Мазмұны
Кіріспе 3
1 ГАЖ даму тарихы 4
1.1 ГАЖ-дың айтылу баламалары және шыққан көзі 4
1.2 Геоақпараттар жүйесінің (ГАЖ) құрамы 8
2 Геоақпараттық жүйелерді классификациялау әдістері 12
2.1 ГАЖ классификациясының мәні 12
2.2 ГАЖ классификация әдiстерiнiң ортақ
2.3 ГАЖ-дың карта құрастырудағы рөлі 22
3 Қорытынды 24
Пайдаланған әдебиеттер тізімі 25
Кіріспе
Өткен ғасырдың соңында ақпараттық жүйелердің жаңа класы —
Біздің елде ГАЖ түсінігі 1992 жылдан бастап кеңейе
Геоақпараттық жүйелер атрибуттық деректер қорынан сұлбалары мен байланыс
ГАЖ туралы деректер 50 жылдың аяғы 60 басында
ГАЖ-дың шығуы және жылдам таралуы бірнеше себеп болды:
- топографиялық жұмыстардың мол тәжірибесі, әсіресе тематикалық картографияның;
- картографиялық процесстерді автоматтандыру;
- компьютерлі технологиялық мол жетістіктері мен информатика және
Әртүрлі сипаттамасы бар тематикалық карталарды немесе деректерді жүйелі
Енді, ақпаратты, ГАЖ-де қалай түсінеміз? Бұл әріп, сан
1ГАЖ даму тарихы
1.1 ГАЖ-дың айтылу баламалары және шыққан көзі
ГАЖ технологиясының даму тарихын төрт кезеңге бөлуге болады.
Бұл кезеңде, география пайда болған теориялық жұмыстар және
Геоинформатика мен ГАЖ-дың шартты дамуына және жетістігіне ықпал
Канаданың ГАЖ-ның “атасы” болып Роджер Томплинсон болып табылады,
Сонда, Канаданың ГАЖ-лері ГАЖ технологиясына дамуына және өркендеуіне
1)Геодеректерді енгізу процессін автоматтандыру процессінде сканерлерді қолдану.
2) Картографиялық ақпараттарды тематикалық қатпарларға бөлу және олар
ГАЖ технологиясының дамуына және өркендеуіне Гарвардтың компьютерлік графика
Гарвард лабораториясының программалары кең түрде таралып көптеген ГАЖ
Қазіргі кездегі Гарвард лабораториясының белгілі программалары:
- SYMAP (көпбағытты картографиялық жүйе).
-CALFORM (картографиялық бейнелерді плоттерге шығару программасы.
- SYMVU (үшөлшемді бейнелерді көрсету)
- ODYSSEY (белгілі ARK/INFO-ның негізін салушы)
Мемлекеттік кезең. 1930 алғашы, 1980 алғашы. Ірі геоақпараттық
Бұған себеп болған жәйт, АҚШ 60 жылдың басында
Сонымен, бұл кезеңде бірінші рет кең түрде географиялық
Осындай ГАЖ-ды мемлекеттік қолдау ГАЖ-дың ары қарай дамуына
ГАЖ аумағында, әсіресе көшелердің торабының көрсеткіші 1-суретке сәйкес
1-сурет–ГАЖ торабы
Яғни, ГАЖ технологиясын мемлекеттік қолдау барысында жеткен жетістік:
- навигацияның (бағытты анықтау) автоматтық жүйесі жасалды;
- қала қоқыстарын шығару жүйесі жасалды;
- төтенше жағдайда қаладағы көліктердің жүру бағыттары анықталды
Осы кезеңде шоғырында айналып өткен пунктерге байланысты үлкен
Коммерциялық өркендеу кезеңі, 1980 басымен осы уақытқа дейін.
Осы кезеңде көптеген программа құжаттары столға қоятын ГАЖ
Осы кезеңдегі Джек Дендтермонд экология жүйесін зерттейтін институт
1980-ші жылдардың басында атақты ArcINFO TUС – технологиясы
Демек, интрузивті ақпаратты сақтау және онымен жұмыс істеу
Екінші коммерциялық кәсіп орын болып Intergraph Cozp болып
Қазіргі кезде фирма ГАЖ-ге арналған жұмыс станциялар,оларды программалармен
Пайданушылар кезеңі.1980жылдардың аяғы мен қазіргі уақытқа дейін.
