Исследование геоинформационных систем на примере ГИС «ИНГЕО»

     1.7  Основные этапы создания ГИС

     Процесс создания Геоинформационных Систем состоит из следующих этапов:

1. Подготовка  топоосновы обычно включает следующие этапы:

• сканирование бумажных карт (оригинала топоосновы) или импорт картографических материалов, уже существующих в электронном виде;

• "склеивание" фрагментов в единую карту;
• оцифровка карты и экспорт ее в СУБГРАФ;
• корректировка карты – ручная или по цифровым данным топосъемки, с зачисткой погрешностей сканирования;
• создание навигаторов – уменьшенных копий карты, решающих проблему масштабирования;

     Подготовка  растровой топоосновы может производиться любым графическим редактором, но сами мы обычно используем графический редактор СУБГРАФ, позволяющим работать с изображениями практически неограниченного размера на компьютерах стандартной конфигурации.

     На  рисунке 3 изображен результат подготовки топоосновы.  

 

Рисунок 3 – подготовка топоосновы

2. Подготовка  векторных слоев:

Процесс векторизации включает следующие этапы:

• формирование библиотек примитивов и условных знаков для создания узлов и сложных линий;
• формирование описаний типов узлов и линий для векторных слоев. Описание типа узла или линии включает в себя такие атрибуты, как пользовательское название, атрибуты визуализации, список внешних задач;
• собственно формирование векторных слоев путем оцифровки растровой топоосновы или импорта информации из других редакторов;

     Особенностью  векторного графического редактора  является хранение сетевой топологии, что позволяет решать такие задачи, как поиск оптимального пути проезда  по городу или теплогидравлический расчет сети.

     Векторный редактор позволяет создавать схемы  самых различных сетей: водопровод, тепловые сети, газоснабжение, электрические  сети и др. На рисунке 4 изображен результат подготовки векторной основы.  

 

Рисунок 4 – Подготовка векторной основы 

     Каждому объекту векторного слоя может соответствовать  своя семантическая информация (набор  паспортов, схем и т.п.). Ввод семантики  может производиться как при  создании векторного слоя, так и  в автономном режиме. Кроме того, могут быть использованы существующие у заказчика базы данных.

3. Подготовка ГИС для конечного пользователя:

     Конечной  задачей разработанной технологии является формирование доброжелательной информационной среды для пользователя.

     Пилотная  информационно-картографическая среда  формируется уже на первых этапах работы (параллельно с подготовкой  карты) и модифицируется в процессе опытной эксплуатации в соответствии с уточняющимися требованиями. Таким  образом, к моменту окончания  подготовки карты заказчик имеет  не "мертвую" картографию, малопригодную  для конечного пользователя, а  относительно обкатанную информационную систему, обладающую к тому же свойством  интегрировать в себя любую другую информацию, даже не связанную напрямую с картографией.  
 

1.8 Области применения ГИС  

     Управление  земельными ресурсами, земельные кадастры. Для решения проблем, имеющих пространственную привязку и начали создавать ГИС. Типичные задачи — составление кадастров, классификационных карт, определение площадей участков и границ между ними и т. д.

     Инвентаризация, учет, планирование размещения объектов распределенной производственной инфраструктуры и управление ими. Например, нефтегазодобывающие  компании или компании, управляющие  энергетической сетью, системой бензоколонок, магазинов и т. п.

     Проектирование, инженерные изыскания, планировка в  строительстве, архитектуре. Такие  ГИС позволяют решать полный комплекс задач по развитию территории, оптимизации  инфраструктуры строящегося района, требующегося количества техники, сил  и средств.

     Тематическое  картографирование.

     Управление  наземным, воздушным и водным транспортом. ГИС позволяет решать задачи управления движущимися объектами при условии  выполнения заданной системы отношений  между ними и неподвижными объектами. В любой момент можно узнать, где  находится транспортное средство, рассчитать загрузку, оптимальную траекторию движения, время прибытия и т. п.

     Управление  природными ресурсами, природоохранная  деятельность и экология. ГИС помогает определить текущее состояние и  запасы наблюдаемых ресурсов, моделирует процессы в природной среде, осуществляет экологический мониторинг местности.

     Геология, минерально-сырьевые ресурсы, горнодобывающая  промышленность. ГИС осуществляет расчеты  запасов полезных ископаемых по результатам  проб (разведочное бурение, пробные  шурфы) при известной модели процесса образования месторождения.

     Чрезвычайные  ситуации. С помощью ГИС производится прогнозирование чрезвычайных ситуаций (пожаров, наводнений, землетрясений, селей, ураганов), расчет степени потенциальной  опасности и принятие решений  об оказании помощи, расчет требуемого количества сил и средств для ликвидации чрезвычайных ситуаций, расчет оптимальных маршрутов движения к месту бедствия, оценка нанесенного ущерба.

     Военное дело. Решение широкого круга специфических  задач, связанных с расчетом зон  видимости, оптимальных маршрутов  движения по пересеченной местности  с учетом противодействия и т. п.

