Геоинформационные системы с развитием интернет-технологий приобретают большое значение как для личного пользования, так и для предприятий большого масштаба. При этом ГИС сейчас обеспечиваются современными программными средствами. Техподдержка осуществляется с разных точек – начиная от программ для рисования и проектирования схем, заканчивая снимками со спутниковых тарелок.
GIS – что это такое
Аббревиатура расшифровывается как «географические информационные системы». Целью этих проектов является ряд действий с пространственными данными:
- их сбор путем фотографий с разных источников;
- хранение на разных носителях, аккумуляция и последующая передача;
- анализ, уточнение, корректировка изменений;
- двухмерная и трехмерная визуализация.
Обеспечивает развитие технологий наука геоинформатика – симбиоз географии и информатики.
Основные черты ГИС:
- работа с базой данных, постоянно пополняемой и обновляемой;
- пространственная 3D-карта, ее обзор.
Также к этому присоединяются дополнительные возможности, например:
- навигация (с определением местоположения);
- проложение пути;
- анализ земельных участков;
- БД для кадастровых инженеров и геодезистов.
Работа постоянно ведется и с растровыми, и с векторными источниками, а вся информация идет слоями по географической привязке.
Преимущества создания геоинформационных систем с помощью программного обеспечения
Вот плюсы использования GIS:
- большой аналитический ресурс;
- множество инструментов для обработки и использований сведений;
- легкое восприятие данных пользователей (наглядность изображения);
- автоматизированные сводки и отчеты по выбранным параметрам;
- расшифровка информации, полученной из аэро- и спутниковой съёмки;
- значительная экономия временных, денежных затрат и трудоресурсов из-за свободного доступа;
- возможность удаленного и оперативного создания 3D-модели любого объекта;
- автоматический ввод данных;
- сборка отчетов в виде таблиц или диаграмм;
- определение присутствия или отсутствия в рамках заданных координат построек;
- изучение геопространственных сведений – плотность населения, количества производственных зданий на процент жилых помещений и проч.
Геоинформационными системами пользуется широкий круг лиц, используя при этом компьютерные программы или приложения для гаджетов.
Пользователи:
- Кадастровые инженеры. Их сфера деятельности – обзор земельных участков, их анализ, кадастр, межевание земель, расположение границ, пересечений, решение спорных вопросов, составление актов, внесение в Росреестр.
- Предприниматели, владеющие сетями объектов – магазинов, автомобильных заправок, заводов или любых других точек со связью между ними. Это упрощает планирование, управление, а также планы на расширение или уменьшение системы.
- Инженерные изыскания: геологические, географические, экологические и другие. Специалисты получают возможность через программы ГИС создавать список участков и их особенностей в рельефе, ландшафте.
- Разработчики и проектировщики строений с начала или реконструкций зданий.
- Архитекторы.
- Картографы. GIS помогают создавать карты любых форматов на любые участки местности с большей или меньшей детализацией на различную тематику – маршрутизаторы, ландшафтные и проч.
- Штурманы и водители любого транспорта – наземного, воздушного, водного.
- Частные пользователи – все чаще обычные горожане пользуются электронными ресурсами для поиска пути.
Дополнительные сферы:
- Природоохранительные мероприятия – мониторинг экологии, управление ресурсами, всеми участками природы.
- Геология и добыча горной руды – разработка месторождений.
- Аналитика возможных чрезвычайных ситуаций.
- Войны и охранительные учреждения – разработка стратегии с электронными ресурсами становится легче.
- Сельское хозяйство.
Лекция 9
Программное обеспечение геоинформационной системы следует рассматривать как совокупность подсистем, каждая из которых способна обеспечить поставленную ей задачу. В зависимости от функциональных возможностей программного обеспечения, которые позволяют эффективно решать различные задачи, можно условно выделить несколько подсистем:
1. Подсистемы ввода. Это программные средства ввода данных, позволяющие грамотно и эффективно осуществить создание базы данных геоинформационной системы. Для ввода информации часто используются специальные программы, которые носят название векторизаторов или векторных редакторов, в зависимости от способа векторизации, заложенного в них.
Векторизаторы имеют функцию автоматической или интерактивной (полуавтоматической) векторизации, основанной на распознавании и обучении системы. Использование таких систем удобно при векторизации протяженных линий (изолиний), где распознавание достаточно просто.
При векторизации более сложных карт используются векторные редакторы . Векторизация в этих системах осуществляется вручную с использованием дигитайзера или по растровой подложке на экране.
Подсистемы ввода, как правило, имеют функции проективных преобразований (преобразования систем координат и трансформации картографических проекций), что позволяет приводить векторные и растровые данные к единому координатному пространству и масштабу до векторизации.
