Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии - файл n1.doc

приобрести
Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии
скачать (3238.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3239kb.08.07.2012 20:10скачать

n1.doc

1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

193

-13-3443

В систему входит модуль связи с БД GUPTA, который поддержива­ет обмен данными с SQL-BASE 5.2 и SQL- BASE 6.0.

Обеспечена полноценная связь со всеми приложениями Windows, прежде всего с объектами БД типа OLE 2.O. Теперь пользователь может внести в БД любую информацию, описывающую любой графический объект WinGIS (точка, линия, площадь, текст и т.д.), от документа, со­ставленного с помощью редактора MS-Word, графического рисунка, созданного в любом графическом пакете (например, PhotoFinish), до видеоклипа.

В системе WinGIS реализована возможность многотабличных зап­росов; созданные сложные запросы можно сохранять в файлах, что по­зволяет сохранять результаты мониторинга.

Появилась функция генерации графических объектов из базы дан­ных. При наличии в базе координат объектов пользователь способен ге­нерировать любые графические модели и помещать их на разные слои проекта.

При составлении отчетов возможно использование разнообразных форм и трафики.

Кроме связи с БД GUPTA предоставлена возможность работы с фай­лами других баз данных (Access, dBase, FoxPRO, Paradox, Excel и др.), поддерживающих интерфейс Microsoft ODBC. В этом случае происхо­дит переключение работы на специальный модуль, который взаимодей­ствует с WinGIS посредством стандартного набора SQL-команд.

7.9. Системы четвертого поколения

ГИС нового поколения отличает ориентация на пользовательские модели данных с учетом предметной области и особенностей приложе­ний. Их модели данных определяются классами объектов, наборами ат­рибутов, расширенными возможностями реализации запросов и опера­ций над объектами по сравнению с предыдущим поколением.

Среди таких ГИС можно выделить: SICAD/open фирмы Siemens Nixdorf (Германия); Star фирмы Star Informatic (Бельгия); GRADIS GIS фирмы Straessle (Швейцария); Smallworld GIS фирмы Smallworld Systems Ltd (Ве­ликобритания); Spans GIS фирмы Tydac Technologies Inc. (Канада).

Spans GIS - универсальная система обработки и анализа простран­ственно-координированных данных четвертого поколения. Она поддер­живает набор моделей (цифровых представлений) пространственных

194

данных (векторная, топологическая и нетопологическая модели, квад-родерево, растровая модель, линейные сети, TIN) для ввода данных, анализа, моделирования и представления.

Spans GIS позволяет осуществлять многооконный режим работы, экспорт/импорт данных в форматы других ГИС, поддержку цифровых карт, интеграцию растровых и векторных данных и др.

Система SICAD/open

SICAD/open - системный продукт для рабочих станций, ориентирован­ный на работу со стандартными СУБД INFORMIX и ORACLE. Он позволя­ет обрабатывать геоинформационные данные по распределенной техноло­гии, что повышает гибкость и производительность системы.

Для актуализации карты предлагаются прямая дигитализация, овер­лей с растровой подложкой и различные трансформации. Система по­зволяет создавать цифровые картографические модели в масштабных рядах. Однако вид графических объектов в разных масштабных рядах, процедуры генерализации и другие особенности графических функций SICAD/open определяются принятой моделью данных.

Недостатком SICAD/open является отсутствие библиотек стандартных приложений, поэтому работать с ней должен только высо­коквалифицированный специалист.

Семейство Star

Семейство интегрированных продуктов Star представляется наибо­лее законченной "пользовательской" средой, и в нем, как и в MGE, со­хранена модульность, но в измененном, "прозрачном" виде.

Модули и приложения образуют единую пользовательскую среду Star. Ядро Star составляет SICAD и к нему подключаются тематически ори­ентированные модули Star CARTO, Star INFRA, Star ARCHI и Star TECHNO, дополняемые приложениями для управления моделями дан­ных, построения цифровых моделей, обработки растровых изображе­ний, выполнения расчетов, анализа и проектирования, организации ин­терфейсов.

Инструментом развития системы является утилита Macropro­gramming - библиотека функций Star с интерфейсом связи семантики и метрики, создания меню и формирования собственных приложений.


13*
195

Star CAD - полномасштабный модуль для обработки векторных и растровых объектов и оцифровки, служит сервером баз данных.

Star CARTO - геоинформационный модуль с набором функций то­пологической ГИС, к которому примыкают специализированные при­ложения и утилиты по проектированию, анализу и оценке сетей (кана­лизация, водо-, энерго-, теплоснабжение, связь, дороги и т.д.).

Star INFRA - модуль с функциями обработки полевых геодезичес­ких данных, трансформаций и привязки растровой информации, веде­ния вспомогательных библиотек стандартных приложений.

