Лекция 1: Предмет и задачи курса

Лекция 1: Предмет и задачи курса

 

2 часа

 

1.Что такое ГИС

2. Возможности ГИСов и решаемые с помощью ГИС задачи

3. История развития ГИС- технологий

4. Области применения ГИС

Что такое ГИС

 

Смысловая и содержательная трактовка термина географические информационные системы, или ГИС, сильно зависит от профессиональных интересов дающего определение. Если послушать некоторых, то можно подумать, что решить проблемы вашей организации, равно как и мировые можно только с помощью ГИС. Конечно, ГИС применима для очень большого числа приложений в различных предметных сферах, и с её помощью многие задачи можно решать быстрее и эффективнее. Но всегда следует помнить, что ГИС – это только набор великолепных инструментов, по-разному применяемых специалистами для их решения. Поэтому важно понимать, каким образом можно увеличить эффективность деятельности организации с помощью ГИС.

Точное определение ГИС дать очень сложно, поскольку при работе она может рассматриваться на нескольких уровнях, и для различного применения будет означать разные вещи.

Для некоторых ГИС – набор программных инструментов, используемых для ввода, хранения, манипулирования, анализа и отображения географической информации. Это техническое определение, отражающее историю развития ГИС как объединения средств автоматизации проектирования (CAD) с цифровой картографией и программами баз данных (СУБД).

Для других ГИС может быть образом мышления, способом принятия решений в организации, где вся информация соотносится с пространством и хранится централизованно. Это скорее стратегическое определение.

Важно понимать, что ГИС может не оказаться решением ваших проблем и потребует некоторых размышлений для успешного выполнения задач.

ГИС – это система, состоящая из трех компонентов, каждый из которых необходим для успеха: пространственных данных, аппаратно-программных инструментов и проблемы, как объекта решения. Причем проблема служит главным компонентом, заставляющим выбирать и способы передачи, хранения представления, анализа данных, и программные инструментальные средства, и технологии создания той или иной предметно-ориентированной информационной системы.

Географическая информационная система (ГИС) - это совокупность технических, программных и информационных средств, обеспечивающих ввод, хранение, обработку, математико-картографическое моделирование и образное интегрированное представление пространственных и соотнесённых с ними атрибутивных данных для решения проблем территориального планирования и управления.

История развития ГИС- технологий

 

В истории развития геоинформационных систем выделяются четыре периода Пионерный период

(поздние 1950e - ранние 1970е гг.)

– исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы.

Период государственных инициатив

(ранние 1970e - ранние 1980е гг)

– развитие крупных геоинформационных проектов, поддерживаемых государством, формирование государственных институтов в области ГИС, снижение роли и влияния отдельных исследователей и небольших групп.

Области применения ГИС

Местные администрации

Задачи управления муниципальным хозяйством – одна из крупнейших областей приложений ГИС. В любой сфере деятельности местной администрации (обследование земель, управление землепользованием, замена существующих бумажных записей, управление ресурсами, учёт состояния собственности (недвижимости) и дорожных магистралей) применимы ГИС. Они могут использоваться также на командных пунктах управления центров по мониторингу и в службах быстрого реагирования. ГИС – неотъемлемый компонент (инструментальный, технологический, программный) любой муниципальной или региональной информационной системы управления.

Коммунальное хозяйство

Организации, обеспечивающие коммунальные услуги, наиболее активно используют ГИС для построения базы данных об основных средствах (трубопроводы, кабели, насосы, распределительные станции и т.п.), которая является центральной частью в их стратегии информационной технологии. Обычно в этом секторе доминируют ГИС, обеспечивающие моделирование поведения сетей в ответ на различные отклонения от нормы. Наибольшее применение находят системы автоматизации картографирования и управления основными средствами для поддержки "внешнего планирования" в организации: прокладка кабелей, расположение задвижек, щитов обслуживания и др.