Вторую группу геоинформационных систем составляют системы анализа данных . Эти системы обеспечивают функции поиска и анализа - от простых ответов на запросы до сложного статистического анализа больших массивов данных. Подсистема анализа является «сердцем» ГИС. ГИС-анализ использует возможности современных технических средств для измерения, сравнения и описания информации, хранящейся в базе данных. Мощные возможности современных компьютеров обеспечивают быстрый доступ к исходным данным и позволяют агрегировать и классифицировать данные для дальнейшего анализа. При этом пользователь практически не ограничен в видах используемой информации и способами анализа.
Как правило, системы этой группы обеспечены подсистемами ввода и вывода данных. В этом случае такие системы относятся к классу полнофункциональных.
Третью группу систем составляют системы компоновки и вывода данных или так называемые вьюверы (view). Задача этих систем - создание геоинформационных пакетов типа информационно-справочных и компоновка выходных карт на бумажные носители. Наиболее общей целью картографии является производство карт, обычно некоторым тиражом, для многих пользователей. Подсистемы этой группы обладают возможностями грамотного и удобного оформления карт любого назначения, а также возможностью их тиражирования на бумажных носителях или в цифровом виде.
Существуют системы, способные решить только одну или несколько из перечисленных выше задач.
При создании геоинформационного пакета на территорию и работе с ним используют либо одно полнофункциональное программное обеспечение ГИС, либо набор ПО ГИС, позволяющий провести комплексную обработку для решения поставленной задачи.
Выбор программного обеспечения ГИС является очень ответственным шагом, от правильного выбора программного обеспечения напрямую зависит эффективность работы всей системы.
Вот некоторые критерии, которыми необходимо руководствовать при выборе программного обеспечения:
Достаточные требования к аппаратным средствам и уровню подготовки персонала;
Открытые форматы, используемые программным обеспечением или развитые возможности функций экспорта-импорта данных;
Простота ввода данных;
СУБД, поддерживаемые программным обеспечением;
Необходимый набор функций для решения поставленных задач;
Модульное построение, позволяющее включать дополнительные функции, разработанные сторонними коллективами программистов:
Возможность настройки пользовательского интерфейса при решении различных задач;
Высокий уровень технической и методической поддержки разработчиками ПО, возможности получения обновление версии.
Следует заметить, что важным критерием при выборе программного продукта является оптимальное соотношение цены к функциональным возможностям.
В настоящее время существуют сотни отечественных и зарубежных разработок программных средств, которые отвечают большей части этих критериев. Большая часть программного обеспечения не является одной из подсистем в чистом виде. Как правило, в каждой из программ сильным является одна из функций. Полнофункциональные программы, в которых сильными являются все подсистемы, отличаются высокой ценой.
Сегодня имеется огромное количество программных продуктов, которые доступны на любой аппаратной платформе. Эти продукты, в основном, можно разделить на два "лагеря": высококачественные профессиональные ГИС (high-end) и пакеты настольного картографирования некоторыми функциями ГИС.
Первые (high-end) ГИС отличает большая мощность, полный функциональный набор инструментов. Они обеспечивают все функции, какие требуются для большинства приложений. Средства ввода, например, обеспечивают возможность ввода с существующих карт и записей, существующих цифровых данных в различных форматах и средства сбора информации, такие как от геодезических приборов и с приемников GPS (космической системы глобального позиционирования), вплоть до работы в режиме реального времени.
Эти системы имеют средства управления очень большими базами данных со многими пользователями, вносящими свои индивидуальные изменения. Эффективное хранение сложных пространственных баз данных является другой проблемой, которая требует специальных программных инструментов, особенно в процессе доступа и архивирования данных. Диапазон функций анализа географической информации в этих системах лежит от простого последовательного набора данных до создания буферов и комбинаций наборов данных для построения модели окружающей среды, как в двух, так и в трех измерениях. Такое сложное программное обеспечение требует и соответствующей поддержки со стороны квалифицированного персонала.
Основную массу разработок на рынке ГИС программ в последние несколько лет составляют так называемые пакеты настольного картографирования ГИС. Эти пакеты имеют не так много функций и изначально разрабатывались для простого анализа и вывода карт и графиков.
Выбор одного из предложенных классов программного обеспечения зависит от класса решаемых задач и от финансовых возможностей покупателя.
Классифицировать программные средства можно исходя из их архитектурных принципов построения: открытые и закрытые.
Открытые системы имеют основу встроенных функций (от 70 до 90%), в остальной части могут быть достроены самим пользователем при помощи специального аппарата создания приложений. Такие системы обладают встроенными языками программирования. Термин «открытые» системы означает открытость для пользователя, легкость приспособления, расширения, изменения, адаптации к новым форматам, связь между существующими приложениями. Открытые системы отличаются высокой стоимостью, но позволяют избежать трудностей при развитии решаемых задач в будущем.
Закрытые системы не имеют возможностей расширения, у них отсутствуют встроенные языки программирования, не предусмотрено написание приложений. Если даже первоначально закрытые системы удовлетворяют пользователя, но если задачи, которые решает пользователь, меняются хотя бы незначительно, то такая система не способна их решить. Достоинством таких систем является их низкая стоимость.
