Лекція 9
Програмне забезпечення геоінформаційної системи слід розглядати як сукупність підсистем, кожна з яких здатна забезпечити поставлене їй завдання. Залежно від функціональних можливостей програмного забезпечення, які дозволяють ефективно вирішувати різноманітні завдання, можна умовно виділити кілька підсистем:
1. Підсистеми введення.Це програмні засоби введення даних, що дозволяють грамотно та ефективно здійснити створення бази даних геоінформаційної системи. Для введення інформації часто використовуються спеціальні програми, які звуться векторизаторами або векторними редакторами, залежно від способу векторизації, закладеного в них.
Векторизаторимають функцію автоматичної або інтерактивної (напівавтоматичної) векторизації, заснованої на розпізнаванні та навчанні системи. Використання таких систем зручне для векторизації протяжних ліній (ізоліній), де розпізнавання досить просто.
При векторизації більш складних карток використовуються векторні редактори. Векторизація в цих системах здійснюється вручну з використанням дигітайзера або за допомогою растрової підкладки на екрані.
Підсистеми введення, як правило, мають функції проективних перетворень (перетворення систем координат та трансформації картографічних проекцій), що дозволяє приводити векторні та растрові дані до єдиного координатного простору та масштабу до векторизації.
Другу групу геоінформаційних систем складають системи аналізу даних. Ці системи забезпечують функції пошуку та аналізу - від найпростіших відповіді запити до складного статистичного аналізу великих масивів даних. Підсистема аналізу є "серцем" ГІС. ГІС-аналіз використовує можливості сучасних технічних засобів для вимірювання, порівняння та опису інформації, що зберігається в базі даних. Потужні можливості сучасних комп'ютерів забезпечують швидкий доступ до вихідних даних та дозволяють агрегувати та класифікувати дані для подальшого аналізу. При цьому користувач практично не обмежений у видах інформації, що використовується, і способами аналізу.
Як правило, системи цієї групи забезпечені підсистемами введення та виведення даних. І тут такі системи ставляться до класу повнофункціональних.
Третю групу систем складають системи компонування та виведення данихчи звані вьювери (view). Завдання цих систем - створення геоінформаційних пакетів типу інформаційно-довідкових та компонування вихідних карток на паперові носії. Найбільш загальною метою картографії є виробництво карток, зазвичай деяким тиражем, для багатьох користувачів. Підсистеми цієї групи мають можливості грамотного та зручного оформлення карт будь-якого призначення, а також можливістю їх тиражування на паперових носіях або в цифровому вигляді.
Існують системи, здатні вирішити лише одну або кілька з перерахованих вище завдань.
При створенні геоінформаційного пакета на територію та роботі з ним використовують або одне повнофункціональне програмне забезпечення ГІС, або набір ГІС, що дозволяє провести комплексну обробку для вирішення поставленого завдання.
Вибір програмного забезпечення ГІС є дуже відповідальним кроком, від правильного вибору програмного забезпечення залежить ефективність роботи всієї системи.
Ось деякі критерії, якими необхідно керувати під час вибору програмного забезпечення:
Достатні вимоги до апаратних засобів та рівня підготовки персоналу;
Відкриті формати, які використовуються програмним забезпеченням або розвинені можливості функцій експорту-імпорту даних;
Простота введення даних;
СУБД, які підтримуються програмним забезпеченням;
Необхідний набір функцій на вирішення поставлених завдань;
Модульна побудова, що дозволяє включати додаткові функції, розроблені сторонніми колективами програмістів:
Можливість налаштування інтерфейсу користувача при вирішенні різних завдань;
Високий рівень технічної та методичної підтримки розробниками програмного забезпечення, можливості отримання оновлення версії.
Слід зазначити, що важливим критерієм під час виборів програмного продукту є оптимальне співвідношення ціни функціональним можливостям.
В даний час існують сотні вітчизняних та зарубіжних розробок програмних засобів, які відповідають більшій частині цих критеріїв. Більшість програмного забезпечення не є однією з підсистем у чистому вигляді. Як правило, у кожній із програм сильним є одна з функцій. Повнофункціональні програми, у яких сильними всі підсистеми, відрізняються високою ціною.
Сьогодні є безліч програмних продуктів, які доступні на будь-якій апаратній платформі. Ці продукти в основному можна розділити на два "табори": високоякісні професійні ГІС (high-end) та пакети настільного картографування деякими функціями ГІС.
Перші (high-end) ГІС відрізняє велику потужність, повний функціональний набір інструментів. Вони забезпечують всі функції, які потрібні для більшості програм. Засоби введення, наприклад, забезпечують можливість введення з існуючих карт та записів, існуючих цифрових даних у різних форматах та засоби збору інформації, такі як від геодезичних приладів та приймачів GPS (космічної системи глобального позиціонування), аж до роботи в режимі реального часу.
Ці системи мають засоби управління дуже великими базами даних із багатьма користувачами, які вносять свої індивідуальні зміни. Ефективне зберігання складних просторових баз даних є іншою проблемою, яка потребує спеціальних програмних інструментів, особливо у процесі доступу та архівування даних. Діапазон функцій аналізу географічної інформації цих системах лежить від простого послідовного набору даних до створення буферів і комбінацій наборів даних для побудови моделі навколишнього середовища, як у двох, так і в трьох вимірах. Таке складне програмне забезпечення потребує відповідної підтримки з боку кваліфікованого персоналу.
Основну масу розробок над ринком ГІС програм останні кілька років становлять звані пакети настільного картографування ГІС. Ці пакети мають не так багато функцій і спочатку розроблялися для простого аналізу та виведення карток та графіків.
Вибір одного із запропонованих класів програмного забезпечення залежить від класу розв'язуваних завдань та від фінансових можливостей покупця.
Класифікувати програмні засоби можна виходячи з їх архітектурних принципів побудови: відкриті та закриті.
Відкриті системимають основу вбудованих функцій (від 70 до 90%), в решті можуть бути добудовані самим користувачем за допомогою спеціального апарату створення додатків. Такі системи мають вбудовані мови програмування. Термін «відкриті» системи означає відкритість для користувача, легкість пристосування, розширення, зміни, адаптацію нових форматів, зв'язок між існуючими додатками. Відкриті системи відрізняються високою вартістю, але дозволяють уникнути труднощів при розв'язанні завдань у майбутньому.
Закриті системинемає можливостей розширення, вони відсутні вбудовані мови програмування, не передбачено написання додатків. Якщо навіть спочатку закриті системи задовольняють користувача, але якщо завдання, які вирішує користувач, змінюються хоча б трохи, то така система не здатна їх вирішити. Перевагою таких систем є їхня низька вартість.
Перевага, безумовно, слід при виборі віддавати відкритим системам, оскільки вони мають більш тривалий життєвий цикл.
