Географические информационные системы, их виды и применение.

              Географическая информационная система или геоинформационная система (ГИС) – это информационная система, которая занимается сбором, хранением, обработкой, анализом и отображением пространственных данных и связанных с ними непространственных, и обеспечивает получение на основе этих данных информации и знаний о географическом пространстве.

              Более половины информации, которая используется организациями, деятельность которых связана с учетом пространственного размещения объектов, состоит из географических или пространственных данных. ГИС обеспечивает возможность принимать оптимальные управленческие решения, основываясь на анализе пространственных данных. С помощью современных ГИС стало возможным получать качественные и количественные характеристики объектов, которые их составляют, в виде баз данных.

              Классификация ГИС

              С помощью ГИС можно решать научные и прикладные задачи: мониторинга экологических ситуаций; рационального использования природных ресурсов; инфраструктурного проектирования; планирования уровня города и региона; помощь в принятии оперативных мер при чрезвычайных ситуациях др.

              Таким образом, для решения подобного множества задач были разработаны различные ГИС, которые классифицируются по различным признакам.

              По функциональным возможностям ГИС делятся на:

              - полнофункциональные; специализированные – ориентированы на решение конкретной задачи в определенной предметной области; \  - информационно-справочные системы.

              По архитектурному принципу построения ГИС разделяют на:

              - закрытые системы – без возможности расширения;

              - открытые системы – с возможностью расширения пользователем с помощью встроенного языка программирования.

              По пространственному (территориальному) признаку:

              - глобальные; общенациональные;

              - региональные; локальные.

              По проблемно-тематическому принципу:

              - общегеографические;

              - экологические и природопользовательские;

              - отраслевые (водные ресурсы, лесопользование, геологические, туризм и т.д

              Также различают векторные, растровые и комбинированные (векторно-растровые) ГИС.

              Источники данных для ГИС

              1. Картографические данные (топографические и географические карты, административно-территориальные карты, кадастровые планы и т.д.). Карты удобно использовать как базовый слой ГИС.

              При отсутствии цифровых данных исследуемой территории оцифровываются графические оригиналы карт.

              2. Данные дистанционного зондирования (ДДЗ), которые все чаще используют для создания баз данных ГИС. К ним относятся данные, полученные с космических носителей. При дистанционном зондировании применяются разные технологии для получения изображений и передачи их на Землю, носители аппаратуры для съемки (космические аппараты и спутники) размещаются на разных орбитах, оснащаются различной аппаратурой. Таким образом, получаются снимки, которые отличаются различным уровнем обзора и детализации отображения объекта природной среды в различных диапазонах спектра (видимом и ближнем инфракрасном, тепловом инфракрасном и радиодиапазоне). Это способствует решению широкого спектра экологических задач с использованием ДДЗ.

              Методы, используемые дистанционным зондированием:  аэро- и наземная съемка, неконтактные методы (например, гидроакустическая съемка рельефа морского дна).

              3. Материалы полевых изысканий территорий, к которым относятся материалы топографических, инженерно-геодезических изысканий, кадастровая съемка, данные геодезических измерений природных объектов, которые выполняют нивелиры, теодолиты, электронные тахеометры, GPS приемники, а также материалы исследования территорий геоботаническими и другими методами, например, исследование перемещения животных, анализ почв и др.

              4. Статистические данные – материалы государственных статистических служб различных отраслей народного хозяйства, стационарных измерительных постов наблюдений (гидрологических и метеорологических данных, сведений о загрязнении окружающей среды и т. д.).

              5. Литературные данные, к которым относятся материалы справочных изданий, книг, монографий и статей, содержащих различную информацию об отдельных типах географических объектов.

Люди используют ГИС-технологии в разных областях своей деятельности:

· для анализа и отслеживания текущего состояния и тенденций изменения интересующих опасных объектов;

· при планировании своей деятельности;

· для оптимального по разным критериям выбора местоположения новых промышленных объектов, мест большого скопления народа, складов, производственных мощностей;

· с целью поддержки принятия решений;

· для выбора кратчайших или наиболее безопасных маршрутов перевозок и путей;

· в процессе анализа риска и урегулирования разногласий;

· при создании и географической привязке баз данных о земле, домовладении, опасных объектах и др.

13. Вертикальная планировка, сущность ее проведения.

              Вертикальная планировка имеет цель изменить земельный участок: выровнять и создать необходимые уклоны на нем. Это обязательный этап, включающий в себя оценку предстоящих работ и подготовку земельного участка к застройке. Строительный проект учитывает наличие уклонов, укреплений и сооружений.

              Вертикальная планировка решает задачи по преобразованию рельефа местности согласно плану строительства. В результате поверхность может использоваться под застройку, благоустройство участка. Земельные работы заключаются в уменьшении количества грунта (срезке) в необходимых местах и подсыпке его в углубления.