Геоақпарат технологиясын жасаушылар арасында бәсекелер көбейіп,соның салдарынан ГАЖ
Бұл шақта тұтынушыларға жаңа қарым – қатынасты, геоақпаратты
Қазіргі шақта GRASS программалары интернет арқылы ашық
Бәсекелердің арқасында ESRI.INS 1994 жылы (ArcView for
Ілгері дамыған елдерде бұл мәселе ұлттық немесе халықаралық.Геокеңістік
ГАЖ технологиясы басқа информациялы технологияларға қарағанда жеке
Жалпы түрде, ГАЖ – бұл жер бетінің бір
Егер біз ГАЖ-ға анықтама бермей, тек баяндама жасасақ
Географиялық ақпараттық жүйесінің көрсеткішін 1-кестеге сәйкес көрсетілген.
1-кесте – Географиялық ақпараттық жүйе көрсеткіші
Термин Шыққан көзі
Географиялық ақпараттар жүйесі
Геоматика Американдық терминология
Еуропалық терминология
Табиғи қорлар ақпараттық жүйе
Жер ғылыми мен геологиялық ақпараттық жүйе Пәндік
Кеңістік ақпараттық жүйе
Кеңістік талдау ақпараттық жүйе Географиялық емес терминология
Сонымен , географиялық ақпараттық жүйе деп – кеңістңкте
ГАЖ территориялық қамыту бойынша, глобалдық планеталық, континенттік, националдық
Ақпаратты моделдеу және қолдану аумағында – қалалық, функционалдық
Енді, ақпаратты, ГАЖ-де қалай түсінеміз? Бұл әріп, сан
ГАЖ-дың істелінетін ГАЖ өзіне бес түрлі құрамнан тұрады.
ГАЖ-дың көрсеткішін 2-суретке сәйкес көрсетілген.
2-сурет–ГАЖ торабы
1.2 Геоақпараттар жүйесінің (ГАЖ) құрамы.
Ақпараттық құрал. ГАЖ – бағдарламасымен жабдықталған компьютер.
Қазіргі кезде ГАЖ әртүрлі компьютерлі платформада жұмыс істейді
ГАЖ – технологиясы әртүрлі фуекциялармен құжатармен қамтамасыз етілген.
Негізгі бағдарламалық компонент болып деректер қорын басқаратын жүйе
Деректер – бұл ГАЖ технологиясының ең маңызды компоненті
Кеңістікте таралған географиялық деректер, олармен байланысты кестелік деректер
ГАЖ технологиясын кең түрде қолдану адамның қатысымен болады.
ГАЖ-ді қолдануда оның табыстылығы және нәтижелілігі дұрыс жоба
ГАЖ-дің басты артықшылығы бұл картадағы объектілерді кеңістікте бірімен
ГАЖ кеңістіктегі деректерді, әрбір ерекшелеген (жекеленген) объектілермен
Демек біз деректер қорындағы
Егер қысқаша айтсақ , ГАЖ
Қазіргі кезде алдыңғы қатарлы
Бұл осы жүйенің
Яғни, демек біз объектілер
Шын мәнінде ГАЖда
Яғни, демек біз объекттер туралы үш мәлімет білуіміз
Жалпы бағыттағы ГАЖ деректермен (маліметтер) бес мәселені
Енгізу. ГАЖ-де маліметтер (деректер) басқа түрде қажетті
Кейбір ГАЖдарда, қәзір бәрінде, расторлық бейнені автоматты
Манипуляциялау. (айла, әрекет,амал). Нақты проект жасаған кезде алға
Басқару. Шағын жобаларда географиялық мәліметтер қарапайым фаилдарда сақталады.Бірақта,
Сұрау және сараптау. Қолыңызда ГАЖ технологисы және географиялық
ГАЖ-ді пайдаланып әртүрлі жағдайларды ойын ретінде көрсетуге болады,
Визуализация (көрсету). ГАЖдың соңғы нәтижесі , бұл деректерді
2 Геоақпараттық жүйелерді классификациялау әдістері
2.1 ГАЖ классификациясының мәні
ГАЖ түрлерінің алуантүрлігінде оларды бірнеше негіздеу бойынша классификациялау
Кеңiстiктiң қамтуы бойынша глобалдi, немесе планетарлық, ГАЖ, субконтинент,
ГАЖ құрғақта (аумақта) ғана емес, теңiздер, мұхиттер және
Белгiлi жүйеден кем, Әуе кеңiстiгiне (аэроторияға) өз ықпалын
Әйтеуiр, ғарыштық кеңістікте қызметт қамтамасыз ету үшiн ГАЖ
ГАЖ мәліметтерінің құрамы (объект құрамы) және құрылымы
ГАЖ ақпараттық пiшiндеудiң пәндiк облыстарымен өзгешеленедi; пәндiк-бағдарлылардың мекемелiк
ГАЖдың мәселелік бағыты ішінде шешілетін ғылыми және қолданбалы
Олардың функционалдығы бойынша ГАЖ классификациясы ГАЖдың бағдарламалық қамтусымен
Қазір оның жоғарыдағы анықтауына шығарылған ГАЖдың ортақ
Канадалық және әлемдік геоақпарат «патриархы» Р.Томлинсон ұсынған және
3-сурет–Географиялық ақпараттық жүйенiң функциялары
Сәйкесiнше бұл қорытылған функцияларға ГАЖдың құрылымдық бiрлiктері беріледі:
Басқару деңгейі бойынша ГАЖ классификациясы да бар. Мысалы,
ГАЖ классификация әдiстерiнiң ортақ мiнездемесi
Классификацияның әдiстерiнiң барлық түрлерiн түрлі негіздеу бойынша кейбiр
Мақсат бойынша бағалау және типологиялық классификацияларын жиiрек ерекшелейдi.