Програмне забезпечення ГІС стрімко розвивається нині. Основні тенденції розвитку ГІС-технологій спрямовані на дедалі більшу відкритість систем:
збільшення можливостей використання графічних даних (відкриття форматів, підтримка обмінних форматів інших систем, розробка спеціальних конвертерів);
Розширення числа моделей графічних даних, що використовуються в одній системі (топологічна модель, об'єктно-орієнтована модель, TIN - модель, GRID-модель);
Збільшення можливостей у роботі з базами даних (відмова від використання власних та використання комерційних СУБД, підтримка SQL запитів, робота із зовнішніми базами даних через ODBC);
Уніфікація інтерфейсу та пристосування його до потреб користувача (розробка систем у середовищах Windows та Windows NT, включення засобів модифікації системних меню, розробки меню кінцевого користувача);
Розширення можливостей зі створення власних програм (використання мов високого рівня або мов системи, що володіють всіма можливостями мов високого рівня - MapBasic, Avenue). Надання бібліотек функцій, з яких створювалася сама система (Геоконструктор, MapObjects);
Підтримка можливостей взаємодії з іншими програмними продуктами через механізми OLE та DDE (електронні таблиці, графічні редактори, системи документообігу);
Сучасне програмне забезпечення стає все складнішим функціонально, і в той же час все простіше для користувача. Збільшення функціональних можливостей системи досягається за рахунок включення до комплектів постачання програмних продуктів, створених користувачами та доопрацьованих до промислових зразків фірмами постачальниками (редактори умовних знаків та фонтів; модулі, що розширюють можливості моделювання та просторового аналізу)
При комплектації програмного забезпечення слід мати на увазі можливість використання в геоінформаційному проекті різних інструментальних ГІС при гарантованому забезпеченні повної сумісності при обміні даними.
Нижче наведено описи функціональних можливостей програмного забезпечення різних класів та розробників, обраних автором як оптимальні для вирішення поставлених у роботі завдань.
Зарубіжні розробки:
Програмне забезпечення компанії ESRI&ERDAS
ARC/VIEW 3.2- системи створення інформаційно-довідкових пакетів (ГІП) та компонування вихідних карт. Програма надає кінцевому користувачеві засоби вибору та перегляду різноманітних геоданих, їх редагування, створення макетів карток, адресного геокодування, роздруківки картографічних матеріалів. Має модульну структуру та вбудовану мову створення додатків AVENUE.
Додаткові прикладні модулі розширення ARC/VEW:
AV SPATIAL ANALYST – надає інструменти для створення, запиту, аналізу та відображення на карті даних по регулярній сітці, а також виконання системного аналізу з використанням об'єктних тем,
AV 3D ANALYST надає користувачеві такі можливості: створювати реалістичні моделі поверхні за різними вихідними даними; визначати висоту (значення) поверхні у будь-якій її точці; розраховувати обсяги між поверхнями працювати з векторними 3D об'єктами для створення реалістичних моделей тривимірного вигляду; візуалізувати дані у 3D формі.
AV NETWORK ANALYST – засіб, що допомагає вирішувати загальні проблеми мереж даних, через які відбувається транспортування.
ARCGIS- повнофункціональна ГІС-система, має досконалі засоби для створення карт, їх редагування, введення та перетворення даних; розподілене керування даними; повна інтеграція із системами управління реляційними базами даних (СУБД).
ERDAS Imagine- Забезпечує роботу з даними дистанційного зондування. Є повнофункціональною геоінформаційною системою з функціями створення, аналізу та інтерпретації геоданих. Має повний набір функціональних можливостей серед аналогічних пакетів.
Програмне забезпечення Intergrach Corp.
GeoMedia Professional- Універсальна ГІС-система, що дозволяє безпосередньо (без конвертації) підключатися і працювати з геоінформаційними базами даних більшості форматів, ефективно інтегрує геодані в єдину інформаційну систему масштабу від робочої групи до підприємства. Має функції створення БД, обробки та аналізу інформації. Має модульну структуру.
Вітчизняні розробки:
GEODRAW(Розробка Центр Геоінформаційних Досліджень ІГ РАН, м.Москва) – векторний редактор. Призначений для створення баз цифрових карт і планів, включає функції, що забезпечують побудову топологічної структури цифрової карти, ідентифікацію об'єктів і зв'язування їх з атрибутивною базою даних, трансформацію карт, функції імпорту-експорту в різні формати, підтримку картографічних проекцій.
EASY TRACE(розробка EASY TRACE GROUP, м.Рязань) – пакет програм інтерактивної векторизації растрових зображень, має функції попередньої підготовки растрового зображення, можливість роботи з атрибутивними базами даних.
ГІС ПАРК(розробка ТОВ ЛАНЕК, м.Москва) - інтегрована система, що поєднує функції інформаційно-довідкової системи та розрахунково-аналітичної та прогнозуючої системи. Кошти системи забезпечують:
Створення багатоцільових картографічних баз даних
Побудова похідних карток
Аналіз даних (просторова статистика, таксономія, дослідження зв'язків та залежностей)
Автоматизацію процесів перетворення форми подання даних,
Автоматизацію процесів отримання нової інформації на основі комплексної інтерпретації якісних та кількісних даних методами розпізнавання
Оптимізацію рішень щодо кількісних критеріїв якості
Використання автоматично формованих та експертних моделей.
Реальна діюча ГІС, крім спеціалізованого програмного забезпечення, завжди використовує додаткове програмне забезпечення для організації комп'ютерної мережі, доступу до глобальної мережі Інтернет, організації додаткового захисту інформації від несанкціонованого доступу. В окремих випадках разом з ГІС у взаємодії з нею використовується і додаткове програмне забезпечення для вирішення спеціалізованих завдань, наприклад, поглибленого статистичного аналізу даних. ДВС може тісно взаємодіяти з офісними програмами. Важливу роль можуть грати системи обробки даних дистанційного зондування та різні СУБД.
Вибір програмного забезпечення залежить від завдань, які стоять перед користувачем.
МІНЕСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ
РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
СОЧИНСЬКИЙ ІНСТИТУТ
державної освітньої установи
вищої професійної освіти
«РОСІЙСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ ДРУЖБИ НАРОДІВ»
КАФЕДРА ФІЗІОЛОГІЇ
РЕФЕРАТ З ГІС
НА ТЕМУ «ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ГІС»
Виконав:
студент 2 курсу ОФО
групи Р-13 Сафронов Є.А.
(Підпис)
Науковий керівник:
ас. _________ Васильківська О.В.
(Підпис)
Сочі, 2015р
Програмні засоби географічних інформаційних систем.
1. Загальна характеристика
Програмні засоби ГІС є сукупністю більшою чи меншою мірою інтегрованих програмних модулів, що забезпечують реалізацію основних функцій ГІС. Загалом можна виділити шість базових модулів:
1) введення та верифікації даних,
2) зберігання та маніпулювання даними,
3) перетворення систем координат та трансформації картографічних проекцій,
4) аналізу та моделювання,
5) виведення та подання даних,
6) взаємодії з користувачем.
