ГИС как инновационная технология

 

                  МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б.Н. ЕЛЬЦИНА»

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ ПО ГИС НА ТЕМУ: 
 "ГИС как  инновационная технология".

 

 

                                                                                                              Выполнила:

 студентка 3-го курса

                                                                                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

С появлением многочисленных геоинформационных ресурсов многие компании оценили перспективность  ГИС­технологий. Несмотря на мировой  финансовый кризис, объем продаж геоинформационной продукции в 2010 году увеличился на 10,3% (по данным исследовательской компании Daratech).

Стремительное развитие и спрос на геоинформационную  продукцию обусловлены необходимостью решать постоянно усложняющиеся  задачи управления инфраструктурой и бизнесом; управления информационными, электрическими, водопроводными, канализационными и другими сетями, каналами, коммуникациями и сооружениями; оптимизации использования  ресурсов; поддержки национальной безопасности и т.д.

Конкуренция побуждает производителей ГИС­технологий постоянно совершенствоваться, искать новые, улучшенные пути  решения старых задач, реализовывать всё более сложные и качественные проекты, расширять функционал и ассортимент продукции, разрабатывать принципиально новые технологии и т.п. — одним словом, разрабатывать, внедрять и активно использовать инновации. 

Опыт успешных компаний свидетельствует  о том, что креативные решения  и инновации обеспечивают мощные конкурентные преимущества. Именно сочетание  трех факторов — наличие хорошей производственной базы, реализация продукции высокого качества и развитие инновационного подхода — позволяет наиболее успешным компаниям, имея значительные преимущества в определенном сегменте рынка, поддерживать высокие темпы роста доходов и прибыли.

Отраслевое  использование ГИС-технологий

Возможности ГИС-технологий могут  быть задействованы в самых различных областях деятельности. Вот лишь некоторые примеры использования ГИС-технологий:

         -административно-территориальное управление

          · городское планирование и проектирование объектов;

          · ведение кадастров инженерных коммуникаций, земельного, градостроительного, зеленых насаждений;

          · прогноз чрезвычайных ситуаций техногенно-экологического характера;

          · управление транспортными потоками и маршрутами городского транспорта;

          ·  построение сетей экологического мониторинга;

          ·  инженерно-геологическое районирование города.

           -телекоммуникации

         · транковая и сотовая связь, традиционные сети;

          ·  стратегическое планирование телекоммуникационных сетей;

          ·  выбор оптимального расположения антенн, ретрансляторов и др.;

          ·  определение маршрутов прокладки кабеля;

          ·  мониторинг состояния сетей;

          ·  оперативное диспетчерское управление.

          · оценка потребностей в сетях водоснабжения и канализации;

          · моделирование последствий стихийных бедствий для систем инженерных коммуникаций;

          · проектирование инженерных сетей;

          · мониторинг состояния инженерных сетей и предотвращение аварийных ситуаций.

-транспорт

           · автомобильный, железнодорожный, водный, трубопроводный, авиатранспорт;

           · управление транспортной инфраструктурой и ее развитием;

           · управление парком подвижных средств и логистика;

           · управление движением, оптимизация маршрутов и анализ грузопотоков.

-нефтегазовый комплекс

           ·  геологоразведка и полевые изыскательные работы;

           · мониторинг технологических режимов работы нефте- и газопроводов;

           · проектирование магистральных трубопроводов;

           ·  моделирование и анализ последствий аварийных ситуаций.

силовые ведомства

           ·  службы быстрого реагирования, вооруженные силы, милиция, пожарные службы;

           · планирование спасательных операций и охранных мероприятий;

           ·  моделирование чрезвычайных ситуаций;

           ·  стратегическое и тактическое планирование военных операций;

           · навигация служб быстрого реагирования и других силовых ведомств.

экология 

           · оценка и мониторинг состояния природной среды;

           · моделирование экологических катастроф и анализ их последствий;

           · планирование природоохранных мероприятий.

лесное хозяйство 

          · стратегическое управление лесным хозяйством;

· управление лесозаготовками, планирование подходов к лесу и проектирование дорог;

          · ведение лесных кадастров.

сельское хозяйство 

          · планирование обработки сельскохозяйственных угодий;

          · учет землевладельцев и пахотных земель;

          ·   оптимизация транспортировки сельскохозяйственных продуктов и минеральных удобрений.

От 2D к 3D

В области геоинформатики и проектирования одной из инновационных составляющих является технология трехмерного проектирования. Применение трехмерных моделей открывает перед проектировщиками новые возможности. Прежде всего это возможности подготовки нескольких вариантов проекта и его фотореалистичной визуализации. В отличие от двумерной, трехмерная визуализация позволяет увидеть любые объекты в объеме — это делает их реалистичными и наглядными, что значительно повышает интерес потребителя. А дополненные мощными аналитическими возможностями современных ГИС 3D­модели становятся эффективным средством управления всеми аспектами и нюансами бизнеса.

Технология трехмерного  моделирования замечательна еще  и тем, что позволяет создать  виртуальную модель любого объекта, на основе которой можно автоматически  сгенерировать полный комплект чертежей, спецификаций, ведомостей материалов, передаваемых как результат проектирования. Только представьте: при создании 3D­модели задается вся необходимая информация для формирования полного комплекта конструкторской и технологической документации и после того, как модель будет готова, для получения, например, спецификации материалов вам достаточно будет нажать одну­две кнопки! Имея готовую 3D­модель, можно получить все необходимые планы, виды, разрезы и другие чертежи, перечни материалов, данные для расчетов и т.д. Более того, все элементы готовой 3D­модели подстраиваются под практически любые ее изменения — можно убирать одни детали модели и добавлять новые, тем самым выбирая наилучший вариант.

