планов лесничеств.
При
составлении
оригиналов
планшетов
используют
отдешифрированные рабочие аэрофотоснимки – фотоабрисы, абрисы
на бумаге, планшеты прошлого лесоустройства, а также планы
внутрихозяйственного устройства, совхозов и других смежных
землепользователей.

4.

Хронология развития
геоинформационных систем
Переноска контуров таксационных выделов с абриса-снимка на
составительский оригинал планшета производится при помощи
оптико-механической
проекционной
аппаратуры
инженеромтаксатором.
Технологическая схема составления планшетов принимается в
зависимости от наличия картографической или геодезической основы
на объект лесоустройства

5.

Создание лесных карт по ГИС-технологии
При описании лесных ресурсов неизбежно возникают проблемы,
затрудняющие
их инвентаризацию и картирование. Лес является
сложным объектом для описания, потому что лесные ресурсы
рассредоточены, занимают обширные территории, состоят из
множества взаимосвязанных компонентов.
В основе лесной таксации лежат принципы вариационной статистики,
позволяющие количественно оценивать таксационные показатели,
прогнозировать их изменение с определенной степенью точности. С
помощью математического моделирования получены основные
справочные данные лесоустройства – таблицы бонитетов, хода роста,
сортиментно-сортные и товарные таблицы. Но вместе с этим в
лесоустройстве остается широкий спектр показателей, которые нельзя
однозначно воспринимать без указания их пространственного
положения. Это относится к типам леса, условиям местопроизрастания,
положению участков в ландшафте, распределению участков с
определенной характеристикой по территории, удаленности от дорог,
рек, болот. Все компоненты, явления и процессы в лесном фонде
связаны с местом их расположения. Местоположение должно
учитываться при инвентаризации, планировании хозяйственных
мероприятий.

6.

Создание лесных карт по ГИС-технологии
ГИС-технологий в лесное хозяйство означает передачу лесхозам
картографических баз данных повыдельного уровня, при этом у
лесхоза появляется возможность самостоятельного получения и печати
рабочих вариантов лесных карт на интересующий их объект.
Таким образом, бумажные лесоустроительные планшеты перестают
быть носителями точности в лесной картографии. А при
использовании цифровой карты в качестве рабочего материала, в
который
вносятся
текущие
изменения
в
лесном
фонде,
лесоустроительные планшеты перестают быть отражением текущего
состояния лесного фонда.
Электронными картами называют картографические изображения,
отображенные с использованием программных средств в заданной
проекции, размерности, системе условных знаков на дисплее
компьютера. Электронные карты предназначены для передачи
пространственной информации об объекте
В настоящее время в лесном хозяйстве и лесной промышленности
используется целое множество программного обеспечения от разных
производителей: MapInfo, TopoL, ГеоГраф/GeoDraw, ЛабМастер,
WinGIS/WinMap, ArcInfo, ArcView, MapEDIT, Easy Trace, ForsGIS,
AviaFireProc, ERDAS, ГИС «Лесные пожары», ГИС «Лесные ресурсы» и
др.

7.

Геоинформационной системой называется система, состоящая
из аппаратных средств, программного обеспечения, данных и
пользователей, которая обеспечивает ввод, управление, анализ и
представление (отображение) пространственных (графических) и
символьных данных.
Географическая информационная система – система
введения,
хранения,
редактирования
и
представления
пространственной и атрибутивной информации в задачах
компьютерного
картографирования,
анализа
и
пространственного моделирования, подготовки отчетов и
тематических запросов к картографической и семантической
базам данных с целью получения оперативной информации и
принятия управленческих решений

8.

9.

10.

11.

Географическая информационная система (ГИС)
«Лесные ресурсы» является специализированной
системой и предназначена для владеющих лесным
фондом лесохозяйственных предприятий (лесхозов,
леспромхозов и т. д.), управлений лесного хозяйства и
лесной промышленности. Пользователями системы
являются специалисты лесного хозяйства
(руководители предприятий и инженеры).
ГИС «Лесные ресурсы» предназначена для решения
конкретных задач по ведению непрерывного
лесоустройства, учету лесного фонда, текущему
планированию лесохозяйственных мероприятий (рубок
леса, лесовосстановления, охране лесов, защите леса
от болезней и вредителей и т. д.), подготовке
лесосечного фонда, оптимизации путей транспорта
леса и кадастровой оценке лесных земель.

12.

