Робота з програмою ГІС MapInfo та реляційною системою створення баз даних MS Access

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Теоретична частина

1.1 Застосування геоінформаційних систем для вивчення довкілля

1.2 Програмне забезпечення моніторингових досліджень

1.3 Обґрунтування вибору програмного забезпечення для виконання завдання проекту

2. Практична частина

2.1 Аналіз растрового зображення. Виділення та опис картографічних шарів

2.2 Розробка структури атрибутивної бази даних

2.3 Формування картографічного та фактичного забезпечення функціонування систем моніторингу

Висновок

Список використаної літератури



Вступ

Важливою задачею сьогодення є моделювання та прогнозування стану поверхневих вод, що дозволяє розробляти науково-обґрунтовані рекомендації щодо покращення стану поверхневих вод. Завдяки поєднанню графічного представлення просторових даних у MapInfo та бази даних MO Access, можемо створити геоінформаційну систему моніторингу поверхневих вод, яка дозволить поєднати обчислювальні можливості спеціалізованих математичних пакетів та можливості збереження і візуалізації інформації за допомогою геоінформаційних технологій та систем управління базами даних.

Бази даних є ефективною технологією створення та структуризації інформації про предметну галузь. На основі реляційних систем управління базами даних будуються сучасні геоінформаційні системи, які знаходять використання при розв'язанні завдань з різних галузей моніторингу та сучасної цифрової картографії.

Даний курсовий проект створюється з метою практичного застосування набутих навичок роботи з програмою ГІС MapInfo та з реляційною системо створення баз даних MO Access.

Вихідними даними слугує фрагмент растрової карти Галицького району згідно варіанту №12.



1. Теоретична частина

1.1 Застосування геоінформаційних систем для вивчення довкілля

Геоінформаційна система - сучасна комп'ютерна технологія, що дозволяє поєднати модельне зображення території (електронне відображення карт, схем, космо-, аерозображень земної поверхні) з інформацією табличного типу (різноманітні статистичні дані, списки, економічні показники тощо). Також, під геоінформаційною системою розуміють систему управління просторовими даними та асоційованими з ними атрибутами. Конкретніше - це комп'ютерна система, що забезпечує можливість використання, збереження, редагування, аналізу та відображення географічних даних.

Геоінформаційні технології, ГІС-технології - технологічна основа створення географічних інформаційних систем, що дозволяють реалізувати їхні функціональні можливості.

Інформаційно-обчислювальна система, призначена для фіксації, збереження, модифікації, керування, аналізу і відображення усіх форм географічної інформації. ГІС використовується багатьма дослідниками в галузі вивчення проблем навколишнього середовища, для визначення різних показників на географічній сітці.

Виходячи з високого ступеня міждисциплінарності ГІС, в основу класифікації можна покласти такі групи ознак:

· за призначенням - цільове використання та характер задач, що вирішуються;

· за проблемно-тематичною орієнтацією - сфера застосування;

· за територіальним охопленням - розмір території, що представлена в базі геопросторових даних;

· за переважним способом організації геопросторових даних - формати введення, зберігання, обробки і відображення географічної інформації;

· за ступенем доступу та використання геопросторових даних - рівень інформаційних мереж, в середовищі яких функціонує система (від глобальних до локальних обчислювальних мереж - ЛОМ).

Потужною силою в розвитку сучасного суспільства є інтенсивне глобальне поширення інформаційно-комунікативних технологій, які допомагають збирати, зберігати, аналізувати та розповсюджувати інформацію.

Потрібно зазначити, що найбільшого розвитку інформаційні технології досягли в США. Мапи, створені комп'ютерами та розміщені на веб-сайті КТСД (Коаліція щодо токсикантів Силіконової Долини), що містять дані про забруднення - це лише один з прикладів того, як інформаційні технології допомагають людині у моніторингу довкілля. Існує багато інших прикладів. Датчики супутників надають нам більш чіткі, ніж будь-коли раніше, картини змін у довкіллі. Серед багатьох таких картин - поширення пожеж у тропічних лісах південно-східної Африки, втрата озону над Антарктикою, зменшення розмірів та обміління Аральського моря. Сьогодні все більше супутників знімають такі картини людської діяльності на Землі. Досить активно в цьому напрямі працює і Європейське космічне агентство (ЄКА). Прикладом цього є проект «Глобальний моніторинг навколишнього середовища та безпеки». Зростаючий потік супутникових даних дає безцінну інформацію, зокрема, для управління природокористуванням, оцінки наслідків природних та техногенних катастроф і розподілу гуманітарної допомоги. Слід згадати і сумісний проект ЮНЕСКО й ЄКА щодо порятунку об'єктів, які включені у список Всесвітнього культурного спадку, в межах якого здійснюється безперервний моніторинг різноманітних архітектурних та природних пам'ятників, а також національних парків і місць існування рідкісних та зникаючих видів тварин та рослин.

Комп'ютери і програмне забезпечення ГІС дають змогу зберігати, аналізувати і вправно користуватися зображеннями, отриманими супутниками. Ця інформація разом з наземними спостереженнями та іншими даними може допомагати дослідникам вивчати забруднення та інші екологічні небезпеки, знаходити багаті на окремі ресурси регіони і моделювати зміни у довкіллі. Це також може допомогти тим, хто планує і приймає рішення, краще будувати наші стосунки з довкіллям. До того ж, дослідники використовують комп'ютери для вивчення різних екологічних сценаріїв - від альтернативних транспортних засобів для міських перевезень до спалювання викопного палива по всьому світу.

ГІС зберігає багато шарів (зрізів) інформації з прив'язкою до місцевості. Шари даних можуть містити супутникові зображення, топографію, державні кордони, річки, автостради, лінії електропередач, джерела забруднення, ареали дикої природи.