Охрана окружающей среды

Наиболее ранними пользователями ГИС были организации, заинтересованные в охране окружающей среды. На простейшем уровне – для исследования состояния окружающей среды (например, расположение и состояние лесов, рек). Более сложные приложения используют аналитические возможности ГИС для моделирования процессов в окружающей среде, таких как эрозия почв или разлив рек в случае большого количества осадков, распространение выбросов загрязняющих веществ промышленных предприятий в атмосфере. После сбора исходных картографических данных производится их аналитическая обработка в ГИС.

Здравоохранение

В дополнение к обычным задачам управления основными средствами аналитические возможности ГИС используют в приложениях охраны здоровья, например, для определения кратчайшего пути от станции скорой помощи до пациента с учетом текущей ситуации на дорогах, а также при анализе эпидемиологических ситуаций: характера распространения различных заболеваний и причин их возникновения.

Транспорт

ГИС имеют огромный потенциал для приложений на транспорте. Планирование и поддержка транспортной инфраструктуры – это очевидная область применения. В настоящее время увеличивается интерес к использованию новых технологий, например навигационных, для контроля за движением большегрузных автомобилей. Отображение их места нахождения на цифровой карте на дисплеях в кабине водителя и в центре управления перевозками требует поддержки со стороны ГИС.

Розничная торговля

Крупные западные коммерческие фирмы используют ГИС для выбора места расположения большинства новых супермаркетов за пределами центра города, для хранения социально-экономических деталей обстановки и потенциальных заказчиков в заданной области. Расположение склада и зона обслуживания могут быть разработаны с помощью вычислений времени доставки и моделирования влияния конкурирующих складов. ГИС используют также и для управления поставками.

Финансовые услуги

В секторе финансовыми услуг ГИС используются так же, как и в приложениях для розничной торговли: для определения расположения филиалов банков и зданий обществ; в качестве инструмента для оценки риска вложений средств в недвижимость и страхования, для определения областей высшего/низшего риска. Это требует баз данных о криминальной обстановке, ресурсах территории, характеристиках недвижимости.

 

Лекция 2-3: Работа с ГИС-приложением Arcview

 

4 часа

 

1. Общие сведения

2. Данные, используемые в ArcView

3. Файлы

4. Пользовательский интерфейс

5. Работа с проектами

Общие сведения

 

ArcView разработан Институтом Исследований Систем Окружающей Среды (ESRI), изготовителем Arc/Info – ПО для ГИС. В этой области ESRI работает уже более 25 лет.

ArcView – инструмент для обеспечения доступа к географической информации. Он дает широкие возможности для отображения, изучения, выполнения запросов и анализа пространственных данных.

Вот некоторые задачи, решение которых облегчается применением средств ArcView:

· Отображение географических данных – создание карт из существующих источников пространственных данных.

· Отображение табличных данных – импортирование табличных данных и присоединение их к данным Вида, чтобы осуществить их географическую привязку.

· Использование языка запросов SQL для получения записей из базы данных с последующим их отображением – соединение с базой данных для получения табличных данных и затем работа с ними в географической среде на основе пространственного подхода.

· Использование таблиц геокодирования, содержащих адреса и их отображение – любые табличные данные, содержащие адреса покупателей, продавцов, конкурентов, супермаркетов, офисов, предприятий и т.д., могут быть отображены в качестве точек.

· Создание и редактирование пространственных данных – создание собственных пространственных данных для представления географических объектов, с последующим их отображением и анализом в ArcView.

· Нахождение атрибутов любых объектов.

· Отображение тем с использованием различных цветов и символов в соответствии со значениями их атрибутов.

· Выбор объектов по их атрибутам – поиск определенных объектов.

· Создание диаграмм, показывающих атрибуты объектов – визуализация табличных данных путем создания диаграмм, которые дополняют карты.

· Получение сводных данных по атрибутам объектов – например, получение сводных данных для населенных пунктов регионального уровня. Возможность создания статистические данные по любым атрибутам.

· Выбор объектов на основе их близости к другим объектам.

· Нахождение общих местоположений для определенных объектов.

· Создание компоновки карты и вывод ее на печать.

· Макетирование карты и ее экспорт для использования в других программах – компоновки карт могут быть экспортированы в различные программы.

· Создание и распространение своих приложений ArcView – язык Avenue обеспечивает полный набор инструментальных средств для разработки собственных приложений на основе ArcView.