Star ARCHI - архитектурный модуль для ЗО-проектирования, гене­рации 2О-планов, автоматического документирования проекта и выбо­ра наилучшего варианта.

Star TECHNO - объектно-ориентированный модуль с приложения­ми, позволяющий создавать информационные системы произвольной сложности. Он обеспечивает связь между различными графическими текстовыми, атрибутивными данными и средствами мультимедиа.

Viewer - модуль просмотра, представляющий собой подмножество БД ORACLE. Рассчитан на пользователей, работающих с распределен­ными базами данных в ORACLE, но без сложного пространственного анализа.

В среде программных средств последнее десятилетие находят все более широкое применение так называемые объектно-ориентированные методы и системы программирования и моделирования.

Географическая операционная система Small World GIS

Small World GIS - одна из первых ГИС-систем нового поколения. Отличительной ее особенностью является синтез объектно-ориентиро­ванных моделей данных, объектно-ориентированного программирова­ния и "многовариантной" СУБД. Это полностью интегрированная сре­да, называемая "географической операционной системой".

Ядро Small World GIS составляет объектно-ориентированная интер­активная оболочка программирования Magik, представляющая гибрид Algol и Small Talk.

Моделирование пространственно-связанных объектов осуществля­ется на основе набора операций построения и анализа топологических связей между ними.

Основу классификации и моделирования составляют топологиче­ские типы: точечный, линейный, площадной объекты. Правила тополо-

196

гического взаимодействия объектов обеспечивают совместное исполь­зование ими первичных геометрических элементов (узлов, нитей, поли­гонов).

Технологии Small World GIS поддерживают графические файлы в сочетании растр/вектор. Каждый растр при импорте в систему дополня­ется ее генерализованными версиями для быстрой и качественной ви­зуализации в мелкомасштабные ряды.

Преимуществом Small World GIS следует считать полную мультиплатформность. Система функционирует на всех моделях веду­щих производителей RISC-платформ HP, IBM, SUN, DEC (и соответ­ствующих версий UNIX). Новые версии программного обеспечения раз­рабатываются для всех платформ. Полностью унифицированы дистри­бутив и процедура инсталляции. Интерактивная оболочка Magik обес­печивает бинарную совместимость приложений для всех указанных плат­форм.

7.1О. Инструментальная среда CADdy

При создании территориальных кадастровых и геоинформационных систем может находить применение система CADdy (фирма ZIEGLER Informatics GmbH). Система является ярко выраженной инструменталь­ной средой для широкого круга задач и требует настройки.

В 1990 г. CADdy была локализована на русском языке. Локализо­ванная версия включает в себя свыше 80 модулей, охватывающих такие направления, как архитектура и строительство, инженерная геодезия и картография, городское планирование и инженерные сети, машиностро­ение, электроника, электротехника.

Как ГИС-система CADdy распространена в более чем 150 городах России.

Для обмена данными в CADdy предусмотрены двусторонние кон­вертеры в наиболее популярные форматы (DXF, SICAD, IGES, ALK, Intergraph и др.). В рамках системы возможно построение технологии для решения всего спектра задач городского планирования и земельно­го городского кадастра (от привязки к местности объектов городской инфраструктуры до проектирования схем и планов развития террито­рий).

В состав программного обеспечения входят следующие прикладные модули, выполняющие разнообразные функции:

197

198


Кроме того, осуществляется стационарный и нестационарный гид­равлический расчет городских канализационных сетей на основе инфор­мации из базы данных элементов сборных шахтных колодцев и труб коллекторов;

CADdy включает набор модулей для формирования и ведения бан­ков земельных данных по состоянию жилого и нежилого фондов, ин­формационного обеспечения администрации города, ведения кадастра недвижимости, анализа, оценки и планирования городских территорий, управления коммунальным хозяйством и т.д.

Система допускает разработку пользовательских приложений и ин­терфейсов с использованием языка программирования Си и графичес­кой библиотеки CADdy Plus. Система позволяет реализовать объектно-ориентированные технологии работы с графическими данными и их гео­дезической привязкой к государственной сети.

199

7.11. Модульная система MGE

Модульная среда ГИС фирмы Intergraph MGE обеспечивает незави­симость по базам данных, пространственный анализ, поддержку запро­сов и формирование тематических слоев. Она включает графические и объектно-ориентированные интерфейсы для работы с окнами, для про­смотра географических данных, запуска MGE-приложений и доступа к связанной пространственной базе данных.

Возможности MGE. Основу MGE составляет программный ком­плекс MicroStation. Принципиальным отличием MGE от иных, более простых графических систем, является то, что в ней пользователь фор­мирует не чертеж, а проект (desing). Это говорит о направленности комплекса MicroStation на применение технологий САПР для реше­ния задач ГИС.

В системе существует несколько установочных блоков, определяю­щих общие характеристики проекта в целом.