Мапи, які зберігаються в ГІС, дають змогу скористатися перевагами комп'ютерів, що можуть зберігати величезну кількість даних та виконувати складні багаторазові обчислення. Таким чином, вносячи до ГІС різноманітні дані, що прив'язані до місцевості, можна скористатися комп'ютером для визначення змін з плином часу, вивчення взаємовпливу між різними зрізами даних, зміни параметрів з метою поставити питання "що буде, якщо?", а також дослідження різних альтернатив для вибору варіанта подальших дій.

Географічна інформаційна система забезпечує можливість довгострокового збереження, періодичного поповнення та оновлення інформації.

Маючи унікальні можливості для повноцінного аналізу та оперування географічною інформацією, ГІС є тим реальним інструментом, який здатний забезпечувати інформаційну основу для прийняття оптимального управлінського рішення. Здатність обробляти інформацію просторового характеру, представлену на географічних картах, принципово відрізняють ГІС від інших інформаційних систем.

Отже, технологія ГІС надає новий, сучасніший, ефективніший, зручний і швидкий засіб аналізу і вирішення проблем.

Комп'ютерні програми також допомагають в європейських зусиллях зупинити транскордонне забруднення повітря, яке призвело до загибелі риби у малих річках Скандинавії і дерев у Чорному лісі в Німеччині, спричинене викидами двооксиду сульфу супутньої речовини спалювання викопного палива, яка утворює кислотні дощі. Модель, розроблена вченими неурядового дослідницького інституту в Австрії, дала змогу проаналізувати вплив на довкілля різних сценаріїв сірчаних викидів. При підготовці рішення комп'ютер вказав, яким чином можна здійснити скорочення з метою захисту екосистем від перевищення «критичного рівня» кислотних опадів, за межами якого вірогідні довготривалі порушення.

Окрім того, ГІС допомагає активістам екологічних груп виявляти місцеві джерела забруднення; дає змогу енергетичним відомствам країн, що розвиваються, визначати найкращі місця для розміщення об'єктів, що використовують відновлювані джерела енергії, таких як вітрові турбіни, і допомагає групам збереження довкілля розробляти ефективні стратегії управління природними ресурсами і захисту біорізноманіття.

Нью-йоркська Група з дослідження громадських інтересів за допомогою свого проекту комунального картографування, продемонструвала, яку силу можуть дати мапи місцевим активістам. Використавши доволі просту ГІС, активісти місцевих громад забруднених районів Нью-Йорка і його передмість спромоглися створити мапи, які встановили зв'язок між розташуванням таких підприємств, як станції з перевалки сміття, нафтопереробні заводи і фабрики з переробки стічних вод, й місцями, в яких зафіксовано високі рівні захворюваності на рак та астму.

Декілька великих природоохоронних організацій також використали ГІС. Вашингтонська організація Conservation International була однією з перших, яка принесла цю технологію до країн, що розвиваються. Група розробила відносно дешеві ГІС англійською, іспанською, португальською і французькою мовами і вклала значні кошти у підготовку місцевих фахівців для створення баз даних і мап з метою кращого управління національними парками та іншими природними ресурсами. Сьогодні цими комп'ютерними програма ми користуються більш ніж 200 організацій щонайменше у 30 країнах.

Інша екологічна група, Фонд дикої природи (WWF), використовує ГІС для збереження довкілля в широкому діапазоні проектів - від місцевих до глобальних. Суміщаючи зображення, отримані супутниками, з багатьма іншими видами даних, такими як мережа доріг і національні парки, група може допомогти місцевим і державним органам влади визначити пріоритетні території для збереження біорізноманіття.

У сфері екологічного управління сьогодні можна виділити кілька напрямів спеціалізації ГЛС, які мають практичне застосування:

- ГІС для управління територіями (національний, регіональний, місцевий та об'єктовий рівні);

- ГІС для ведення кадастрів природних ресурсів;

- моніторингові ГІС (національний, регіональний, місцевий та об'єктовий рівні);

- ГІС для управління і моніторингу техногенних потенційно небезпечних об'єктів;

- диспетчерські ГІС;

- прикладні ГІС;

- довідково-інформаційні ГІС;

- ГІС для геопросторових банків даних;

- ГІС для тематичних і спеціалізованих банків даних;

- ГІС для корпоративних систем управління.

Таким чином, ГІС - це сучасні комп'ютерні технології, що дають можливість поєднати модельне зображення території (електронне відображення карт, схем космо- та аерозображень земної поверхні) з інформацією табличного типу (різноманітні статистичні дані, списки, економічні показники тощо).

Хоча дистанційне зондування, ГІС та інші технології можуть сприяти нашому розумінню того, як ми змінюємо планету, вони не в змозі замінити безпосереднє знання довкілля. Навіть коли інформаційні технології допомагають нагромаджувати бази даних про стан довкілля та з'єднувати людей, вони можуть і роз'єднувати людей з навколишнім світом.

1.2 Програмне забезпечення моніторингових досліджень

У XXI ст. при виконанні соціально-географічних досліджень загалом і регіональних соціально-географічних досліджень зокрема стрімко зростає роль програмних продуктів, які повинні забезпечити відносну автономність роботи геоінформаційних систем і користувачів цих систем, можливість використання програмних продуктів у кластерних вирішеннях.

Розробленням програмних продуктів займається низка колективів науково-дослідних інститутів, фірм, окремих вчених, фахівців у сфері комп'ютерних технологій. До найвідоміших і найпопулярніших розробників програмного забезпечення, що може використовуватися в ГІС-технологіях, відносять: ESRI (Environmental Science Research Institute).

Програмні продукти ESRI розробляються в розрізі таких класів розроблень:

1. ГІС, які дають змогу створювати картографічні бази даних за допомогою нанесення на електронну карту місць розташування об'єктів. Інформація про ці об'єкти міститься у відомостях баз даних, електронних таблицях тощо. До програмних продуктів цієї серії належить Business MAP/ Business MAP PRO.