Файлы

 

В ArcView непосредственно используются файлы с расширениями:

· *.apr – файл проекта.

· *.shp – shapefile – файл, который хранит геометрию объектов.

· *.shx – индексный файл для геометрии объектов.

· *.dbf – файл формата dBASE для хранения атрибутивной информации по объектам.

· *.sbn, *.sbx – файлы пространственных индексов.

· *.ain, *.aih – файлы атрибутивных индексов.

Файлы с данными расширениями следует сохранять в том же рабочем каталоге, что и соответствующий проект.

Shapefile – это основной, один из пространственных форматов данных ArcView. Формат shapefile’а представляет собой простой нетопологический формат хранения геометрической и атрибутивной информации о географически привязанных объектах.

Файлы пространственных индексов – хранят пространственные индексы объектов. Эти файлы могут отсутствовать до тех пор, пока не будут выполнены операции выбор объектов темы другой темой, пространственное соединение, или создание индекса.

Файлы атрибутивных индексов – хранят атрибутивные индексы для активных полей таблицы или атрибутивной таблицы темы. Этих файлов может не быть до тех пор, пока над таблицами не будет выполнена операция Связать.

Пользовательский интерфейс

 

Когда вы открываете одну из компонент проекта, она отображается в собственном окне. Все окна, в данный момент открытые внутри окна ArcView, заносятся в список внизу меню Окно в панели меню ArcView. Первое окно в этом списке - окно проекта.

Чтобы сделать окно активным, просто щелкните внутри него или на его заголовок, или выберите его из ниспадающего списка Окна вверху окна ArcView. Когда вы открываете окно, оно автоматически становится активным.

Когда вы выполняете действия в ArcView, они обычно выполняются над активным окном. Пользовательский интерфейс ArcView изменяется в зависимости от типа активного окна. Так, например, когда открыто окно проекта, вы видите кнопки, инструменты и меню для работы с проектом.

Панель меню – это панель в верней части окна ArcView содержит ниспадающие меню ArcView. Для выбора пункта из ниспадающего меню вы можете использовать мышку или соответствующий набор клавиш клавиатуры. Некоторые клавиши быстрого доступа указаны в меню. Другие зависят от графического интерфейса пользователя системы, с которым вы работаете. Содержание панели меню изменяется в зависимости от типа активного окна.

Панель кнопок – это панель, расположенная под панелью меню в окне ArcView, содержит кнопки, дающие вам быстрый доступ к различным элементам управления. Щелкните на кнопки для их выбора. Содержание панели кнопок изменяется в зависимости от типа активного окна.

Панель инструментов – это панель, расположенная под панелью кнопок в окне ArcView и содержит различные инструменты, с которыми вы можете работать. Если вы работаете в окне проекта или со скриптом, панель инструментов отсутствует. Вам нужно щелкнуть на инструменте, чтобы выбрать его. Инструмент активен, пока вы не выберете другой. Содержание панели инструментов изменяется в зависимости от типа активного окна.

Работа с проектами

 

Когда вы создаете (открываете) проект ArcView – вы создаете (открываете) один файл, содержащий виды, таблицы, диаграммы, компоновки и тексты программ - скрипты, которые составляют данный проект.

Все компоненты в сеансе работы с ArcView: виды, таблицы, диаграммы, компоновки и скрипты для удобства сохраняются в одном файле, называемом проект. Например, если вы используете ArcView для поиска подходящего места для нового офиса, то все используемые в этом приложении виды, таблицы, диаграммы, компоновки и тексты программ будут храниться в одном проекте. В следующий раз, когда вы захотите работать с этим приложением, вы просто откроете этот файл проекта в ArcView, и все нужные компоненты будут готовы для использования. Имена файлов проектов имеют расширение APR. Файл проекта является текстовым файлом.

Файл проекта не содержит сами данные, которые используются в ArcView. В проекте хранятся только ссылки на местоположение исходных данных на диске. Таким образом, одни и те же данные могут использоваться в любом числе проектов без их дублирования.