Предпочтение, безусловно следует при выборе отдавать открытым системам, так как они имеют более длительный жизненный цикл.
Программное обеспечение ГИС стремительно развивается в настоящее время. Основные тенденции развития ГИС-технологий направлены на все возрастающую открытость систем:
Увеличение возможностей использования графических данных (открытие форматов, поддержка обменных форматов других систем, разработка специальных конвертеров);
Расширение числа моделей используемых графических данных в одной системе (топологическая модель, объектно-ориентированная модель, TIN - модель, GRID- модель);
Увеличение возможностей в работе с базами данных (отказ от использования собственных и использование коммерческих СУБД, поддержка SQL запросов, работа с внешними базами данных через ODBC);
Унификация интерфейса и приспособление его к потребностям пользователя (разработка систем в средах Windows и Windows NT, включение средств модификации системных меню, разработки меню конечного пользователя);
Расширение возможностей по созданию пользовательских приложений (использование языков высокого уровня или языков системы, обладающих всеми возможностями языков высокого уровня - MapBasic, Avenue). Предоставление библиотек функций, с использованием которых создавалась сама система (Геоконструктор, MapObjects);
Поддержка возможностей взаимодействия с другими программными продуктами через механизмы OLE и DDE (электронные таблицы, графические редакторы, системы документооборота);
Современное программное обеспечение становится все сложнее функционально, и в то же время все проще для пользователя. Увеличение функциональных возможностей системы достигается за счет включения в комплекты поставки программных продуктов, созданных пользователями и доработанных до промышленных образцов фирмами поставщиками (редакторы условных знаков и фонтов; модули, расширяющие возможности моделирования и пространственного анализа)
При комплектациипрограммногообеспеченияследуетиметьввиду возможностьиспользования в геоинформационной проекте различных инструментальных ГИС при гарантированном обеспечении полной совместимости при обмене данными.
Ниже приведены описания функциональных возможностей программного обеспечения разных классов и разработчиков, выбранных автором как оптимальные для решения поставленных в работе задач.
Зарубежные разработки:
Программное обеспечение компании ESRI&ERDAS
ARC/VIEW 3.2 - системы создания информационно справочных пакетов (ГИП) и компоновки выходных карт. Программа предоставляет конечному пользователю средства выбора и просмотра разнообразных геоданных, их редактирования, создания макетов карт, адресного геокодирования, распечатки картографических материалов. Имеет модульную структуру и встроенный язык создания приложений AVENUE.
Дополнительные прикладные модули расширения ARC/VEW:
AV SPATIAL ANALYST – предоставляет инструменты для создания, запроса, анализа и отображения на карте данных по регулярной сетке, а также выполнения системного анализа с использованием объектных тем,
AV 3D ANALYST предоставляет пользователю следующие возможности: создавать реалистичные модели поверхности по разного рода исходным данным; определять высоту (значение) поверхности в любой ее точке; рассчитывать объемы между поверхностями работать с векторными 3D объектами для создания реалистичных моделей трехмерного вида; визуализировать данные в 3D форме.
AV NETWORK ANALYST – средство, помогающее решать общие проблемы по сетям данных, через которые происходит транспортировка.
ARCGIS – полнофункциональная ГИС-система, имеет совершенные средства для создания карт, их редактирования, ввода и преобразования данных; распределенное управление данными; полная интеграция с системами управления реляционными базами данных (СУБД).
ERDAS Imagine – обеспечивает работу с данными дистанционного зондирования. Является полнофункциональной геоинформационной системой с функциями создания, анализа и интерпретации геоданных. Имеет самый полный набор функциональных возможностей среди аналогичных пакетов.
Программное обеспечение Intergrach Corp.
GeoMedia Professional – универсальная ГИС-система, позволяющая напрямую (без конвертации) подключаться и работать с геоинформационными базами данных большинства форматов, эффективно интегрирует геоданные в единую информационную систему масштаба от рабочей группы до предприятия. Обладает функциями создания БД, обработки и анализа информации. Имеет модульную структуру.
Отечественные разработки:
GEODRAW (разработка Центр Геоинформационных Исследований ИГ РАН, г.Москва) – векторный редактор. Предназначен для создания баз цифровых карт и планов, включает в себя функции, обеспечивающие построение топологической структуры цифровой карты, идентификацию объектов и связывание их с атрибутивной базой данных, трансформацию карт, функции импорта-экспорта в различные форматы, поддержку картографических проекций.
EASY TRACE (разработка EASY TRACE GROUP, г.Рязань) – пакет программ интерактивной векторизации растровых изображений, обладает функциями предварительной подготовки растрового изображения, возможностью работы с атрибутивными базами данных.