2. Настільні картографічні системи, які мають ширші картографічні можливості для аналізу даних і здійснення геоаналізу. В складі програмних продуктів цієї серії - Atlas GIS, ArcView GIS.

3. Повнофункціональні ГІС, що використовуються при потребі повного набору інструментів автоматизації і перетворення даних, моделювання чи виконання специфічних задач, отримання картографічних матеріалів найвищої якості. До програмних продуктів цієї серії належать пакет ARC/INFO - відкрита професійна ГІС, яка доповнюється ArcFM, що дає змогу отримувати повноцінні рішення для сервісної індустрії, та Маріех, за допомогою чого можна розробити анотування карти та створювати нові символи для карт.

4. ГІС-сервери, призначені для управління даними ГІС з метою інтеграції різних розробок, взаємодією з централізованим сховищем даних, використанням довгих трансакцій, підтримки просторових типів даних і інтеграції мультимедійної інформації, доступу багатьох користувачів, розподіленої доставки даних і дуже великих їх об'ємів.

5. INTERGRAPH - ГІС цієї фірми мають суттєві переваги у сфері комп'ютерної графіки, візуалізації інформації, тривимірного подання даних.

6. Mapіnfo - фірма, яка є одним із світових лідерів у сфері геоінформаційних систем, настільного картографування, програмних застосувань для локальних і глобальних мереж, телекомунікацій.

7. Mapinfo Professional - провідне програмне забезпечення для ділового картографування, що дає змогу виконувати складні та детальні аналізи даних для кращого розуміння ділової інформації в географічній перспективі.

8. MapBasic - мова програмування для розроблення настроювань при застосуванні Mapinfo або інтеграції Mapinfo Professional з іншими програмними застосуваннями.

9. МарХ - економічно вигідний, надійний ОСХ-компонент (OLE Control Extension), який легко можна вбудовувати у прикладні програми, використовуючи сучасні засоби програмування.

10. MapXsite - сервер базових картографічних застосувань для Internet, що допомагає додавати картографічні функції на web-сторінки. Використання MapXsite дає змогу користувачам web-сторінки, назвавши будь-яку адресу, побачити на карті найближчу філію або торгову точку.

11. MapXtreme - сервер картографічних застосувань для Intrеnet або Internet. Рішення на базі MapXtreme допомагає різноманітним організаціям відображати їхні дані на карті для визначення нових взаємозв'язків і напрямів, які іншим шляхом не можна було б побачити.

12. SpatialWare - система управління просторовою інформацією. Виконує аналіз і моделювання в середовищі баз даних із застосуванням поліпшеного просторового доступу на базі SOL.

13. Mapinfo Pro Press - спеціальний модуль, що виконує роль драйверу принтера операційної системи для Mapinfo Professional. Він полегшує виведення на друк зображень великого формату або складу.

14. Smallworld - спеціалізований продукт для інженерних мереж, підземних/наземних комунікацій, муніципальних ГІС.

15. AutoDESK - серія програмних продуктів, які започатковані з САDівських систем і особливо підходять для архітектури, планування забудови.

16. Bentley - спеціалізуються у сфері інженерних досліджень та інженерних проектів (аеропорти, госпіталі, дороги, мости тощо).

Геоінформаційні системи не лише надзвичайно швидко впроваджуються у діяльність практично всіх суспільних сфер, а й перетворюються зі спеціалізованого знаряддя для науковців і невеликого кола спеціалістів у загальнодоступне через глобальну комп'ютерну мережу Internet, джерело інформації для широкого загалу. Причому дуже часто користувач навіть не здогадується, що він працює з ГІС.

Загальнодоступними стали оглядові карти, які в електронному варіанті практично не відрізняються від карт у паперовому виконанні. Наприклад, Internet має карти міст, за якими можна вибирати найкоротший шлях до визначних місць або готелю. В мережі Internet є й стародавні атласи, що значно полегшує ознайомлення з величезним історико-культурним пластом інформації, до якої раніше доступ часто був закритий.

Інтерактивні карти в мережі Internet допомагають соціогеографам, вченим інших галузей і просто пересічним громадянам генерувати карти відповідно до конкретних запитів, здійснювати просторовий аналіз (наприклад, пересічний громадянин може визначити адресу готелю і розташування найближчих ресторанів від нього, а соціогеограф за цими ж даними може розрахувати рівень забезпеченості населення об'єктами громадського харчування).

Не менш важливо й те, що широкодоступними стали моніторингові карти, які фіксують реальні зміни на території. Наприклад, у багатьох містах розвинутих країн світу для населення створена система відстежування транспортної ситуації на дорогах. Вона перманентно зчитує дані з датчиків, що стоять на автобанах, фіксує швидкість переміщення транспортних потоків і передає цю інформацію на web-сервер. Різна швидкість позначається вздовж доріг крапками конкретного кольору. Вивчивши їх розташування, можна приймати рішення, яким маршрутом краще їхати.

1.3 Обгрунтування вибору програмного забезпечення для виконання завдання проекту

Для виконання даного курсового проекту я обрала програму MapInfo Professional 7.8, 11.5.

Серед географічних інформаційних систем, які застосовуються в сучасному геоінформаційному картографуванні, одне з провідних місць займає саме MapInfo Professional - програмний продукт, що є найлегшим в освоєнні та функціонально має досконалий набір засобів тематичного картографування, відображення даних та реалізації функцій ГІС. Геоінформаційна система MapInfo надає засоби універсального географічного аналізу та відображення у доступному вигляді через Windows-інтерфейс (являє собою зовнішню оболонку у вигляді підпрограм управління доступом до інформації, яка обробляється, і до інструментів обробки та інших, схованих від користувача механізмів керування), що дає можливість працювати в комп'ютерному середовищі з різними інформаційними масивами. Він оформлюється графічно у вигляді графічного інтерфейсу користувача, який в англомовній редакції позначається абревіатурою GUI, що в перекладі на українську означає «графічне середовище взаємодії користувача з комп'ютером». Його основними елементами, як відомо, є вікна, меню, лінійки, панелі інструментів, що представляють собою набори піктограм, вибір яких ініціює будь-яку дію, лінійки прокручування і елементи управління: кнопки, у т. ч. кнопки команд, кнопки налагоджування, перемикачі, набори значень, вимикачі, списки тощо.

