У навчальному посібнику наведено визначення, предмет, історію розвитку геоінформатики та її місце серед інших наук, розкрито основи технології географічних інформаційних систем (ГІС)- сучасної інформаційної технології роботи з просторово-координованою інформацією, подана характеристика аналітичних можливостей сучасних інструментальних ГІС, а також функціональних і аналітичних можливостей світових лідерів програмного ГІС-забезпечення. Для географів, геоекологів, а також фахівців інших природознавчих, соціоекономічних і екологічних спеціальностей, пов'язаних з використанням просторово-координованої інформації. ЗМІСТ Передмова 7 Частина І ГЕОІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЙ В СУЧАСНОМУ СВІТІ Розділ 1. Геоінформаційні технології в сучасному світі 12 1.1. Інформатика і геоінформатика 12 1.2. Визначення ГІС. Відмінність ГІС в.д інших інформаційних систем 15 1.3. Історія розвитку геоінформаційних технологій 18 1.4. Функції й сфери застосування ГІС і геоінформаційних технологій 25 1.5. Геоінформатика, геоінформаційні технології і географія 28 Розділ 2. Апаратне забезпечення геоінформаційних систем і технологій 31 2.1. Загальна характеристика апаратного забезпечення ГІС 31 2.2. Комп'ютер як складова частина ГІС 32 2.2.1. Класифікація комп'ютерів 32 2.2.2. Складові частини ПК та їх характеристики 38 2.3. Пристрої збору і введення інформації 44 2.4. Пристрої візуалізації і подання даних 54 2.5. Тенденції розвитку апаратного забезпечення 58 Частина II ОСНОВИ ГЕОІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ Розділ 3. Атрибутивна інформація в ГІС 62 3.1. Способи подання атрибутивних даних 62 3.2. Бази даних як подання об'єктів реального світу 63 3.3. Моделі бази даних 66 3.3.1. Ієрархічна модель 66 3.3.2. Мережна модель 68 3.3.3. Реляційна модель 69 3.3.4. Об'єктно-орієнтована модель 71 3.4. Функціонування баз даних 72 3.5. Керування даними в ГІС 75 Розділ 4. Методи формалізації просторово-розподіленої інформації 78 4.1. Просторова інформація в ГІС 78 4.2. Растрове подання просторових даних 79 4.2.1. Загальна характеристика 79 4.2.2. Ієрархічні растрові структура 81 4.2.3. Стиснення растрових даних 83 4.3. Векторне подання метричних даних 84 4.3.1. Точкова полігональна структура 85 4.3.2. DIME-структура 86 4.3.3. Структури "дуга - вузол" 88 4.3.4. Геореляційна структура 89 4.3.5. TIN-модель 90 4.4. Вибір способу формалізації і перетворення структур даних 93 Розділ 5. Технології введення просторових даних 96 5.1. Введення даних у ГІС 96 5.2. Джерела вхідних даних для ГІС 97 5.2.1. Картографічні матеріали 97 5.2.2. Дані дистанційного зондування Землі 101 5.2.3. Дані електронних геодезичних приладів 104 5.2.4. Джерела атрибутивних даних 104 5.3. Технології цифрування вхідних даних 105 5.3.1. Автоматизоване введення даних 105 5.3.1.1. Сканування 105 5.3.1.2. Векторизування 108 5.3.1.3. Геокодування 110 5.3.2. Ручне введення даних. Апаратне та екранне дигітизування 112 5.3.2.1. Апаратне дигітизування 112 5.3.2.2. Екранне дигітизування 113 5.3.2.3. Автозахоплення і автотрасування 114 5.3.2.4. Редагування існуючих картографічних об'єктів 115 5.3.2.5. Введення і редагування з використанням існуючих графічних об'єктів 116 5.3.2.6. Групове редагування 118 5.4. Контроль якості створення цифрових карт 119 Розділ 6. Подання інформації в ГІС 124 6.1. Візуалізація інформації в ГІС ., 124 6.2. Методи і технології візуалізаціі інформації в ГІС 125 6.2.1. Подання картографічних шарів 126 6.2.2. Подання екранних видів (вікон) 128 6.2.3. Подання векторних об'єктів 129 6.2.4. Подання поверхонь і растрових карт 130 6.3. Тематичне картографування 134 6.3.1. Ранжовані діапазони 135 6.3.2. Стовпчасті та кругові діаграми 138 