              Для целей градостроительства различают благоприятный и неблагоприятный рельеф. Благоприятный рельеф имеет следующие градостроительные градации в зависимости от уклона (%): спокойный - 0...0,4; ровный - 0,4...3 и слабопересеченный - 3...6.    При таком рельефе строительство города в целом с прокладкой улиц, организацией стока поверхностных вод, возведением жилых, общественных и промышленных объектов не требует значительных масштабов вертикальной планировки.

              Неблагоприятный рельеф оценивается как пересеченный при уклоне 6...10 %, сильнопересеченный - при уклоне 10...20%, очень сильнопересеченный - 20 % и горный. Строительство городов и отдельных сооружений на такой местности проводится в исключительных случаях и требует вертикальной планировки в больших объемах. Стоимость строительства в таких районах значительно возрастает. Обычно стоимость вертикальной планировки составляет 2...3 % от общей стоимости любого строительства, будь то целый город или отдельный объект. Вертикальная планировка местности входит в состав любого проекта и производится в начальный период, как проектирования, так и строительства.

              Проект учитывает:

· расположение земельного участка, его размеры и количество предполагаемых сооружений;

· возможность затопления местности и отход воды (талой, дождевой, грунтовой) с нее;

· создание удобной, безопасной площадки для жителей (отсутствие резких уклонов, канав, возвышений);

· необходимость установки подземных сетей;

· укрепление грунта в месте, где планируется фундамент и другие сооружения;

· меры по созданию условий для выращивания растений.

              Вертикальную планировку территории считают эффективной, если результат достигнут при минимальном объеме земельных работ. Для этого делают чертеж, на котором участок разбивают на части (чаще квадраты). Далее определяют точки нулевых работ, где линия почвы находится на нужном уровне: подсыпка или срезка грунта не требуется. Между рассматриваемыми точками проводят линию, которая называется линией нулевых работ. Это граница, которая разделяет два участка: с одного убирают грунт, добавляя его на другой. Особое внимание уделяют подсчету объема земляных масс, перемещаемых в зоны подсыпки.

              Основные этапы

              Подготовку территории к строительству можно поделить на следующие шаги:

              1. Съемка (нивелирование) территории, создание примерной схемы площадки с точным рельефом. Нанесение отметок.

                2. Выбор метода вертикальной планировки. Нанесение горизонталей поверх существующих отметок поверхности.

              3. Подготовка проекта. Подсчет баланса земляных масс.

              4. Земляные работы.

              Подготовка проекта

              Создание проекта вертикальной планировки – обязательное условие начала строительства любого объекта (спортивного комплекса или площадки, жилого помещения и т.д.). Он учитывает наличие подземных коммуникаций, дренажей, разуклонов, контруклонов в необходимых случаях. Планирование осуществляется до начала земельных работ.

              Проект вертикальной планировки строительной площадки готовится в 3 этапа.

                    1. Разработка схемы планировки территории, построение высотного каркаса, учитывающего неровности местности. Важно не допустить ошибку, так как от этого будет зависеть уход воды.

                    2. Планирование нового рельефа путем нанесения проектных и рабочих отметок.

                    3. Создание картограммы земельных работ с вычислением объемов.

              Геодезические работы

              Геодезические работы начинаются с нивелирования рельефа в строительных целях. На открытой территории чаще используют метод квадратов. Если участок закрыт лесом или кустарниками, то выбирают способ параллельных линий. Ориентируясь по топографическому плану, на местности ставят колышки (это вершины квадратов). Вычисленные высоты вершин по существующим формулам показывают реальную картину рельефа. Дальнейшие действия направлены на поиск нулевых точек и линий.

              Вертикальную планировку площадок осуществляют при подсчете баланса земляных масс. То есть снятый грунт используют в целях закрытия углублений. 3% — допустимый дисбаланс сумм объемов земли по выемке и насыпи.

              Выполнение вертикальной планировки

              Работа по вертикальной планировке проводится с помощью землеройных машин: экскаваторы, скреперы, бульдозеры. Прежде всего территорию очищают от растений, пней и сооружений, если они имеются.

              При затоплении отводят излишки воды и осушают поверхность площадки. После этого начинаются земляные работы: срезают растительный слой почвы, разравнивают грунт в насыпях, уплотняют его (разрыхленный грунт по объему больше), вывозят или завозят земляные массы. Проводят контрольные подсчеты и анализы уплотнения грунта.

              Без вертикальной планировки площадки невозможно точно подготовить территорию к строительству.

              Сток талых вод

              Вертикальная планировка стройплощадки обязательно учитывает погодные условия в течение года. Паводки и дождевые воды не должны затопить участок и пониженные места. Весной из-за таяния снега подвал заливает и в частных домах, и в городе. Сделать дренаж или маленькие каналы на этапе строительства проще, чем избавляться от последствий подтопления

              Заключение

С помощью вертикальной планировки устраняются резкие перепады высоты земли, готовится место под застройку, учитывается отход талых, дождевых и грунтовых вод, создается детальный проект участка. Искусственное изменение рельефа является обязательным этапом строительства.