Оценка характеристик ГИС

Введение 
 

     Геоинформационная  система - предназначена для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов и многое другое.

     Первые  географические информационные системы  разработаны в 50–60-х годах, первоначально в гражданском секторе. В 70–80-х годах развилась сильная и активная ГИС-индустрия с явным лидерством США.

     Бюро  переписи США. Бюро переписи США - одна из организаций, сыгравших ключевую роль в развитии геоинформационных  систем, - в конце 60-х годов оно  разработало формат GBF-DIME (Geographic Base File, Dual Independent Map Encoding). В этом формате впервые была реализована схема определения пространственных отношений между объектами, называемая топологией, которая описывает, как линейные объекты на карте соединены между собой, какие площадные объекты граничат друг с другом, а какие объекты состоят из смежных элементов. Впервые были пронумерованы узловые точки, присвоены идентификаторы площадям по разные стороны линий. Это и стало революционным нововведением. Формат GBF-DIME позже трансформировался в TIGER. Общемировой объем продаж в области ГИС оценивается в 2 млрд. долл. в год.

     В наши дни, в век компьютерных технологий, компьютеры используются везде и  охватывают все сферы жизни человека, что намного упрощают нам работу.

     Сегодня важно уметь работать с имеющейся  информацией. Методы работы с данными  постоянно совершенствуются, и теперь уже привычно видеть документы, таблицы, графики, чертежи и картинки на экране компьютера.

       Области применения геоинформационных технологий:

     1)Управление земельными ресурсами, земельные кадастры. Для решения проблем, имеющих пространственную привязку, и начали создавать ГИС. Типичные задачи - это составление кадастров, классификационных карт, определение площадей участков и границ между ними и многое другое.  

     2) 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.

     3) 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.

     4) 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.

     5) 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.

     6) 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.

     7) 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.

     8) Военное дело. Решение широкого круга задач, связанных с расчетом зон видимости, оптимальных маршрутов движения по пересеченной местности с учетом противодействия.

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

     Структура ГИС:

     1) Данные (пространственные данные):  позиционные (географические): местоположение объекта на земной поверхности, его координаты в выбранной системе координат;

     2) непозиционные (атрибутивные, или метаданные) - описательные текстовые, электронные документы, данные графического типа, включая фотографии объектов, трехмерные изображения объектов, видеоматериалы и т.д.

     3) позиционные (географические): местоположение объекта на земной поверхности, его координаты в выбранной системе координат;

     4)Аппаратное обеспечение (ЭВМ, компьютерные сети, накопители, сканеры, дигитайзеры и т. д.);

     5) Программное обеспечение (ОС, приложение и надстройки к нему); • Технологии (методы, порядок действий и т. д.);

       6)Операторы, администраторы, пользователи.

     Географические  информационные системы подразделяются на несколько типов, определяемых их задачами и характером используемой информации: 

     по  проблемной ориентации;

     по  предметной(объектной) специализации;

     по  территориальному охвату.

     ГИС-технологии хорошо удовлетворяют потребности  многих секторов рынка, в том числе  и в области инженерных сетей. Они активно используются уже  длительное время, но в первую очередь  в системах сбора данных о состоянии  сетевых объектов в поле и в приложениях, где рассматривались не только сети сами по себе, но их взаимодействие с окружением, средой. C появлением объектно-реляционных моделей данных в ГИС намечается быстрый прогресс в моделирования динамических сетей, и они будут хорошо интегрироваться с корпоративными базами данных. В чуть более дальней пер-спективе от применения объектно-реляционной модели можно ожидать прогресса в та-ких наболевших вопросах, как взаимоувязка длинных и коротких транзакций и автома-тическая схематизация сетевых моделей. Применение ГИС технологий сможет ускорить процесс обработки информации практически во всех отраслях народного хозяйства, свя-занных с использованием географических данных.

     В наши дни на российском рынке существуют и российские геоинформационные системы, вот некоторые из них из наиболее успешных проектов:

     - GeoDraw/ГеоГраф

     - ИнГЕО Интегро”

     - Панорама

     - Парк

     - CSI-MAP

     - Sinteks ABRIS

     - Object Land

     Кроме указанных мною геоинформационных  систем, в России есть более пятнадцати компаний, которые занимаются разработкой геоинформационных систем.