Сфери застосування ГІС MapInfo: бізнес і наука, освіта й управління, соціологічні, демографічні й політичні дослідження, промисловість і екологія, транспорт і нафтогазова індустрія, землекористування та кадастр, служби комунального господарства й швидкого реагування, армія й органи правопорядку, а також багато інших галузей народного господарства.

Основні можливості MapInfo Professional:

· прямий доступ до файлів, які створені в dBASE або FoxBASE, ASCII з роздільниками, файлів CSV з роздільником-комою, Shape-файлів, Lotus 1-2-3, Microsoft Excel й Microsoft Access; імпорт графічних файлів різних форматів; можливість створювати файли баз даних MapInfo;

· перегляд даних у будь-якій кількості вікон трьох видів: вікнах карт, списків і графіків. Технологія синхронного подання даних дозволяє відкривати одночасно кілька вікон, що містять ті самі дані, причому зміна даних в одному з вікон супроводжується автоматичною зміною подання цих даних у всіх інших вікнах;

· прямий доступ до вилучених баз даних, таких як Oracle або SQL Server;

· зшивка карти, що дозволяє обробляти кілька карт як одну;

· створення легенди для будь-яких шарів карти.

· побудова тематичних карт;

· складання запитів різної складності;

· збереження вікон і вибірок у вигляді робочих наборів, що дозволяє починати роботу відразу з того місця, на якому закінчився попередній сеанс;

· використання Геолінків, що дозволяє відкривати асоційовані з об'єктами карти файли або переходити по URL-адресах з вікна карти;

· переніс вмісту вікон MapInfo у документи інших програм за допомогою OLE;

· універсальний набір засобів малювання й редагування, а також інших функцій зміни вигляду карт;

· створення професійних звітів за табличними даними за допомогою пакета Crystal Reports;

· зміна проекцій карт на екрані в процесі оцифрування;

· функції обробки об'єктів, що виправляють неточності у вихідних даних, настроювання параметрів сполучення вузлів різних об'єктів.

Всі таблиці в Маріnfo складаються, принаймні, з двох різних особистих файлів. Перший містить дані, а другий - опис структури даних:

*.ТАВ: цей файл містить опис структури даних таблиці. Він є невеликим текстовим файлом, що описує формат того файлу, який містить дані.

*.DАТ : цей файл містить атрибутивні дані.

*.МАР: цей файл містить графічні об'єкти, кожному запису відповідають координати X і У.

*.ID: цей файл містить список покажчиків (індекс) на графічні об'єкти, дозволяє Маріnfo швидко знаходити об'єкти на Карті.

Таблиці, що містять растрові зображення, зберігають дані у файлах-компонентах форматів ВМР, ТІF або GІF.

Перевага Робочого Набору в тому, що при його використанні зберігається список відкритих таблиць і вікон, а також дані про розташування на екрані в тій послідовності, яку вони мали в процесі попереднього сеансу роботи.

Робочий Набір - це список всіх таблиць і вікон, які використовуються в роботі, що зберігається у файлі з розширенням *.WOR. Робочий Набір стежить за наступними елементами:

Вікна Карти, Список, Графіка і Звіту, включаючи їх розміри і положення на екрані.

MapInfo має можливість роботи з даними в растрових форматах GIF, JPEG, TIFF, GEO TIFF, PCX, BMP, TGA, BIL й ін., включаючи новітні формати стислого растра - ECW, MrSID, JPEG2000.

В MapInfo реалізовані наступні способи створення тематичних карт: картограми, кругові й стовпчасті гістограми, градуйовані символи, щільність точок, окремі значення, безперервна поверхня, карта-призма, карта ізоліній (у російської версії) і т.д.

2. Практична частина

2.1 Аналіз растрового зображення. Виділення та опис картографічних шарів

Згідно варіанту №12 я отримав зображення частини Надвірнянського району. Дана карта масштабу 1:100 000. У межах заданої території є багато зелених насаджень (рис. 2.1). Відповідно буде зручно створити наочну цифрову карту моніторингу зелених насаджень.

Для того, щоби перенести всю інформацію, яка є на карті, її потрібно спершу прив'язати до визначеної системи координат. Це дасть змогу:

· по-перше, легкого стикувати між собою суміжні ділянки карт, якщо вона складається з кількох аркушів;

· по-друге, що важливо, накладати різні шари один на одного (для оверлейного аналізу).

Вибір системи координат, в якій виконуватимуть роботу, залежить від різних чинників.

Коли карта вже прив'язана, її оцифровують та вносять атрибутивну інформацію про кожен елемент на ній. Такі елементи можуть бути трьох типів: точкові (дерево, стовп, джерело), лінійні (дорога, річка, ізолінії) та полігональні (будинки, межі геоморфологічних зон, ареали поширення певних явищ). Для кожної групи об'єктів створюєть окремий шар, який охоплює геометричну (просторову) та атрибутивну частину. Просторово розподілені дані можуть бути відображені в базі даних за допомогою векторної або растрової моделей даних. Растрова модель ґрунтується на зберіганні графічної інформації у вигляді матриці або мережі осередків. Для прив'язки пікселя растрового зображення до просторових координатам використовують один з кутів пікселя або його центроїд. Дозвіл зображення залежить від розміру комірки матриці. Кожен осередок растру має дискретні атрибути. Растрова ГІС відображає природні феномени відповідними осередками матриці. Цей осередок є найменшою одиницею інформації, його розміри можуть, залежно від додатка, змінюватися від декількох мікронів до кілометрів. Прикладами використання растрової моделі в ГІС є:

* дані дистанційного зондування;

* цифрові моделі місцевості.