Географиялық кеңістікті есепке алудың дәрежелерi бойынша классификацияның әдiстерi
Классты анықтау бойынша классификациялардың әдiстерi кәдімгі және айқын
Үйретуші іріктеуі бойынша классификация әдістері бақыланатын және бақыланбайтын
Кластардың статистикалық қасиеттерi туралы апроирлық ақпараттың болуынан классификацияның
Ретті әдiстер барлық ОТЕ-ні бiр рет кезекпен қарап
Бағалау және типологиялық классификациялары. Бағалау классификацияларды S1, ...,
S{ < S2 S2 > ... > SK.
мұндағы S1, ..., Sk– бағалау классификациялар бірнеше класстарды
SI < SJ белгiлермен І клас ОТЕ-сі J
Бағалау классификациялардағы міндетті кезеңi жалғыз белгiге өту болып
Мақсаттық белгiнiң мәндерiне байланысты ОТЕ үш класқа бөлiне
Типологиялық классификацияларының мақсаты ОТЕ-нің орнықты топтарын М-өлшемді нышандық
Типологиялық классификациясының мысалымен біздің заманның VII-VIII, IX-X, XI-XIII
Айқын емес классификациялар. Айқын емес (көмескi) классификацияға кейде
Айқын емес классификацияның канондықтан негiзгi айырмашылығы, барлық ОТЕ
Географиялық кеңiстiк классификацияларда қолдану.
Классификациялардың көбін өткізгенде кластарды құрастыру жалпы жағдайда географиялық,
- классификацияда географиялық кеңiстiк қолданылмайды;
- географиялық кеңiстiк классификацияны өткiзу алдында атрибутивтi кеңiстiктiң
- географиялық кеңiстiк классификацияның барысы мен нәтижелерiн көргенде
- географиялық кеңiстiк ОТЕ-ОТЕ түріндегі жақындықтарының матрицасымен көрсетілген,
Алдында болғандай, атрибутивтік серпілт кеңістігі үшін ОТЕ-нышаны мен
Географиялық классификация мысалы ретінде (ОТЕ) аймақтарды байланыс күші
Екi кеңiстiктердің (және де географиялық кеңiстiкті көрсететін ОТЕ-ОТЕ
Аудандастыру деп территорияны көптеген кесіп өтпейтін бүтіндік аудандарға
Бұл әдіс класындағы қашықтық матрицасы G шектестік кестесімен
Аудандастыру міндеттерін қойу негізінде ОТЕ-ні территориалдық басқару қажеттілігі
Үйретуші іріктеу. Классификация өткізгенде талдауда қалыптастыру қажет кластар
Үйретуші іріктеуді меңгеру көптеген жағдайларда классификацияларды өткізуді жеңілдетеді
Кластардың шын санын бағалау. Жиі классификация өткізгенде құрастыру
Нақты міндетті шешу кезінде Кmin, және Kmax (мысалы,
ОТЕ классификациялауындағы маңызды кезең – жиі нормалауды, өлшеуді,
Тәжірибеде классификацияны өткізгенде талданатын көрсеткіштер бірдей өлшем бірлігінде
Мөлшерлес және шамаласпайтын көрсеткіштер жүйелерiнiң (моноструктурлық және полиструктурлық
Моноструктуралық көрсеткіштер жүйесінің үлгісі – өнеркәсіптің түрлі салаларында
Көбінесе нормалаудың келесі түрлері кездеседі:
- берілген көрсеткіш бойынша нормалау. Әлеуметтік-экономикалық географияда нормалау
- берілген мән бойынша нормалау;
- дисперсия және математикалық күтулер бойынша нормалау. Бұл
- ең жақсы немесе ең жаман мән бойынша
Көрсеткіштерді өлшеу. Көрсеткіштер үшін таразыларды алу процесі классификацияларды
Типтік классификацияларда өлшеу таңбасы талдау нәтижесіне ешқандай әсерін
Бағалау классификацияларды өткізу үшін көрсеткіштерді қолданған жағдайда, олардың
Көрсеткіштер үшін объективті таразыларды алу тәсілдері әртүрлі.
