Дәріс сабақтарының мазмұны

ГАЖ-дің басты артықшылығы  бұл картадағы объектілерді кеңістікте бірімен бірінің байланысын табу. Жалпы айтқанда, ГАЖ картаны өзінде сақтамайды, ол осы карталар туралы деректерді сақтайды. Ал осы деректер арқылы қолданушы алдына қойған керекті мақсатты орындайды.

ГАЖ кеңістіктегі деректерді, әрбір ерекшелеген (жекеленген) объектілермен географиялық  ақпараттармен  байланыстырады. Ал  бұл ақпарат объектінің сипаттама түрінде (графикалық)   немесе  атрибуттар   ретінде  сақталады.

Мысалы, жол  торабы  жолдың осьтік  сызығымен  көрсетілсе, біз жол туралы көп  мәліметтер  ала  алмаймыз. Ал осы жол  туралы  көбірек  мәлімет  алғымыз   келсе (ұзындығы,  ені  т.б)   біз  деректер  қорына  жүгінуіміз  керек.

Демек  біз  деректер  қорындағы   мәліметтерді  пайдаланып  оны  шартты  белгілер  деп   жолды  бейнелеп  көрсете  аламыз. Тіпті  ГАЖ-ді  сақталған  атрибуттарды  қолдана  отырып ,  картадағы  объектілер  туралы    жаңа  мәліметтер  алуға   болады,  мысалы;   жолдың ұзындығын   немесе  көлдің,  тау  жыныстардың   жалпы ауданын   табуға  мүмкінщілік  береді.

Егер  қысқаша  айтсақ ,  ГАЖ  өзінде  карта  немесе   оның  бейнесін  сақтамайды,  ол  деректер  қорын  сақтайды. Сондықтан  ГАЖ да  деректер  қоры,   технологияның  кіндігі  болып  табылады.( Қазіргі  кезде   алдыңғы  қатарлы  геоақпараттық  жүйелерде   деректер     қорын басқаратын  жүйелер ).  Бұл осы жүйенің басқа жүйелерге (қарапайым сызба   немесе   компьютерлік    картографиялық  жүйе  )   басты өзгешелігі. Сондықтан осы қазіргі замандағы ГАЖ технологияның    құрамына  деректер  қорын     басқару  жүйесі   қосылған.

Яғни,  демек  біз  объектілер   туралы  үш  мәлімет  білуіміз  керек,  бұл  не:  бұл  қай  жерде  орналасқан  және  бұл  басқа  объектілермен  қандай  байланыста 

 Шын   мәнінде   ГАЖда   мәліметтер  сипаттамасын  картадағы  объектілермен   байланыстыра  отырып,  жаңа  байланыстар құруға болады,  мысалы: үй салуға берілген участоктің     жарамдылығын,  егіннің  шығуын,   мекеме  салатын  жайдың.   

Яғни, демек біз объекттер  туралы үш мәлімет білуіміз керек: ол не, ол қай жерде орналасқан, және ол басқа объектілермен қандай байланыста.            

Жалпы бағыттағы ГАЖ  деректермен (маліметтер) бес мәселені  шешеді : енгізу, манипуляциялау, басқару, сауал және сараптау, беинелеу.

Енгізу. ГАЖ-де  маліметтер (деректер) басқа түрде қажетті цифрлы фарматқа өзгертілу  қажет. Мәліметтерді карта түрінен цифрлы түрге өзгертуді –одифровка немесе цифрлау деиді. Қазіргі кезде жоғарыда аталған процесті іске асыру үшін дигитайзерлер (цифрлаушы) және сканерлер қолданады. Кейбір ГАЖдарда, қәзір бәрінде, расторлық  бейнені автоматты  түрде векторлық түрге ауыстыратын векторизанторлар қойылған.

Манипуляциялау. (айла, әрекет,амал). Нақты проект жасаған кезде алға қойылған мақсатты шешу үшін, кейбір кездерде  мәліметтерге толықтыру (қосымша) енгізу қажеттілігі туады. Мысалы енгізілген географиялық  мәлімет (карта) 1:200000 масштапта, ал магн.карта 1:1000000масштапта. Екі мәліметті біріктіріп өңдеу үшін, бір масштабта және бір картографиялық  проекцияда болган жөн. ГАЖ технологиясын кеңістікте таралган мәліметтермен жұмыс істеу үшін әртүрлі амалдар қолданады. Бұл әрекет , әрине алға қойылған мақсатты шешуге бағытталған.