У векторній моделі просторових даних графічні дані відображені у вигляді об'єктів - крапок, ліній і територій - з якими пов'язані атрибутні дані. Координатами точок є декартові координати в деякій прямокутній системі координат (наприклад, у системі координат проекції WGS-84) або пари географічних координат - широта і довгота. Лінії або дуги відтворюють послідовністю крапок. Будь-яку реальну географічну ситуацію можна відобразити як у векторній, так і в растровій моделі. Дані з растрової можна конвертувати у векторну модель, і навпаки.

Щоб отримати коректну прив'язку в MapInfo необхідно зареєструвати даний растр (рис. 2.2). Для цього обираємо кути сітки карти із відомою довготою та широтою. Похибка при цьому має знаходитись у межах 3 пікселів.

геоінформаційний система довкілля моніторинг

Рисунок 2.1 - Фрагмент топографічної карти Галицького району

Рисунок 2.2 - Прив'язка карти

У нашому випадку похибка сягла 4 пікселів. Для даної роботи це допустимо.

Обираємо також у вікні реєстрації проекцію системи координат (рис. 2.3).

Рисунок 2.3 - Системи координат

Шар - набір однотипних векторних графічних даних: точкових, лінійних, площинних. Це основний спосіб представлення даних таблиці у вікні Карти. Карта в Mapinfo може складатися з кількох шарів.

Зробивши попередній аналіз растру, можемо сказати, що необхідно створити такі картографічні шари:

· рельєф (горизонталі, висотні точки);

· населені пункти;

· ліси;

· гідрологічний шар;

· дороги;

· шар точок моніторингу поверхневих вод.

Для шару рельєф нам потрібно створити лінійні і точкові об'єкти. Для доріг - лінійні. Для лісів - полігональні (площинні). Для населених пунктів також полігональні. Для гідрології - лінійні і полігональні. Для точок моніторингу - точкові.

Комп'ютерна Карта складається з шарів. Шари можна уявляти собі як прозорі плівки, що лежать одна на одній. Кожен шар містить різні види інформації: області, крапки, лінії, тексти; а всі разом вони складають Карту.

Наприклад щоб створити картографічний шар Населені пункти необхідно виконати таку послідовність команд Файл>Новая таблица>Добавить к карте>Создать… (рис. 2.4).



Рисунок 2.4 - Вікно побудови нового векторного шару.

Після розміщення даних у MapInfo і створення TAB-файлу, можна починати управляти ними. Ми можемо переглядати будь-яку таблицю з базою даних в MapInfo Professional; видаляти і додавати поля, змінювати їх порядок, імена, тип, ширину і індекс; указувати проекцію таблиці прямо з діалогу. Щоб створити нову таблицю в MapInfo:

1. Виконайте команду Файл>Нова таблиця (File>New Table).

2. Встановіть прапорець Показати Списком, щоб створювана таблиця була показана у вікні Списку в традиційній табличній формі.

3. Натисніть OK. Відкриється діалог Створити структуру таблиці.

4. Для початку створення структури таблиці натисніть кнопку Додати поле. Задайте ім'я поля, його тип, кількість знаків і вкажіть, чи є це поле індексовані.

5. Продовжуйте додавати поля, створивши їх стільки, скільки необхідно.

6. Використовуйте кнопки Вгору і Вниз для формування проходження полів у таблиці. Порядок полів у цьому діалозі (зверху вниз) буде відображатися у вікні Списку зліва направо.

7. Натисніть кнопку Створити. Відкриється діалог Створити нову таблицю.

8. Вкажіть місце на диску, де буде збережена нова таблиця.

9. Введіть ім'я нової таблиці.

10. Визначте тип розширення створюваної таблиці. Ви можете вибирати наступні типи форматів:

· MapInfo(*.tab)

· dBASE DBF(*.tab)

· Microsoft Access(*.tab)

11. Натисніть кнопку Зберегти. Якщо Ви обрали формат MapInfo, то таблиця буде побудована відразу.

12. Натисніть кнопку Зберегти в діалозі Створити нову таблицю. MapInfo створить нову таблицю.

Вносити зміни в структуру таблиць можна безпосередньо під час роботи в MapInfо. Можна додавати і видаляти поля, змінювати їх порядок і назви, тип, розмір і ознака індексування будь-якого поля. Крім того, можна задавати або змінювати проекцію для відображения даних на карті. Також можна регулювати наявність графічних об'єктів у таблиці (відповідно і можливість показу їх у вікні Карти).

Щоб переглянути або змінити структуру таблиці:

1. Виконайте команду Таблиця > Редагувати> Перебудувати. З'явиться діалог Перебудова структури таблиці .

2. Внесіть необхідні зміни або просто перегляньте структуру таблиці. Натисніть OK.

3. Коли завершиться внесення змін в структуру таблиці, натисніть OK, щоб зберегти таблицю.

New Table Structure - структура нової таблиці.

Name - назва полів (латинню).

Type - тип поля.

Width - довжина поля.

Add Field - додати поле.

Першим полем завжди іде ідентифікатор ID (код). Типи полів у MapInfо:

· Char(n) - символьне поле для збереження тексту.

· Integer - ціле число від -214748647 до 214748647.

· Smallint - коротке ціле від -32767 до 32767.

· Float - число з плаваючою точкою.

· Decimal - десяткове, з точним значенням після коми.

· Data/Time - дата/час.

· Logical - поле для логічних величин «так/ні».

Щоб зберегти таблицю потрібно Файл>Сохранить таблицу… i Файл>Закрить все...