Көбінесе экспертті әдіс қолданылады, мұнда маман немесе олардың
Бас компоненттерді талдау, немесе компонентті талдау, өлшемдікті төмендету
- жаңа жүйенiң белгiлерi – бастапқы жүйе сызықты
- белгiлердiң жалпы жағдайда жаңа жүйесiндегi саны, көп
- жаңа жүйе нышандары ортогоналды, яғни корреляциялау керек
- жаңа жүйе нышандары дисперсия төмендеу ретінде реттелген;
- жаңа жүйе нышандары объекттер құбылмалылықтар туралы бастапқы
Бас компонент әдісін нышандардың өзара корелляциясымен бұрмалалған бастапқы
Бас компоненттер әдiсiнiң геометриялық интерпретациясы өте жай ғана
Өте жай интерпретацияға агрегаттау – бастапқы көрсеткіштердің көптігінен
Агрегаттау өте жиі географиялық және экологиялық зерттеулерде қолданылады,
Ядролармен кластарды суреттеуде негізделген классификация әдістері.
«Ядролық» әдістер ОТЕ-лер қойытулардың нышандық кеңістікте айқындауына көзделген
Клас ядросы деп нақты болған немесе сипаттар жиынтығының
- D метрикасымен беру;
- кластар ядроларын табу;
- оларға дейін қашықтықтың минималдығы бойынша барлық ОТЕ-лерді
Ядроларды табу үшін әдетте үйретуші іріктеуді қолданады, сонымен
Ядроларды таңдаудағы кейбір эвристикалық көзқарастар.
Кластар ядроларын таңдаудыңкейбір эвристикалық формалданған процедуралар жиырма жылдан
Біріншіден, кластар ядроларын олардың максималды гетерогенттігі принцибінен табуға
Ядролар қалыптасуының басқа принцибі ОТЕнің максималды гомогенді кластарын
Тағы бір «ядролық» эвристикалық алгоритм – ядроларды ретті
Егер одан қашықтығы О-ға дейін С шегінен аз
Алгоритмнің кемшіліктері: С-тің шектік мәнін таңдау қажеттілігі және
Екінші кемшілігі – барлық ретті процедураларға ортақ.
J-Орташа әдiсі ядролармен кластарды сипаттауда негiзделген мәлiметтер классификациясының
Алгоритмның сөзсіз артықшылығы – кластар ядроларын санаусыздан гөрі
Алгоритмнің кемшілігі – есептердің көп саны.
f0(x) = (2)
мұндағы f0(x) - бас жиынтықтың тығыздығы;
М – қоспа компонентінің саны;
рi – i-ші қоспа компонентінің пайда болу ықтималдығы;
f(х,) – i-ші қоспа компонентінің тығыздығы;
f(х, )–i-ші қоспа компоненті үшін параметрлердiң векторы
Үлестірілу қоспасының моделі классификация міндеттеріне қатысты i-ші клас
Үлестіру қоспасы моделінің негізінде классификациялаудың ең күрделі кезеңі
Қоспалардың барлығы теңестірілуге келмейді, яғни үлестірудің барлық түрлеріне
Қоспалар параметрлерін көптеген ОТЕ бойынша бағалаудың әртүрлі көзқарастары
ЕМ-алгоритм атауы қысқартылған ағылшын терминдерінен Estimation (бағалау) және
Классификацияның иерархиялық әдістері алдын ала белгіленген немесе белгіленбеген
Бірінші түрінің процедуралары классификацияның иерархиялық агломеративтік алгоритмі, екіншінің
Иерархиялық классификацияны өткізу үшін бастапқы ақпарат ретінде ОТЕ-ОТЕ
Иерархиялық алгоритмдердің артықшылығы – кластар қасиеті туралы априорлық
Иерархиялық процедуралардың кемшілігі – оларды өндірудің үлкен есептеу
Иерархиялық классификацияның классикалық агломеративтік алгоритмі өз жұмысын К1
«Жедел» агломеративті алгоритмдердің болуы туралы айтып кету қажет.