В ArcView можно настраивать меню, кнопки и инструменты. Вы можете сделать так, чтобы ваши настройки относились только к проекту, с которым вы работаете (в этом случае внесенные изменения сохраняются в файле вашего проекта).

Проект в ArcView может содержать любое количество видов.

Вид – это интерактивная карта, которая позволяет отображать, исследовать, делать запросы и анализировать пространственные данные в ArcView. Виды хранятся в проекте ArcView, с которым вы постоянно работаете. Виды состоят из Тем.

Вид - это фактически коллекция тем. Каждый вид имеет собственную Таблицу Содержания, которая содержит список тем в виде. Подобно содержанию книги, вы смотрите на таблицу содержания вида, чтобы увидеть, что находится в нем. Вы можете изменить, как выглядит таблица содержания, выбирая Стиль таблицы содержания из меню Вид. Вы также используете Таблицу Содержания, чтобы управлять прорисовкой вида.

Тема – это заданный набор пространственных объектов в определенном источнике географических данных.

Тема – есть наполнение Вида.

Вы можете управлять такими характеристиками тем, как название, какие объекты из исходных данных будут отображаться, в каком масштабе будет изображаться тема, и т.д. Темам можно давать любое имя. По умолчанию, тема называется по имени источника данных, который ее представляет. Вы можете дать темам более длинные, более наглядные имена

Легенда темы показывает символы и цвета, используемые для рисования темы. Тема может быть нарисована с использованием одного символа, или может использоваться целый ассортимент различных символов и цветов, чтобы классифицировать объекты в теме.

Каждая тема имеет слева окно флажка, который указывает, рисуется ли тема в настоящее время в виде. Вы управляете тем, какие темы должны рисоваться в вашем виде, просто щелкая по этим флажкам.

Последовательность, в которой темы отображаются в виде, основана на порядке, в котором темы располагаются в таблице содержания. Тема в верхней части списка отображается поверх той, которая располагается в списке под ней, и так далее по всему списку. Темы, которые должны отображаться на переднем плане вида, такие как линейные и точечные объекты, следует расположить сверху в списке тем в таблице содержания. Темы, которые формируют задний план (фон), такие как полигональные объекты и растровые изображения, следует расположить в конце списка.

Например: вид, показывающий страну, может иметь тему представляющую города, тему представляющую дороги, тему представляющую реки и т.д.

Таблица позволяет работать в ArcView с данными из источника табличных данных. Вы можете добавлять в ArcView данные практически из любого источника табличных данных в виде таблиц. Затем данные из этих таблиц можно добавлять на карты, символизировать, делать запросы и анализировать эти данные с точки зрения их положения в пространстве (то есть географически).

Таблица в ArcView включает ссылку на представляемый ею источник табличных данных, но не содержит сами табличные данные. Это означает, что таблицы являются динамическими, потому что они отражают текущее состояние исходных данных, на которых они основаны. Если исходные данные изменяются, таблица, основанная на этих данных, автоматически отразит изменения при следующем открытии проекта, содержащего эту таблицу. Определение таблиц, которые вы добавляете к ArcView, сохраняется в файле проекта, с которым вы в настоящее время работаете.

Диаграмма – это способ визуального представления данных таблицы, в особенности атрибутов географических (распределенных в пространстве) объектов, удобный для представления информации в оптимальном для восприятия и осмысления виде. С помощью диаграммы вы можете эффективно отображать, сравнивать и строить запросы по вашим табличным пространственным данным. Диаграммы в ArcView особенно удобны, так как они динамически связаны с картами. Например, вы можете выбрать объекты карты в виде, и они подсветятся в виде, в таблице и в диаграмме.

Компоновка - это карта, на которой вы можете показать виды, диаграммы, таблицы, импортированную графику и графические примитивы. Компоновка используется для подготовки этих графических объектов для вывода из ArcView.

Компоновка определяет, какие данные будут использоваться для вывода, и как они будут отображаться. Компоновка может быть динамической, потому что она позволяет Вам в динамике выводить на экран отдельные графические элементы. Когда для графики задана динамическая связь, то в компоновке будет показано ее текущее состояние. Например, если данные в Виде изменяются, то компоновка автоматически отображает эти изменения.