Басқару. Шағын жобаларда географиялық мәліметтер қарапайым фаилдарда сақталады.Бірақта, геомәліметтер көбейген сайын және оны пайдаланушылар көбейген сайын, оларды сақтау құрылымын анықтау үшін деректер қорын басқару жүйесін қолдану қажет. Геоақпараттық жүйеде әрине деректер қорын  реляциялық жүйе ретінде көрсету өте ыңғайлы болар еді. , себебі деректер таблица түрінде сақталады. Яғни таблицаларды бірімен-бірін байланыстыру үшін жалпы өріс (поля) тағайындалады.  Бұл  қарапайым және икемді амал көптеген ГАЖ технологисында   қолданады.

Сұрау және сараптау. Қолыңызда ГАЖ технологисы және географиялық мәліметтеріңіз болса, онда төменгідей қарапайым сұрақтарға жауап бере аласыз. Мынау не? Егер бұл обьект болса, олар бірі-мен-бірі қандай қашықтықта орналасқан ? Бұл қай ауданға жатады ? (Одан басқа күрделі сұрақтарға талаптар қоя аламыз)  Тіпті күрделі сұрақтармен сараптамалаларға жауап беруге болады. (Үй салуға орын барма? Жаңа пол салынса, ол көліктердің жүру қабілеттілігіне қалай әсер етеді?) .

ГАЖ-ді пайдаланып әртүрлі  жағдайларды ойын ретінде көрсетуге  болады, мысалы «қалай болады, егерде...». Қәзіргі кездегі ГАЖ-дерде көптеген күшті де қолайлы сараптау жүйелері бар, әсіресе, оның ішінде екеуі ерекше бөлек тұрады : біріне-бірі жақындау (қатарлау) жүйесі және бірінің үстіне бірін қабаттастыру (қабаттастыру). Обектілердің біріне-бірін жақындығының қатынасын анықтайтын жүйені  - будиризация дейді.  Мысалы, көлдің жағасындағы 100м қашықтықтағы үйлердің санын анықтау немесе ауыл төңірегінде 500м қашықтықта қанша бұлақ бар немесе орталықтан 10км қашықтықта қанша мұнай береді т.б. Әртүрлі (мысалы гидрография мен топография) тематикалық қабаттарды   қабаттастыру үшін деректерді жинақтау (интеграция) процесі қолданылады. Бұл қабаттастыру және кеңістікте біріне-бірін қосу, топырақ туралы, жердің еңістігін , өсімдіктер, жердің бағасы туралы деректер алуға мүмкіншілік береді.

Визуализация (көрсету).

ГАЖдың соңғы нәтижесі , бұл деректерді карта немесе график түрінде  көрсету . Географиялық мәліметтерді сақтау және көрсету өнімді әдістерінің  бірі –карта . Бұрынғы уақытта картаны  жүздеген  жылға жасайтын . Ол қәзір , ГАЖдың пайдаланып ,   оған  қосымша графиктермен , таблицалармен, үш өлшемді  бейнелеумен  т.б.б. толықтыруға мүмкіншілік алынды.

ГАЖ-дың мүмкіншілігі

Әртүрлі өндірістің саласында  істейтіндер 

ГАЖдың мүмкіншілігін  пайдалана отырып көптеген мәселелерді  шешеді: мысалы:

1. Алған дайындаушылар территорияда өтетеін ағаштардың қанша түрлері бар екендігін;

2. Жедел жәрдем жасайтын  қызметкерлер, шақырушыға ең қысқа  жолды немесе маршрутты жабады;

3. Социологтар, демографиясы

4. Сатушылар, тауардың  қайсысы қай уақытта өтетінін, тауарларға ізденістер.

5. Полиция, жүліктер, бандиттерге,  тонаушылары деректер қорын жинап  оны іздеуде. 