ГИС ПАРК (разработка ТОО ЛАНЭКО, г.Москва) – интегрированная система, сочетающая функции информационно-справочной системы и расчетно-аналитической и прогнозирующей системы. Средства системы обеспечивают:
Создание многоцелевых картографических баз данных
Построение производных карт
Анализ данных (пространственная статистика, таксономия, исследование связей и зависимостей)
Автоматизацию процессов преобразования формы представления данных,
Автоматизацию процессов получения новой информации на основе комплексной интерпретации качественных и количественных данных методами распознавания
Оптимизацию решений по количественным критериям качества
Использование автоматически формируемых и экспертных моделей.
Реальная действующая ГИС кроме специализированного программного обеспечения всегда использует дополнительное программное обеспечение для организации компьютерной сети, доступа в глобальную сеть Интернет, организации дополнительной защиты информации от несанкционированного доступа. В отдельных случаях вместе с ГИС, во взаимодействии с ней, используется и дополнительное программное обеспечение для решения специализированных задач, например углубленного статистического анализа данных. ГИС может тесно взаимодействовать с офисными программами. Важную роль могут играть системы обработки данных дистанционного зондирования и различные СУБД.
Выбор программного обеспечения зависит от задач, стоящих перед пользователем.
Понятие о Геоинформационной системе (ГИС)
Г еоинформационная система (ГИС) – это программно-аппаратный комплекс, решающий совокупность задач по хранению, отображению, обновлению и анализу пространственной и атрибутивной информации по объектам территории. Одна из основных функций ГИС – создание и использование компьютерных (электронных) карт, атласов и других картографических произведений (Берлянт, 2001). Основой любой информационной системы служат данные. Данные в ГИС подразделяются на пространственные, семантические и метаданные.
Пространственные данные – данные, описывающие местоположение объекта в пространстве. Например, координаты угловых точек здания, представленные в местной или любой другой системе координат. Семантические (атрибутивные) данные – данные о свойствах объекта. Например, адрес, кадастровый номер, этажность и прочие характеристики здания.
Как работает ГИС?
Каждому пространственному объекту соответствует запись в базе данных с набором атрибутивной информации
ГИС хранит информацию в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения
Этот простой, но очень гибкий подход доказал свою ценность при решении разнообразных реальных задач
Вопрос 2
Геоинформационная технология - это современная область знаний, которая все еще развивается быстрыми темпами. В литературе встречается огромное количество разнообразных определений ГИС:
самые простые: "ГИС - компьютерная система, способная хранить и использовать данные, описывающие территории на поверхности Земли";
достаточно ограниченные: "ГИС - пакет программ..."
всеобъемлющие: "ГИС - одновременно телескоп, микроскоп, компьютер и ксерокс регионального анализа и синтеза".
Следовательно, можно предположить, что действительное определение не столь важно, как основные идеи, на которых зиждется геоинформационная технология:
· будучи "географической ", она содержит данные и концепции, которые связаны с пространственными распределениями;
· будучи "информационной ", она выражает данные, идеи или методы, обычно помогающие в принятии решения;
· будучи "системой ", она предполагает последовательность входов, процессов и выходов;
· три упомянутых выше пункта дают возможность работать на основе современных "высоких технологий".
ГИС - географическая информационная система.
Географическая - подразумевает работу с пространственными объектами, положение которых описывается системой координат, т. е. для ГИС характерны методы присущи географической науке, которая изучает и представляет закономерности присущие природным и антропогенным объектам в пределах географической оболочки земли. Географическая оболочка земли включает: лито - ,гидро - , био - , атмосферы – пределы проникновения жизни.
Информационная - как такого определения не существует. Это совокупность данных и знаний, которые подлежат обработке и представлению. С точки зрения ГИС особым видом информации является знание, определенным образом упорядоченных данных и предписаний по их использованию.
Система - определенным образом упорядоченная совокупность компонентов, образующих функциональное целое. Целостность - универсальное свойство системы, функциональное - значит предназначено для чего-то. Назначение ГИС - работа с пространственной информацией.
Вопрос
ГИС системы разрабатываются с целью решения научных и прикладных задач по мониторингу экологических ситуаций, рациональному использованию природных ресурсов, а также для инфраструктурного проектирования, городского и регионального планирования, для принятия оперативных мер в условиях чрезвычайных ситуаций др.
ВИДЫ ГИС
Классифицировать ГИС можно на профессионального (рабочие станции и сетевая эксплуатация системы) и настольного типа (персональные компьютеры). Кроме того, классифицировать ГИС можно исходя из архитектурных принципов построения. Все ГИС принадлежат к трем типам архитектурам:
· закрытым;
· специализированным;
· открытым.
Открытые системы не имеют возможностей расширения , у них отсутствуют встроенные языки, не предусмотрено написание приложений, они будут выполнять только то, что выполняют на момент их покупки. В большинстве случаев закрытые системы вообще невозможно изменить, поэтому они имеют низкие цены и короткий жизненный цикл.