Уровни организации данных

 

Вопросы организации данных в ГИС, в частности, модели, структуры данных, форматы, - одна из самых сложных, самых важных и определяющих тем в ГИС.

1. модель данных, тип модели данных- концептуальный уровень организации данных. Основной вопрос- степень адекватности модели данных решаемой задаче.

2. структура данных.

3. структура файлов данных и их конкретные форматы.

4. организация конкретной структуры базы данных ГИС.

Основные виды карт

Общегеографические

Топографические (масштаб 1:200 000 и крупнее),

- обзорно-топографические (мельче 1: 200 000 до 1 000 000 включительно)

- обзорные (мельче 1: 1 000 000).

Карты содержат разнообразные сведения о рельефе, гидрографии, почвенно-растительном покрове, населенных пунктах, хозяйственных объектах, путях сообщения, линиях коммуникации, границах.

К этой же группе источников можно отнести фотокарты и космофотокарты – полиграфические оттиски с фотопланов, составленных по результатам аэро- или космической съемки, с нанесенными на них горизонталями и другой картографической нагрузкой, обычной для общегеографических карт.

Применение фотокарт в качестве источников данных открывает возможности непосредственного использования для этой цели цифровых моделей местности, создаваемых в процессе фотограмметрической обработки дистанционных изображений.

Карты природы

Это наиболее разнообразная по тематике группа карт, включающая:

- карты геологического строения и ресурсов недр (карты земной коры, тектонические, полезные ископаемые),

- геофизические (карты магнитного поля, сейсмических явлений),

- рельефа земной поверхности и дна океанов (углы наклонов местности),

-  метеорологические и климатические (карты ветрового режима, термического и увлажнения, атмосферных явлений),

-  гидрологические и океанографические (водного режима, гидрологических явлений- половодий, паводков),

- карты почв и земельных ресурсов (почвенная карта, растительный покров),

- карты животного мира,

-  геоботанические,

-  медико-географические,

- ландшафтные и общие физико-географические, охраны природы.

Карты народонаселения

Для характеристик народонаселения применяют способы картографического изображения, локализующие явления по пунктам или на площадях, причем большинство аспектов выражает объект картографирования в количественной форме, за исключением этнографических особенностей населения.

Среди карт народонаселения выделяют следующие основные сюжеты:

размещение населения по территории и расселение (характеристика численности населения в пунктах и по районам, плотность сельского населения, равномерность размещения населенных пунктов, типы расселения и т.д.);

этнографическая и антропологическая характеристика народонаселения (характеристика населения по национальности, образу жизни, культуре и др.);

демографическая характеристика (отображение половозрастной структуры, естественного и механического движения населения);

социально-экономическая характеристика (отображение социально-классовой структуры общества и развернутая характеристика трудовых ресурсов).

Карты экономики

- карты промышленности с подразделением на добывающую и обрабатывающую или более детально по каждой отрасли промышленности (нефтяная, угольная, пищевая, кожевенная, текстильная, деревообрабатывающая, металлообрабатывающая, химическая и др.).

- карты сельского хозяйства(с подразделением на отраслевые: животноводство, растениеводство).

-  Карты лесного хозяйства характеризуют распространение и использование лесных ресурсов.

- Карты транспорта (автомобильного, железнодорожного и т.д.), а также дают их общую комплексную характеристику.

- карты средств связи.

- карты строительства

- Реже встречаются специальные карты торговли и финансов.

-  Логическим завершением блока экономики являются общеэкономические карты.

Карты науки, подготовки кадров, обслуживания населения

Данный класс карт связан с картами народонаселения и экономики. Поэтому некоторые виды карт иногда характеризуются в двух предыдущих разделах (карты торговли, связи и т.д.), а иногда их выделяют в качестве самостоятельных групп в пределах карт науки, подготовки кадров и обслуживания населения.

Однозначной классификации в данном случае нет. В связи с этим укажем лишь один из возможных вариантов, когда выделяют карты образования, науки, культуры, здравоохранения, физкультуры и спорта, бытового и коммунального обслуживания, туризма и т.д.

