Московский Государственный Университет имени М. В. Ломоносова Географический факультет

Московский Государственный Университет имени М. В. Ломоносова
Географический факультет
Кафедра Физической Географии Мира и Геоэкологии
Глобальные геоинформационные проекты. Международные программы.
Реферат по:
Геоинформатике
Выполнила:
студентка 3 курса, гр. 317
А. В. Сурина
Москва 2013
Оглавление
Атлас «Наша Земля» .....................................................................................................................3
Международные программы ЮНЕП ...........................................................................................7
Список литературы ......................................................................................................................10
2
Атлас «Наша Земля»
В
число
известных
геоинформационных
комплексный
крупных
проектов
электронный
входит
атлас
«Наша
Земля» (рис 1.). Первая презентационная
версия электронного атласа «Наша Земля»
состоялась в «ДАТА+» 5 января 1996 г. Идея
его создания принадлежит двум известным
ученым: академику РАЕН А. А. Лютому заведующему
Института
лабораторией
географии
картографии
РАН
и
Дж.
Данджермонду - президенту ESRI Inc. Атлас
создан на базе программных продуктов ESRI ARC/INFO и ArcView, благодаря совместным
усилиям
трех
сторон
-
Института
Исследований систем окружающей среды
(ESRI, США), СП «ДАТА+» и Института
Рис. 1. Электронный атлас «Наша Земля»
географии РАН. Тематическое содержание
атласа и авторские оригиналы карт разрабатывались силами научных коллективов
ИГРАН, МГУ и других институтов. Изготовление цифровых карт, разработка условных
знаков, красочное оформление, техническое редактирование, формирование гипертекста
выполнялись в проектном отделении СП «ДАТА+». Карты создавались с учетом
новейших географических данных. Большая часть представленных в атласе карт
демонстрируется впервые и не имеет опубликованных аналогов. В общей сложности
работа над атласом (от формирования концепции до получения конечного продукта)
велась в течение двух лет при организационной и технической поддержке ESRI. Атлас
был задуман как континентально-тематический и включает более 40 картографических
сюжетов, объединенных в шесть крупных тематических разделов:
1. Социальные карты (Политические границы. Плотность на­селения. Крупные
города).
2. Экономические карты (Полезные ископаемые. Добывающая промышленность.
Обрабатывающая промыш­ленность. Транспорт. Производство электроэнергии).
3. Карты ресурсов (Почвы. Растительность. Использование земель. Сельское
хозяйст­во. Антропогенные ландшафты. Ареалы животных. Охраняемые терри­тории).
3
4.
Геологические
карты
(Геологическая
структура.
Геоморфо­логическая
структура. Четвертичные отложения. Землетрясения. Вулканы. Ударные кратеры.
Высочайшие вершины мира).
5. Гидрографические карты (Гидрографическая сеть. Полный речной сток.
Крупные водохранилища. Подземный сток. Снежный покров. Ледники).
6. Климатические карты (Солнечная радиация. Осадки. Тем­пература воздуха.
Число дней со снегом. Безморозный период. Вечная мерзлота).
Соответственно каждый раздел представлен тематическими сериями карт
материков и, в ряде случаев, обзорными картами мира, показывающими наиболее общие
пространственные закономерности. Все тематические карты хранятся в формате покрытий
ARC/INFO в реальных географических координатах. Тематическое содержание карт и
картографическая нагрузка соответствуют принятым картографическим стандартам для
масштабов 1:10 000 000 (Европа), 1:20 000 000 (Северная и Южная Америка, Африка,
Антарктида) и 1:25 000 000 (Азия и Австралия). В итоге - атлас содержит 262 карты,
сгруппированные в 6 разделов и 44 темы на каждый из 5 континентов (Сев. и Южную
Америку, Евразию, Африку, Австралию). Многие из бумажных карт были созданы
специально для этого атласа и поэтому уникальны. В качестве основы выбрана
американская электронная базовая карта ArcWORLD, оцифрованная в ESRI с карт
масштаба 1:3 000 000 и генерализованная до масштаба 1:25 000 000. Атлас
проиллюстрирован 119 космическими снимками и слайдами, имеющими координатную
привязку и краткие описания (http://www-old.informika.ru).
Красочные
электронных
средствами
композиции
карт
создавались
ArcView
Условные
(рис.
2).
обозначения
разрабатывались
на
основе
имеющихся
в
системе
изобразительных
средств
и,
возможности,
учетом
с
Рис. 2. Красочные композиции электронных карт
по
сложившихся
традиций
в
тематической
картографии.
Использовался весь спектр изобразительных средств ArcView - цветовой фон,
разнообразные сетки, линейные и точечные символы, комбинации которых позволяют
соединить в единой композиции карты до 10 и более тематических слоев.
4
Вся информация, характеризующая разнообразные свойства объектов, хранится в
атрибутивных таблицах соответствующих покрытий (тематических слоев). Перечень
атрибутивных характеристик объектов можно найти в пояснительном тексте или
обратившись непосредственно к таблице атрибутов покрытия. Фактически, в атрибутах
покрытия реализована информация, заложенная авторами в легенде карты. Легенды
некоторых карт представляют довольно сложные классификации объектов по ряду
значимых признаков. Каждая классификационная категория в таблице атрибутов имеет
свое собственное поле с соответствующим набором характеристик или их кодов.
Атлас
содержит
обширный
справочный
и
пояснительный
материал
и
иллюстрирован космическими снимками и фотографиями. Путеводителем по атласу
служит пояснительный текст (гипертекст), который работает как справочно-поисковая
система таким образом, чтобы пользователь мог легко и быстро ориентироваться в его
структуре и содержании. Гипертекст содержит информацию о том, как пользоваться
электронным атласом, общие сведения об атласе и развернутую характеристику каждого
тематического раздела. Каждый раздел предваряется краткой информацией о входящих в
него картографических сюжетах. Выбрав сюжет, пользователь попадает в меню
тематической серии карт, из которого можно просмотреть описание атрибутивных
характеристик объектов, вызвать на экран любую карту из данной серии и получить ее
описание. В гипертексте предусмотрена возможность получения дополнительной
информации. По ключевым словам, выделенным в тексте цветным курсивом, можно:
получить справку из словаря терминов, обратиться к сопутствующим данную серию