MicroStation поддерживает многослойные структуры. В системе имеется возможность создания поименованных групп слоев. Групповые имена позволяют создавать целую иерархическую структуру слоев.

В системе MGE имеются три типа вспомогательных координат: пря­моугольные, цилиндрические и сферические. Они особенно полезны при трехмерном проектировании, например цилиндрических или сферичес­ких объектов.

Режимы выделения группы графических примитивов. Можно выбрать группу графических примитивов для их объединения или про­ведения общей операции над ними. При этом можно окружить их неко­торой границей прямоугольной или произвольной формы. В MicroStation такой способ выделения группы примитивов носит название Fence Selection Modes.

Пользователь имеет возможность разделить все графические при­митивы, присутствующие на проекте, по их отношению к обозначенной границе:

200

Ассоциированные файлы. MGE позволяет присоединить, сцепить с проектом до 255 так называемых ассоциированных файлов (reference files). Ассоциированные файлы содержат части или отдельные виды проекта. В нужные моменты пользователь может извлекать (целиком или частично) содержимое ассоциированных файлов.

Можно использовать некоторое двухмерное изображение из ассо­циированного файла для его вставки в трехмерное изображение. Напри­мер, на изометрическом изображении какой-либо конструкции можно расположить плоский чертеж ее сечения и т.д.

В отличие от многих графических систем в составе MicroStation существует такой графический примитив, как мультилинии (multi-lines). На экране монитора этот примитив выглядит как несколько параллель­ных сложной формы.

Мультилиния содержит до 16 параллельных линий, причем каждая из них может обладать собственными цветом, типом (штриховая, пунк­тирная, сплошная), толщиной. Можно контролировать расстояние, на котором отстоит одна линия от другой, и принадлежность линии к тому или иному слою.

Все характеристики мультилинии запоминаются в специальной биб­лиотеке (style library) и при необходимости могут быть использованы в разных проектах. Существует возможность изгибать и пересекать муль­тилинии с автоматическим построением узлов пересечения.

MGE содержит высокопроизводительный комплекс для обработки аэрофотоснимков. Имеется возможность включения в технологический процесс MGE-технологий мультимедиа.

Работа с данными. MGE представляет собой обширный набор мо­дулей для управления проектами и данными, сбора данных и их интег­рации, анализа пространственной информации и создания запросов по ней, ее вывода и визуализации.

Назначение MGE - поддержка рабочего процесса ГИС и картогра­фии в любой отрасли. Совокупность модульной, интегрированной ар­хитектуры, широты диапазона технических прикладных решений и удоб­ства пользования обусловливает широкое применение данной системы. Модульная архитектура MGE обеспечивает высокую мобильность ГИС. Каждый модуль тесно увязан с базой данных MGE, что дает воз­можность оснастить каждое рабочее место специальными инструмен­тами управления данными, их моделирования, анализа и вывода, кото­рые наиболее соответствуют требованиям проекта.

MGE позволяет делать выбор между операционными средами MS Windows, Windows NT, DOS, UNIX и в то же время использовать пре-

201

имущества, которые дает бесшовное разделение проектных данных. Формат проектного файла MGE един для всех поддерживаемых плат­форм.

Разделение данных осуществляется при сохранении контроля за несанкционированным доступом. К имеющемуся проекту можно до­бавить новые системы МОЕ, можно выбрать новую операционную среду, поддерживаемую MGE - в любом случае усилия по обучению будут сведены к минимуму. Программные средства Intergraph под­держивают все основные промышленные стандарты для операцион­ных систем, сетей и графического обмена. Это делает его системы совместимыми от версии к версии. Среда открытых систем обеспе­чивает совместное использование данных в соответствии с предос­тавленным правом доступа, интеграцию решений МОЕ - с уже суще­ствующей компьютерной средой.

Система MGE предлагает два различных полностью интегриро­ванных метода управления данными. Выбор зависит от того, как не­обходимо организовать данные, как будут осуществляться их поддер­жка и доступ к ним. Первый метод заключается в обработке геопара­метров по листам карты, когда подробно воспроизводится рабочий процесс ведения карт на бумажных носителях, второй метод - в ин­дивидуальной обработке геопараметров независимо от их местопо­ложения на листе карты.

При выборе второго метода пользователь получает доступ к уни­кальным возможностям MGE по временной обработке данных, т.е. может вводить информацию об изменениях во времени как простран­ственных, так и непространственных параметров, отслеживать их и выводить.

Дополнительные возможности MGE по объектно-ориентирован­ному моделированию позволяют проводить анализ и создавать дина­мичные запросы типа "what - if ("что, если...") по интерактивной топологии. Корректировка топологической информации происходит автоматически непосредственно вслед за любыми изменениями: со­зданием новых параметров, изменением существующих или их уда­лением.