6. Соғыскерлер, соғыс  және әскерлердің жылдам қозғалу  жоспарларын 

7. Ғылымда (биология, геология, география, экология ж.т.б.) табиғи  феномендерді үлгілеуге (моделирование) т.б.б.

Жоғарыда айтылып өткен  ГАЖды қолданбайтын сала жоқ деп  айтуға болады

Себебі, бұл өндірістің ғылымның барлық саласында қолданатын қуатты технология. Мұны, кітаптан басып  шығару технологиясы, телефонды ойлап  табу, машина мен арбаны айырбастаумен, компьютерді ойлап табумен салыстыруға болады.

Қазіргі кезде, картаны  цифрларға алмастыру және цифрды картографиялық тематикалық (мәселелік)...  қабаттар тұрғызу, бірімен бірінің  қатынасын табу геоақпараттық технологияның  үлкен жетістігі.

ГАЖ  технологиясы,   басқа  ақпараттық  технологиялармен өте  тығыз  байланысты.   Оның  негізгі  өзгешелігі кеңістіктегі  деректермен  айла - әрекет  жене  сараптама  жасау  мүмкіншілігі.

Қазіргі кезде  жалпыға  бірдей   ақпараттық   жүйелердің    анықтамасы  жоқ  болғанымен  төмендегі   көрсетілетін  сипаттама  ГАЖ  пенен басқа ақпараттық  жүйелермен,   мысалы   столдық картографиялық   САПС  (САД), дистанционалдық зондтау,  СУБД  және  CPS арақашықтығын   алшақтатады.

Столдық  картаграфиялық  жүйелер. Бұл  системаның  негізі  карта,  карта   деректер  қоры  болып  табылады.  Көптеген  С.К.Ж. қорымен  басқару  жене  сараптау  бірәз  жетіктелген.

Автоматты  программалау  жүйесі (АПРЖ). Бұл жүйе  проектілердің чертежін,  гимараттардың жобасын және  инфраструктуралар   жасауға  арналған . 

Қазіргі кезде ГАЖ  көптеген миллионды индустрия. Бұл  салада көптеген адамдар қызмет жасайды. Аталған технология адамдар істейтін өндірістің барлық салаларынның ауқымын  алып жатыр.

ГАЖ-ды қолданылатын негізгі  салалар: экология және табиғатты қолдану; регионалдық жоспарлау; демография және жұмыс қорлаын зерттеу; жол қозғалысын басқару; әлуметттану және саясаттану.

ГАЖ-ды қолдануда территориялық  деңгейлері:

• глобалдық деңгей-масштабы 1:4500000÷ 100000000
• мемлекеттік деңгей –барлық акваториялармен қосып мемлекеттік территориялар
• регионалдық деңгей бұған табиғи және экономикалық региондар, мемлекеттік суъбектілер-масштаб 1:500000 -1 :00000       муниципалдық деңгей қалалар, райондар, қала жанындағы аудандар масштаб  1: 500000  және одан үлкен

Негізгі әдебиет (1 нег.[5-18])

Қосымша әдебиет (1 қос.[3-20])

Бақылау сұрақтары:

1. Алғашқы ГАЖ құрудың қозғағыш күштерін атаңыз?
2. Географиялық ақпараттық жүйе деген не?
3. ГАЖ мен компьютерлік сызба арасындағы айырмашылықты атаңыз?
4. ГАЖ нені қолданады?

 

  2-дәріс.  Кеңістіктік сараптау: қазіргі географи негізі. Кеңістіктік объектілер. Өлшемдер шкалалары.  Кеңістіктік координаттар. Кеңістіктік таралу. Географиялық деректерді жинау. Алудың популяциясы және схемасы. Топология және оның маңызы.

Мазмұны. Кеңістіктік сараптау деп кеңістіктік объектілерді орналасуын, байланысын және басқа кеңістіктік қатынастарды қамтамасыз ететін функциялар тобы,  торларды сараптау, рельефтің цифрлық үлгілерін құрастыру және өңдеу, буферлі зона шегінде объектілерді кеңістіктік сараптау айтылады.

Кеңістіктік объект – шынайы объектіні цифрлық көрсету, басқаша айтқанда жергіліктік объектінің цифрлық үлгісі, ол үлгіге оның орналасқан жері, қасиеттер, атрибуттар сипаттамалары жинағы (сәйкес позициялық және позициялық емес кеңістіктік деректер) немесе объектінің өзі кіреді.