картам. Последние не имеют самостоятельного значения и носят иллюстративносправочный характер. Как правило, это карты, на которых нанесены географические
названия упоминаемых в тексте объектов. Карты-ссылки и снимки открываются из
гипертекста и отображаются в отдельном окне.
Оболочка ArcView обеспечивает быстрый доступ к картам, снимкам и
атрибутивным таблицам с возможностью их одновременного отображения на дисплее.
Кроме того, функции управления масштабом и проекцией отображения электронных карт,
разнообразие аналитических инструментов и инструментов редактирования позволяют
пользователю быть не только пассивным потребителем предлагаемой информации, но и
создавать собственные картографические модели.
5
В распоряжении пользователя вся база данных по континентам, которую можно
копировать, обновлять, дополнять собственными данными без риска потерять исходные,
поскольку оригинальная версия храниться на CD-ROM. С данным атласом можно
работать как со своеобразным конструктором пространства в поисках взаимосвязей и
закономерностей между различными компонентами географической среды. Допустим, вас
интересует существует ли зависимость между численностью населения и ландшафтными
условиями территории в масштабах континента (или по миру в целом) и, если существует,
есть ли корреляция между ландшафтной избирательностью населения и климатическими
данными, например, соотношением тепла и влаги. Для решения этой задачи вам нужно
собрать в единой композиции данные по плотности населения, ландшафтам, температуре
и осадкам, после чего выбрать территории с высокой плотностью населения по заданным
вами критериям (на карте эти территории выделяться желтым цветом), затем,
воспользовавшись опцией ArcView ‘Выборка темой’, вы получите новую выборку по
ландшафтам, список которых можно посмотреть, открыв таблицу атрибутов ландшафтной
темы. Далее, получив расчетные данные по соотношению тепла и влаги для выбранных
типов ландшафтов с помощью специальной функции вычисления ArcView, вы можете
создать новую карту ландшафтной избирательности населения, построенную на
расчетных климатических данных. Подобным образом вы можете моделировать
географическую реальность по своему усмотрению или создавать гипотетические карты,
основанные на ваших собственных данных или расчетах.
Атлас не имеет пока аналогов как по спектру представленных в нем электронных
карт, так и по детальности отображенных на них объектов и явлений, характеризующих
природные и социально-экономические условия континентов. Для общего пользования не
выложен, но его можно купить в Австрии.
6
Международные программы ЮНЕП
Глобальная информационно-ресурсная база данных — GRID сформировалась в под
эгидой программы ООН по окружающей среде (UNEP). Собственно система GRID,
организованная в 1985 г., является информационной службой, обеспечивающей
экологическими
данными
управленческие
организации
ООН,
а
также
другие
международные организации и правительства. Основная функция GRID — собирать
вместе данные, синтезировать их так, чтобы работники планирующих органов могли
достаточно быстро усваивать материал и делать его доступным для национальных и
международных организаций, принимающих решения, которые могут повлиять на
состояние окружающей среды.
В своем полномасштабном развитии на рубеже столетий система реализована как
глобальная иерархически организованная сеть, включающая региональные центры и узлы
национального
уровня,
рассредоточенной
при
широком
(распределенной)
взаимообмене
системой,
данными.
узлы
GRID
которой
является
связаны
телекоммуникациями. Система разделена на два основных центра: GRID-Control,
расположенный в Найроби (Кения) и GRID-Processor в Женеве (Швейцария). Центр,
расположенный в Найроби, осуществляет контроль и управляет деятельностью GRID во
всем мире. GRID-Processor связан с получением данных, мониторингом, моделированием,
а также с распределением данных. Из глобальных проблем Женевский центр в настоящее
время занимается публикацией серии изданий GEO (Global Environment Outlook),
разработкой стратегии и обеспечением раннего предупреждения разнообразных угроз, в
частности биоразнообразию (особенно в рамках действий нового подразделения DEWA
— Division of Early Warning and Assessment), применением ГИС для рационального
использования природных ресурсов, конкретными исследованиями, прежде всего для
франкоязычной Африки, Центральной и Восточной Европы, Средиземноморья и др.
Кроме двух вышеупомянутых центров в систему входят еще 12 центров, размещенных в
Бразилии, Венгрии, Грузии, Непале, Новой Зеландии, Норвегии, Польше, России, США,
Таиланде, Швеции и Японии. Их работа ведется также в глобальном масштабе, но в
определенной мере специализирована по регионам. Например, центр GRID-Arendal
(Норвегия) реализует ряд программ по Арктике, таких как АМАР — Arctic Monitoring and
Assessment Programme, региону Балтийского моря (BALLERINA — ГИС-проекты для
крупномасштабных экологических приложений) и др. К сожалению, деятельность центра
ГРИД-Москва мало известна даже специалистам (Геоинформаника, 2005).
7
Крупным межнациональным ГИС-проектом
Рис. 3. ГИС Балтийского
университета
GRID является ГИС Балтийского университета (рис.
3).
Проект
предусматривает
создание
геоинформационной системы и базы данных на
водосборный бассейн Балтийского моря. Проект
основан на использовании карт масштаба 1:500 000 и
физико-географической и социально-экономической
информации
по
странам
Балтийского
региона.
Дополнительно создан web-сайт атласа Балтики. С
помощью стандартного Web-браузера теперь можно
просматривать и создавать карты природной среды
Балтийского региона. Web-сайт атласа Балтики
работает под управлением картографического серверного приложения ArclMS. Он
позволяет выбрать тематические данные: например, землепользование, политические
границы, водосборы или плотность населения, отобразить их вместе с другими данными и
создать карты на нужную территорию в пределах региона. Представленные данные
сфокусированы на факторах, воздействующих на природу региона. Большое внимание
уделено экологическим и экономическим аспектам эвтрофикации, которая пагубно влияет
на биоразнообразие, сокращает рыбные ресурсы, снижает рекреационный потенциал
прибрежных областей Балтийского моря (www.grida.no).
Шельфовая
разработана
для
прибрежными
указанием
Программа
ЮНЕП
использования
государствами
внешних
границ
с
их
континентального шельфа (рис. 4). Эта
инвентаризация морских геофизических
и геологических данных, включает:

