ВВЕДЕНИЕ 4
1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 6
1.1 Понятие о ГИС 6
1.1.1 Связь ГИС и картографии 6
1.1.2 Источники пространственных данных 7
1.1.3 Аппаратное обеспечение ГИС 7
1.1.4 Классификация ГИС 8
1.2 Данные геоинформационных систем 8
1.2.1. Модели пространственных объектов 9
1.2.2. Модели пространственных данных 9
1.2.3 Представление поверхности 11
1.2.4 Атрибутивные данные 12
1.3 Openstreetmap 13
1.3.1 Связь QGIS – OSM 14
2. СОЗДАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ КАРТЫ 16
2.1 Сравнение ГИС платформ 16
2.2 QGIS и сопутствующие модули 17
2.3 Общие сведения о местности 18
2.4 Поиск исходных данных 18
2.4 Создание базы данных SpatiaLite 20
2.4 Работа с массивом данных 20
2.4.1 Создание shp файла с помощью командной строки 21
2.4.2 Создание shp файла вручную в QGIS 21
2.5 Процесс создания цифровой карты 24
2.6 Привязка карты генштаба СССР 28
3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ДОСТУПНЫХ DEM,
РАДАРНЫХ И ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИХ СНИМКОВ 32
3.1 Процесс создания рельефа в QGIS 323
3.2 Исходные данные 32
3.2.1 SRTM 33
3.2.2 Aster GDEM 33
3.2.3 TDM 90 34
3.2.4 GMTED 35
3.3 Анализ полученных результатов 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 38
ПРИЛОЖЕНИЕ
Актуальность. Сегодня практически в каждой области деятельности
есть необходимость создавать электронные карты. Люди используют эту
технологию в сельском хозяйстве для точного земледелия, в экологии для
проведения рекультивации загрязненного участка, в экономике для описания
структурно важных районов. ГИС технологии предоставляет более
эффективный, удобный и современный подход к решению всевозможных
задач. Современная методика геодезических работ обеспечивает получение
точной топографической карты, описывающий географический ландшафт по
его основным элементам.
Картографические базы данных, основанные в ГИС среде, непрерывны
и не привязаны к конкретному масштабом. С помощью таких баз данных
можно создавать карты на любую территорию, любого масштаба и с нужной
нагрузкой. В любое время мы можем дополнять имеющуюся базу данных
новыми данными, а также корректировать ее по мере необходимости.
Проблема. Зачастую возникает задача сделать карту, но доступные
источники данных не позволяют сделать это в кратчайшие сроки. Для
получения геоданных через государственные структуры, необходимо
оформить кучу бумаг и дождаться ответа; или же воспользоваться услугами
коммерческих источников.
Цель нашего исследования – освоение инструментария ГИС и создания
электронной карты республики Марий Эл на основе открытых (свободных)
геоданных.
Объектом исследования будут методы наполнение баз данных
пространственной информацией. Предмет исследования - есть поиск и
наполнение этих самых БД.
Задачи, которые необходимо выполнить для достижения цели:
1) Теоретическое обоснование исследования: основная информация о
геоинформационных системах и их классификация, виды моделей5
пространственных данных, анализ существующих СУБД на предмет
оптимального решения нашей задачи;
2) Поиск открытых геоинформационных данных в глобальной сети;
3) Выбор программной платформы, изучение комплекса сопутствующих с
ней утилит;
4) Создание пространственной базы данных, выгрузка линейных,
полигональных, точечных объектов посредством запросов командной
строки или же с помощью интерфейса QGIS;
5) Объединение тематических слоев в единую карту, а также назначение
условных знаков для каждого слоя;
6) Анализ растровых DEM снимков, их сравнение и создание ЦМР
местности.
Ожидается, что обращение к открытым источникам данных позволит, в
большинстве случаев, облегчить создание электронных карт. Планируется,
что основной результат полностью подтвердит нашу гипотезу.
Практическая значимость исследования заключается том, что имея
знания заполнения баз геоинформационных данных, а также навыки работы
в ГИС платформах: геодезисты, экономисты, экологи, геофизики, археологи
и другие специалисты смогут оптимизировать свой рабочий процесс и
самостоятельно создавать электронные карты местности.
В данный момент ГИС являются одним из самых интересных, быстро
развивающихся сервисов для коммерциализации. С развитием мобильного
интернета и мощности телефонных устройств, пользователь без труда может
ориентироваться на любой местности и получать от данных систему всю
нужную информацию, просто щелкнув на экран.
Многие сервисы продают под своим именем цифровые карты, которые
можно создать самому. А самое главное – легально. Процесс создания
цифровой карты достаточно интересен, это напоминает сбор конструктора:
добавим одну деталь, добавим вторую и все готово.
В рамках дипломного проекта:
• Был разработан ГИС-проект республики Марий Эл на основе открытых
геоданных, который включает в себя данные улиц, дорог, ЛЭП, линии
трубопроводов, который можно дополнять и изменять с любого
компьютера, при условии загрузки базы данных на сервер.
• При помощи встроенного в QGIS плагина, была осуществлена
привязка растра генштаба СССР;
• Проведен сравнительный анализ различных растровых DEM снимков.
Были выявлено, что использование данных растров позволяет
визуализировать рельеф местности и определить данные рельефа в
разных районах республики;
Можно частично подтвердить нашу гипотезу, ведь с помощью открытых
данных OSM можно сделать карту только относительно известных или часто
используемых территорий. Сообщество OSM не настолько активно
дополняют данные крайнего севера.
Разработанный проект отвечает всем требованиям, поставленные в начале
работы.
Ю.С. Ананьев Геоинформационные системы, учебное пособие, Томск
2003
2. Лурье, И.К. Геоинформационное картографирование. Методы
геоинформатики и цифровой обработки космических снимков: учебник
/ И.К. Лурье. – М.: КДУ, 2008. – 424 с.
3. А.В. Скворцов Геоинформатика: Учебное пособие. Томский
государственный университет, 2006, 336 с.
4. Шипулин В. Д. Основные принципы геоинформационных систем:
учебное пособие, ХНАГХ, 2010, – 337 с.
Интернет ресурсы:
1. http://gis-lab.info/ - неформальное сообщество специалистов в области
ГИС и ДЗЗ, развивающих себя и помогающих осваивать
пространственные технологии тем, кому необходима помощь.
2. https://qgis.org/ru/site/about/index.html - официальный сайт QGIS
3. https://gis.stackexchange.com/ – иностранное сообщество для
картографов, географов и специалистов по ГИС.
4. https://www.geofabrik.de/ – сайт для скачивания открытых шейпов и
.pbf данных
5. http://gis-lab.info/docs/qgis/user_guide/qgis-1.6.0_user_guide_ru.pdf – user
manual qgis 1.6.0
6. https://earthexplorer.usgs.gov/ - ссылка на скачивания DEM снимков
7. http://freegisdata.rtwilson.com/ - список открытых гис данных
8. http://srtm.csi.cgiar.org/ - официальный сайт миссии SRTM
9. https://openstreetmap.org/ - сайт проекта OpenStreetMap
10.http://live.osgeo.org/archive/10.5/ru/quickstart/gdal_quickstart.html -
памятка пользователя gdal