Специализированные системы предлагаются вместе с библиотекой приложений и строятся из определенного набора этих приложений, необходимого пользователю. В таких системах хорошо то, что вначале они требуют небольших вложений, но если вам потребуются новые возможности, цена на пополнение такой системы может быть непредсказуемо большой.
Открытые системы обычно имеют от 70 до 90% встроенных функций и на 10-30% могут быть достроены самим пользователем при помощи специального аппарата создания приложений. Термин "открытые" системы означает открытость для пользователя, легкость приспособления, расширения, изменения, адаптацию к новым форматам, изменившимся данным, связь между существующими приложениями. Покупка таких ГИС сопряжена с минимальным риском столкнуться с трудностями при развитии решаемых задач в будущем. Открытые системы обычно дороги первоначально, но имеют большой жизненный цикл.
Программное обеспечение ГИС
Программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации. Ключевыми компонентами программных продуктов являются: инструменты для ввода и оперирования географической информацией; система управления базой данных (DBMS или СУБД); инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения); графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого доступа к инструментам.
Программные обеспечения ГИС делятся на пять основных используемых классов .
Первый наиболее функционально полный класс программного обеспечения - это инструментальные ГИС. Они могут быть предназначены для самых разнообразных задач: для организации ввода информации (как картографической, так и атрибутивной), ее хранения (в том числе и распределенного, поддерживающего сетевую работу), отработки сложных информационных запросов, решения пространственных аналитических задач (коридоры, окружения, сетевые задачи и др.), построения производных карт и схем (оверлейные операции) и, наконец, для подготовки к выводу на твердый носитель оригинал-макетов картографической и схематической продукции. Как правило, инструментальные ГИС поддерживают работу, как с растровыми, так и с векторными изображениями, имеют встроенную базу данных для цифровой основы и атрибутивной информации или поддерживают для хранения атрибутивной информации одну из распространенных баз данных: Paradox, Access, Oracle и др. Наиболее развитые продукты имеют системы run time, позволяющие оптимизировать необходимые функциональные возможности под конкретную задачу и удешевить тиражирование созданных с их помощью справочных систем.
Второй важный класс - так называемые ГИС-вьюверы, то есть программные продукты, обеспечивающие пользование созданными с помощью инструментальных ГИС базами данных. Как правило, ГИС-вьюверы предоставляют пользователю (если предоставляют вообще) крайне ограниченные возможности пополнения баз данных. Во все ГИС-вьюверы включается инструментарий запросов к базам данных, которые выполняют операции позицирования и зуммирования картографических изображений. Естественно, вьюверы всегда входят составной частью в средние и крупные проекты, позволяя сэкономить затраты на создание части рабочих мест, не наделенных правами пополнения базы данных.
Третий класс - это справочные картографические системы (СКС). Они сочетают в себе хранение и большинство возможных видов визуализации пространственно распределенной информации, содержат механизмы запросов по картографической и атрибутивной информации, но при этом существенно ограничивают возможности пользователя по дополнению встроенных баз данных. Их обновление (актуализация) носит цикличный характер и производится обычно поставщиком СКС за дополнительную плату.
Четвертый класс программного обеспечения - средства пространственного моделирования. Их задача - моделировать пространственное распределение различных параметров (рельефа, зон экологического загрязнения, участков затопления при строительстве плотин и другие). Они опираются на средства работы с матричными данными и снабжаются развитыми средствами визуализации. Типичным является наличие инструментария, позволяющего проводить самые разнообразные вычисления над пространственными данными (сложение, умножение, вычисление производных и другие операции).
Пятый класс, на котором стоит заострить внимание - это специальные средства обработки и дешифрирования данных зондирований земли. Сюда относятся пакеты обработки изображений, снабженные в зависимости от цены различным математическим аппаратом, позволяющим проводить операции со сканированными или записанными в цифровой форме снимками поверхности земли. Это довольно широкий набор операций, начиная со всех видов коррекций (оптической, геометрической) через географическую привязку снимков вплоть до обработки стереопар с выдачей результата в виде актуализированного топоплана.
Кроме упомянутых классов существует еще разнообразные программные средства, манипулирующие с пространственной информацией. Это такие продукты, как средства обработки полевых геодезических наблюдений (пакеты, предусматривающие взаимодействие с GPS-приемниками, электронными тахометрами, нивелирами и другим автоматизированным геодезическим оборудованием), средства навигации и ПО для решения еще более узких предметных задач (изыскания, экология, гидрогеология и пр).
Естественно, возможны и другие принципы классификации программного обеспечения: по сферам применения, по стоимости, поддержке определенным типом (или типами) операционных систем, по вычислительным платформам (ПК, рабочие Unix-станции) и т д.
Стремительный рост количества потребителей ГИС-технологий за счет децентрализации расходования бюджетных средств и приобщения к ним все новых и новых предметных сфер их использования.
Все многообразие ГИС по типу аппаратного обеспечения можно классифицировать на два класса :
Для эксплуатации на персональных компьютерах;
Для эксплуатации на рабочих станциях.