MGE обладает большим набором инструментов анализа, способных преобразовать сложную ГИС-информацию и сложные структуры в дос­тупные пониманию формы. Разнообразие этих инструментов позволяет выбирать методы, наиболее подходящие для решения проблем пользо­вателя, наиболее соответствующие типу используемых в процессе дан­ных и требуемой точности результатов.

202

При обработке графических данных сразу можно открыть восемь видов одной модели объекта. При этом каждый вид является активным, в нем можно осуществлять редактирование чертежа. Такой подход по­зволяет начать редактирование в одном виде, а закончить - в другом, что создает преимущества по сравнению со многими ГИС при обработ­ке трехмерных объектов.

Инструменты запроса и анализа MGE предусматривают использо­вание методов, проверенных временем:

Пользовательский интерфейс. Интерактивный графический пользовательский интерфейс MGE неизменен во всем диапазоне кар­тографических и ГИС-решений, что сокращает сроки обучения и обес­печивает связь между прикладными задачами.

MGE посредством системы реляционных интерфейсов фирмы Intergraph (Intergraph's Relational Interface System - RIS) позволяет де­лать выбор из имеющихся на рынке ведущих СУБД. Система RIS, уни­кальная в своей области, дает возможность многим рабочим станциям MGE одновременно обмениваться информацией по сети с сервером баз данных MGE независимо от того, где находится база.

Технология RIS и графическая среда обеспечивают плавную интег­рацию основного ядра системы с прикладными задачами, связанными с ГИС. Использование графического пользовательского интерфейса, уп­равляемого в режиме меню, общего для многих других прикладных ре­шений фирмы Intergraph, сокращает сроки освоения системы и облегча­ет переход пользователей от одной прикладной задачи к другой.

Интеграция МОЕ с технологиями Intergraph в области архитектуры, инжиниринга, коммунальных услуг, сканирования, черчения, управле­ния технической информацией и других позволяет встраивать возмож­ности ГИС и картографии MGE во многие прикладные задачи. Такая интеграция делает МОЕ удобным средством для больших проектов, ба­зирующихся на технологиях ГИС или картографии.

203

7.12. Специализированная система Maplnfo

Система Maplnfo позволяет отображать различные данные, имею­щие пространственную привязку. Она относится к классу Desktop GIS. В конце 80-х гг. Maplnfo вместе с AtlasGIS делила рынок настольных ГИС. После выхода Windows -версии она опередила соперника, особен­но на российском рынке.

Отличительная особенность Maplnfo - универсальность. Система дает возможность создавать интегрированные геоинформационные тех­нологии Intergraph и Maplnfo для DOS, Windows, Windows NT, UNIX, геоинформационные системы, цифровые картографические системы, программные и технические средства формирования и анализа геоин­формационных баз данных.

В систему заложены следующие возможности:

Maplnfo позволяет получать информацию о местоположении по ад­ресу или имени, находить пересечения улиц, границ, производить авто­матическое и интерактивное геокодирование, проставлять на карту объек­ты из базы данных. Форма представления информации в системе может иметь вид таблиц, карт, диаграмм, текстовых справок. Система дает воз­можность проводить специальный географический анализ и графичес­кое редактирование. При этом система команд и сообщения представля­ются как на русском языке, так и на других языках. Модули системы включают обработку данных геодезических измерений, векторизацию и архивацию карт, схем, чертежей, преобразования картографических проекций, совмещение пространственных данных.

Возможность компьютерного дизайна и подготовки к изданию раз­нообразных картографических документов позволяет получать различ­ные технологические решения для территориальных и отраслевых ин­формационных систем. Программные комплексы функционируют на различных платформах. Система Maplnfo включает специализирован­ный язык программирования MapBasic, позволяющий менять и расши­рять пользовательский интерфейс системы.

Система дает возможность напрямую использовать данные элект­ронных таблиц типа Excel, Lotus I-2-3, форматы dBase и т.д.

204

7.13. Инструментальная система Arclnfo

Общее назначение

Интегрированный пакет Arclnfo - типичное инструментальное сред­ство для разработки и эксплуатации ГИС широкого назначения. Он пред­назначен для создания геоинформационных систем и обеспечивает ввод, обработку, анализ данных и составление профессиональных карт с ис­пользованием персонального компьютера. Система Arclnfo использует­ся на рабочих станциях, но с ограничениями для IBM PC. На основе цифрового моделирования она позволяет осуществлять векторно-топо-логическое моделирование, буферизацию объектов, анализ сетей, пост­роение ЦММ и т.д. Предметная область системы - создание и ведение земельных, лесных, геологических и других кадастров.