Политические административные и исторические карты, комплексные атласы серийные карты и комплексные атласы, где сведения приводят в единообразной, систематизированной, взаимно согласованной форме: по проекции, масштабу, степени генерализации, современности, достоверности и другим параметрам. Такие наборы карт особенно удобны для создания тематических баз данных.

Полигональные операции

· Наложение полигонов.

· Определение принадлежности точки полигону.

· Определение принадлежности линии полигону.

· Снятие границы и слияние полигонов.

Анализ близости

· Построение буферных зон: на множестве точек, относительно кривых, на множестве полигонов, возможность взвешивания.

· Генерация полигонов Тиссена.

Анализ сетей

· Поиск кратчайшего пути.

· Суммирование значений атрибутов по элементам сети.

· Размещение центров и распределение ресурсов сети.

· Поиск пространственной смежности.

· Поиск ближайшего соседа.

· Поиск по адресам.

Прочие функции

· Логические операции с множеством карт.

· Генерация случайной пространственной сети опробования.

· Работа с базами атрибутивной информации.

В качестве средств работы с атрибутивной информацией ГИС могут использовать внутренние или внешние СУБД.

Как правило, внутренние СУБД обладают более узким набором возможностей.

Для мощных систем характерно наличие «живых» связок с мощными серверами реляционных баз данных.

Программные продукты ESRI

 

ARC/INFO, ведущий программный продукт ESRI – высокоуровневая ГИС-система с полным набором средств геообработки, включая сбор данных (растровый и векторный формат), их интеграцию, хранение, автоматическую обработку, редактирование, создание и поддержку топологии, пространственный анализ, работу с регулярной и нерегулярной моделями, связь с SQL DBMS, прямое взаимодействие с SDE, визуализацию и создание твердых копий любой картографической информации. Работает на UNIX рабочих станциях и на PC c Windows NT. К базовому пакету системы ARC/INFO можно дополнительно приобрести ряд модулей расширения, предоставляющих пользователям много новых возможностей работы с геоданными. Описание модулей расширения системы дано ниже.

ArcCAD – продукт, расширяющий возможности AutoCAD до работы с моделью данных ARC/INFO. Это полнофункциональная ГИС, действующая в среде AutoCAD (версии 12, 13). Возможности примерно соответствуют PC ARC/INFO. Работает на PC c MS DOS и под Windows.

ArcView – наиболее быстро развивающийся, простой в обучении и работе продукт, предоставляющий конечному пользователю средства выбора и просмотра наборов разнообразных геоданных, их редактирования, создания макетов карт с легендами, графиками и диаграммами, связывания объектов карты с атрибутивной информацией в режиме hot links, адресного геокодирования, использования растровых изображений, распечатки картографических материалов. Напрямую работает с базами данных ARC/INFO, ArcCAD, PC ARC/INFO, SDE, базами dBASE III и dBASE IV, имеет доступ к SQL DBMS (Oracle, Ingres, Sybase, Informix), читает файлы форматов DXF, DWG, IMG, DGN. Включает функции вызова удаленных процедур RPC, связи с другими приложениями через стандартные протоколы DDE for Windows и Apple Events for Macintosh, динамической линковки библиотек DLL, возможность подключения Visual Basic. Имеет одинаковые функции при работе с Windows 3.1/3.11/95/NT, UNIX, Macintosh/Power Macintosh, открытый формат файлов shapefiles. В состав ArcView входит Avenue. Создан ряд приложений к ArcView для инженерных изысканий, взаимодействия с GPS системами и т.д. Текущая версия 3.0 имеет масштабируемую архитектуру. В ее составе базовое ядро с добавленными (по сравнению с версией 2.1) функцией цифрования на дигитайзере и внутренними модулями расширения и два внешних модуля расширения с развитыми средствами геоанализа: Spatial Analyst (работа с регулярной моделью рельефа, растровое моделирование) и Network Analyst (решение задач анализа пространственных сетей, например дорог, нефтепроводов и т.п.). Внешние модули работают под Windows 95/NT и под UNIX.

