Становление ГИС. ЭВМ первого и второго поколений Начала теории АИС. Программирование в машинных кодах Контроль логики вычислений через блок - схемы Библиотеки. - презентация

1 Становление ГИС

2 ЭВМ первого и второго поколений Начала теории АИС. Программирование в машинных кодах Контроль логики вычислений через блок - схемы Библиотеки стандартных подпрограмм, автокоды, машинно - ориентированные языки. Mark-1 разрабатывается компанией IBM по заказу ВМС США для расчета баллистических таблиц в 1939 году. Размеры Марк -1 составляют 17 м в длину и 2,5 м в высоту. Провода, которыми соединяются его 750 тыс. деталей имеют суммарную длину более 800 км. Программа вводится с перфоленты, а данные с перфокарт. Компьютер имеет электромеханическое реле и работает по тем временам очень быстро - 0,3 с у него уходит на сложение и вычитание двух чисел и 3 с на умножение.

3 Начало : Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы Первый период развивался на фоне успехов компьютерных технологий : появление электронных вычислительных машин ( ЭВМ ) в 50- х годах, цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств в 60- х при одновременном, часто независимом друг от друга, создании программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров, формальных методов пространственного анализа, программных средств управления базами данных. разработка и создание Географической Информационной Системы Канады (Canada Geographic Information System, CGIS) - Роджер Томлинсон (Roger Tomlinson). Использование сканирования для автоматизации процесса ввода геоданных. Расчленение картографической информации на тематические слои и разработка концептуального решения о " таблицах атрибутивных данных. Функции и алгоритмы оверлейных операций с полигонами, подсчет площадей и других картометрических показателей и многое другое...

4 Наличие серийных ЭВМ, способных выполнять аналитические функции. Первая волна стандартизации программных сред, основанная на языке низкого уровня Ассемблер Появление первых ГИС - программ Разработка первых пространственных форматов данных, основанных на принципах топологии Создание научно - исследовательских центров, осуществляющих сопровождение ГИС на долговременной основе Появление предпосылок для коррекции топооснов с помощью космических снимков Появление сетей передачи данных – зачатков Интернета IBM 701 был анонсирован в 1952 году и имел много общего со своим прямым конкурентом UNIAC, хотя и отличий тоже было немало. В качестве памяти использовались 3" запоминающие электронно - лучевые трубки, также известные как трубки Уильямса ( названные так в честь изобретателя ). Хотя они были более надёжными, чем обычные электровакуумные лампы, они всё равно оставались слабым местом компьютеров Процессор IBM 701 мог в секунду выполнять почти сложений и вычитаний, а также большинство других операций. Для того времени это был поразительный результат.

5 Государственные инициативы : Развитие крупных геоинформационных проектов поддерживаемых государством, формирование государственных институтов в области ГИС, снижение роли и влияния отдельных исследователей и небольших групп Национальные Переписи Населения (US Census Data). Потребовалась методика, обеспечивающая корректную географическую " привязку " данных переписи. Основной проблемой стала необходимость конвертирования адресов проживания населения, присутствовавших в анкетах переписи, в географические координаты таким образом, чтобы результаты переписи можно было бы оформлять в виде карт по территориальным участкам и зонам Национальной переписи. Была создана серия атласов крупных городов, содержащих результаты Переписи 1970 года, а также большое количество упрощенных компьютерных карт для маркетинга, планирования розничной торговли и т. д.

6 Серийный выпуск больших универсальных ЭВМ – мэйнфреймов Создание и выпуск вычислительных устройств на базе микросхем Intel 4004 и микропроцессоров 8080 Запуск в производство персональных компьютеров Apple и IBM Начало регулярного получения данных дистанционного зондирования Земли с помощью серии спутников LANDSAT Разработка Систем управления базами данных ( СУБД ) Создание компанией ESRI пакетов ARC/INFO и PC ArcView Первый в мире микропроцессор Intel (1971 г.) Это крохотное чудо сравнимо по мощности с огромным компьютером UNIAC, занимающим объем 85 кубических метров и оснащенным вакуумных ламп.

7 Коммерческий период : Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и " открытость " программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских " клубов ", телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры пример нового отношения к пользователям показали разработчики и владельцы геоинформационного программного продукта GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) для рабочих станций, созданного американскими военными специалистами (Army Corps of Engineers) для задач планирования природопользования и землеустройства. Они открыли GRASS для бесплатного пользования (public-domain), включая снятие авторских прав на исходные тексты программ. В результате, пользователи и программисты могут создавать собственные приложения, интегрирую GRASS с другими программными продуктами. Насыщение рынка программных средств для ГИС, в особенности, предназначенных для персональных компьютеров (Desktop GIS) резко увеличило область применения ГИС- технологий.

8 Массовый выпуск высокопроизводительных персональных ЭВМ Объединение ЭВМ разного уровня в Итернет и локальные сети Широкое участие коммерческих организаций в создании пространственных данных и разработке ГИС - приложений Появление общедоступных картографических сервисов Общедоступным Интернет стал с 1991 г с появлением World Wide Web – Всемирной Паутины.

9 Начало свободной продажи снимков высокого разрешения Появление сервисов систем доступа к снимкам и картам на их основе Приборы GPS стали общедоступной основой навигации и картопостроения ( в 2007 г. снято ограничение по точности позиционирования ) Ключевым словом в этом периоде эволюции ГИС стало слово СЕРВИС С середины первого десятилетия XXI века в Интернете появились сервисы доступа к мозаикам снимков и картам на их основе.

10 Настоящее время можно выделить пять основных направлений развития современных ГИС. Это : 1) интеграция GPS и ГИС ; 2) интеграция ГИС с реляционными базами данных ; 3) удешевление ПК одновременно с повышением их мощности ; 4) развитие ноутбуков и карманных компьютеров ; 5) сетевые технологии, web- картографирование и ГИС - по - Интернет

11 Интеграционный период эволюции ГИС ( ближайшее обозримое будущее ). Главная проблема современных ГИС – то, что системы должны быть гео - ИНФОРМАЦИОННЫМИ « Облачные технологии » SaaS (Software as a Service – « Программное Обеспечение как услуга » IaaS (Infrastructure as a Service – « Инфраструктура как услуга ») Начинается использование новой информационной единицы « логического вывода » Велика вероятность быстрого развития технологии дополненной реальности (Augmented Reality, AR) Облачные технологии ( облачные вычисления Cloud Computing) – это новый сервис, который подразумевает удаленное использование средств обработки и хранения данных. Компания Google предоставляет пользователям и компаниям свой « облачный » сервис Docs, а у Microsoft Office Web Apps. За « Облачными технологиями » будущее, а повсеместное внедрение данной, пока еще инновации – это вопрос времени.

12 Интеграционный период эволюции ГИС ( ближайшее обозримое будущее ) Вам любопытно, что это за здание виднеется впереди ? Просто достаньте свой смартфон и направьте его на интересующую вас постройку. На экране появится текстовое окошко, сообщающее, например, что это Государственная Третьяковская галерея, а также дни и часы ее работы, контактный телефон и стоимость входных билетов. Еще один клик по дисплею и вам доступна информация о том, когда и кем она была основана, какие выставки в ней проходят в настоящее время, и много других полезных сведений. Новейшие смартфоны на базе операционной системы Android, а также iPhone последнего поколения позволяют всегда и всюду легко получать необходимые данные ( разумеется, при наличии доступа в Интернет ). Такую возможность обеспечивает технология дополненной реальности (Augmented Reality, AR). AR- технология призвана обогащать обыденный мир дополнительной информацией.