Враховуючи широкий спектр і дуже специфічні особливості функцій, що реалізуються, програмне забезпечення геоінформаційних систем в даний час становить частину світового ринку програмного забезпечення. Відомо досить велику кількість комерційних пакетів програмного забезпечення ГІС, що дозволяють виконувати розробку геоінформаційних систем із певними функціональними можливостями для конкретних територій. Кількість таких ГІС-пакетів вимірюється багатьма десятками. Однак, якщо говорити про найбільш відомі комерційні ГІС-пакети, що широко застосовуються, то їх кількість може бути обмежена десятьма-п'ятнадцятьма.
За підсумками досліджень фірми PC GIS Company Datatech (США), що займається аналізом світового ринку ГІС, перше місце в рейтингу програмних ГІС продуктів останніми роками займає пакет MAPINFO, розроблений Mapping Information Systems Corporation (США) і має близько 150 000 користувачів по всьому світу. До найпопулярніших також відносяться ГІС-пакет ARC/INFO, розроблений Каліфорнійським інститутом досліджень природного середовища (ESRI), та пакет географічного аналізу та обробки зображень IDRISI, створений в Університеті Кларка (США). Широку популярність мають пакети ATLAS*GIS фірми Strategic Mapping Inc. (США)MGE фірми INTERGRAPH (США), SPANS MAP/SPANS GIS Фірми Tydac Technologies Corp. (США), ILWIS, розроблений у Міжнародному інституті аерофотозйомки та наук про Землю (Нідерланди) SMALLWORLD GIS фірми Smallworld Mapping Inc. (Великобританія) SYSTEM 9 фірми Prime Computer-Wild Leitz (США), SICAD фірми Siemens Nixdorf (Німеччина). Видається необхідним назвати також ГІС пакет GEOGRAPH/GEODRAW, розроблений у Центрі геоінформаційних досліджень Інституту географії Російської Академії наук, який за підсумками досліджень, проведених у 1994 році в Росії, посідав третє місце в рейтингу програмних ГІС продуктів, а також WINGIS австрійської фірми PROGIS. п'яту позицію у цьому рейтингу. Безперечний інтерес для досліджень навколишнього середовища представляє ГІС пакет PC-RASTER, розроблений на географічному факультеті університету міста Утрехта (Нідерланди), що має розвинені аналітичні можливості.
2. Інтерфейс користувача ГІС
Залежно від типу та призначення ГІС середовище управління (інтерфейс користувача) зазвичай має кілька рівнів. ГІС виготовляє "інформаційні вироби" - списки, карти - які пізніше використовуються для прийняття рішення різними категоріями користувачів. Кінцевий користувач у більшості випадків може не взаємодіяти із системою безпосередньо. Наприклад, муніципальна система звітів здійснює інвентаризаційні списки, які використовуються комітетами для вироблення рішень щодо різних господарських заходів. Керівники комітетів не знають нічого щодо організації муніципальної системи, маючи лише концептуальне розуміння про те, яка інформація знаходиться у ГІС та її функціональних здібностях. Однак менеджер системи повинен мати докладне уявлення про те, яка інформація знаходиться у базі даних та які функції може виконувати ГІС. Системний аналітик чи програміст повинен мати ще докладніше розуміння функціональних здібностей конкретної прикладної ГІС. Кінцевий користувач взаємодіє з системою зазвичай через спеціального оператора, що видає інформацію як за стандартними, так і за індивідуальними запитами.
Ступінь складності спілкування користувача і ГІС визначається насамперед ступенем опрацювання структури бази даних, правильністю ідентифікації об'єктів, що знаходяться в базі даних, і наявністю перехресних посилань між різними групами об'єктів. Отримання будь-якої інформації з бази даних здійснюється в більшості випадків за допомогою спеціальних запитів, що формуються явним та неявним чином. Неявні запити зазвичай вже програмно реалізовані та закладені у різні функціональні блоки системи фірмою-виробником програмного забезпечення. Наприклад, натискання курсором миші на просторовий об'єкт, відображений на екрані, ініціалізує алгоритм пошуку "за місцем розташування" пов'язаної з цим об'єктом атрибутивної інформації. Явний запит пишеться користувачем (системним програмістом ГІС) за допомогою спеціальної мови програмування (зазвичай SQL, іноді спеціально розроблений для даної системи мову) у текстовому редакторі, але останнім часом набули поширення діалогові вікна формування запитів. Такі запити можуть зберігатися у спеціальній бібліотеці та запускатися за необхідності.
Запити можуть значно відрізнятися за своїм призначенням і алгоритмами, що виконуються в ході їх реалізації. Простий запит даних здійснюється із зазначенням конкретних ідентифікаторів об'єктів або точного розташування та часто супроводжується вказівкою
Конкретні значення уточнюючих параметрів. Інші запити здійснюють пошук об'єктів, які відповідають більш складним вимогам. Є кілька різних типів пошукових запитів:
1. "Де об'єкт X?". Тут можуть задаватися як точні атрибутивні характеристики об'єкта, що шуканого, так і певний діапазон цих характеристик. У деяких випадках може задаватися радіус та сектор пошуку щодо центральної точки, іноді буферна зона іншого об'єкта.
2. "Що це об'єкт?". Об'єкт ідентифікований ("обраний") за допомогою діалогового пристрою - миші або курсору. Система повертає ознаки об'єкта, наприклад, вуличну адресу, ім'я власника, продуктивність нафтової свердловини, висоту над рівнем моря і
3. "Сумувати ознаки об'єктів у межах відстані Х або всередині/зовні певної зони". Комбінування двох попередніх запитів та статистичних операцій. "Який найкращий маршрут?". Визначення оптимального маршруту за різними критеріями (мінімальна вартість, мінімальна стороння дія, максимальна швидкість) між цими двома та більше точками.
5. Використання відносин між об'єктами, наприклад, пошук нижчележачих елементів або визначення крутизни нахилу для цифрових моделей рельєфу.
Для більшості програм ГІС система повинна працювати в режимі реального часу: максимальний час, дозволений для відповіді-кілька секунд. При досить частих зверненнях до системи на перше місце висуваються вже чисто ергономічні вимоги до інтерфейсу користувача - меню та піктограми мають бути віддані перевагам текстовим командам, які стомлюються при наборі. Є кілька типів інтерфейсів користувача:
1. Команда, яку користувач набирає в командному рядку, наприклад С >. Користувач повинен стежити за певним системою синтаксисом команд, використовуючи точну запис та правила пунктуації. Однак у деяких ГІС таких команд може бути понад 1000, дуже незручно для недосвідчених користувачів. Інтерактивна допомога може скоротити потребу в знанні всіх правил і синтаксису, особливо для команд, що рідко використовуються.
2. Меню. Користувач вибирає пункт меню, який відповідає за виконання певної функції. Пункт меню представляє вибір, який є єдино можливим у цей час. Наслідки вибору можуть бути відображені у спеціальному списку біля кожного пункту. Однак, складні системи меню стомлюють при їх постійному використанні та не забезпечують гнучкість команд.
