Основы ГИС

CSI-MAP

(“КСИ-технология”, www.jmap.rw.ru)

Петербургская компания “КСИ-технология”  представляет интерес в качестве разработчика ГИС, последовательно  идущего в ногу с мировыми тенденциями  разработки программного обеспечения  и, в частности, геоинформационных  систем. Похоже, что это единственная в России фирма, разрабатывающая  ГИС в среде MS Visual C++ 6.0, предназначенная, по мнению специалистов, для разработки серьезных приложений. Ряд продуктов  “КСИ-технологии” написаны на Java. Компания активно работает в области картографических приложений для Интернета (примером является сайт “Петербург. Желтые страницы”, www.yell.ru). У ряда ее продуктов имеются  англоязычные версии. В целом, “КСИ-технология” - безусловно высокопрофессиональная фирма, развивающаяся в русле  общемировых тенденций.

Sinteks ABRIS

(“Трисофт”, www.trisoftrus.com)

ГИС Sinteks ABRIS, первая версия которой  появилась в 1993 г., имеет, несмотря на почти 500 инсталляций в России, трудную  судьбу. Еще три-четыре года назад  компания “Трисофт” проводила активную рекламную кампанию по раскрутке  своего детища, а за последний год, по слухам, не было сделано ни одной  инсталляции продукта. Примечательно, что “Трисофт” - единственная из компаний в приведенном выше списке имеет  домен .com. Кроме того, похоже, что  из всех перечисленных фирм только “Трисофт” всерьез изучала перспективы  выхода на мировой рынок, но, как  сказал ее директор Сергей Сережников, “мы практически свернули работы по развитию Sinteks ABRIS, так как создание полной линейки продуктов, ориентированных  на клиент-серверные архитектуры, сочли  для себя невозможным. Ресурсы, необходимые  для такой разработки, более чем  на порядок превышают те, что нужны  для создания настольной ГИС. У нас  этих ресурсов не было. Российский рынок  геоинформационных систем в принципе не способен окупить такие вложения, а выход на западный рынок ГИС  требует ресурсов еще больших, чем  сама разработка”. Сейчас “Трисофт”  выполняет заказные проекты на продуктах ESRI, но очень хочется верить, что  накопленный технологический опыт вкупе с трезвым видением ситуации принесет свои плоды. Вспомним, что  “отрицательный результат - это тоже результат”, и поверим в то, что  в один прекрасный день мировое ГИС-сообщество узнает, что такое Sinteks ABRIS.

ObjectLand

(“Радом-Т”, www.objectland.ru)

Это самый рекламируемый  в настоящее время ГИС-продукт  и самый любопытный - не в последнюю  очередь потому, что написан он на Visual SmallTalk, языке нетривиальном  и полностью объектном. Считается, правда, что SmallTalk является языком для  прототипирования и высокое быстродействие с его помощью труднодостижимо, но, по утверждению разработчиков ObjectLand, наиболее критичные места системы  написаны на языке Си. Система появилась  в 1993 г. и в настоящее время  работает более чем в трехстах организациях России. Версия под DOS была трехъязычной (русский, английский, испанский  языки), система для Windows существует пока только в русскоязычном варианте. Как сообщил начальник отдела ГИС компании “Радом-Т” Сергей Гитис, работа над поддержкой Oracle 8i Spatial уже  ведется. Необходимо заметить, что “Радом-Т” имеет очень хороший сайт и, что  важно, компания быстро реагирует на запросы пользователей и стремится  их полностью удовлетворить. Здесь  она ни в чем не уступает лучшим компаниям западного образца. Перспективы ObjectLand многообещающи.

Систему ObjectLand сегодня используют более трехсот организаций

В принципе, объективных  причин, мешающих российским ГИС занять достойное место на мировом рынке  геоинформационных систем, нет. А  вот основных причин, почему этого  до сих пор не произошло, по моему  мнению, четыре. Первая из них - это несовершенство российского законодательства, ставящего  на пути желающих продавать софт на Запад, множество препон. Правда, считать  эту причину определяющей нет  никаких оснований - существует много  примеров успеха российских разработок на мировом рынке, а условия для  всех приблизительно одинаковы.

Вторая причина, вплотную примыкающая к первой, - недостаток инвестиций, но эта проблема, как  и несовершенство нашего законодательства, не имеет простого решения, и ждать, пока произойдет чудо и деньги на разработку начнут сыпаться как манна небесная, не приходится. Тем не менее пример того, когда именно отсутствие достаточных  средств становилось барьером на пути к мировому рынку ГИС, уже  есть.

Третья причина - отсутствие продуманной бизнес-стратегии, направленной на выявление и последующее удовлетворение потребностей рынка. Так, например, разработка ГИС общего назначения не является, по моему убеждению, самым эффективным  путем, за исключением ситуации, когда  система обладает выдающимися характеристиками, поскольку конкурировать на мировом  рынке, например, с ArcView GIS - задача явно не из легких. Четвертая причина - зачастую неадекватный и несовременный подход к проектированию программных продуктов. Как выяснилось, ни один из опрошенных мною производителей не использовал  пакеты объектно-ориентированного дизайна, к примеру чрезвычайно популярный Rational Rose. Таким образом, современный  стандарт на разработку программного обеспечения в объектно-ориентированном  стиле, включающий в себя этапы бизнес-анализа, системного анализа, архитектурного проектирования, реализации и тестирования, пока не используется в полном объеме, что отрицательно сказывается на результате.