Олар классификация процесінде алдын ала берілген немесе күйіне
Келесі алгоритм интерациясында n {1,...,I} арасындағы қашықтығы белгіленген
Сонымен, әр адымда қашықтық матрицасында минималды элементті іздеу
Иерархиялық классификацияның дивизимдік алгоритмі өз жұмысын барлық ОТЕ-лері
Жақындылық графын бөлшектеуде негізделген дивизимдік алгоритм. Графты бөлшектеудің
2.3 ГАЖ –дың карта құрастырудағы рөлі
ГАЖ дегеніміз – табиғи және әлеуметтік-экономикалық геожүйелерді, олардың
ГАЖ-дың мағынасы болып географиялық ортадағы кеңістік-уақыттағы ақпараттар ағыны
Қазіргі уақытта ғылымдар жүйесінде ГАЖ өзіне лайықты орнын
ГАЖ-дың маңызды міндеттерінің бірі – нұсқаларының географиялық ақпараттардың
ГАЖ-жүйе ретінде географияны, информатиканы, ақпараттар жүйелер теориясын біріктіре
Сондықтан қазіргі уақытта ГАЖ табиғи және әлеуметтік-экономикалық үрдістер
ГАЖ мынадай маңызды мәселелерді шешеді:
-жоғары сапалы картографиялық өнімдерді құру;
-мәліметтер базасында ақпараттарды графикалық нысандармен байланыстыру.
-мәліметтердің карталық, графиктік, диаграммалық сызба түрінде берілуі;
-кеңістіктегі мәліметтерге талдау жасау, орналасқан жерін үлгіле
-басқару мен шұғыл шешімдерге қолғабыс беру;
-мәліметтердің түрлі ақпараттық жүйелермен қарым-қатынас және тағы басқа.
Қорыта келгенде, ГАЖ – кеңістіктік идеологияға негізделген жаңа
Тақырыптық картографиялауда ГАЖ картаға аса көңіл бөледі. ГАЖ-да
Кеңістіктік деректер – нысан немесе құбылыстың пішіні немесе
Атрибуттық деректер – географиялық нысан туралы қосымша дерек
Векторлық деректер моделі-графикалық ақпарттардың нүкте, сызық, көп бұрышты
Кез-келген ГАЖ-дағы деректерді 5 үрдіс қамтамасыз етеді: енгізу,
Қорытынды
Территориялар мен кеңістікті таралған шаруашылық объектілері туралы ақпаратты
Геоақпараттық жүйелер бірнеше ғылымдардың, әдетте цифрлік картография мен
ГАЖ-дың негізгі міндеті орналасқан объектілер мен олардың әртүрлі
ГАЖ-дың функциялары – картографиялық және тақырыптық ақпаратты жинау,
ГАЖ-ды өңдеу мақсаттары: талдау, модельдеу, басқару, болжау, жоспарлау,
Қорыта келгенде, айта алу керек, қазіргі кезде ГАЖ
ГАЖ ақпараттандыру құралдары мен әдістері негізінде басқару және
Пайдаланған әдебиеттер тізімі
1 Капралов Е. Г., Кошкарев
В.СТикунова. Геоинформатика : в 2 кн. Кн.1 :
2 Матвеева С. И. Инженерная геодезия и геоинформатика:
3 Коротаев М. В. Применение геоинформационных систем в
4 Капралов Е. Г. Основы геоинформатики :
5 Капралов Е. Г. Основы геоинформатики :
6 Цветков В. Я. Геоинформационные системы и технологии.
7Цветков В.Я. «Геоинформационные системы и технологии. – М.:
8 Коновалова Н. В., Капралов Е .Г. Введение
9Максудова Л.Г., Абросимов В.В., Романов В.В. «Автоматизированные информационные
10 Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика. – М.:
11 Уманец В. Н., Ахметов Е. М., Макыжанова
12 Карпик А.П. «Методологические и технологические основы геоинформационного
25
Ақпараттық құрал (сайман)
Программамен қамтамасыздандыру
Геоақпараттық жүйе
Деректер
Әдістемелер
Орындаушылар