6.3.3. Ранжовані символи 139 6.3.4. Точки із заданими вагами 139 6.3.5. Індивідуальні значення 139 6.3.6. Легенди тематичних карг і картодіаграм 139 6.4. Карти як результат і засіб візуалізації 140 6.5. Програмні і технічні засоби візуалізації картографічної інформації 145 6.5.1. Електронні атласи 145 6.5.2. ГІС-в'юери 146 6.5.3. Системи автоматизованого картографування 146 Частина III ГЕОІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ПРОСТОРОВОГО АНАЛІЗУ І МОДЕЛЮВАННЯ Розділ 7. Аналітичні можливості сучасних інструментальних ГІС 150 7.1. Загальна характеристика 150 7.2. Картометричні операції 151 7.3. Операції вибору 154 7.3.1. Запити за місцем розташування 155 7.3.2. Запити за атрибутами 157 7.4. Рекласифікація 158 7.5. Картографічна алгебра 159 7.5.1. Локальні операції 160 7.5.2. Операції сусідства 163 7.5.3. Зональні операції 166 7.5.4. Глобальні операції 167 7.6. Статистичний аналіз 168 7.7. Просторовий аналіз 169 7.7.1. Побудова буферів 169 7.7.2. Аналіз географічного збігу і включення 170 7.7.3. Аналіз близькості 171 7.7.4. Зонування території за допомогою полігонів Тиссена - Вороного 171 7.8. Оверлейний аналіз 172 7.9. Аналіз рельєфу 177 7.9.1. Цифрові моделі рельєфу та їх побудова 177 7.9.2. Аналіз рельєфу з використанням цифрових моделей рельєфу 181 7.9.3. Аналіз гідрографічної мережі 184 7.9.4. Пакет "Рельєф-процесор" 185 7.10. Мережний аналіз 186 7.10.1 Географічні мережі 186 7.10.2. Методи мережного аналізу 188 Розділ 8. Геостатистичний аналіз і моделювання 191 8.1. Геостатистичне моделювання 191 8.2. Просторова інтерполяція 192 8.3. Детерміновані методи просторової інтерполяції 193 8.3.1. Глобальні методи інтерполяції 193 8.3.2. Локальні детерміновані методи інтерполяції 195 8.4. Локально-стохастичні методи просторової інтерполяції і геостатистичне моделювання 199 8.4.1. Принципи геостатистичного моделювання 199 8.4.2. Побудова і оптимізація варіограмної моделі 201 8.4.3. Моделювання поверхонь та їх оцінка 205 8.4.4. Різновиди локально-стохастичної інтерполяції 207 8.5. Вибір методу інтерполяції 208 Частина IV ПРОГРАМНІ ЗАСОБИ І ГЕОІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ Розділ 9. Програмні засоби для роботи з просторовими даними 212 9.1. Загальна характеристика 212 9.2. Програмні засоби ГІС 214 Розділ 10. Комерційні ГІС-пакети 217 10.1. Програмне ГІС-забезпечення компанії ESRI (США) 217 10.1.1. Сімейство програмних пакетів ArcGIS 217 10.1.2. Настільні інструментальні ГІС сімейства ArcGIS 219 10.1.2.1. Загальна характеристика 219 10.1.2.2. Пакет Arc View 223 10.1.2.3. Система Arclnfo 224 10.2. Програмні ГІС-пакети фірми Intergraph 227 10.2.1. Багатогалузеве модульне середовище ГІС - MGE 227 10.2.2. Сімейство пакетів GeoMedia Suite 230 10.3. Сімейство програмних продуктів фірми Bentley Systems 234 10.3.1. Пакет MicroStation 234 10.3.2. Основні додатки на базі MicroStation 236 10.4. Програмні продукти компанії AutodesK 239 10.5. Програмні пакети GeoniCS 242 10.6. ГІС-пакет Maplnfo Professional 245 10.7. Пакет ГІС і обробки просторової інформації IDRISI 248 10.8. Пакет PCRaster 254 10.9. Пакет GeoDraw/GeoGraph 257 10.10. Програма створення й оновлення цифрових карт Digitals 261 10.11. Тенденції розвитку програмного ГІС-забезпечення 262 Розділ 11. Сучасні геоінформаційні системи 266 11.1. Класифікація сучасних ГІС 266 11.2. Великі ГІС-проекти 268 11.2.1. Електронний атлас України 268 11.2.2. Глобальні геоінформаційні системи 271 11.3. Технології "клієнт - сервер" і INTERNET-технології в ГІС 274 11.3.1. Розподілені бази даних 274 11.3.2. Internet-сервіси і ГІС 276 Післямова 279 Словник термінів 281 Словник абревіатур 288 Список використаної літератури 290 Список рекомендованої літератури 294