К сожалению, сегодня статьи о геоинформатике в России многие крупнейшие мировые специализированные издания часто возвращают с комментариями  в стиле “ситуация в России нас не интересует”. Тем не менее  я верю, что время, когда российские ГИС будут заметны на мировом  рынке, не за горами, поскольку наши специалисты мало кому уступают в  этой области.

6.Внедрение ГеоИнформационной  Системы (ГИС)

в ОАО «Леноблгаз»

Мы живем в век компьютерных технологий, поэтому все, чем мы занимаемся или над чем мы работаем, так  или иначе, связано с компьютерами. Очевидно, что такая жизненно-важная отрасль как газораспределение  не может существовать без компьютеризации, что значительно облегчает и  упрощает не только работу, но и существование  всей системы в целом.

Что такое ГИС? Однозначно,  краткое определение этому явлению  дать достаточно сложно. Географическая информационная система (ГИС) - это возможность  нового взгляда на окружающий нас  мир. Если обойтись без обобщений  и образов, то ГИС - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, также событий, происходящих на территории охвата объектов. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта.

Из этого определения  становится понятно, что ГИС это  технология компьютерного картирования и анализа объектов. В частности, при применении к газораспределительным  сетям, это можно объяснить как  нанесение объектов (таких как  газопроводы, ГРП (ШРП), ЭХЗ, краны, задвижки на газопроводе и т.д.) существующей системы газоснабжения в электронном  виде на электронную карту. Для чего это нужно?

Сейчас информация обо  всех существующих газопроводах и сооружений на них, находится на бумажном носителе, что значительно увеличивает  время получение данной информации, а при постоянной работе ведет  и к физическому старению и  последующей невозможности работы с материалами. Так же вся исполнительная документация существует в одном  экземпляре в архиве ПТО того района, который эксплуатирует данные объекты, что увеличивает время работы при обращении к данным, содержащимися в паспорте, с нескольких подразделений.

В рамках внедрения ГИС, реализовываются  такие важные задачи как инвентаризация, регистрация прав собственности, подготовка топографической основы для нанесения  существующей системы газоснабжения. При занесении существующей системы  газоснабжения будет произведена  полная паспортизация объектов, вплоть до прикреплении фотографического изображения  объектов (например линия редуцирования  ГРП и т.д.). Что позволит упростить  решение многих задач, таких как  гидравлический расчет при проектировании новых сетей и реконструкции  существующих, так же для проведения различного рода анализов, оценок и  т.д. и т.п.

Так же, что нельзя не отметить (из личного опыта), паспортизация  системы газоснабжения позволит работникам ПТО минимизировать временные  и трудовые затраты для подготовки всевозможных отчетов, количество которых  в последнее время значительно  увеличилось.

Во внедряемой ГИС, существует отдельный модуль приема и учета  аварийных заявок, и что не маловажно, схема локализации возможной  аварии. Т.е. при возникновении аварии, диспетчер сразу будет видеть количество отключенных абонентов, и что не маловажно, как это  число минимизировать.

Работа по внедрению ГИС  в ОАО «Леноблгаз» состоит  из нескольких этапов:

- аэрофотосъемка местности,  где находятся объекты системы  газораспределения;

- векторизация материалов, получение ортофотопланов;

- топографические работы  на местности, на существующих  объектах системы газораспределения;

- обработка материалов  и перенос их в электронный  вид;

- паспортизация всех существующих  объектов системы газораспределения.

- создание единой базы  данных.

В ОАО «Леноблгаз» подложкой  в ГИС являются ортофотопланы (изображение  №1, №2),

 

которые в дальнейшем оцифровываются  в местной системе координат, и на эту топ.основу слоями наносятся  все необходимые объекты: это  объекты газораспределительной  сети (изображение №3),

 дороги, здания и строения, теплосети и т.д.(изображение №4),

обзорный вид на карте  масштаба 1:100 000 (1 см=1км) в одном окне (изображение №5)

 пример с пересечением  смежных коммуникаций (изображение  №6, №7).

Очень сложный вопрос при  реализации данной работы – создание базы данных. В связи с тем, что  работниками ПТО являются люди с  большим опытом работы в газовом  хозяйстве, но при этом, к сожалению, не очень хорошо знакомыми с современным  компьютерными программами в  ОАО «Леноблгаз» принято решение  по выделению дополнительной штатной  единицы в каждом ПТО структурных  подразделений, на которые производится отбор молодых специалистов для  заполнения и последующей работы с базами данных  и последующего их роста в виде специалистов ПТО  и газового хозяйства в целом. Тем самым соблюдается преемственность  и передача знаний от опытных сотрудников  к молодым специалистам. Структуру  создания системы АРМов и передачи информации (одной вертикальной ветви) можно увидеть на (изображение  №8).