     На  данный момент российские ГИС не занимают лидирующие места на рынке геоинформационных  систем, на мой взгляд, существует несколько причин:

     - недостаток инвестиций

     -отсутствие продуманной бизнес-стратегии, направленной на выявление и последующее удовлетворение потребностей рынка

     - зачастую неадекватный и несовременный подход к проектированию программных продуктов.

     В данной работе мною будут рассмотрены  следующие геоинформационные системы  :

     -ГИС  Object Land

     -

     Основной  целью моей работы является, оценка характеристик геоинформационных  систем в следующих критериях:

     -Описание  и характеристики

     -Основные  возможности

     -Ценовые  критерии

 

      1.Гис Object Land

 
 

     1.1 Описание и характеристики 

     Разработка  ГИС "ObjectLand" проводилась с 1993 года в рамках научно-исследовательской тематики, связанной с разработкой архитектуры объектно-ориентированных баз данных.

     ГИС Object Land обрабатывает данные, организованные в виде геоинформационной базы данных, основными компонентами ГБД являются карты, темы, таблицы, выборки, макеты, список пользователей и библиотека стилей. Каждый из предложенных компонентов имеет достаточно сложную структуру. ObjectLand работает на персональном компьютере, удовлетворяющем обычным требованиям. При работе ObjectLand пользователю всегда предоставлена справочная информация, оpганизованная в виде гипертекста.

     ГБД работают различные категории пользователей, ГИС "ObjectLand" обеспечивает механизм разграничения доступа пользователей  к различным компонентам ГБД. Описания пользователей, их права доступа к различным компонентам ГБД, а также их возможности по делегированию своих прав также являются одним из компонентов ГБД.

     -Аналитические операции над пространственными данными

     -Аналитические операции над пространственными данными можно разделить на следующие категории: получение тематических (пользовательских) представлении базовых карт, хранящихся в ГБД; поиск и выделение объектов на карте, удовлетворяющих заданным критериям; получение пространственных оценок на группах объектов, выделенных согласно некоторому критерию. Рассмотрим как данные операции реализуются в рамках ГИС "ObjectLand".

     -ГИС ObjectLand предоставляет пользователю возможность манипулирования видимостью и порядком отображения слоев, а ещё пользователь может управлять видимостью и стилями отображения типов объектов входящих в слой. Данный механизм позволяет строить на основе единственной базовой карты произвольное множество ее пользовательских представлений.

     -ГИС позволяет сохранять (каталогизировать) в ГБД полученные данным способом пользовательские представления карты. Такие пользовательские представления называются видами и являются одним из компонентов ГБД; ГИС обеспечивает доступ к видам, автоматически синхронизируя их с изменением объектов в базовых картах.

     Учитывая  наличие механизма разграничения  доступа, администратор ГИС-проекта  может для определенных категорий  пользователей ограничить или полностью  запретить доступ к картам, оставляя возможность работы с ограниченным набором видов.

     Ранее говорилось, что на уровне описания типов объектов, входящих в слой, описывается набор таблиц, содержащих атрибутивную информацию, описывающую объекты карты данного типа. Другими словами объект данного типа может быть связан с записями таблиц, определенных в схеме связей типа объекта. ГИС поддерживает два режима связывания объекта с записями таблиц:

     Уникальный. Объект может быть связан с единственной записью таблицы. ГИС поддерживает контроль уникальности связи.

     Множественный. Объект может быть связан с произвольным количеством записей.

     Наличие связей объекта с записями таблиц позволяет получать атрибутивную информацию, связанную с объектом и осуществлять поиск объекта по связанным с  ним записям.

     С другой стороны, наличие связей позволяет организовывать выделение объектов карты обладающих теми или иными значениями связанной с ними табличной информации. Средство выделения объектов в ГИС "ObjectLand" реализуется с помощью фильтров. Фильтр содержит критерий селекции в связанных с типом таблицах и информацию о выделении объектов на карте - путем управления их видимостью и стилями отображения. Задание критерия фильтра осуществляется теми же средствами что и задание критерия поиска в таблицах. Фильтр является одной из составляющих вида и также может подвергаться каталогизации в ГБД.

     Помимо  критерия фильтра, основанного на значениях  атрибутивных данных, критерий может  содержать и пространственные ограничения  на выделяемые объекты. К таким ограничениям можно отнести:

     Полное  или частичное попадание объекта  в выделенную область.

     Полное  или частичное попадание объекта  в буферную область, построенную  на основе заданных объектов карты.

     Расположение  объекта на определенном расстоянии от заданной области.