Кеңістіктік объектілердің  төрт негізгі типтерін бөледі: нүктелік (нүктелер), сызықтық (сызықтар), аудандық немесе полигондық, контурлық (полигондар) және беттік (рельефтер), сәйкес 0-,  1-, 2- және үшөлшемдік, сонымен қатар денелер.

Кеңістіктегі сараптау: қазіргі кезеңдегі географияның негізі.

Кеңістіктегі сараптау деп- қалыптасқан орнын сараптау, оның байланысын және де басқа кеңістік объектілердің кеңістіктегі қарым-қатнастары.

Объектілердің орналасқан орнын сараптау, оның байланысын және де басқа кеңістік объектілердің кеңістіктегі қарым-қатынастарынжасайтын функциялар тобын кеңістіктегі сараптау деп атайды.

Объектілердің цифрлық  моделі, басқаша айтқанда нақты объективті, оның қалыптасқан орнын, олардың сипаттамалары мен анықтамалары, атрибуттарын- кеңістік объектілер деп атайды.

Кеңістік объектілері  төрт топқа бөлінеді:

• нүктелік                                            Ø өлшемдік
• сызықтық                                          1-өлшемдік
• аудандық немесе полигоналдық    2- өлшемдік
• беткейлер                                         3-өлшемдік

Жоғарыдағы объектілердің  әр жеке жиынтығы жеке қабат құрайды.

Нүктелік объкетілер (point) –төрт түрлі объектілердің  бірі, ноль өлшемдік объект. Нүктелік объект нүктелік координаттар және атрибуттармен сипатталады. Нүктелік объектердің жиынтығы нүктелік қабат құрайды. Бұл сондай объектілер, әр қайсысы тек-қана бір нүктеде орналасқан.Мысалы- ағаш, үй, жолдардың қиылыстары, бұлақ т.б. Мұндай объектілерді дискреттер деп атайды, себебі әр уақытта кеңістікте бір ғана нүктені алып жатады. Моделдеу барысында, мұндай объектілерде кеңістікте не ені, не ұзындығы жоқ деп есептейді,  бірақта әр объект кеңістікте өзіндік координатасы бар.

Шынайы келсек, әр нүктелік объект әрине аз да болса біршама ауданды алып жатыр, олай болмаса біз ол нүктені көрмейтін едік.Әлбетте, барлық мәселе масштабта жатыр, себебі, масштаб объектілердің шегін анықтайды. Мысалы,біз үйді бірнеше метр жерден қарасақ , онда ол үй үлкен тболып көрінеді.Ал егер үйден алшақтай берсек, ол біртіндеп нүктелік объектіге айналады.

Сызықтық объект. Бұлнегізгі төрт объектілердің бірі. Сызықтық объектінің кем дегенде кеңістікте координаттары белгілі екі нүктеден құрайды. Сызықтық объектілердің жиынтығы сызықтық қабатты құрайды. Мұндай «бір өлшемді» объектілергә жол, өзен, көлдің шекарасы, мемлекеттік шекара және т.б. жатады.  Әрине мұндай, «бір өлшемді» объектілер масштабпен шектеледі.Өзеннен алыстаған сайын, ол кеңістікте ені жоқ сызыққа айналады, мұндай объектілерді сызықтық объектілерге жатқызамыз.

Сызықтық объектілердің  нүктелік объектілерден айырмашылығы, бұлар жалқы бірақ нүктемен анықталмайды, ол кем дегенде екі нүтемен  сипатталынады.

Мысалы өзен, бұл сызықтық объект. Бастапқы және соңғы екі  нүктемен анықталынады. Ал өзенге толық сипаттама бергіміз келсе (өзен оңға, солға бұрылады), онда көптеген нүктелерді қажет етеді.

Өте қашықтықтан қараған  объектілерді (ұзындығы мен ені бар) аудандық объектілер деп атайды.

Аудандық (полигон) –  бір немесе бірнеше доғалық объектілермен шектелген объект. Мұндай объектілерге –мемлекет шекарасы, көл теңіз, ашық кенорын және т.б. жатады.