     Сельское  хозяйство. Прогнозирование урожайности  и увеличения производства сельскохозяйственной продукции, оптимизация ее транспортировки  и сбыта.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 ГИС «ИНГЕО» 

     ГИС — географическая информационная система  — на сегодня уже распространённый инструмент, обеспечивающий решение  стандартного ряда задач при работе с информацией по территориально распределённым системам (город, район, область…), основой которых служит многослойная электронная карта, связанная  с базой данных по изображённым на карте объектам.

     Геоинформационная система (ГИС) использует современные  средства хранения информации, обеспечивает регламентированный доступ, редактирование и ввод новых данных. В настоящее время в России ГИС работают в ряде городов, при этом используется, как импортное, так и отечественное программное обеспечение.

     ГИС «ИнГЕО» разработана в г. Уфе. Сейчас в г.Уфе введена в эксплуатацию первая очередь общегородской Муниципальной информационной системы. В России ГИС «ИнГЕО» применяется во многих городах и областях (Самара, Братск, Екатеринбург, Оренбург, Челябинская область, Башкирия и т.д., всего более 300 предприятий).

     ГИС «ИнГЕО» позволяет создавать топологически корректные цифровые карты, обеспечивает регламентированный доступ к единым информационно-картографическим данным. Информация системы размещается на одном центральном компьютере-сервере, подключённом к компьютерной сети, либо на нескольких серверах, с обеспечением корректного обмена обновлёнными данными.

     Наглядно  геоинформационная система представлена на рисунке 5. 
 

 

Рисунок 5 - ГИС «ИнГЕО» 

Основные  преимущества ГИС  «ИнГЕО» 

1. система в  архитектуре клиент\сервер;
2. система, имеющая самую развитую систему санкционированного доступа к картографической информации среди всех других ГИС;
3. система, в которой пользователь сам может конструировать библиотеки любых векторных символов, линий, заливок и проч. без малейших ограничений;
4. наиболее эффективная ГИС для создания топопланов М1:10 000 - М1:500;
5. система, поддерживающая все возможные виды топологических отношений;
6. наиболее открытая среди других ГИС: API для связи с внешними программами (COM\DCOM\OLE Automation), встроенные VBscript и Javascript, импорт\экспорт во внешние форматы MIF\MID, DXF, Shape, IDF;
7. единственная система, с помощью которой можно организовать согласованное создание карт несколькими отдаленными организациями, не связанными каналами связи;
8. единственная система, которая обеспечивает защиту растров от несанкционированного копирования пользователями;
9. система, к которой не нужно приибретать ещё какие-либо функциональные модули, например, для растеризации и печати карт;
10. это единственная ГИС, к которой имеется развитая инструментальная система в технологии Internet\Intranet, с помощью которой пользователь может самостоятельно строить сложнейшие реляционные таблицы семантических данных картографических объектов;
11. средства публикации карт в интернет с возможностью запроса данных по объектам;

система, которая имеет мощную кадастровую  надстройку - систему «Имущество»  и систему «Мониторинг»;

12. это единственная отечественная ГИС, которая успешно конкурирует с западными продуктами;
13. лицензия ГИС «ИнГЕО» на предприятие без ограничения числа рабочих мест стоит меньше 1 рабочего места аналогичных импортных ГИС.

     Таким образом, ГИС «ИнГЕО» обоснованно претендует на лидерство среди инструментальных геоинформационных систем в задачах создания информационно-картографических систем масштаба города (М 1:10 000 - 1:500) для Администраций городов, включая Управления архитектуры и градостроительства, а так же инженерных муниципальных предприятий, таких как «Водоканал», «Теплосеть», «Электросеть», «Электросвязь» и т.п. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение 

     На  сегодняшний день Геоинформационные  технологии постепенно завоевывают  Российский рынок. Создание земельного кадастра позволит на основе его карт, строить другие, предметно ориентированные карты и дополнять их соответствующим атрибутивным наполнением. Для создания ГИС требуется объединение усилий всех заинтересованных сторон, это необходимо для создания информационного контента баз данных, постоянного поддержания его актуальности и соответствия действительности. Также необходима финансовая и законодательная поддержка со стороны государства, ввиду высокой дороговизны ГИС проектов.

     Основным  назначением ГИС следует считать  формирование знаний о процессах  и явлениях на земной поверхности  и применение этих знаний для решения  практических задач во всех сферах человеческой деятельности.

Подводя итог, следует констатировать, что  ГИС в настоящее время представляют собой современный тип интегрированной  информационной системы, применяемой  в разных направлениях. Она отвечает требованиям глобальной информатизацией  общества. ГИС является системой способствующей решению управленческих и экономических  задач на основе средств и методов  информатизации, т.е. способствующей процессу информатизации общества в интересах  прогресса.

     ГИС как система и ее методология  совершенствуются и развиваются, ее развитие осуществляется в следующих  направлениях: развитие теории и практики информационных систем, изучение и обобщение опыта работы с пространственными данными, исследование и разработка концепций создания системы пространственно-временных моделей, совершенствование технологии автоматизированного изготовления электронных и цифровых карт, разработки технологий визуальной обработки данных, разработки методов поддержки принятия решений на основе интегрированной пространственной информации, интеллектуализации ГИС.