Персональные компьютеры
Программное обеспечение ГИС, созданное специально для персональных компьютеров - это, как правило, имеют учебный или справочно-информационный характер. Однако непосредственно персональный компьютер может использоваться как рядовая машина сети, на которой могут выполняться второстепенные задачи.
Базовые технические характеристики компьютеров в целом определяются основными структурными компонентами:
Микропроцессором, который управляет работой компьютера и выполняет все вычисления. В настоящее время наибольшее расспространение получили процессоры Pentium Intel, AMD, Cyrix. Быстродействие компьютера зависит от частоты используемого процессора - 166, 200 МГц;
· оперативной памятью, в которой располагаются программы, выполняемые компьютером в момент их работы, и используемые ими данные. От объема оперативной памяти сильно зависит быстродействие ГИС;
· контроллеры, которые управляют работой различных устройств компьютера (монитор, накопитель на магнитных и оптических дисках дисках и т.д.) и переферии (мышь, принтер, плоттер, сканер и т.д.).
На сегодняшний день можно рекомендовать следующую конфигурацию персонального компьютера для работы с ГИС - Pentium Intel 200 (процессор) / 64 MB (емкость оперативная память) / 2.5 GB (емкость жесткого диска) / 2MB (емкость видеопамяти) / 17"" SVGA (размер диагонали цветного монитора).
Рабочие станции
Рабочая станция - это гораздо мощный компьютер, отличительной особенность которого является возможность подключения большого количества менее мощных персональных компьютеров. Поскольку функционирование большинства ГИС связано с манипулированием графикой высокого качества, что требует огромных ресурсов по объему памяти и скорости работы, то рабочие станции в ГИС-технологиях получили наибольшее распространение. Базовые технические характеристики рабочих станций также определяются основными структурными компонентами: процессором, видеосистемой, системным интерфейсом.
Похожая информация.
Классификация ПО ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ПО Модули приложения Базовые программные средства Вспомогательные средства (утилиты) Функциональные особенности программных средств ГИС определяются их ориентацией на обработку и анализ атрибутивных данных. ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ПО Программы ввода информации с традиционных носителей Специализированны е ГИС ГИС для разработки Геопорталов и Web- серверов Полнофункциональны е ГИС Картографические программы Программное обеспечение для обработки ДДЗ Программное обеспечение для обработки данных GPS САПР с элементами ГИС
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Классификация ПО ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ПО Коммерческие программные продукты Открытые программные продукты ОТКРЫТОЕ (СВОБОДНОЕ) ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ означает право пользователя свободно запускать, копировать, распространять, изучать, изменять и улучшать его. Программное обеспечение считается свободным, если пользователи пользуются всеми четырьмя СВОБОДАМИ: 1. СВОБОДОЙ запускать программу в любых целях; 2. СВОБОДОЙ изучения работы программы и адаптацией её к своим нуждам; 3. СВОБОДОЙ распространять копии; 4. СВОБОДОЙ улучшать программу и публиковать свои улучшения.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Полнофункциональные ГИС Географическая информационная система MapInfo Professional –полнофункциональная векторная ГИС – профессиональное средство для создания, редактирования и анализа картографической и пространственной информации. Работа с данными в форматах с полным сохранением оформления и геометрии. Поддержка растровых изображений в различных форматах. Подключение внешних баз данных и картографических серверов. Обмен данными с другими программными продуктами. Мультимедийные возможности.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Полнофункциональные ГИС Географическая информационная система ArcView GIS – модульная ГИС, набор мощных инструментов для картографирования, создания отчетов и картографического анализа. Создание карт с использованием инструментов отображения данных, классификации данных, символов, надписей, компоновки и печати. Анализ карт посредством инструментов операций выбора, операций анализа (буфер, вырезание, слияние, пересечение, объединение, пространственное соединение) и визуального представления.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Полнофункциональные ГИС Географическая информационная система GIS GRASS – открытая гибридная ГИС с модульной структурой, позволяющая работать как с растровыми так и векторными данными. Преимуществом модульной структуры является более оптимальная работа с памятью. Географическая привязка, 3D визуализация и анимация, растровая математика, интерполяция данных, сетевой анализ, переклассификация и другие аналитические функции.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Полнофункциональные ГИС Открытая настольная геоинформационная система Quantum GIS модульного типа с прямым доступом к инструментарию и базам геоданных GIS GRASS. Работа с растровыми и векторными данными, географическая привязка, векторизация, работа с данными GPS, пространственные закладки, экспорт данных в MapServer, геокодирование.