 На данном изображении  представлена схема заполнения  и последующего использования  баз данных.

Реализация объединения  сетей в электронном виде и  данных паспортизации, а так же дальнейшего  использования баз данных ГИС  осуществляется с помощью программного комплекса «СФЕРА» (изображение №9, №10).

 

Хочется так же обратить внимание, что данная система полностью  совместима с реализуемой в ОАО  «Леноблгаз» программой по оснащению  ГРП и систем ЭХЗ системой телеметрии и телемеханики.     7. История развития ГИС в Западной Европе

Ситуация с компьютерным картографированием в Европе имела определенные отличия, которые привели к тому, что  Европа в процессе разработки ГИС  шла своим путем.

Дело в том, что практически  каждая из европейских стран имеет  собственное национальное картографическое агентство. Таким образом, около 30 организаций  производят в Европе карты масштаба 1:25 ООО и выше в то время как  в США таких организаций всего  две — гражданская US Geological Survey и военная Defense Mapping Agency. Кроме того, национальные картографические агентства европейских стран имели больше обязанностей и занимались и кадастрами, и земельными информационными системами - т. е. делали ту часть работы, которую в США производили университеты или частные кампании. Некоторые из европейских агентств начали эксперименты с компьютеризированными базами данных кадастра (например, в Швеции и Австрии) очень рано. Довольно успешно осваивали новые технологии Ordnance Survey в Англии, IGN во Франции и национальное картографическое агентство Германии. Были и другие первопроходцы. Увы, бурный расцвет так и не наступил.Одновременно с ESRI и Intergraph были основаны английская Ferranti и швейцарская Contraves (чуть позже к ним примкнули норвежская Koninglike Wappenfabriek и немецкая Messerschmidt-Boelkow-Bluehm). Ferranti предлагала геоинформационную систему для кадастрового картографирования в конце 70-х годов, но вскоре исчезла с рынка. FIo4eMy она прекратила разработки? Все еще нет ответа на этот вопрос.

Многое можно почерпнуть из сборников  докладов на ранних ГИС- конференциях. Изыскательские компании, например Wild и Kern (которая позже объединилась с Leica), занялись ГИС под влиянием успешного проекта в Базеле. Компании шли различными путями — одна из них адаптировала американские продукты для европейского рынка, вторая разрабатывала собственный продукт. Siemens, Laser-Scan (недавно отметившая тридцатилетие) и Smallworld — европейские компании, основанные в годы возникновения ГИС и до сих пор функционирующие. Правда, не сразу вспомнишь, какие именно ГИС предложила каждая из них.

Существует мнение, что многие различия между европейской и американской историями ГИС вызваны, во-первых, разницей в системе образования, а во-вторых, тем, что в создание ГИС по разные стороны Атлантики  оказались вовлечены люди различных  профессий. В Европе (особенно в Германии) это были в основном геодезисты, в США -географы. Программисты играли большую роль на обоих континентах. Кроме того, на развитие ГИС повлиял старый добрый европейский консерватизм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.заключение

Геоинформационные системы (ГИС) в настоящее время широко применяются во всем мире и России во многих областях знаний и промышленности.Перспективы использования ГИС при проектировании и эксплуатации многоассорти-ментных малотоннажных химических производств. Для решения большинства задач решаемых в этой области знаний необходимо создание единого информационного про-странства, включающего связанные графические (пространственные) и описательные (атрибутивные) компоненты. Атрибутами графических объектов (аппаратов, трубопро-водов, цехов и т.п.) могут выступать не только их характеристики, но и их детальные чертежи, схемы и т.п. Широкий круг задач, как для проектировщиков, так и для экс-плуатационников требует проведения специальных расчетов, моделирующих: техноло-гические процессы в аппаратах технологических схем; транспорт продуктов и других веществ по трубопроводам; распространение вредных примесей в компонентах окру-жающей среды (атмосфере, поверхностных природных водоемов и т.п.) района разме-щения производств. Задачи анализа эффективности эксплуатации производств, плани-рования развития требуют учета очень многих характеристик окружающей среды, а также знания социально-демографической, промышленной, градостроительной, эконо-мической ситуации района их размещения. Для их решения необходимо использование информационной базы данных, картографическое представление данных и изучение ме-тодами геоинформатики пространственно-временных связей явлений, процессов и дей-ствий субъектов рынка. Эти задачи также целесообразно решать с использованием под-ходов ГИС-технологий. Также целесообразно использование ГИС при планировании распределения сель-скохозяйственных угодий, проведения ирригационных работ, в лесном хозяйстве, в коммерческих и государственных организациях, где они могут улучшить механизм при-нятия решений через использование пространственной информации. Возможности про-странственного представления и анализа информации дают стратегическое преимуще-ство многим специалистам в отделах планирования, логистики, маркетинга, работы с клиентами, предоставления услуг и т. д. 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 взаимо-действие 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.