Глобальную
морскую
батиметрию
Рис. 4. Шельфовая программа ЮНЕП

Глобальное морское сейсмическое профилирование

Расположение скважин

Образцы морских отложений
8
С 2000-х годов развивается сеть научных
данных
по
Арктике
окружающей
среды
и
был
создан
Арктики
Атлас
(рис.
5).
Интерактивные каты этого атласа предоставляют
разнообразную информацию о климатических
изменениях, биоразнообразии и защите природы.
Рис. 5. Атлас окружающей среды
Арктики
Проект
«Прибрежное
население и деградация береговой
зоны»
создан
в
2005
году.
Прибрежные районы с высокой
плотностью населения это те, где
происходит огромная деградация
или сильные изменения береговой
линии. Густонаселенные районы,
близкие к морям, также являются
наиболее
привлекательными
экономической
деятельности.
для
На
рисунке 6 показана доля населения,
которое живет в пределах 100 км от
Рис. 6. Прибрежное население и деградация
береговой зоны
побережья, для каждой из стран мира и где существуют прибрежные зоны с высокой
степенью измененённости (по сравнению с «естественным» растительным покровом).
Кроме того, представлено расположение больших прибрежных городов(www.grida.no).
9
Список литературы
1. Геоинформатика: Учеб. для студ. вузов / Е.Г.Капралов, А. В. Кошкарев, В. С.
Тикунов и др.; Под ред. В. С.Тикунова. — М: Издательский центр «Академия»,
2005. — 480 с.
2. www.grida.no
3. www-old.informika.ru
10