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Полнофункциональные ГИС Профессиональная ГИС Карта 2008 универсальная ГИС, имеющая средства создания и редактирования карт, выполнения различных измерений и расчетов, оверлейных операций, построения 3D моделей, обработки растровых данных и инструментальные средства для работы с базами геоданных. Построение и анализ сетей, 3D анализ и моделирование, обработка данных лазерного сканирования, обновление карт с использованием Интернет, построение ортофотопланов, геодезические расчёты, GPS-навигация.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Специализированные ГИС Многофункциональный комплекс CREDO имеет модульную структуру, включающую: CREDO ТОПОПЛАН, CREDO ГЕНПЛАН, CREDO ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ, CREDO ДОРОГИ, ОБЪЕМЫ, СИТУАЦИОННЫЙ ПЛАН и др. Камеральные работы при создании сетей геодезической опоры; камеральная обработка инженерно-геодезических изысканий; обработка геодезических данных при проведении геофизических разведочных работ; создание и корректировка цифровой модели местности инженерного назначения; экспорт данных по цифровой модели местности в САПР и ГИС; обработка лабораторных данных инженерно-геологических изысканий.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Программное обеспечение для обработки данных GPS GPS TrackMaker – программа, позволяющая производить обмен данными между GPS приемниками и компьютером, а так же выполнять первичную обработку этих данных. Работа с различными моделями GPS, создание, редактирование и удаление треков, путевых точек и маршрутов. Вставка графических изображений, измерение расстояний, скорости движения, навигация в реальном времени, картометрические функции, создание высотногопрофиля по точкам. Работа с различными моделями GPS, создание, редактирование и удаление треков, путевых точек и маршрутов. Вставка графических изображений, измерение расстояний, скорости движения, навигация в реальном времени, картометрические функции, создание высотного профиля по точкам.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. САПР с элементами ГИС AutoCAD Map 3D – ведущая техническая ГИС-платформа для создания и управления пространственными данными, объединяющая САПР и ГИС, и использующая программные функции AutoCAD для поддержки широкого спектра картографических данных. Доступ к растровому, САПР, и ГИС-форматам, средства редактирования ГИС- данных, географическая привязка, возможность Web-публикаций посредством Autodesk MapGuide, ГИС-анализ (тематическое картографирование, буферизация, сетевой анализ).
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Картографические программы Картографическая система MapMaker – программа для картографического черчения, редактирования и просмотра электронных карт. Расширенные функции оцифровки и редактирования, подготовка растровых и векторных данных для ГИС, работа с GPS и навигация в реальном времени, функции 3D визуализации, интеграция с Google Earth.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Программы ввода информации с традиционных носителей Интерактивный интеллектуальный векторизатор EASY TRACE – программный комплекс для подготовки картографических данных, инструмент, позволяющий быстро и качественно создавать электронные карты на основе их оригиналов. Сканирование, обработка (подготовка) и привязка растров, автоматический, полуавтоматический (самообучающийся) и ручной режимы векторизации, редактирование, сшивка и верификация векторных данных, экспорт материалов в ГИС.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Программное обеспечение для обработки ДДЗ Программный комплекс ENVI (Environment for Visualizing Images) – профессиональное решение для визуализации, исследования, анализа и представления всех видов данных дистанционного зондирования. Поддержка широкого диапазона форматов снимков (включая радарную съёмку), работа с векторными данными ГИС, отображение 2D и 3D изображений, 3D визуализация, привязка и ортотрансформирование, мозаика изображений, спектральный анализ, работа со стереоизображениями.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. Программное обеспечение для обработки ДДЗ PHOTOMOD – модульный программный комплекс цифровой фотограмметрии, обработки данных дистанционного зондирования и ГИС. Поддержка широкого диапазона форматов снимков (включая радарную съёмку и плёночные материалы), модуль построения ЦМР, создание и редактирование 3D векторных объектов в стереорежиме, создание, редактирование и работа с электронными картами, создание ортофотопланов.
Тверской государственный университет. Кафедра картографии и геоэкологии. ГИС для разработки Геопорталов и Web-серверов MapServer среда разработки картографических web-приложений (картографических web-серверов) с открытым кодом. Работа на любых платформах, поддержка большого числа растровых и векторных форматов данных, возможность переконфигурирования и программирования с использованием PHP, Java, C и Python, интеграция с различными СУБД, высококачественный картографический результат.