Таблиця 2.1 - Опис структури картографічних шарів

№	Назва шару	Тип інформації	Атрибутивні дані	Тип даних
1	abs_visoti	Точки	ID abs_visota	Char(10) Char(10)
2	horizontali	Лінії	ID visoty	Char(10) Char(10)
3	doroha	Лінії	ID poznachenya	Char(10) Char(10)
4	richki	Лінії Полігони	ID nazva	Char(10) Char(10)
5	lisi	Полігони	ID	Char(15)
6	mista	Полігони	ID Nazva	Char(10) Char(10)
7	tochki_sposter	Точки	ID nomer x y	Char(10) Char(10) Float Float

Атрибут - це властивість, якісна або кількісна ознака, що характеризує просторовий об'єкт і асоційована з його унікальним номером або ідентифікатором; набори значень атрибутів звичайно наводять у формі таблиць засобами реляційних СКБД; класовому атрибуту в цьому разі відповідає ім'я стовпця або поля таблиці. Для впорядкування, зберігання і маніпулювання атрибутивними даними використовують засоби систем керування базами даних, переважно реляційного типу.

Окрім векторних шарів з об'єктами таблиць Mapinfo, у вікні Карти можуть бути показані растрові шари (шар з растровим зображенням), а також тематичні шари і косметичний шар. Верхнім у вікні Карти завжди є косметичний шар, дані якого знаходяться в спеціальній тимчасовій таблиці.

Ось приклад переліку всіх існуючих шарів у даному проекті (рис. 2.5).

Рисунок 2.5 - Менеджер управління шарами

Створивши Карту з шарів, можна настроювати кожен шар окремо, додавати нові шари, переміщати або видаляти існуючі.

Діалог Управління шарами дозволяє змінювати порядок шарів, додавати і видаляти їх, а також змінювати режими їх відображення:

1. Вибрати в падаючому меню Файл>Відкрити.

2. Вибрати у випадаючому меню Карти Управління шарами.

У діалозі показані всі шари плюс Косметичний шар. Флажки позначають наступне:

Значок означає видимість шару. За умовчанням кожен шар є видимим. Щоб зробити шар невидимим, необхідно вимкнути прапорець, клацнувшись по ньому двічі.

За умовчанням всі шари є не редагованими. Це означає, що не можна змінити об'єкти даного шару, наприклад, змінити форму, видалити або додати нові об'єкти в шар. Щоб зробити шар змінним, необхідно включити прапорець в цій колонці Доступний

За умовчанням всі шари є доступними. Це означає, що можна вибирати об'єкти на Карті, використовуючи один з інструментів вибору. Щоб зробити шар недоступним для вибору, необхідно вимкнути прапорець для шару в колонці «Доступний»

Підпис для того, щоб включити режим автоматичного підписування шарів. Щоб змінити настройки автоматичної підписки, необхідно вимкнути прапорець для шару.

Основним завданням будь якої програми - це збереження. Скільки б не опрацьовувалася інформація, без збереження вона не має жодного значення.

Mapinfo відноситься до класу векторних ГІС. Це означає, що основними об'єктами, з якими оперує система, є векторні об'єкти. Побудова карти в Mapinfo полягає в створенні сукупності векторних об'єктів, що відображають необхідні об'єкти місцевості і прив'язки векторних даних до таблиць, в яких зберігається атрибутивна інформація.

Цікава процедура проводилась для отримання координат точок моніторингу. Для таблиці monitorungT необхідно визначити координати x та y. Для цього скористаємось командою Таблица>Обновить колонку… Появиться вікно (рис. 2.6).



Рисунок 2.6 - Оновлення колонки зі значеннями х

Після цього вибираємо кнопку Составить…

Рисунок 2.7 - Ввід необхідного виразу

Значення виразу CentroidX(obj) означає, що ми працюємо із просторовою інформацію і координати визначатимемо згідно обраної системи координат. У таблиці monitorungT заповниться стовбець із значеннями х. Те саме ми проробляємо із координатою у. Тільки обираємо функцію CentroidY(obj). Результати приведені на рисунку 2.8.



Рисунок 2.8 - Таблиця з точками моніторингу після процедури Оновлення колонки

Після того, як ми оцифрували карту, необхідно додати напрямну стрілку на північ і масштабну лінійку, а також підписати її. Дані елементи ми можемо створити за допомогою наступної послідовності команд: Программи>Каталог програм>Масштабная линейка… Вибрати необхідну команду (рис. 2.9) і задати параметри елемента.

Рисунок 2.9 - Каталог програм

Також для карти необхідно створити легенду. Виконаємо послідовність команд Карта>Создать легенду… З'явиться вікно, в якому потрібно буде вибрати шари, які будуть входити у вікно легенди. Тобто ті шари, векторні дані яких ми можемо позначити як основні елементи цифрової карти (рис. 2.10).

Рисунок 2.10 - Вікно легенди карти

Тепер ми можемо сказати, що наші векторні шари готові до створення макету карти, який буде виводитись на друк. Для цього ми вибираємо Окно>Новий отчет… Буде створений макет карти на форматі А4 (Додаток 1). Залишається відредагувати його відображення. Потім можна виконати експорт вікна у будь-який графічний формат і роздрукувати карту.

2.2 Розробка структури атрибутивної бази даних

Інформація, збережена в комп'ютері й об'єднана у взаємозалежну сукупність за рядом ознак, називається базою даних. Щоб оперувати даними, що складають базу, необхідна окрема програма. Програми, які управляють зберіганням, обробкою й пошуком інформації в БД, називаються системами керування базами даних (СКБД).

Бази даних (БД) - це систематизоване сховище інформації певної предметної області.

Система керування базами даних (СУБД) - це програма, призначена для організації зберігання, обробки й пошуку інформації в БД.

Є велика розмаїтість СУБД. Ці програми постійно вдосконалюються й обновляються. Найбільш розповсюдженими з них є СУБД: dBase, FoxBase, FoxPro, Access, Paradox, Clipper.