Данная система проста в эксплуатации и позволяет работать незави­симо или в сети с большими системами. Пользователями Arclnfo могут быть специалисты широкого профиля. Это обусловлено тем, что систе­ма обеспечивает интеграцию пространственной информации в среде реляционной базы данных для разнообразных задач: картирование ка­дастра земель, собственности, расчет налогов, планирование мероприя­тий по землепользованию, оценка природных ресурсов, сооружение дорог, анализ преступности или демографических проблем, оптимиза­ция прокладки транспортных путей, строительство сервисных центров, районирование территорий и др.

Достаточно большой набор драйверов обусловливает большой вы­бор стандартных мониторов, дигитайзеров и плоттеров.

Система Arclnfo позволяет постепенно распространять сферы ее применения на другие области и по мере роста потребностей проводить программное и техническое расширение системы.

Специализированное ПО обеспечивает превращение персонально­го компьютера в геоинформационную станцию, включающую средства цифрования и составления карт, топологического структурированния данных, создания таблиц сопряженных характеристик, вывода карт в виде твердых копий, соединения компьютеров в локальные сети.

Первичный интерфейс пользователя

Серия программных модулей Arclnfo начинается с модуля Starter KIT, который является первичным интерфейсом пользователя и служит сред­ством превращения компьютера в геоинформационную систему.

205

Starter KIT содержит в себе средства конфигурирования персональ­ного компьютера и графического оборудования, коммуникации и обме­на данными с другими компьютерами, создания картографических по­крытий, составления и редактирования таблиц сопряженных характери­стик, а также средства вывода простейших карт на экран:

Модуль Starter KIT обеспечивает возможности распределенной об­работки данных. Он задает режим, который позволяет компьютеру свя­зываться с другими платформами для обмена данными, работающими в среде Arclnfo, например с рабочими станциями или мини-компьютера­ми, работающими под операционной системой UNIX. Так, покрытия, созданные на одном компьютере (сервере), могут быть переданы на ра­бочую станцию, обработаны там и затем возвращены обратно или пере­даны на другой компьютер (сервер). В этом модуле содержится простая в использовании программа эмуляции терминала для доступа к другим компьютерным платформам.

Система ADS обладает полным набором средств цифрования для создания новых карт и редактирования имеющихся с помощью персо­нального компьютера. При цифровании с использованием дигитайзера данные отображаются на графическом мониторе. Вы можете интерак­тивно редактировать элементы покрытий, выбирая их курсором на эк­ране. Для удобства редактирования можно увеличивать отдельные фраг­менты покрытий. Интеграция ADS в Starter KIT обеспечивает тот же пользовательский интерфейс (ту же систему меню), что и системы ADS на других платформах Arclnfo.

Команды CLEAN и BUILD в модуле Arclnfo Starter KIT используют­ся для создания точечных, линейных и площадных объектов, а также таблиц сопряженных характеристик. Последние могут применяться для интеграции тематических данных и графических объектов. Помимо со­здания новых объектов команда CLEAN обеспечивает геометрический анализ покрытий, позволяющий автоматически устранять разные типы ошибок (висящие дуги, незамкнутые полигоны и т.д.), возникающие при цифровании. Кроме того, BUILD и CLEAN автоматически определяют

206

пространственные взаимосвязи между различными объектами. Напри­мер, CLEAN и BUILD идентифицируют площадные объекты, примыка­ющие друг к другу или соединяющиеся линейные объекты. Такие взаи­мосвязи обеспечивают большое разнообразие новых аналитических воз­можностей, таких, как нахождение оптимальных маршрутов при движе­нии по линейной сети независимо от того, улицы это, водотоки или те­лефонные линии.

Поскольку Starter KIT является базовым модулем для решения всех последующих прикладных задач геоинформационных систем, он дол­жен устанавливаться на каждый компьютер, работающий в среде Arclnfo.

Редактирование и обновление данных

Для интерактивного редактирования данных геоинформационных систем, обеспечивающего создание, обновление баз данных и вывод этих данных на графические устройства, в Arclnfo существует специальный графический редактор и редактор базы данных ArcEdit. Он в полной мере использует хорошо отработанные технологии обработки графичес­ких данных в САПР с мощной геоинформационной базой, позволяю­щие не только создавать высококачественные карты, но и организовать банк географических данных, с которым могут работать все прочие мо­дули Arclnfo.

Он имеет режим одновременной обработки и редактирования гра­фических, картографических и сопряженных характеристик.

Редактор ArcEdit является объектно-ориентированным графическим редактором. Он позволяет передвигать, копировать, добавлять, удалять или менять очертания точечных, линейных, площадных объектов или надписи на карте. Каждый отдельный узел ломаной может быть пере­двинут, удален или добавлен. Очертания линий можно менять или сгла­живать сплайн-функциями. Надписи на картах с использованием про­порциональных шрифтов масштабируются и направляются по прямой под любым углом или вдоль линейного объекта с любым отступом от

заданной точки.