Компоненты ГИС
Геоинформационные системы создаются на основе разного
программного обеспечения с различными структурой
данных, форматами, методами обработки и представления
данных. Совместное использование ГИС-системой разных
типов и форматов данных требует их структуризации и
нормализации, т.е. объединения данных в однородные
смысловые и функциональные группы.
В геоинформационных системах данные разделены, как
правило, на две группы:
1) пространственные (геометрические), и в частности
картографические данные;
2) тематические данные. ГИС «Лесные ресурсы», например,
состоит из картографической базы данных
(оцифрованные лесоустроительные планшеты в
векторной форме) и атрибутивной БД (повыдельные
лесоустроительные данные).

13.

14.

Структура карт
Каждый объект описывается через следующие характеристики:
геометрические данные в векторном или растровом представлении.
Базовыми принципами организации моделей пространственных данных
являются принцип послойной организации.
Принцип послойной
организации данных
очень нагляден и
хорошо соотносится
с приемами
традиционной
картографии.

15.

В ГИС используются растровые и векторные модели
графических данных.
Основным геометрическим
элементом растрового
представления данных
является пиксель.
Под векторными данными
понимается описание
пространственных объектов,
основанное на их координатах.

16.

ТИПЫ ДАННЫХ В ГИС
Основным геометрическим элементом растрового представления
данных является пиксель. В таком представлении нет
подразделения на точки, линии или полигоны (площади), т. е. не
существует логической связи между отдельными элементами.
Растровые данные содержат только лишь данные о свойствах
пикселя (тон, цвет изображения и т.д.).

17.

ТИПЫ ДАННЫХ В ГИС
Под
векторными
данными
понимается
описание
пространственных объектов, основанное на их координатах.
Элементарными
объектами
векторного
представления
пространства являются точка, линия и полигон. Описываются
также соотношения между соседними объектами, например
начало и конец линии, а также прилегающие к линии площади.
Векторное представление данных позволяет задавать точные
пространственные координаты явным образом.

18.

Векторное представление данных
Векторные данные могут представляться в любом масштабе, однако
чаще всего используются в крупномасштабном от 1:100 до 1:10000
отображении объектов. Область их применения – это чаще всего
землеустройство, документирование земельных участков, при этом
сбор данных осуществляется методами геодезической съемки,
вычислительными методами, оцифровкой аналоговых карт.
Точка (х,у)
(х1,у1)
(х2,у2)
(х3,у3)
(х3,у3)
(х1,у1)
Область
(х5,у5)
(х2,у2) Линия
(х4,у4)
(х4,у4)

19.

Существует огромное множество карт по тематике
и назначению. Общие характеристики, присущие
каждой
карте,
–
ее
масштаб,
разрешение
(разрешающая
способность),
точность
и
картографическая проекция.
Масштаб определяется как отношение расстояния
на карте к расстоянию на местности. Например, 1 см
карты соответствует 2 км на местности, т.е. масштаб
М 1:200 000. Именно масштаб карты является
основной
характеристикой,
определяющей
ее
содержание. Крупномасштабные карты (например,
масштаба 1:5000) показывают объекты более
подробно, чем карты более мелкого масштаба
(например, 1:200000).

20.

Загрузка программы
Для загрузки программы Formap 4.0 for
Windows необходимо выполнить двойной
щелчок левой кнопки мыши на пиктограмме
ГИС лесные ресурсы
расположенной на рабочем столе (экране
монитора), или одинарный щелчок левой
кнопки мыши на пиктограмме и нажать
клавишу Enter на клавиатуре. В результате
система выполнит загрузку программы

21.

Головное меню
Строка
сообщений
Рабочая
область
экрана
Пиктограммное
меню
Полосы
прокрутки

22.

Карта ГИС Formap состоит из множества наложенных друг на
друга слоев, каждый из которых содержит объекты только одного
типа.
Все слои связаны между собой системой координат. Для
управления слоями назначается инспектор карты, получить доступ
к которому можно, выполнив в меню Проект команду Слои
проекта. В результате на экране отобразится окно инспектора
карты, где перечислены все слои карты и приведены их атрибуты.

23.

Мобильная ГИС получила признание в отрасли. Ее
функционал
достаточен,
чтобы
обеспечить
работников лесного хозяйства всей необходимой
информацией. Теперь им не нужно носить с собой
ни карт, ни книг таксационных описаний.
Большими достоинствами мобильной ГИС также
являются возможность работать с картами Google и
система спутниковой навигации для отвода
лесосек по данным съемки GPS, материальноденежная
оценка
леса
и
определение
местоположения лесных пожаров. Это основные
функции, необходимые работникам лесного
хозяйства для выполнения своих обязанностей на
уровне лесничеств.