Основні можливості СУБД:

* Поповнення, розширення та відновлення БД;

* Висока надійність зберігання інформації;

* Засоби захисту інформації в СУБД;

* Виведення повної й достовірної інформації на запити користувача.

Свій проект я виконувала у програмі MO Access 2007. Access входить у склад пакету прикладних програм Microsoft Office.

Це повноцінна реляційна база даних, у якій може працювати як звичайних користувач ПК, що не володіє основами програмування, так і інженер-програміст. Популярність Access пояснюється тим, що ця система найбільш проста для засвоєння починаючим користувачам.

Після запуску Access потрібно виконати команду Создать файл для створення нової бази даних.

Справа є діалогове вікно Создание файла, у якому потрібно обрати спосіб створення БД чи відкриття вже існуючої БД.

Існує декілька варіантів створення БД:

1. Створення порожньої БД, а потім додавання до неї об'єктів (Новая база данных)

2. Створення БД за допомогою шаблону, що містить у собі макет об'єктів на різну тематику .

Після того, як ви оберете команду Нова база даних на екрані з'явиться діалогове вікно Файл новой базы данных, у якому вам потрібно дати ім'я базі даних та обрати папку, куди буде її створено, після чого нажати кнопку Создать.

Таблиці містять дані у вигляді двомірної таблиці. Таблиці - основа БД, від них залежать всі інші об'єкти БД. Кожна таблиця складається із записів (рядків) та полів (стовпців). Робота з таблицями виконується у двох основних режимах: у режимі конструктора та режимі таблиці.

Щоб виконати моніторинг поверхневих вод я створила базу даних, яка включає в себе таблиці:

· Точки;

· Виконавець;

· Роки;

· Результати.

Наприклад для таблички точки за допомогою Констуктора таблиць я задала такі імена полів та їх тип які відображені на рисунку 2.11.



Рисунок 2.11 - Констуктор таблиць

Щоб база працювала необхідно створити коректні зв'язки між таблицями. Для цього скористалась вкладкою Знаряддя бази даних>Зв'язки…

Між таблицями можуть бути встановлені зв'язки таких типів:

· один-до-одного;

· один-до-багатьох;

· багато-до-багатьох.

Зв'язок один-до-одного виявляє себе, коли одному значенню поля однієї таблиці відповідає єдине значення поля другої таблиці та, навпаки, одному значенню поля другої таблиці - єдине значення поля першої. Наприклад, СУБД Access виділяє відношення типу один-до-одного, коли поля для зв'язку є ключовими в обох таблицях.

Зв'язок один-до-багатьох має місце, коли одному значенню поля першої таблиці може відповідати декілька значень поля другої таблиці, а кожному значенню поля другої таблиці - тільки єдине значення поля першої. Наприклад, СУБД Access може побудувати зв'язок один- до-багатьох, якщо ключове поле однієї таблиці пов'язується з неключовим полем другої таблиці. При цьому перша таблиця вважається головною, а друга - підпорядкваною.

Зв'язок багато-до-багатьох має місце, коли кожному значенню поля першої таблиці відповідає декілька значень поля другої таблиці й кожному значенню другої таблиці відповідає декілька значень першої таблиці. Якщо в жодній з пов'язуваних таблиць поле зв'язку не є унікальним, СУБД Access встановлює невизначений тип зв'язку.

Зв'язки між таблицями - це основа для забезпечення цілісності даних, що дає змогу запобігти виникненню в базі даних відірваних записів. Відірваний запис - це запис із посиланням на інший запис, якого не існує.

У вікні схеми даних таблиці (після їх додавання) представлені списками полів, а зв'язки між таблицями - ламаними, що з'єднують відповідні поля. Ключові поля позначаються напівжирним шрифтом.

Забезпечення цілісності даних для певного зв'язку між таблицями означає, що при зміні, видаленні та додаванні записів в одній з цих таблиць буде здійснюватися автоматичний контроль за відповідністю змін у зв'язаній таблиці. Так, забезпечення цілісності даних для зв'язку один-до-багатьох означатиме перевірку умов:

· у підпорядковані таблиці не можна додати новий запис, для якого не існує значення ключового поля в головній таблиці;

· у головній таблиці не можна видалити записи, доки не видалені пов'язані записи з підпорядкованої таблиці;

· зміна значень ключового поля головної таблиці неможлива, якщо існують пов'язані записи в підпорядкованій таблиці.

При порушенні користувачем означених умов на екран виводиться відповідне попередження і дія не виконується. Якщо для будь-якого зв'язку таблиць включено забезпечення цілісності даних, то можна ще встановити такі режими:

· каскадного поновлення полів, який означатиме, що при зміні значення ключового поля в записі головної таблиці відповідні поля підпорядкованої таблиці будуть змінені автоматично;

· каскадного видалення зв'язаних записів, який означатиме, що при видаленні записів з головної таблиці автоматично видаляються пов'язані записи підпорядкованої таблиці.

Для забезпечення цілісності даних слід у вікні Схема даних двічі клацнути мишею на лінії зв'язку таблиць. З'являється вікно редагування зв'язків (рис. 2.12), у якому відображаються поля зв'язку головної та підпорядкованої таблиць, тип зв'язку між таблицями й параметри зв'язку - забезпечення цілісності даних, каскадне поновлення пов'язаних полів і каскадне видалення пов'язаних записів.

Рисунок 2.12 - Вікно Редагування зв'язків між таблицями

Схема зв'язків між таблицями моєї бази даних моніторингу зелених насаджень Надвірнянського райнону знаходиться у Додатку 2.

2.3 Формування картографічного та фактичного забезпечення функціонування систем моніторингу

Іноді при роботі з ГІС MapInfo виникає необхідність підключитися до бази даних «напряму». Така особливість дає можливість переглядати стан бази даних і вносити зміни в її вміст безпосередньо з ГІС. Розглянемо цю можливість на прикладі підключення до бази даних MO Access .