Avenue – включенный в состав пакета ArcView объектно-ориентированный язык программирования и среда разработчика. С его помощью вы, при необходимости, можете приспособить пользовательский интерфейс под свои задачи, создать, убрать или скрыть кнопки меню. Под каждой кнопкой можно задать выполнение имеющихся или новых, в том числе и написанных вами на Avenue, макрокоманд (скриптов). В комплект поставки включено около 100 примеров полезных скриптов. Используя Avenue, можно создать и собственные приложения. По сути, ArcView также является приложением, разработанным средствами Avenue.

Spatial Database Engine (SDE) – это не просто новый программный продукт, а новая технология управления большими базами пространственных данных, включающими информацию по сотням тысяч или миллионам объектов, например земельных участков. Работать с ней можно как в среде ГИС, так и в других информационных технологиях в режиме клиент-сервер в пределах локальной или глобальной сети. В SDE можно выделить две основных составляющих: высокоскоростной пространственный сервер, использующий технологию реляционных баз данных и отвечающий за поиск и пересылку данных, и программный прикладной интерфейс API со средствами пространственного запроса (клиент). Работать с базой (проводить запросы, выборку по критериям, пространственный анализ) одновременно могут много (до нескольких сотен) клиентов, в том числе и не пользователи ГИС. SDE работает очень быстро, все обратившиеся с запросом получают ответ в течение нескольких секунд. При этом время доступа и получения ответа на запрос практически не зависит от числа пользователей и размера базы данных. В качестве базы данных можно использовать стандартные DBMS, но их средства применяются пользователем или разработчиком не напрямую, а на уровне интерфейса SDE, что значительно упрощает работу. Согласно договору между ESRI и корпорацией Oracle, заключенному в сентябре 1995 г., проведена интеграция технологии SDE и продукта Oracle7 Spatial Data Option. Пакет ArcView версии 3 будет иметь прямой доступ к базам данных Oracle7 Spatial Option. Прямое взаимодействие с базами Oracle через SDE будет одной из новых функций ARC/INFO версии 8. В дальнейшем планируется объединить SDE с модулем расширения ArcStorm системы ARC/INFO.

Digital Chart of the World (DCW) – это цифровая карта мира (суши) в формате ARC/INFO, созданная на основе тактических навигационных карт Министерства обороны США. Исходный масштаб 1:1 000 000, объем данных 1,7 Гигабайт, носитель - четыре диска CD-ROM с книгой описания данных. Карта разбита на 2094 листа размером 5 на 5 градусов. Число тематических слоев на лист: от 3 до 27 (для России в среднем 17 слоев). Существуют версии DCW для UNIX рабочих станций и для PC. Для просмотра и работы с картой можно использовать любые ГИС ESRI.

The ArcData Publishing Program – это программа поддержки и распространения по всему миру коммерческих цифровых баз геоданных, картографических материалов и изображений, подготовленных с помощью программных продуктов ESRI или переведенных в форматы, читаемые этими продуктами. Их может с успехом использовать в своей работе любой обладатель ГИС-пакетов серии ARC/INFO, но особенно они полезны пользователям ArcView. Таких баз разнообразной тематики, разного масштаба и назначения предлагаются сотни. Одним из продуктов, подготовленных ESRI, является цифровая карта мира DCW. Кроме того, существуют базы данных на весь мир, такие как ArcWorld масштаба 1: 25 млн. и 1:3 млн., базы на ряд стран, регионов и городов. Недавно ESRI совместно с СП Дата+ подготовили цифровой атлас мира “ArcAtlas: Our Earth”, включающий множество различных карт, описательной информации и изображений на весь мир, континенты и отдельные регионы.

GeoDraw для Windows

 

GeoDraw для Windows – векторный топологический редактор для создания цифровых карт – является одним из программных средств ГИС, разрабатываемых Центром Геоинформационных Исследований ИГРАН. В комплекс этих средств входят также GeoGraph для Windows – ГИС для уровня конечного пользователя, GeoConstructor для Windows – инструментальное средство для разработки ГИС-приложений – и другие специализированные продукты.