Для каждого объекта в ArcEdit могут быть созданы или изменены сопряженные табличные характеристики (таблицы атрибутов). Эти ха­рактеристики можно обобщать, рассчитывать их новые значения или вводить и уточнять заданные с использованием удобных форм.

Редактор ArcEdit обладает эффективными средствами создания кар­тографических покрытий, проверки и корректировки ошибок. Он мо-

207

жет применяться для создания дополнительных графических элементов с целью составления карт высокого качества с использованием модуля ArcPlot.

Редактор ArcEdit соединяет все удобства системы ADS модуля Starter KIT по цифрованию покрытий с более широким набором средств графического редактирования. В частности, он позволяет редактировать сопряженные характеристики, добавлять надписи вы­сококачественными шрифтами, использовать другие слои (покрытия) из базы данных в качестве фона, а также легко диагностировать и исправлять ошибки ввода.

В среде ArcEdit можно работать только с графическим монитором и клавиатурой либо применять мышь или дигитайзер для цифрования/ука­зания точек на карте. Кроме того, можно ввести команду или последова­тельность команд выбором графического меню, установленного на ди­гитайзере.

Обмен данными

Программа Data Conversion обеспечивает преобразование данных формата Arclnfo во множество других форматов географических дан­ных и обратно, что позволяет интегрировать в ГИС данные из самых различных источников, включая растровые и векторные форматы.

Векторные форматы данных, поддерживаемые Data Conversoin, включают в себя набор форматов: Initial Graphics Exchange Specificaton (IGES), AutoCAD Drawing Exchange Format (DXF), U.S. Bureau of the Genus GBF/DIME.

Точечные, линейные и полигональные покрытия Arclnfo могут быть преобразованы в сеточные форматы, совместимые с Grid/GridTopo про­граммными модулями ESRI (работающими в среде версии Arclnfo для мини-компьютеров и рабочих станций), системой обработки изображе­ний ERDAS и системой EPPL-7.

Программа Data Conversion позволяет конвертировать один растро­вый формат в другой. Таким образом, данные, полученные в одной рас­тровой системе, могут быть непосредственно преобразованы в форма­ты, совместимые с другой растровой системой.

Эта программа обеспечивает конвертацию форматов Arclnfo в фор­маты других автоматизированных систем и обратно.

208

\

База данных

\ В состав Arclnfo включены полная реляционная база данных и язык \ программирования четвертого поколения для обработки табличной ин­формации. Процедуры базы данных позволяют осуществлять манипу­лирование данными, включая ввод, обработку и анализ данных, ариф­метические и логические операции, и подготовку итоговых документов.

Табличные данные, характеризующие объекты покрытий в системе Arclnfo, хранятся в формате dBase. Система Arclnfo контролирует и об­новляет таблицы сопряженных характеристик в dBase-совместимых форматах.

Система поддерживает соответствие между каждым объектом кар­тографического покрытия и табличными данными. Формат dBase мож­но использовать для обработки и обновления любых характеристик объектов в процессе выполнения логических или арифметических опе­раций над строками, столбцами или блоками реляционных таблиц.

Реляционная модель базы данных позволяет создавать сложные таб­лицы, входящие одна в другую. Одновременно может быть связано между собой до десяти таблиц сопряженных признаков, что дает возможность использовать до 4 000 знаков для описания каждого картографического объекта.

При этом применяется разделенная технология работы. Так, для со­здания объектов картографических покрытий используются средства Arclnfo, а для анализа табличных сопряженных данных - dBase.

В качестве сопряженных характеристик объектов могут быть исполь­зованы данные самых разных типов: целые и дробные числа, буквенные и цифровые символы, даты. Средства пространственного и логического анализа Arclnfo позволяют с использованием СУБД dBase решать раз­личные прикладные задачи:

База данных dBase обеспечивает возможности работы с различны­ми форматами данных и использования существующих файлов данных, ввода, корректировки, сортировки и анализа информации. База данных

-*« 209

является также основой подсистемы документационного обеспечения. Она позволяет составлять итоговые документы на основе методов авто­матизированной обработки за счет использования развитого языка про­граммирования. Документы могут включать расчет общих итоговых сумм' и пяти промежуточных итогов, формы заголовков и столбцов таблиц длиной до пяти строк. Язык программирования содержит условные и логические переходы, циклы, ветвления и допускает использование ло­кальных переменных.

Табличные данные, сопряженные с графическими данными, хра­нятся в dBase-совместимом формате, поэтому любая dBase-совмес­тимая система хранения данных или БД совместима с набором дан­ных Arclnfo.

Специализированный интерфейс анализа геоинформации

В отличие от графического редактора ArcEdit, который во многом повторяет известные методы редактирования пакетов в САПР и даже во многом уступает им, в ГИС должен быть встроен специализированный интерфейс для работы с графическими данными. В Arclnfo такой интер­фейс создается с помощью пакетов Overlay и Network.

