GRASS GIS Выполнила студентка 4 курса 5 группы Терещенко Юлия

GRASS GIS Geographic Resources Analysis Support System система для обработки географической информации. Аббревиатура складывается в английское слово grass трава.

GRASS GIS является геоинформационной системой с открытым исходным кодом, то есть ее исходный код доступен для просмотра, изучения и изменения, что позволяет пользователю принять участие в доработке самой открытой программы, а также использовать код для создания новых программ и исправления в них ошибок.

Разработка GRASS GIS Программное обеспечение разрабатывается с 1982 года при участии правительства США, научно- исследовательских институтов и компаний. Основные компоненты GRASS 1,0-5,0 были выполнены в армии США – Construction Engineering Research Laboratory (USA-CERL) в Шампейн, штат Иллинойс.

История возникновения и развития Разрабатывать GRASS начали в 1982 г. военные США как закрытый проект. На начальном этапе развития GRASS была достаточно популярна, однако вследствие активных действий ESRI стала утрачивать свои позиции. Вскоре обнаружилось, что многочисленные подразделения армии США, даже имея в своем расположении команду профессиональных разработчиков, отдавали предпочтение продуктам ESRI, как более простым в использовании. Военные постепенно отказались от поддержки GRASS, и команда разработчиков была расформирована. Официально статус открытой ГИС GRASS получила спустя 17 лет – в 1999 г. По причине отсутствия удобного пользовательского графического интерфейса распространенность GRASS ограничена и она используется преимущественно исследовательскими институтами и университетами.

Особенности интерфейса и конфигурации GRASS GIS является модульной системой, предоставляющей доступ к более чем 300 модулей для работы с двухмерными и трехмерными растровыми и векторными данными и по функциональным возможностям сравнима с продуктом ESRI ArcGIS уровня ArcInfo.

Изначально GRASS GIS ориентирована на работу с командной строкой, однако сейчас имеется два графических интерфейса к данной системе: - интерфейс, написанный на основе библиотек Tcl/Tk; - интерфейс, созданный на базе библиотек wxPython (с версии 6.4). Особенности интерфейса и конфигурации

Стартовый экран GRASS (Tcl/Tk) Интерфейс Tcl/Tk. Три основные окна: окно карты, окно ввода/вывода, GIS-менеджер

Особенности интерфейса и конфигурации Интерфейс wxGUI (создан на базе библиотек wxPython)

Особенности работы с векторными данными GRASS GIS имеет собственный векторный двоичный формат. Геометрия, топология и все атрибуты хранятся во внутренней базе данных GRASS. Структура файлов для хранения векторных данных различается между версиями 5.4. и 6.0 и выше.

Поддерживаются функции импорта и экспорта практически во все векторные форматы. Особенности работы с векторными данными Модули GRASS для импорта векторных данных Модули GRASS для экспорта векторных данных

Основные операции векторного ГИС- анализа: - Сетевой анализ Анализ кратчайшего пути (Модули: d.path и v.net.path) Подсети внутри сети объектов (v.net.alloc) Проблема минимального дерева Штайнера (v.net.salesman) Задача коммивояжера (v.net.salesman) Стоимостной анализ (v.net.iso) Особенности работы с векторными данными

Определение зон доступности разветвленной сети с использованием модуля v.net.iso Особенности работы с векторными данными

- Пересечение, наложение, объединение объектов (модуль: v.overlay) - Получение фрагмента данных (модуль: v.extract) - Выборки (модуль: v.select) - Управление топологией (модули: v.build и v.clean) - Векторизация (модуль: v.digit) Особенности работы с векторными данными Графический интерфейс модуля векторизации v.digit

Особенности работы с растровыми данными ГИС GRASS поддерживает импорт множества различных растровых форматов, а также может экспортировать свои данные в другие форматы, в том числе форматы данных дистанционного зондирования. Модули GRASS для импорта растровых данных Модули для экспорта растровых данных

Геопривязка в GRASS GIS - Чтобы осуществить географическую привязку отсканированных растров, необходимо определить две области. Сначала растр импортируется в область XY (без проекции), а затем пересчитывается во вторую область с определённой системой координат. - Существует две возможности геопривязки: с использованием координат привязки; с использованием опорной карты в конечной области. Особенности работы с растровыми данными Географическая привязка в GRASS

ГИС GRASS имеет очень широкие возможности в области анализа растров: - Построение профилей (модуль d.profile) - Анализ линии видимости (модуль r.los) - Наложение карт (модуль r.patch) - Буферизация растров (модуль r.buffer) - Изменение и присваивание цветовых таблиц (модуль r.colors) - Статистика (Гистограммы и распределение пикселов: модули d.histogram, r.stats) - Переклассификация растров (r.reclass) - Интерполяция данных в растровую модель - Растровая математика (r.mapcalc) Особенности работы с растровыми данными

Визуализация различных линейных профилей на модели рельефа с помощью модуля d.profile

Основные возможности по трехмерному моделированию Кроме создания двухмерных карт, с помощью GRASS также можно создавать 3D визуализации и анимации. Для этих целей предназначен модуль NVIZ. Инструмент NVIZ предназначен для визуализации 3-мерных растровых, векторных и точечных данных, а так же для 3D выборок и анимаций. Окно управления NVIZ

Особенности работы с проекциями и системами координат В базе данных GRASS пространственные данные хранятся в геокодированной форме. Для этого перед началом работы выбирается система координат для так называемой Области, охватываемой проектом. Существует три пути создания новой области. Пользователь может сам ввести данные о проекции. Проекция может быть установлена автоматически по введённому коду EPSG. В результате, области назначается стандартная проекция и параметры национальной системы координат. Данные проекции можно непосредственно импортировать вместе с данными, используя модули импорта r.in.gdal и v.in.ogr. Проекцию области всегда можно изменить на заданную по умолчанию командой g.region -d. Во время работы GRASS команда g.region -p показывает текущие проекцию и разрешение.

Особенности дизайна и компоновки карт В области визуализации GRASS предоставляет две возможности. Во-первых, можно воспользоваться модулем ps.map для создания простого макета карты в формате постскрипт. Во-вторых, так же существует возможность экспортировать результирующий макет карты в различные графические форматы. Макет экспортированный в один из этих форматов можно потом редактировать в программном пакете для работы с графической информацией.

Пример простой результирующей карты (Почвенная карта с легендой из базы данных Spearfish) Особенности дизайна и компоновки карт

Заключение GRASS представляет собой мощный набор инструментов. Благодаря наличию большого количества различных модулей, какую бы вы задачу не решали, если вы знаете, что хотите сделать, то найдется способ сделать это при помощи GRASS. Но интерфейс программы значительно менее интуитивно понятен, чем, например, ArcGIS, и требует значительного времени на изучение.