ODBC (англ. Open DataBase Connectivity) - це відкритий інтерфейс доступу до баз даних, розроблений консорціумом X/Open.

Для того щоб наша програма моніторингу повноцінно запрацювала, нам необхідно створити зв'язок між MO Access та MapInfo. Для цього скористаємось встроїною функцією у MapInfo. Виконаємо послідовність команд Файл>Создать соединение с СУБД… Нам відкриється вікно з рисунку 2.13.

Для доступу до різних баз даних ви повинні створити джерело даних СУБД для кожної бази даних, до якої ви хочете отримати доступ.

Таблиці можуть бути завантажені з реляційної системи управління базами даних , такої як Oracle або Access . Ці завантажені таблиці можна або перевести у формат MapInfo або залишити пов'язаними з вихідною базою даних на сервері. Ви можете використовувати такі пов'язані таблиці для регулярного повторення запитів до бази даних. Після редагувания в MapInfo дані у зв'язаній таблиці можуть бути збережені в реляційній СУБД, з попутним усуненням конфліктів розподіленого редагування.

Рисунок 2.13 - Вікно вибору джерела даних

Потім слід вибрати програму з якої будуть підтягуватись дані (рис. 2.14). У нашому випадку - MO Access.

Рисунок 2.14 - Нове джерело даних

Даємо назву новому джерелу і зберігаємо (рис. 2.15).

Рисунок 2.15

Наступним кроком буде установка ODBC-зв'язку (рис. 2.16).

Рисунок 2.16 - Вікно установки драйвера ODBC

І кінцевим кроком буде задання самого шляху до бази даних (рис. 2.17).

Рисунок 2.17 - Вікно вибору бази даних

Щоб переглянути результати підключення у MapInfo існує панель роботи із віддаленими базами даних (рис. 2.18), який вклча є команди: Відкрити таблицю, Обновити таблицю СУБД, Від'єднати таблицю СУБД, Під'єднати геоінформацію, Змінити символ для таблиці СУБД, Возірвати зв'язок із СУБД.

Рисунок 2.18 - Панель роботи з СУБД

Щоб переконатись, що зв'язок працює, відкриваємо таблицю з MO Access (рис. 2.19).

Рисунок 2.19

Після відкриття отримаємо такий результат, який представлений на рисунку 2.20.

Рисунок 2.20

Робочий набір із програми MapInfo, а також база даних створена у MO Access і всі графічні матеріали записані на диск у Додаток 3.



Висновок

При роботі з даним курсовим проектом я засвоїв основні навики роботи із програмою MapInfo та із програмою MO Access 2007.

Я векторизував виданий викладачем фрагмент карти Надвірнянського району. Карту було розбито на основні картографічні шари. Засобами ГІС MapInfo, згідно цих шарів, виконано векторизацію і сформовано цифрову карту, внесено атрибутивну інформацію до створених таблиць. Адже завдяки потужним засобам (ГІС) MapInfo ми можемо легко отримати будь-яку атрибутивну інформацію з даного векторного зображення, а також виокремлювати різні, потрібні нам, шари.

Також я створив базу даних у програмі Access. Вона спрямована на відображення результатів моніторингу зелених насаджень, а також на зберігання великого об'єму інформації про виконавців моніторингу, дати проведеня спостережень та опису самих точок.

Завдяки застосуванню навичок підключення джерел баз даних, змогла підключити базу даних ГІС до бази даних Access. При встановленні деяких параметрів можна добитись такого результату, коли зміни в базі даних ГІС будуть призводити до автоматичного редагування бази даних у Access і навпаки. Це доводить те, що сучасні ГІС можна визначити, як систему збору даних, обробки, графічного представлення (візуалізації) і аналізу просторово-розпроділених даних.



Список використаної літератури

1. MapInfo Professional 9.5 rus [Електронний ресурс]: [Веб-сайт] - Електронні дані - Географіка - географічний портал © 2010-2015р. - Режим доступу: http://geografica.net.ua/load/programi/mapinfo_professional_9_5_rus/2-1-0-193

2. Бондаренко Е. Л. ГІС-ТЕХНОЛОГІЇ В КАРТОГРАФІЇ УДК 528.92:91(075.8) - Київ: Київський національний університет імені Тараса Шевченка, 2010, с.7.

3. Геоінформаційна система [Електронний ресурс]: [Веб-сайт]. - Електронні дані - Вікіпедія - вільна енциклопедія - Режим доступу: https://uk.wikipedia.org/wiki/Геоінформаційна_система

4. Каталог програманого забезпечення MapInfo Professional [Електронний ресурс]: [Веб-сайт] - Електронні дані - GeoGuide, 2009-2013, info@geoguide.com.ua - Режим доступу: http://www.geoguide.com.ua/software/software.php?part=pitney&art=mapinfo

Крижановський Є. М. Інформаційна технологія інтегрування математичних моделей у геоінформаційні системи моніторингу поверхневих вод - Вінниця: Вінницький національний технічний університет, 2010 рік.

5. Нові види програмного забезпечення для здійснення соціально-географічних досліджень [Електронний ресурс]: [Веб-сайт]. - Електронні дані - Навчальні матеріали онлайн (pidruchniki.website) 2010 - 2015 Info@pidruchniki.com - Режим доступу: http://pidruchniki.com/17910211/sotsiologiya/novi_vidi_programnogo_zabezpechennya_dlya_zdiysnennya_sotsialno-geografichnih_doslidzhen

6. Паздрій І. Використання геоінформаційних систем для зображення рельєфу земної поверхні/ Ю. Білінський. - ЛЬВІВ: УН-ТУ Серія географічна, 2006 рік, випуск 33, 301-309 с.

7. Світличний О.О. Основи геоінформатики: Навчальний посібник/ Плотницький С.В. За заг. ред. О.О. Світличного - Суми: ВТД «Університетська книга», 2006. - 295 с.

Размещено на Allbest.ru

...