Одним из важнейших преимуществ  трехмерного проектирования является возможность совместной работы проектировщиков смежных дисциплин над проектом — применение трехмерного подхода подразумевает организацию параллельных процессов проектирования, за счет чего достигается значительное сокращение сроков выполнения проектов.

Технология трехмерного проектирования также позволяет максимально  исключить ошибки в работе проектировщиков, обеспечивая значительное улучшение  качества выпускаемых проектов.

Подытоживая всё вышесказанное, акцентируем  внимание на главных преимуществах трехмерного подхода к проектированию: 

автоматическое получение полного  комплекта качественной конструкторской  и технологической документации (сборочных чертежей, спецификаций, ведомостей материалов и т.д.);

значительное снижение расходов на проект в целом;

сокращение сроков выполнения проекта;

отличный способ представить проект более наглядно и целостно;

устранение недочетов уже на начальных стадиях проекта;

возможность командной работы над  проектом.

Поэтому одной из основных тенденций в области проектирования сегодня является переход от двумерного проектирования и черчения к трехмерному  моделированию. Внедрение современных  систем трехмерного проектирования является стратегическим шагом, который  во многом определяет ход развития проектных организаций с учетом современных потребностей различных отраслей проектирования:

-энергетика — среди пяти приоритетных направлений российской модернизации, озвученных президентом РФ, значатся энергетика и энергосбережение. В 2003 году была обнародована энергетическая стратегия развития России до 2030 года, целью которой является максимально эффективное использование природных энергетических ресурсов для устойчивого роста экономики России. Кроме того, в 2007 году была принята программа РАО ЕЭС по формированию первоочередных площадок для ввода мощностей в объеме 40 ГВт;

-железные дороги — по мнению правительства РФ, «…железнодорожная отрасль, несмотря на мировой кризис, должна обеспечить безусловное исполнение стратегических задач. <…> Это означает продолжение реализации инвестиционных программ, внедрение технологических инноваций, модернизацию существующих и строительство новых линий, обновление подвижного состава и развитие высокоскоростного пассажирского сообщения»1. В соответствии с принятой в России стратегией развития железнодорожного транспорта до 2016 года должно быть построено 5300 км новых железных дорог и более 6500 км вторых путей на действующих участках;

-машиностроение — объявленный руководством страны курс на модернизацию российской промышленности и экономики в целом может опираться только на глубокие реальные позитивные перемены в конкретных отраслях индустрии. Машиностроительная отрасль, благодаря проводимым мероприятиям по модернизации предприятий, может стать тем локомотивом, который выведет российскую экономику в число мировых лидеров. При этом необходимо отметить, что современное машиностроение базируется именно на наукоемких технологиях;

-архитектура и строительство — в настоящее время государство прилагает значительные усилия для поддержки архитектурно­строительного комплекса. Прежде всего это меры, направленные на обеспечение спроса на жилищном рынке,  различные целевые программы, Генеральный план развития г. Москвы до 2020 года, создание Национального исследовательского университета строительства и архитектуры и т.д.;

-землеустройство — это организующее и основное звено всей системы размещения составных частей агропромышленного комплекса и его отраслей. Сооружение объектов землеустройства требует проектно­геодезических, геологических, мелиоративных и других изысканий, точной планово­картографической основы. Сегодня полным ходом идет реализация программы «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006­2010 годы и на период до 2013 года». Помимо всего прочего, в этой программе предусмотрено освоение современных систем земледелия и землеустройства.

Для наиболее быстрой  и качественной реализации перечисленных  крупномасштабных задач, программ и проектов вышеупомянутых отраслей необходим именно инновационный подход и новейшие технологии, одной из которых и является технология трехмерного проектирования.

За 3D ГИС —  будущее

В настоящее время  технологии ГИС применяют практически во всех сферах человеческой деятельности. Градостроительный кадастр, управление земельными ресурсами, инженерные изыскания, планирование в строительстве и архитектуре, управление наземным, воздушным и водным транспортом, география, картография, геология, добывающие отрасли, военное дело,  экология и природопользование — вот неполный список сфер применения ГИС.

Кроме того, технологии ГИС  — это средство для управления бизнес­информацией, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры  принятия решений. ГИС­анализ пространственных данных и представление результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде позволяют сосредоточить свои усилия на поиске наилучшего и оптимального решения, не тратя времени на осмысление разнородных данных.

Поэтому ГИС­технологии завоевывают в нашей стране всё  большую популярность и постоянно  развиваются. К основным тенденциям развития ГИС относятся:

-движение ГИС к многопользовательским, территориально распределенным системам с доступом через локальные вычислительные сети и Интернет;

-объединение информационных систем и ГИС. Например, серверная ГИС совместно с СУБД масштаба Oracle представляет собой многопользовательский банк данных, который может содержать любую геопространственную информацию (топографические карты, цифровые модели рельефа местности, изображения), табличные, формализованные и любые другие справочные данные;

-движение ГИС от систем отображения и простейшего анализа к аналитическим системам и системам поддержки принятия решений;

-активное развитие инструментов трехмерного моделирования.

Еще несколько лет  назад все распространенные ГИС  были двумерными. Однако с появлением технологии трехмерного проектирования создание и использование трехмерных моделей становится всё более  популярным и даже необходимым занятием многих ГИС­специалистов. Всё больше и больше проектов разрабатывается с оглядкой на трехмерные геоинформационные системы.