Идеология, лежащая в основе GeoDraw, включает следующие положения:

- GeoDraw служит инструментом для создания высококачественных цифровых карт, учитывающих требования ведущих мировых ГИС;

- создаваемая и редактируемая в GeoDraw структура пространственных данных цифровой карты (включая отношения связности, смежности, соседства, вложенности объектов и др.) гарантирует при соблюдении технологии корректную фиксацию и изменение отношений между пространственными объектами, их связи с базой атрибутивных данных, позволяет преобразовывать созданные в GeoDraw цифровые карты в другие ГИС (как топологические, например, ARC/INFO, так и нетопологические - MapInfo и др.) без дополнительных накладных расходов на редактирование;

- мощные средства трансформации создаваемых цифровых карт (преобразования около 40 типов картографических проекций, широкий набор преобразований плоскости и др.) позволяет решать задачи их интеграции (осуществлять “склейку” листов, “посадку” одних карт на другие с образованием многослойной структуры и др.);

- GeoDraw – легко осваиваемый программный продукт, отражающий многолетний опыт работы коллектива ЦГИ ИГРАН с ведущими мировыми ГИС, сотнями пользователей GeoDraw, тысячами карт и планов разнообразной тематики и масштабов - от 1:500 до 1:50 000 000.

GeoDraw для Windows позволяет:

- осуществлять перевод карт и планов в цифровую форму посредством векторизации по растровой подложке, при помощи дигитайзера, ввода значений координат объектов по имеющимся данным или по результатам измерений на местности;

- вводить и редактировать пространственные объекты типа точки, дуги, полигона при помощи дигитайзера, "мыши", клавиатуры, путем ввода координат или импорта из открытых текстовых форматов;

- использовать широкий спектр функций отображения пространственных объектов на экране: изменение масштаба отображения, сдвиг изображения в процессе цифрования текущей дуги, отображение только определенных типов узлов и слоев и т.д.;

- подгружать одновременно до 100 слоев, оперативно менять их статус и атрибуты отображения;

- осуществлять топологическое согласование объектов и создавать корректную многослойную структуру при помощи широкого набора операций: создания линейно-узловой структуры, цифрования общих границ полигонов один раз и сборки полигонов из дуг, захват произвольных частей объектов из одного слоя в другой и т.д.;

- выделять группы объектов в карте или в связанной с ней таблице, удалять, копировать, генерализовать, идентифицировать только выделенные группы;

- осуществлять преобразования цифровых карт из различных картографических проекций в географические координаты и обратно (поддерживается свыше 30 типов проекций);

- осуществлять аффинные, проективные и полиномиальные (2 и 5 степени) преобразования, поворот оси;

- использовать набор функций по идентификации пространственных объектов цифровых карт для связи с базами атрибутивных данных, включая присвоение объектам пользовательских идентификаторов, нахождение объектов, не имеющих таких идентификаторов, или объектов с определенными идентификаторами, генерирование отчета об имеющихся пользовательских идентификаторах и др.;

- подгружать в среду редактора таблицы атрибутивных данных, осуществлять проверку идентификации объектов по табличным данным, при необходимости вводить и редактировать записи таблицы для конкретных объектов карты, показывать текущий объект таблицы на карте или объект, выделенный на карте, – в таблице, осуществлять проверку соответствия карты с таблицей;

- экспортировать и импортировать данные в широко используемые форматы (GEN PC ARC/INFO, MIF/MID MapInfo, VEC IDRISI, DXF AutoCAD).

MapInfo

 

Геоинформационная система MapInfo была разработана в начале 90-х годов фирмой Mapping Information Systems Corporation (USA). На сегодняшний день этот пакет является одним из наиболее популярных пакетов на рынке настольных геоинформационных систем.

Основные достоинства MapInfo:

§ Возможность работать на различных платформах: PC, Macintosh, Sun, HP и др.

§ Возможность создавать приложения, ориентированные на конкретные задачи пользователя и снабженные меню, разработанными специально для этого приложения (наличие встроенного языка программирования MapBasic).

§ Наличие русифицированной версии.

§ Легкость в освоении.

Пользователю пакета MapInfo предоставлен понятный и удобный интерфейс, а картографические преобразования, насколько это возможно, скрыты. Операции, поддерживающие об