Географические информационные системы: отбор содержания и методика их изучения в курсе географии России.

Географическая информационная система (ГИС) — автоматизированная система для создания разнообразных тематических карг и атласов, необходимых в различных областях деятельности человека. Эти автоматизированные системы позволяют быстро производить поиск необходимых данных, графически отображать на картах, изменять масштаб. Проводить генерализацию фактического материала, показывать пространственные взаимосвязи природных и антропогенных процессов. С помощью ГИС можно оценивать и прогнозировать степень воздействия человека на природу.

Первая автоматизированная картографическая система была разрабогана в Великобритании в 1964 г., а позднее в 70-е годы XX столетия, в Канаде была создана первая геоинформационная система. Интенсивное развитие ГИС получили в конце XX в., когда вычислительная техника достигла определенного уровня развития, а главное возникла необходимость анализа и обработки огромных объемов географической и другой информации в условиях интенсивного развития отраслей хозяйства. Разработка и использование ГИС явилось новым этапом в развитии картографического метода изучения географической оболочки Земли.

ГИС образуют пять основных компонентов:

• базы данных: графические и тематические. Графические, или пространственные, базы представляют собой топографическую основу, а тематические соответственно отражают содержательную нагрузку карты;
• система визуализации (просмотра) данных, выводящая на экран монитора компьютера информацию в виде карт, таблиц, схем и т.д.;
• система управления данными, при помощи которой происходит поиск, сортировка, удаление, добавление, исправление и анализ вводимой информации;
• система ввода информации — программный блок;
• система вывода ГИС, предназначенная для представления результатов работы при помощи графопостроителя.

Для представления данных в ГИС используют векторную и растровую технологии. Векторная технология использует серию точек, имеющих координаты, которые при соединении прямыми линиями дают образ объекта. Растровая представляет данные о пространственном расположении объектов в виде совокупности ячеек, каждая из которых содержит информацию о свойствах объекта в конкретной точке. На географических картах природные объекты отражаются сложными комплексами, поэтому карта в ГИС представлена в виде отдельных компонентов и имеет многослойную структуру. Выделение информационных слоев — важная операция при создании тематических карт. Совмещение слоев позволяет получить необходимую тематическую карту.

ГИС оказались эффективными при проведении многофакторного анализа какого-либо природного явления: оценка природных условий и ресурсов различных территорий; изучение экологического состояния территорий; прогнозирование воздействия человека на окружающую природную среду; перспективное и оперативное планирование в отраслевом хозяйстве, развития городов; принятие различных оперативных решений. Например, автоматизированное нанесение на каргу точек возможных техногенных катастроф и т.д.

В России разработаны и применяются эффективные ГИС-технологии для изучения природных условий и ресурсов. ГИС-Север является федеральной геоинформационной программой, созданной в 1995 г. для изучения месторождений нефти, газа, лесных ресурсов и водных систем Карелии. Этой программой также предусмотрено изучение природной среды: состояние атмосферы, поверхностных вод, почв, растительного покрова и животного мира на основе постоянного мониторинга. Основой в ГИС-Север являются цифровые карты масштаба 1:200000 и 1:10000, на которых показаны рельеф, гидрография, населенные пункты, растительный покров, грунты.

Д. Финаров