Разработка данных геоинформационных систем - Дипломная работа

Эти данные не являются общедоступными и получены в ходе экспедиций Государственного научного центра "Арктический и антарктический научно-исследовательский институт" с использованием различных океанографических станций. Так как этот метод относительно новый, то любые эксперименты с его использованием имеют значительный научный и исследовательский интерес. Для наших целей я буду использовать новый метод преобразования данных, картификация, представленный Bart Goethals в его работе "Cartification: A Neighborhood Preserving Transformation for Mining High Dimensional Data." [15], и основанный на нем метод кластеризации Carticlus [15]. В третьей главе будет описан метод картификации и результаты его применения к географическим данным Баренцева моря, а также я сравню результаты Carticlus и метода k-means. географический информационный система картификацияВ географии компьютерные технологии произвели геоинформатику и географические информационные системы (ГИС). Геоинформационные системы - эффективный инструмент исследования в географии для сбора, хранения, анализа и визуализации географических данных и прикрепленных к ним информации о необходимых объектах. Эти системы обхватывают се пространственные уровни: локальный, национальный, региональный, муниципальный, при этом объединяя всевозможную информацию о нашей планете: данные дистанционного зондирования, картографическую, статистику, различные списочные сведения, информацию полевых наблюдений, гидрометеорологические данные, итоги бурения и глубоководного зондирования. В этом деле участвуют различные международные организации (ООН, Продовольственная программа), государственные учреждения, всевозможные ведомства и министерства, службы картографии, геологии, управления статистикой, частные фирмы, а также научно-исследовательские институты и университеты.Гис разрабатываются для решения всевозможных задач, которые можно сгруппировать в таком виде: · Рациональное использование и нахождение природных ресурсов · Отраслевое и территориальное планирование и оптимальное управление промышленностью, сельским хозяйством, транспортом, финансами и энергетикой · Наблюдение опасных природных явлений и экологических ситуаций, оценивание воздействия техногенных процессов на окружающую среду и их последствияСоединение картографии и географической информатики обернулось появлением на научном горизонте нового направления - геоинформационного картографирования. В настоящее время картография испытывает перестройку, похожую на изменения, которые происходили во времена перехода от рукописных карт к печатным оттискам. Если смотреть глобально, то в некоторых областях геоинформационное картографирование почти полностью вытеснило традиционные методы составления карт и их издания. Получается, что использование и создание карт стали почти единым процессом, т.к. в процессе информационного анализа происходит непрерывное модифицирование и взаимное сравнение изображений. Оперативное картографирование подразумевает использование и создание карт в реальном времени для своевременного предупреждения неблагоприятных процессов, инвентаризации комплексов, оптимального управления в различных сферах деятельности - от политических событий до военных действий.GIS-Lab [3] («ГИС Лаборатория») создан 18 ноября 2001 г. и является независимым информационным ресурсом посвященным Географическим информационным системам (ГИС) и Дистанционному зондированию Земли (ДЗЗ) и, одновременно, сообществом людей занимающихся и интересующихся этими областями знаний. GIS-Lab - неформальное сообщество, размещенное в виртуальном пространстве сети Интернет. Сайт GIS-Lab не принадлежит и не является частью какой-либо определенной организации и не является домашней страницей конкретного человека. Работой GIS-Lab управляет группа активных участников, вложивших значительное время в развитие сайта и сообщества, создавая статьи, данные, участвуя в проектах. · Создание и поддержка открытого сообщества специалистов в области геотехнологий, активно помогающих друг другу.Таким образом, каждый буй в течение 10 суток плавает на заданной глубине, потом погружается на глубину 2000 м. С глубины 2000 м он всплывает на поверхность, производя измерения температуры и солености. Затем буй вновь опускается на заданную глубину плавания и весь цикл продолжается, пока не сядут батареи (одного заряда хватает, примерно, на 4 года). В дополнение к перечисленным параметрам измерений буев, также добавляются определение характеристик подводных (на глубине дрейфа) течений и поверхностных течений (за время пребывания на поверхности). Совокупность измерений температуры, течений, солености, плюс, определенная из этих параметров, плотность, а также данных со специальных спутников о возвышении морской поверхности предоставляет ученым полную картину состояния океана.В главе было рассказано о Географических информационных системах, областях их применения, решаемых ими задач и их актуальности.

Оглавление

Введение

1. Географическая информационная система (ГИС)

1.1 Определение ГИС

1.2 Области использования ГИС

1.3 Геоинформационное картографирование

1.4 Примеры ГИС в России

1.4.1 GIS-LAB

1.4.2 Интеллектуальная ГИС «Данные наук о Земле по территории России»

1.4.3 Проект АРГО

1.5 Выводы и результаты по главе

2. Картификация

2.1 Базовые обозначения

2.2 Формальное преобразование

2.3 Со-встречаемость объектов

2.4 Алгоритм картификации

2.5 Пример

2.6 Метод Carticlus

2.7 Результаты

2.8 Выводы и результаты по главе

Заключение

Список литературы

Приложения