Пакет Overlay. Он обеспечивает средства анализа и использования географической информации, включая взаимоналожение полигональных, точечных и линейных покрытий, создание буферных зон, объединение полигонов и ряд других функций, основанных на пространственной и топологической взаимосвязи данных.

Overlay предоставляет разнообразные средства обработки и анали­за географической информации. Шесть оверлейных команд, каждая из которых выполняет определенную функцию, обеспечивают максималь­ную гибкость пространственного анализа. Это команды: CLIP, ERASE, IDENTITY, INTERSECT, UNION и UPDATE. При наложении картогра­фических покрытий в результате пересечений границ полигонов обра­зуется новый набор объектов покрытия. Характеристики новых полиго­нов определяются характеристиками исходных, что создает новые про­странственные и признаковые взаимосвязи данных.

Для табличного анализа-данных, полученных с использованием па­кета Overlay, можно использовать dBase-совместимую систему хране­ния и анализа данных. Так, можно классифицировать участки террито­рии для выбора оптимальных мест строительства объектов жилых до­мов, основываясь на таких критериях, как характеристики фунтов, ук-

210

лоны, близость к зонам затопления и т.п. Можно также соединить сетку административных районов, коммуникационные линии, зоны затопле­ния, статистику преступности и другую информацию о городской среде для каждодневного анализа различных аспектов жизни большого города.

В пакете Overlay содержится команда BUFFER для создания буфер­ных зон, т. е. зон, границы которых удалены на известное расстояние от любого объекта на карте. Буферные зоны различной ширины могут быть созданы вокруг выбранных объектов на базе таблиц сопряженных ха­рактеристик.

Например, ширина лесных защитных полос вдоль дорог или водо­токов может автоматически задаваться в соответствии с классом дорог или расходом водотока. Пакет Overlay позволяет автоматически объеди­нять друг с другом буферные зоны, удаляя лишние внутренние границы. Он обеспечивает пользователя средствами обработки разноплановых источников информации. В пакете Overlay содержатся группа команд MAP JOIN для соединения смежных листов карты в единое картографи­ческое покрытие и команда SPLIT для разбиения большого покрытия на более мелкие.

Команды DISSOLVE и ELIMINATE позволяют объединять выбран­ные полигоны в одном картографическом покрытии для создания новых полигональных объектов. В частности, команда ELIMINATE может ис­пользоваться для удаления внутренних фрагментарных полигонов, воз­никающих при наложении двух карт.

Команда RESELECT дает возможность выбирать объекты картогра­фических покрытий в соответствии с пространственными или логичес­кими критериями, заданными пользователем новых полигональных объектов.

Команда INTERSECT соединяет две карты, оставляя только общие для обеих карт участки.

Команда CLIP удаляет все объекты, которые оказываются за преде­лами указанных пользователем границ.

Команда SPLIT разбивает картографические покрытия на покрытия меньшего размера.

Пакет Network. Это аналитическое средство для моделирования реальных сетей, таких, как улицы, водотоки, телефонные линии и линии электросвязи, для поиска объектов по его адресу (например, привязка табличных данных к географическим объектам с использованием фай­лов формата TIGER.). Пакет обеспечивает выполнение двух основных категорий функций: анализ географических сетей и поиск объекта по его адресу.

14*

211

Пакет Network позволяет рассчитывать оптимальные маршруты дви­жения транспорта, места размещения объектов, оптимизировать райо­нирование. Точность моделирования реальных сетей при использова­нии пакета высока, так как различная информация типа направления и стоимости передвижения или перемещения грузов может храниться в таблицах сопряженных характеристик для каждой линии в сети. Анализ сетей включает в себя три функции: поиск путей, аллокацию и райони­рование.

Поиск путей обеспечивает оптимизацию перемещения ресурсов по сети, например помогает выбирать альтернативные маршруты движе­ния машин аварийных служб в периоды максимальной загруженности транспортных магистралей.

Аллокация позволяет отыскать ближайшие центры (минимальную стоимость перемещения) для каждой точки сети в целях оптимизации функционирования последней. Например, аллокация может использо­ваться при поиске ближайшей станции пожарной охраны для каждой улицы или ближайшей школы для каждого конкретного школьника.

Районирование включает в себя группирование участков, ограни­ченных элементами сети, например городских кварталов, офаниченных улицами. Это средство ценно при планировании. Так, районирование может использоваться для определения границ участков доставки газет.

Если организация использует информацию, содержащую уличную адресацию, то применение средств Network позволяет определить ха­рактеристики объекта по его адресу. Система геокодировки дает возмож­ность соединить табличные данные адресных файлов с геофафическим положением объектов в форматах ЕТАК, TIGER или Arclnfo.