Программные обеспечения ГИС делятся на пять основных используемых классов. Первый наиболее функционально полный класс программного обеспечения - это инструментальные ГИС. Они могут быть предназначены для самых разнообразных задач: для организации ввода информации (как картографической, так и атрибутивной), ее хранения (в том числе и распределенного, поддерживающего сетевую работу), отработки сложных информационных запросов, решения пространственных аналитических задач (коридоры, окружения, сетевые задачи и др.), построения производных карт и схем (оверлейные операции) и, наконец, для подготовки к выводу на твердый носитель оригинал-макетов картографической и схематической продукции. Как правило, инструментальные ГИС поддерживают работу, как с растровыми, так и с векторными изображениями, имеют встроенную базу данных для цифровой основы и атрибутивной информации или поддерживают для хранения атрибутивной информации одну из распространенных баз данных: Paradox, Access, Oracle и др. Наиболее развитые продукты имеют системы run time, позволяющие оптимизировать необходимые функциональные возможности под конкретную задачу и удешевить тиражирование созданных с их помощью справочных систем. Второй важный класс - так называемые ГИС-вьюверы, то есть программные продукты, обеспечивающие пользование созданными с помощью инструментальных ГИС базами данных. Как правило, ГИС-вьюверы предоставляют пользователю (если предоставляют вообще) крайне ограниченные возможности пополнения баз данных. Во все ГИС-вьюверы включается инструментарий запросов к базам данных, которые выполняют операции позицирования и зуммирования картографических изображений. Естественно, вьюверы всегда входят составной частью в средние и крупные проекты, позволяя сэкономить затраты на создание части рабочих мест, не наделенных правами пополнения базы данных. Третий класс - это справочные картографические системы (СКС). Они сочетают в себе хранение и большинство возможных видов визуализации пространственно распределенной информации, содержат механизмы запросов по картографической и атрибутивной информации, но при этом существенно ограничивают возможности пользователя по дополнению встроенных баз данных. Их обновление (актуализация) носит цикличный характер и производится обычно поставщиком СКС за дополнительную плату. Четвертый класс программного обеспечения - средства пространственного моделирования. Их задача - моделировать пространственное распределение различных параметров (рельефа, зон экологического загрязнения, участков затопления при строительстве плотин и другие). Они опираются на средства работы с матричными данными и снабжаются развитыми средствами визуализации. Типичным является наличие инструментария, позволяющего проводить самые разнообразные вычисления над пространственными данными (сложение, умножение, вычисление производных и другие операции).
Пятый класс, на котором стоит заострить внимание - это специальные средства обработки и дешифрирования данных зондирований земли. Сюда относятся пакеты обработки изображений, снабженные в зависимости от цены различным математическим аппаратом, позволяющим проводить операции со сканированными или записанными в цифровой форме снимками поверхности земли. Это довольно широкий набор операций, начиная со всех видов коррекций (оптической, геометрической) через географическую привязку снимков вплоть до обработки стереопар с выдачей результата в виде актуализированного топоплана. Кроме упомянутых классов существует еще разнообразные программные средства, манипулирующие с пространственной информацией. Это такие продукты, как средства обработки полевых геодезических наблюдений (пакеты, предусматривающие взаимодействие с GPS-приемниками, электронными тахометрами, нивелирами и другим автоматизированным геодезическим оборудованием), средства навигации и ПО для решения еще более узких предметных задач (изыскания, экология, гидрогеология и пр). Естественно, возможны и другие принципы классификации программного обеспечения: по сферам применения, по стоимости, поддержке определенным типом (или типами) операционных систем, по вычислительным платформам (ПК, рабочие Unix-станции) и т д. Стремительный рост количества потребителей ГИС-технологий за счет децентрализации расходования бюджетных средств и приобщения к ним все новых и новых предметных сфер их использования. Если до середины 90-х годов основной рост рынка был связан лишь с крупными проектами федерального уровня, то сегодня главный потенциал перемещается в сторону массового рынка. Это мировая тенденция: по данным исследовательской фирмы Daratech (США), мировой рынок ГИС для персональных компьютеров в настоящий момент в 121,5 раза опережает общий рост рынка ГИС-решений. Массовость рынка и возникающая конкуренция приводят к тому, что потребителю за ту же или меньшую цену предлагается все более качественный товар. Так, для ведущих поставщиков инструментальных ГИС стала уже правилом поставка вместе с системой и цифровой картографической основы того региона, где распространяется товар. Да и сама приведенная классификация ПО стала реальностью. Еще буквально два-три года назад функции автоматизированной векторизации и справочных систем можно было реализовать только с помощью развитых и дорогостоящих инструментальных ГИС (Arc/Info, Intergraph). Прогрессирующая тенденция к модульности систем, позволяющая оптимизировать затраты для конкретного проекта. Сегодня даже пакеты, обслуживающие какой-либо технологический этап, например векторизаторы, можно приобрести как в полном, так и в сокращенном наборе модулей, библиотек символов и т.п. Выход целого ряда отечественных разработок на "рыночный" уровень. Такие продукты, как GeoDraw / GeoGraph, Sinteks / Tri, GeoCAD, EasyTrace, обладают не только значительным количеством пользователей, но и имеют уже все атрибуты рыночного оформления и поддержки. В российской, геоинформатике есть некая критичная цифра работающих инсталляций - пятьдесят. Как только вы ее достигли, дальше есть только два пути: или резко вверх, наращивая число своих пользователей, либо - уход с рынка из-за невозможности обеспечить необходимую поддержку и развитие своему продукту. Интересно, что все упомянутые программы обслуживают нижний ценовой уровень; другими словами, в них найдено оптимальное соотношение между ценой и напором функциональных возможностей именно для российского рынка.