3. Піктографічне меню. Ця форма меню використовує символічні зображення для доступності сенсу команд та спрощення управління. Користувач керує системою, використовуючи піктограми для виконання функцій, що найбільш часто зустрічаються, і звичайне меню для інших. Багато користувачів краще сприймають символічні системи та швидше освоюють ГІС.
4. Вікна. Інтерфейс ГІС має використовувати переваги характеру просторових даних. Є два природні способи доступу до просторових даних - через просторові об'єкти та через їх ознаки. Сучасні складні системи використовують кілька вікон для окремого виведення текстових і графічних даних. Вікна дозволяють одночасно виводити на екран кілька видів однієї карти, наприклад, у повному охопленні та у збільшеному зображенні.
5. Національна мова інтерфейсу. Очевидні переваги використання національної мови в системах меню та інтерактивної допомоги виявляються негайно. Різко зростає як швидкість освоєння системи, і повнота використання її функціональних можливостей. Більшість виробників програмного забезпечення ГІС в даний час просувають на іншомовні національні ринки (стандарт - англійська) "адаптовані" версії своїх продуктів.
Багато оболонок ГІС поєднують кілька підходів до організації середовища управління системою, створюючи комбінований інтерфейс як зі звичайним меню, що випадає, так і з набором блоків піктографічних меню. Іноді додатково використовується і командний рядок, причому розпізнавання багатьох команд проводиться за їх скороченим виглядом (перші два-три символи).
Розвиток апаратного забезпечення визначає розвиток інших типів інтерфейсу. Сенсорні дисплеї дозволять користувачеві вибирати об'єкт або віддавати команди простим дотиком пальця або спеціального покажчика до певної області екрана. Для деяких типів прикладних ГІС, що працюють з великомасштабними моделями рельєфу, можливе впровадження технологій "віртуальної реальності" при моделюванні земної поверхні і просторових об'єктів, що знаходяться на ній: будівель, дерев і т.д.
Програмне забезпечення ГІС Існує деяка плутанина з терміном ГІС. Цим словом зазвичай використовують для позначення наступних категорій: - спеціалізоване програмне забезпечення; - Комплексні системи, що включають всі види забезпечення (методичне, програмне, технічне та ін), властиві розвиненим інформаційним системам; - геоінформаційні бази даних різного призначення на носіях цифрової інформації; а іноді і аеро- та космічні знімки, тематичні карти та зображення, текстові звіти.
Розглянемо докладніше категорію "спеціалізоване програмне забезпечення".
Грунтуючись на даних "Асоціації розвитку ринку геоінформаційних технологій та послуг" можна виділити кілька класів програмного забезпечення, що різниться за своїми функціональними можливостями та технологічними етапами обробки інформації: - інструментальні ГІС; - ГІС-в'ювери; - Засоби обробки даних дистанційного зондування; - Векторизатори растрових картографічних зображень; - Засоби просторового моделювання; - Довідково-картографічні системи.
Інструментальні ГІС Це найбільше випадків самодостатній пакет, що включає такий набір функціоналу, який покриває всі стадії технологічного ланцюжка: введення - обробка-аналіз - виведення результатів. Найпотужніші представники цього класу називаються "full GIS" (повнофункціональна ГІС).
Найбільш відомими представниками цього класу є: - Лінія пакетів ARC/INFO компанії ESRI, США (ARC/INFO, PC ARC/INFO, ArcCAD); - Лінія пакетів компанії Intergraph, США; - SMALLWORLD (SmallWorld System, Великобританія); - MapInfo (MapInfo Corporation, США).
ГІС-в'ювери Це недорогі (порівняно з full GIS), полегшені пакети, з обмеженою можливістю редагування даних, призначені в основному для візуалізації та виконання запитів до баз даних (у тому числі графічних), підготовлених серед інструментальних ГІС. Більшість із них дозволяють оформити та викреслити карту. Як правило, всі розробники повнофункціональних ГІС пропонують і ГІС-в'ювери: ArcView1 і 2 (ESRI, США), WinCAT (Simens Nixdorf, Німеччина).
Засоби обробки даних дистанційного зондування Матеріали, одержувані в результаті аеро- та космічних зйомок, вимагають великої попередньої обробки, яка виробляється за допомогою продуктів цього класу.
Основні етапи обробки - попередній (геометрична та яскрава корекції, складання мозаїки з декількох знімків); - тематичний – класифікація, побудова цифрової моделі рельєфу (ЦМР), автоматичне виділення (розпізнавання, дешифрування) об'єктів.
Для користувача ГІС основна обробка - це проблемна, пов'язана з дешифруванням знімків. Найвідоміші представники: ERDAS Imagine, ER Mapper, серія продуктів Intergraph, TNT Mips.
Векторизатори растрових зображень Цей клас продуктів пов'язаний із введенням картографічних даних. Оскільки основна аналітична робота в ГІС-пакетах реалізується на векторній моделі даних, існує велика група завдань з обробки відсканованих растрових картографічних зображень. Векторизатори – це ГІС-аналоги найпопулярнішого сімейства OCR (FineReader, CuneiForm). У цьому вся класі продуктів спостерігається бум у Російських розробників. Західні рішення дуже дорогі і базуються виключно на UNIX-машинах. Вітчизняні розробники пропонують більше 15 різних пакетів, що функціонують на різних платформах і ефективності використання не поступаються закордонним аналогам.
Серед них відзначимо: - SpotLight, Vectory (Consistent Software, Росія); - Easy Trace (Easy Trace Group, Росія); - MapEdit (АТ "Резидент", Росія); - AutoVEC(IBS, Росія).
Засоби просторового моделювання Ці кошти призначені на вирішення завдань моделювання просторово-розподілених параметрів. До цих завдань слід віднести: - Опрацювання результатів польових вимірювань; - Побудова 3-мірної моделі рельєфу; - побудова моделей гідрографічної мережі та визначення ділянок затоплення; - Розрахунок перенесення забруднення і т.д. Представники: - Лінія продуктів фірми Eagle Point, США; - Лінія продуктів фірми SOFTDESK, США.
Довідково-картографічні системи Це закриті (відносно формату та адаптації) оболонки, що містять простий механізм запитів та відображення. Користувач зазвичай позбавлений можливості зміни даних. Представники цього класу ГІС-пакетів відомі широкому колу комп'ютерного загалу. Багато хто користувався або бачив електронну карту Москви, що розійшлася багатотисячним тиражем завдяки системам СІТІ (ЕРМА Інтернешнл), Модель Москви (або МОМ, Nhsoft), M-CITY (ТОВ "Макроплан"). Наразі підготовлені карти Московської області, Санкт-Петербурга, Калінінграда, Уфи, Росії.
Звичайно, ця класифікація "не таблиця Менделєєва" в ГІС. Деякі пакети підпадають під кілька класів, інші призначені для вирішення вузькоспеціальних завдань (дослідження, гідрогеологія тощо).
5. Перспективи Дослідження ринку ГІС-технологій виходить за межі цієї статті. Тому обмежуся тим, що в короткій формі перерахую факти, які дозволяють зробити висновок, що ГІС-технології стоять на порозі масового застосування. Вже розпочалося ознайомлення широких мас з елементами геоінформаційних технологій. Так, ГІС-модулями оснащуються широко розповсюджені офісні пакети (Excel, Lotus 1-2-3, CorelDRAW!). Нова модель notebook фірми DELL (потім та інших виробників) буде в стандартній конфігурації забезпечуватись приймачем GPS, а значить, і програмами відображення розташування на карті. Цього року розпочнеться серія запусків американських комерційних супутників високого дозволу. Протягом найближчих 10 років планується запустити щонайменше 99 (!) систем такого типу. Узагальнені характеристики одержуваних матеріалів: цифрова знімальна апаратура з роздільною здатністю вже у перших апаратів 3 м в панхроматичному і 15 м в 4-зональному режимі зйомки, а в майбутньому - 0,85 м і краще; час отримання інформації споживачем планується мати не гірше 48 годинника з моменту зйомки, а в деяких системах цей час буде близько 15 хвилин; точність прив'язки може бути доведена до 10 см, тобто до точності, достатньої для складання карт масштабу 1:2000 - 1:5000; повторюваність цих зйомок близько 24 годин; За цінами ці знімки будуть конкурувати з аерофотозйомкою. Така доступність високоточних знімків дуже нагадує епізод з фільму "Ігри патріотів" з Харісоном Фордом. яка проводиться на іншому континенті.
Чи ми готові до такої відкритості? Вкотре перед нами дилема: або йти в ногу з усім цивілізованим світом, або нічого не змінювати в наших режимах (зараз заборонені російські космічні зйомки з роздільною здатністю краще 4 м) і зводити нову залізну завісу.
6. Глобальна Система Позиціонування - GPS Аж до 90-х років нашого століття не було створено жодної універсальної навігаційної системи, позбавленої серйозних недоліків. І лише з появою Глобальної Системи Позиціонування (GPS) відбулися кардинальні зміни у цій галузі. Ядро цієї складної технічної системи, що синтезувала величезну кількість найважливіших наукових та технологічних досягнень сучасної цивілізації, становлять 24 космічні супутники. GPS справді виправдовує свою назву глобальної системи.
У будь-якій точці на Землі та в навколоземному просторі, у будь-який час доби вона забезпечує вирішення будь-яких завдань, що потребують визначення місцезнаходження та параметрів руху.
США створили систему GPS, витративши 12 млрд. дол., і сьогодні підтримують її у працездатному стані за допомогою спеціальних наземних станцій стеження, що забезпечують регулярне визначення параметрів руху супутників та корекцію бортової інформації про власні орбіти. Безперервно передаючи радіосигнали, космічні супутники створюють навколо земної кулі інформаційне поле. Сигнали вловлюються спеціальними GPS-приймачами, які обчислюють місцезнаходження своєї антени. Ця функція завжди первинна в будь-якій системі, що базується на GPS. В основу концепції GPS покладено супутникову далекометрію. Це означає, що ми визначаємо координати, що займає нами позиції шляхом вимірювання дальностей до кількох космічних супутників. У цьому супутники грають роль прецизійних опорних точок. На даний момент експлуатується супутникова навігаційна система (СНР) NAVSTAR, розгорнута Міністерством оборони США та введена в експлуатацію у 1988 році. Усі приймачі, що приймають сигнали СНР NAVSTAR, прийнято називати GPS-приймачами. Незважаючи на те, що експлуатацію цієї СНР, включаючи мережу контрольних станцій, веде МО США, нею дозволено користуватися безкоштовно всім цивільним організаціям, але лише з обмеженням точності визначення координат (так званий селективний доступ). Це забезпечується шляхом зашумлення радіонавігаційного сигналу, що використовується для вимірювань. Для точних вимірів використовується спеціальний диференціальний метод. На Російському ринку різними державними та численними комерційними організаціями пропонуються GPS обладнання більшості західних виробників: Ashtech Inc. (США), Geotronics AB (Швеція), Leica AG (Швейцарія), Magellan (CША), Sercel (Франція), Trimble Navigation Ltd. (США).
Технологія GPS Положення об'єкта на землі обчислюється за виміряною відстанню до космічного супутника. Для визначення положення об'єкта необхідно мати результати трьох вимірів. Відстань до супутника визначається шляхом вимірювання часу проходження радіосигналу від супутника до антени приймача GPS. Апаратура супутників і приймачі генерують однакові псевдовипадкові коди в ті самі моменти часу. Час проходження сигналу супутника визначається за затримкою прийнятого коду щодо такого ж коду, сформованого приймачем. Основою точного виміру відстані до супутників є прецизійний відлік часу, що виконується на супутниках завдяки використанню атомного годинника. Приймачі ж не потребують прецизійного годинника, оскільки помилки виміру компенсуються додатковими тригонометричними розрахунками, для яких потрібен вимір дальності до четвертого супутника.
Області застосування GPS Число областей застосування GPS-засобів вражаюче велике. Їх можна систематизувати за змістом основних завдань. Практично всі види GPS-приймачів забезпечують: - Визначення трьох поточних координат (довгота, широта і висота над рівнем моря); - Визначення трьох складових швидкості об'єкта; - Визначення точного часу з точністю не менше 0,1 с; - Обчислення істинного колійного кута об'єкта; - прийом та обробку допоміжної інформації.
Ці завдання є основними. Відмінності у класах приймачів починаються там, де виявляються специфічні вимоги, пов'язані з сферою застосування. Навігація рухомих об'єктів. Розташування об'єкта визначається з точністю до кількох десятків метрів. Це дуже висока точність більшості завдань навігації. Крім звичайного використання на кораблях, літаках і космічних апаратах GPS-засоби зараз застосовують у системах стеження за пересуванням високоцінних вантажів, наприклад, інкасаторських машин (що вже реалізовано для одного великого російського банку). Вимір Землі та її поверхні. Землевпорядні завдання, прив'язка та координування будівельних проектів, картографія, дистанційне зондування, геофізика, геологія та ін. Найбільш потужні засоби геодезичного призначення являють собою не окремі приймачі, а цілі вимірювально-обчислювальні комплекси. Вони мають і лінії радіозв'язку, і зовнішні комп'ютери, і програми постпроцесорної обробки. Тут точність вимірів може сягати часток сантиметра. Інформаційно-вимірювальні системи. Будуються на основі поєднання можливостей GPS та інших технічних засобів, що дозволяє отримати нові якості у вирішенні старих завдань.
При сучасній технології виробництва інтегральних схем GPS-приймачі незабаром стануть настільки мініатюрними та дешевими, що їх зможе носити з собою кожна людина, а значить, визначати у будь-який час, де вона знаходиться і як звідси вибратися. GPS-приймач стане новим "побутовим приладом", таким самим звичним, як телефон. GPS дозволяє "привласнити" унікальну адресу буквально кожному квадратному метру поверхні Землі, а це означає, що в найближчому майбутньому ми перестанемо губитися і метатися в пошуках потрібного об'єкта.
7. Дистанційне зондування
Поряд з традиційною картографічною інформацією дані дистанційного зондування (ДЗ) складають інформаційну основу ГІС-технологій, і чим далі, тим більше це джерело інформації домінує над традиційними картами. Етап "початкового накопичення", що черпає дані з фондів існуючих паперових карт, у досить близькій історичній перспективі закінчиться. І далі постане на все зростання проблема оновлення карт у ГІС.
Під дистанційним зондуванням розуміються дослідження неконтактним способом, різноманітних зйомки з літальних апаратів - атмосферних і космічних, у яких виходить зображення земної поверхні у якомусь діапазоні (діапазонах) електромагнітного спектра.
Які бувають методи зйомок? Зазвичай виділяють космічні та аерозйомки. Насправді, з погляду кінцевого користувача, між ними великої та принципової відмінності немає. Так, це зйомки з різних літальних апаратів та з різних висот. Але й самі методи зйомки, і основи пристроїв знімальних камер сьогодні можуть бути схожими і для космічних, і для аерозйомок. Уявлення про різку відмінність космічних та аерозйомок народилося тоді, коли з'явилися перші доступні знімки з космосу. Вони були дрібномасштабними, захоплювали одним кадром цілі регіони (що справді неможливо зробити за допомогою аерозйомки), часто були багатозональними (що було тоді мало звично, хоч і можливо, для аерозйомки), нарешті, саме через космічні знімки систем LANDSAT TM та LANDSAT MSS широкі кола фахівців вперше познайомилися із цифровими ("сканерними") знімками. Так, такі космічні дрібномасштабні зйомки є унікальними, оскільки дозволяють охопити поглядом цілий регіон і виявити такі узагальнені особливості, які при спробі відтворення їх по дрібних фрагментах просто вислизають від вивчення. Космічних знімків високого дозволу наші, та й закордонні масові споживачі практично не знали - про них тільки говорили як про легенду. Все з обох боків було суто військове. Щодо космічних знімків зауважимо ще, що основний обсяг космічних знімків сьогодні і тим більше завтра – це знімки з ШСЗ (штучних супутників землі), а не з пілотованих апаратів.
За методом реєстрації зображення можна поділити на аналогові та цифрові. Аналогові системи – сьогодні практично лише фотографічні системи. Системи з телевізійною реєстрацією існують, але крім деяких спеціальних випадків їх роль мізерно мала. У фотографічних системах все відбувається приблизно так само, як і у звичайному фотоапараті: зображення фіксується на плівку, яка після приземлення літального апарата або спеціальної капсули, що спускається, проявляється і сканується для використання в комп'ютерних технологіях. Серед цифрових систем зйомки можна виділити сканерні, тобто системи з лінійно розташованим набором світлочутливих елементів і деякою системою розгортки, часто оптико механічної зображення на цю лінійку. Все більшого поширення набувають також системи з плоскими двовимірними масивами світлочутливих елементів. І хоча в останньому випадку ніякої реальної розгортки зображення, як у сканері, не відбувається, такі цифрові системи іноді за традицією теж називають сканерами. Існують ще радіолокаційні системи, дуже влаштовані. Сирі дані, що отримується з радара, ще далеко не зображення; його треба відновлювати з допомогою складної обробки, специфічної конкретного типу радара. Відповідне програмне забезпечення, як правило, не поширюється на ринку, а є власністю власника та розробника знімальної системи.
Радар - особливе джерело даних. На відміну від інших, радар – активний сенсор. Він сам "висвітлює" ділянку, що знімається, тому час доби для радарних зйомок ролі не грає. Усі цифрові системи зйомки мають перевагу перед фотографічними щодо оперативності даних. Адже у разі космічних зйомок вони передаються на Землю по радіоканалу, і не треба чекати, поки апарат витратить весь запас плівки (а це може бути багато тисяч кадрів) і на Землю буде скинута капсула, що спускається, плівка в ній буде проявлена і відсканована. Донедавна було, однак, загальновизнано, що цифрові системи поступаються фотографічним щодо роздільної здатності зображення - сьогодні це вже не зовсім так.
С.С. Смирнов(Південний НДІ морського рибного господарства та океанографії)
p align="justify"> При створенні геоінформаційної системи (ГІС) неминучою є проблема вибору програмного забезпечення.
Відомі програмні продукти провідних світових компаній-розробників програмного забезпечення ГІС при всіх перевагах мають один істотний недолік високої вартості, що становить тисячі і десятки тисяч доларів. В даний час на ринку геоінформатики з'являється дедалі більше недорогих або безкоштовних, але при цьому якісних розробок.
Це заслуга організації Open Geospatial Consortium (OGC, http://www.opengeospatial.org), що об'єднує 339 компаній, державних і наукових установ. Основні цілі, які ставить перед собою OGC, - розробка загальнодоступних стандартів, форматів даних та специфікацій, що використовуються в геоінформаційних технологіях, а також повсюдне впровадження цих технологій у різних галузях.
Сервер геоінформаційної бази даних
У тому випадку, якщо у створюваній ГІС планується задіяти не тільки набір файлів (наприклад, Shape-файли та растрові зображення), але й використовувати інформацію, що зберігається в базі даних, то, швидше за все, не обійтися без сервера геоінформаційної бази даних (geodatabase) , який також може забезпечити одночасну роботу для групи користувачів у режимі «клієнт-сервер».
У цьому випадку можна порадити MySQL Server(http://www.mysql.com). MySQL не поступається за основними показниками таким визнаним СУБД як Oracle і Microsoft SQL, при цьому СУБД відноситься до розряду систем з відкритим кодом і є безкоштовною для некомерційного використання, що, безумовно, вигідно відрізняє її від вищезазначеного дорогого програмного забезпечення. Починаючи з версії 4.1 MySQL була введена підтримка просторових типів даних (Spatial extensions).
Програмний сервер СУБД MySQL функціонує серед Windows, управління процесом здійснюється з допомогою команд, введених з консолі (рис. 1). Адміністрування СУБД стає зручнішим при використанні програмного забезпечення з графічним інтерфейсом (рис. 2), яке можна безкоштовно завантажити з сайту MySQL.
До серверів геоінформаційних баз даних також належить СУБД
PostgreSQL(http://www.postgresql.org). Як і MySQL, ця СУБД підтримує просторові типи даних (розширення PostGIS) і безкоштовна.
Програмне забезпечення ГІС
Переходячи до розгляду програмного забезпечення для ГІС-клієнтів, що взаємодіють із вищезгаданими СУБД, можна запропонувати дві нові та досить перспективні програми: Viewportі KOSMO, які в даний час доступні для завантаження з сайтів розробників зі статусом "Бета-версія" та "Release candidate" відповідно. Офіційний вихід першої версії цих програм планується в найближчі 2-3 міс. мультики
Viewport(розробник Texel corporation, http://www.viewportimaging.com/) багатофункціональне програмне забезпечення для роботи з просторовими даними, що підтримує 37 форматів файлів (ESRI Shape, MapInfo Vector File, ARC/INFO ASCII Grid, USGS DEM, EOSAT Fast Format, ERDAS Imagine, GIF, JPEG, TIFF та ін.) та 9 джерел даних (ArcSDE, Informix Datablade, MySQL, PostgreSQL, Oracle Spatial, ODBC RDBMS, Web Mapping Service та ін.).
Простий і зручний інтерфейс, вибір картографічної проекції, можливість створення SQL-запитів з подальшим відображенням їх результатів на карті, маса змінних параметрів графічних об'єктів (змінна прозорість, багато видів штрихування/заливки, вказівка товщини та типу лінії тощо), експорт у різні Формати все це робить програму дуже привабливою для використання.
 Мал. 3. Екранна копія Viewport |
Вартість однієї ліцензії 99,95 дол., проте, можливо, що для некомерційних (non-profit) установ ліцензії надаватимуться безкоштовно. В даний час з сайту розробника можна завантажити безкоштовну, але яка має ряд обмежень, бета-версію програми.
KOSMO(розробник SAIG, http://www.saig.es/en) є повноцінною ГІС, що надається абсолютно безкоштовно. Ця програма є результатом об'єднання власних розробок компанії SAIG та низки проектів з «відкритим кодом» (JUMP, JTS, GeoTools та ін.).
KOSMO дозволяє підключатися до геоінформаційних баз даних (Oracle Spatial, MySQL, PostgreSQL-PostGIS), має великий набор інструментів для роботи з векторними даними, підтримує найбільш поширені формати растрових даних (TIFF, GeoTIFF, ECW, MrSid та ін.), має хороший редактор стилів та конструктор запитів, має здатність розширення функціональності за рахунок підключення додаткових модулів, і все це лише невелика частина можливостей програми.
 Мал. 4. Екранна копія KOSMO |
Крім того, можливий вибір мови інтерфейсу. Крім англійської, іспанської та португальської мов, скоро буде доступний і російська, оскільки автор цієї статті в даний час працює над перекладом інтерфейсу програми на російську мову.
ГІС KOSMO розроблена в середовищі Java, тому рекомендується завантажувати дистрибутив, до якого вже включені модулі JRE та JAI.
У ситуації, коли не потрібно розробляти складну ГІС, а необхідно лише відобразити наявні картографічні дані, можна порекомендувати безкоштовні ГІС-в'юери: Christine GIS Viewer (
Поняття про Геоінформаційну систему (ГІС)
Геоінформаційна система (ГІС) – це програмно-апаратний комплекс, що вирішує сукупність завдань із зберігання, відображення, оновлення та аналізу просторової та атрибутивної інформації по об'єктах території. Однією з основних функцій ГІС є створення та використання комп'ютерних (електронних) карт, атласів та інших картографічних творів (Берлянт, 2001). Основою будь-якої інформаційної системи є дані. Дані в ГІС поділяються на просторові, семантичні та метадані.
Просторові дані – дані, що описують розташування об'єкта у просторі. Наприклад, координати кутових точок будівлі, представлені у місцевій чи будь-якій іншій системі координат. Семантичні (атрибутивні) дані – дані властивості об'єкта. Наприклад, адреса, кадастровий номер, поверховість та інші характеристики будівлі.
Як працює ГІС?
Кожному просторовому об'єкту відповідає запис у базі даних із набором атрибутивної інформації
ГІС зберігає інформацію у вигляді набору тематичних шарів, об'єднаних на основі географічного положення
Цей простий, але дуже гнучкий підхід довів свою цінність під час вирішення різноманітних реальних завдань
Питання 2
Геоінформаційна технологія - це сучасна сфера знань, яка все ще розвивається швидкими темпами. У літературі зустрічається безліч різноманітних визначень ГІС:
найпростіші: "ГІС - комп'ютерна система, здатна зберігати та використовувати дані, що описують території на поверхні Землі";
досить обмежені: "ГІС - пакет програм..."
всеосяжні: "ГІС - одночасно телескоп, мікроскоп, комп'ютер та ксерокс регіонального аналізу та синтезу".
Отже, можна припустити, що дійсне визначення не таке важливе, як основні ідеї, на яких ґрунтується геоінформаційна технологія:
· будучи "географічною", вона містить дані та концепції, які пов'язані з просторовими розподілами;
· будучи "інформаційною", вона виражає дані, ідеї або методи, які зазвичай допомагають у прийнятті рішення;
· будучи "системою", вона передбачає послідовність входів, процесів та виходів;
· Три згадані вище пункти дають можливість працювати на основі сучасних "високих технологій".
ГІС- Географічна інформаційна система.
Географічна- має на увазі роботу з просторовими об'єктами, положення яких описується системою координат, тобто для ГІС характерні методи притаманні географічній науці, яка вивчає і представляє закономірності властиві природним та антропогенним об'єктам у межах географічної оболонки землі. Географічна оболонка землі включає: літо-,гідро-, біо-, атмосфери – межі проникнення життя.
Інформаційна- Як такого визначення немає. Це сукупність даних та знань, які підлягають обробці та уявленню. З погляду ГІС особливим видом інформації є знання, певним чином упорядкованих даних та приписів щодо їх використання.
Система- Певним чином упорядкована сукупність компонентів, що утворюють функціональне ціле. Цілісність - універсальна властивість системи, функціональна - значить призначена для чогось. Призначення ГІС – робота з просторовою інформацією.
Питання
ГІС системи розробляютьсяз метою вирішення наукових та прикладних завдань з моніторингу екологічних ситуацій, раціонального використання природних ресурсів, а також для інфраструктурного проектування, міського та регіонального планування, для вжиття оперативних заходів в умовах надзвичайних ситуацій.
ВИДИ ГІС
Класифікувати ГІС можна на професійному(Робочі станції та мережева експлуатація системи) та настільного типу (персональні комп'ютери). Крім того, класифікувати ГІС можна, виходячи з архітектурних принципів побудови. Всі ГІС належать до трьох типів архітектур:
· Закритим;
· Спеціалізованим;
· Відкритим.
Відкриті системи не мають можливостей розширення, у них відсутні вбудовані мови, не передбачено написання додатків, вони виконуватимуть тільки те, що виконують на момент їх покупки. У більшості випадків закриті системи взагалі неможливо змінити, тому вони мають низькі ціни та короткий життєвий цикл.
Спеціалізовані системи пропонуються разомз бібліотекою додатків та будуються з певного набору цих додатків, необхідного користувачеві. У таких системах добре те, що спочатку вони вимагають невеликих вкладень, але якщо вам будуть потрібні нові можливості, ціна на поповнення такої системи може бути непередбачувано великою.
Відкриті системи зазвичай маютьвід 70 до 90% вбудованих функцій і 10-30% можуть бути добудовані самим користувачем з допомогою спеціального апарату створення додатків. Термін "відкриті" системи означає відкритість для користувача, легкість пристосування, розширення, зміни, адаптацію до нових форматів, що змінилися, зв'язок між існуючими додатками. Купівля таких ГІС пов'язана з мінімальним ризиком зіткнутися з труднощами при розвитку завдань у майбутньому. Відкриті системи зазвичай є дорогими спочатку, але мають великий життєвий цикл.
Програмне забезпечення ГІС
Програмне забезпечення ГІС містить функції та інструменти, необхідні для зберігання, аналізу та візуалізації географічної (просторової) інформації. Ключовими компонентами програмних продуктів є: інструменти для введення та оперування географічною інформацією; система управління базою даних (DBMS чи СУБД); інструменти підтримки просторових запитів, аналізу та візуалізації (відображення); графічний інтерфейс користувача (GUI або ГІП) для легкого доступу до інструментів.
Програмні забезпечення ГІС діляться на п'ять основних класів, що використовуються.
Першийнайбільш функціонально повний клас програмного забезпечення – це інструментальні ГІС.Вони можуть бути призначені для найрізноманітніших завдань: для організації введення інформації (як картографічної, так і атрибутивної), її зберігання (у тому числі й розподіленого, що підтримує мережеву роботу), відпрацювання складних інформаційних запитів, вирішення просторових аналітичних завдань (коридори, оточення, мережеві завдання та ін.), побудови похідних карт та схем (оверлейні операції) та, нарешті, для підготовки до висновку на твердий носій оригінал-макетів картографічної та схематичної продукції. Як правило, інструментальні ГІС підтримують роботу як з растровими, так і з векторними зображеннями, мають вбудовану базу даних для цифрової основи та атрибутивної інформації або підтримують для зберігання атрибутивної інформації одну з поширених баз даних: Paradox, Access, Oracle та ін. продукти мають системи run time, що дозволяють оптимізувати необхідні функціональні можливості під конкретне завдання та здешевити тиражування створених з їх допомогою довідкових систем.
Другий важливий кластак звані ГІС-в'ювери, тобто програмні продукти, що забезпечують користування створеними за допомогою інструментальних ГІС баз даних. Як правило, ГІС-в'ювери надають користувачеві (якщо надають взагалі) вкрай обмежені можливості поповнення баз даних. Всі ГІС-в'ювери включають інструментарій запитів до баз даних, які виконують операції позиціювання та зумування картографічних зображень. Природно, в'ювери завжди входять складовою середні та великі проекти, дозволяючи заощадити витрати на створення частини робочих місць, не наділених правами поповнення бази даних.
Третій клас– це довідкові картографічні системи (СКС). Вони поєднують у собі зберігання та більшість можливих видів візуалізації просторово розподіленої інформації, містять механізми запитів щодо картографічної та атрибутивної інформації, але при цьому суттєво обмежують можливості користувача щодо доповнення вбудованих баз даних. Їхнє оновлення (актуалізація) носить циклічний характер і проводиться зазвичай постачальником СКС за додаткову плату.
Четвертий класпрограмного забезпечення – засоби просторового моделювання. Їхнє завдання – моделювати просторовий розподіл різних параметрів (рельєфу, зон екологічного забруднення, ділянок затоплення при будівництві гребель та інші). Вони спираються кошти роботи з матричними даними і забезпечуються розвиненими засобами візуалізації. Типовою є наявність інструментарію, що дозволяє проводити найрізноманітніші обчислення над просторовими даними (складання, множення, обчислення похідних та інші операції).
П'ятий клас, на якомуварто загострити увагу - це спеціальні засоби обробки та дешифрування даних зондувань землі. Сюди відносяться пакети обробки зображень, забезпечені залежно від ціни різним математичним апаратом, що дозволяє проводити операції зі сканованими або записаними у цифровій формі знімками поверхні землі. Це досить широкий набір операцій, починаючи з усіх видів корекцій (оптичної, геометричної) через географічну прив'язку знімків до обробки стереопар з видачею результату як актуалізованого топоплана.
Окрім згаданих класів, існує ще різноманітні програмні засоби, що маніпулюють із просторовою інформацією. Це такі продукти, як засоби обробки польових геодезичних спостережень (пакети, що передбачають взаємодію з GPS-приймачами, електронними тахометрами, нівелірами та іншим автоматизованим геодезичним обладнанням), засоби навігації та ПЗ для вирішення ще вужчих предметних завдань (вишукування, екологія, гідрогеологія тощо) ).
Звичайно, можливі й інші принципи класифікації програмного забезпечення: за сферами застосування, за вартістю, підтримкою певним типом (або типами) операційних систем, за обчислювальними платформами (ПК, робочі Unix-станції) і т.д.
Стрімке зростання кількості споживачів ГІС-технологій за рахунок децентралізації витрачання бюджетних коштів та залучення до них нових і нових предметних сфер їх використання.
Все різноманіття ГІС за типом апаратного забезпечення можна класифікувати на два класи:
для експлуатації на персональних комп'ютерах;
Для експлуатації на робочих станціях.
Персональні комп'ютери
Програмне забезпечення ГІС, створене спеціально для персональних комп'ютерів - це зазвичай мають навчальний або довідково-інформаційний характер. Однак персональний комп'ютер може використовуватися як звичайна машина мережі, на якій можуть виконуватися другорядні завдання.
Базові технічні характеристики комп'ютерів загалом визначаються основними структурними компонентами:
Мікропроцесор, який управляє роботою комп'ютера і виконує всі обчислення. В даний час найбільшого поширення набули процесори Pentium Intel, AMD, Cyrix. Швидкодія комп'ютера залежить від частоти використовуваного процесора – 166, 200 МГц;
· Оперативною пам'яттю, в якій розташовуються програми, що виконуються комп'ютером в момент їх роботи, і дані, що використовуються. Від обсягу оперативної пам'яті залежить швидкодія ГІС;
· Контролери, які керують роботою різних пристроїв комп'ютера (монітор, накопичувач на магнітних та оптичних дисках дисках і т.д.) та переферії (миша, принтер, плоттер, сканер і т.д.).
На сьогоднішній день можна рекомендувати наступну конфігурацію персонального комп'ютерадля роботи з ГІС - Pentium Intel 200 (процесор) / 64 MB (ємність оперативна пам'ять) / 2.5 GB (ємність жорсткого диска) / 2MB (ємність відеопам'яті) / 17" SVGA (розмір діагоналі кольорового монітора).
Робочі станції
Робоча станція- це набагато потужний комп'ютер, відмінною рисою якого є можливість підключення великої кількості менш потужних персональних комп'ютерів. Оскільки функціонування більшості ГІС пов'язане з маніпулюванням графікою високої якості, що потребує величезних ресурсів за обсягом пам'яті та швидкості роботи, то робочі станції у ГІС-технологіях набули найбільшого поширення. Базові технічні характеристики робочих станцій визначаються основними структурними компонентами: процесором, відеосистемою, системним інтерфейсом.
Подібна інформація.