При использовании покрытий с адресацией все данные могут ана­лизироваться и наноситься на карту любым набором программных средств Arclnfo.

Пакет Network полностью поддерживает выполнение таких приклад­ных задач, как маркетинговые исследования, оптимизация размещения сервисных центров по адресам клиентов, компоновка списков расселе­ния, распределение детей по школам, направление машин аварийных служб, картографирование мест совершения преступлений и др.

Успешный анализ сетей возможен только при наличии качествен­ных обобщенных моделей сетей и движения потоков по ним. Структура данных системы Arclnfo, средства анализа и отображения, содержащи­еся в пакете Network, обеспечивают такую возможность.

Особенностью системы Arclnfo является то, что она может работать монопольно или в качестве терминала сети.

212

7.14-. Система электронных карт "Панорама"

Отечественная разработка "Панорама" представляет собой инстру­ментальные средства для построения и обработки цифровых и элект­ронных карт на основе современных ГИС-технологий. Система позво­ляет осуществлять:

Технологическое обеспечение

Технология работ включает следующие этапы:




Редактор ресурсов RSCedit. Он представляет собой профамму, позволяющую создавать и редактировать файл ресурсов- классификатор.

Создание паспорта карты. Оно заключается в задании начальных параметров района работ и отдельных его листов: название района, мас­штаб создаваемой карты, дискретность цифрования, имя файла ресур­сов пользователя, условный тип карты, единицы измерения в плане и в высоте, вид эллипсоида, система высот, система координат, проекция исходного материала, вид рамки.

Кроме данных не весь район работ необходимо завести паспортные данные на каждый отдельный лист района работ (в том числе и для слу­чая, когда имеется только один лист). Эти данные включают в себя коор-

213

динаты углов рамки данного листа, имя файла заголовка листа, вид ис­ходного картматериала, тип исходного картматериала.

Ведение некоторых паспортных данных контролируется на этапе ввода.

Векторизация. Графическая информация в системе может иметь растровую или векторные формы представления. Для векторных дан­ных имеется возможность послойного представления. Набор слоев мо­жет содержать до 255 слоев, каждый из которых содержит определен­ный набор векторных объектов (всего до 65 535 видов объектов). Набо­ры геообъектов образуют картографические композиции, которые ото­бражаются принятыми условными знаками соответствующего масшта­ба. К каждому объекту может быть привязана определенная атрибутив­ная информация (до 65 535 характеристик). Вся информация об услов­ных знаках содержится в классификаторе, который может редактиро­ваться пользователем.

Для получения векторной формы осуществляется векторизация, производимая по растровому изображению (форматы PCX, TIFF, RST).

Растровые данные получают сканированием картографических ма­териалов или фотоснимков. Следует отметить возможность обработки растра с помощью функций "ластик" и "перо". Растровое изображение может быть черно-белым, 4-битным цветным или 16-битным серым. Перед началом векторизации возможно трансформирование растрово­го фона, полученного с картографического материала по точкам рамки листа.

Векторизация осуществляется набором следующих технологий:

При создании объектов векторной карты возможно получение дина­мически изменяющейся информации о длине, площади объекта и ди-рекционном угле в сравнении с предыдущей созданной точкой.

ГИС "Панорама" позволяет объединять отдельные номенклатурные листы в район (до 255 листов в одном районе).

При ведении картографической базы данных решена проблема рас­положения частей одного объекта на нескольких планшетах, возникаю­щая при ведении больших картографических баз данных.

214

Ввод атрибутивных данных осуществляется в поля таблиц, опреде­ляемые при создании или редактировании классификатора. Данные вво­дятся в трех режимах:

В процессе создания картографических композиций решаются воп­росы генерализации.

Вся картографическая и семантическая информация хранится в об­менном формате DXF, который в 4 - 6 раз компактнее аналогичных фор­матов хранения данных о местности в таких системах, как AutoCAD, Arclnfo и т.д. Возможна конвертация данных в обменные форматы дру­гих систем: Fl, F20V, DXF, HP-GL/2, F20S, PCX и т.д.

Достоинством ГИС "Панорама" является наличие специаль­ного интерфейса поиска объектов электронной карты по характеристи­кам баз данных.

Редактирование карты. На уровне баз данных система позволяет организовать редактирование, хранение и логическую связь с базами данных типа DBF или Hi Tech.

Аналитическое обеспечение

Аналитический аппарат ГИС "Панорама" включает в себя более де­сяти прикладных задач, реализованных на базе электронной карты. Рас­смотрим некоторые из них.

Система учета и регистрации землепользователей (СУРЗ). Она основана на использовании ряда dbf-файлов.

Система СУРЗ позволяет осуществлять ведение баз данных:

• земельных отношений - реестр земельных отношений.
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14


193 -13-3443
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации