Podívejme se na některé problémy ve fázi kódování software.

Program (program, rutina) – posloupnost příkazů a dat k nim, které jsou určeny k ovládání konkrétních komponent systému zpracování dat za účelem implementace konkrétního algoritmu.

Software (software) – soubor systémových programů a programové dokumenty nezbytné pro provoz těchto programů. Existuje systémový a aplikační software.

Systémový software zahrnuje programy nutné pro koordinaci chodu celého výpočetního komplexu při řešení různých problémů i při vývoji nových programů.

Aplikační software je vyvíjen a používán k řešení specifických problémů uživatelů počítačů.

Software GIS podporuje jednu nebo druhou sadu funkčnost GIS a zahrnuje specializované softwarové nástroje, jako jsou:

Univerzální plně vybavený GIS (plný GIS);

Instrumentální GIS (softwarové nástroje GIS);

Vizualizátory map (prohlížeč map);

Prohlížeče map;

Nástroje pro stolní mapování;

Informační a referenční systémy (help-desk systém).

Kromě toho existují speciální softwarové nástroje, které slouží jednotlivcům funkční skupiny:

Převádění formátů;

Digitalizace;

Vektorizace;

Tvorba a zpracování digitálních modelů terénu;

Interakce se satelitními pozičními systémy.

Softwarový balík GIS může obsahovat samostatné funkční moduly, které se kupují a používají v sadě, která poskytuje řešení problémů.

V kombinaci se softwarem GIS se používají: softwarových produktů Jak:

balíčky pro stolní publikování (Adobe Page Maker, Quark Xpress, Adobe InDesign);

Balíčky Statistická analýza(Statistica);

Systémy pro správu databází (MS Access, Oracle, DBase);

Počítačem podporované konstrukční systémy (AutoCAD);

Tabulky (MS Excel);

Nástroje pro digitální zpracování obrazu (Adobe Photoshop).

Software pro vývoj GIS lze rozdělit do tří skupin:

1. Systémy s široké možnosti včetně zadávání dat, ukládání, komplexních dotazů, prostorové analýzy, výstupu dat. Takové systémy mají své vlastní programovací jazyky, které umožňují expanzi tento systém uživatelské funkce (ArcInfo). Vývoj takového systému lze srovnat s vývojem konvenčních programů pro konkrétní operační systém. Pouze v tomto případě bude instrumentální GIS plnit roli operačního systému a rolí programu budou nové funkce vývojářů, kterými bude tento GIS doplněn.

2. Softwarové komponenty nebo knihovny, které obsahují řadu užitečné funkce(MapObjects, GeoConstructor). Pomocí těchto funkcí a softwaru ze třetí skupiny mohou vývojáři vytvářet nový systém, který bude fungovat v operačním systému, pro který byl vyvinut.

3. Prostředí pro vývoj softwaru v různých programovacích jazycích (C++, Basic, Delphi). Pomocí nich může vývojář přesunout část práce v novém systému na softwarové komponenty a knihovny z druhé skupiny nebo může vytvořit zcela nový systém bez použití dalších pomocných nástrojů.

MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ A VĚDY

RUSKÁ FEDERACE

SOČI INSTITUT

státní vzdělávací instituce

vyšší odborné vzdělání

" UNIVERZITA PŘÁTELSTVÍ RUSKÝCH LIDŮ"

KATEDRA FYZIOLOGIE

ABSTRAKT O GIS

K TÉMATU „SOFTWARE GIS“

Dokončeno:

Student 2. ročníku OFO

skupina R-13 _________ Safronov E.A.

(podpis)

Vědecký poradce:

Osel. _________ Vasilkovskaja O.V.

(podpis)

Soči, 2015

Software geografických informačních systémů.

1. Obecná charakteristika

Softwarové nástroje GIS jsou souborem více či méně integrovaných softwarových modulů, které zajišťují implementaci základních funkcí GIS. Obecně lze rozlišit šest základních modulů:

1) zadávání a ověřování údajů,

2) ukládání a manipulaci s daty,

3) transformace souřadnicových systémů a transformace mapových projekcí,

4) analýza a modelování,

5) výstup a prezentace dat,

6) interakce s uživatelem.

Vzhledem k široké škále a velmi specifickým vlastnostem implementovaných funkcí tvoří software geografických informačních systémů v současnosti součást globálního softwarového trhu. Existuje poměrně velké množství komerčních softwarových balíků GIS, které umožňují vývoj geografických informačních systémů se specifickou funkčností pro konkrétní území. Počet takovýchto GIS balíčků dosahuje mnoha desítek. Pokud však mluvíme o nejznámějších a nejrozšířenějších komerčních GIS balících, jejich počet může být omezen na deset až patnáct.

Podle výsledků výzkumu společnosti PC GIS Company Datatech (USA), která analyzuje globální trh GIS, první místo v žebříčku softwarových produktů GIS v posledních letech obsadil balíček MAPINFO vyvinutý společností Mapping Information Systems Corporation ( USA) a má asi 150 000 uživatelů po celém světě. Mezi nejoblíbenější patří také balíček ARC/INFO GIS vyvinutý California Environmental Research Institute (ESRI) a balíček pro geografickou analýzu a zpracování obrazu IDRISI, vytvořený na Clark University (USA). Balíčky ATLAS*GIS od společnosti Strategic Mapping Inc. jsou široce známé. (USA) MGE od INTERGRAPH (USA), SPANS MAP/SPANS GIS od Tydac Technologies Corp. (USA), ILWIS, vyvinutý v Mezinárodním institutu letecké fotografie a geověd (Nizozemsko) SMALLWORLD GIS od Smallworld Mapping Inc. (UK) SYSTEM 9 od Prime Computer-Wild Leitz (USA), SICAD od Siemens Nixdorf (Německo). Jako nutné se jeví zmínit také balíček GIS GEOGRAPH/GEODRAW, vyvinutý v Centru pro výzkum geoinformací Geografického ústavu Ruské akademie věd, který na základě výsledků výzkumu provedeného v roce 1994 v Rusku obsadil třetí místo v r. žebříčku softwarových produktů GIS a také WINGIS rakouské společnosti PROGIS, který se v tomto žebříčku umístil na pátém místě. Pro výzkum životního prostředí je nepochybně zajímavý GIS balíček PC-RASTER, vyvinutý na Geografické fakultě Univerzity v Utrechtu (Nizozemsko) s pokročilými analytickými schopnostmi.

2. Uživatelské rozhraní GIS

V závislosti na typu a účelu GIS má řídicí prostředí (uživatelské rozhraní) obvykle několik úrovní. GIS produkuje "informační produkty" - seznamy, mapy - které jsou později využívány pro rozhodování různých kategorií uživatelů. Koncový uživatel nemusí ve většině případů komunikovat přímo se systémem. Městský systém hlášení například vytváří inventární seznamy, které používají výbory k rozhodování o různých obchodních činnostech. Vedoucí komisí nevědí nic o organizaci městského systému, mají pouze koncepční chápání toho, jaké informace jsou v GIS a jeho funkční možnosti. Správce systému však musí podrobně rozumět tomu, jaké informace jsou v databázi a jaké funkce může GIS vykonávat. Systémový analytik nebo programátor musí mít ještě podrobnější znalosti o funkčních schopnostech konkrétní GIS aplikace. Koncový uživatel obvykle komunikuje se systémem prostřednictvím speciálního operátora, který poskytuje informace o standardních i individuálních požadavcích.

Míra složitosti komunikace mezi uživatelem a GIS je dána především mírou propracovanosti struktury databáze, správnou identifikací objektů v databázi a přítomností křížových odkazů mezi různými skupinami objektů. Získávání jakýchkoli informací z databáze se ve většině případů provádí pomocí speciálních dotazů generovaných explicitně a implicitně. Implicitní dotazy jsou obvykle již softwarově implementovány a zabudovány do různých funkčních bloků systému výrobcem softwaru. Například klepnutí kurzorem myši na prostorový objekt zobrazený na obrazovce spustí „lokační“ vyhledávací algoritmus pro informace o atributech spojených s tímto objektem. Explicitní dotaz zapisuje uživatel (programátor GIS systému) pomocí speciálního programovacího jazyka (obvykle SQL, někdy jazyka speciálně vyvinutého pro daný systém) v textový editor, ale v poslední době se rozšířila dialogová okna pro vytváření dotazů. Takové dotazy lze uložit do speciální knihovny a spustit podle potřeby.

Dotazy se mohou výrazně lišit svým účelem a algoritmy prováděnými během jejich implementace. Jednoduchý požadavek na data se provádí se specifickými identifikátory objektu nebo přesnými umístěními a je často doprovázen indikací

Konkrétní hodnoty objasňujících parametrů. Jiné dotazy vyhledávají objekty, které splňují složitější požadavky. Existuje několik různých typů vyhledávacích dotazů:

1. "Kde je objekt X?" Zde lze specifikovat jak přesné atributy požadovaného objektu, tak určitý rozsah těchto charakteristik. V některých případech lze určit poloměr hledání a sektor vzhledem k centrálnímu bodu, někdy nárazníkové zóně jiného objektu.

2. "Co je to za předmět?" Objekt je identifikován ("vybrán") pomocí dialogového zařízení - myši nebo kurzoru. Systém vrací atributy objektu, jako je adresa ulice, jméno vlastníka, produktivita ropného vrtu, nadmořská výška a

3. „Shrňte vlastnosti objektů ve vzdálenosti X nebo uvnitř/vně určité zóny.“ Kombinace dvou předchozích dotazů a statistických operací. "Jaká trasa je nejlepší?" Určení optimální trasy podle různých kritérií (minimální náklady, minimální vnější dopad, maximální rychlost) mezi těmito dvěma nebo více body.

5. Použití vztahů mezi objekty, jako je hledání základních prvků nebo určování sklonu pro digitální výškové modely.

U většiny GIS aplikací musí systém pracovat v reálném čase: maximální čas povolený pro odezvu je několik sekund. Při dostatečně častém přístupu do systému jsou na prvním místě čistě ergonomické požadavky na uživatelské rozhraní – upřednostnit menu a ikony před textovými příkazy, které jsou zdlouhavé na psaní. Existuje několik typů uživatelských rozhraní:

1. Příkaz, který uživatel zadá na příkazovém řádku, například C >. Uživatel musí dodržovat systémově definovanou syntaxi příkazů s použitím přesných pravidel notace a interpunkce. V některých GIS však může být takových příkazů více než 1000, což je pro nezkušené uživatele velmi nepohodlné. Online nápověda může snížit potřebu znát všechna pravidla a syntaxi, zejména u málo používaných příkazů.

2. Menu. Uživatel vybere položku nabídky odpovědnou za provedení konkrétní funkce. Položka nabídky představuje volbu, která je v danou chvíli jediná dostupná. Důsledky volby lze zobrazit ve speciálním seznamu vedle každé položky. Složité systémy nabídek jsou však únavné používat opakovaně a neposkytují flexibilní příkazy.

3. Piktografická menu. Tato forma nabídky používá symbolické obrázky ke zpřístupnění významu příkazů a zjednodušení ovládání. Uživatel ovládá systém pomocí ikon pro nejběžnější funkce a běžné menu pro ostatní. Mnoho uživatelů lépe rozumí symbolickým systémům a učí se GIS rychleji.

4. Windows. Rozhraní GIS by mělo využívat povahu prostorových dat. Existují dva přirozené způsoby přístupu k prostorovým datům – prostřednictvím prostorových objektů a prostřednictvím jejich vlastností. Moderní složité systémy používají více oken na obrazovce k samostatnému zobrazení textových a grafických dat. Systém Windows umožňuje současné zobrazení několika pohledů na stejnou mapu, například v plném pokrytí a ve zvětšeném obrázku.

5. Jazyk národního rozhraní. Zjevné výhody používání národního jazyka v systémech menu a online nápovědě jsou okamžité. Prudce se zvyšuje jak rychlost osvojení systému, tak úplnost využívání jeho funkcionality. Většina výrobců softwaru GIS v současné době propaguje „upravené“ verze svých produktů na zahraničních národních trzích (standardem je angličtina).

Mnoho GIS shellů kombinuje několik přístupů k organizaci prostředí správy systému a vytváří kombinované rozhraní s běžnou „rozbalovací“ nabídkou a sadou obrázkových bloků nabídek. Někdy se používá dodatečně příkazový řádek a mnoho příkazů je rozpoznáno podle jejich zkrácené formy (první dva nebo tři znaky).

Rozvoj Hardware určuje vývoj dalších typů rozhraní. Dotykové displeje umožní uživateli vybrat objekt nebo zadávat příkazy pouhým dotykem konkrétní oblasti obrazovky prstem nebo speciálním ukazatelem. U některých typů aplikovaných GIS, které pracují s rozsáhlými modely reliéfu, je možné zavést technologie „virtuální reality“ při modelování zemského povrchu a prostorových objektů na něm umístěných: budovy, stromy atd.

Software GIS S pojmem GIS existuje určitá záměna. Toto slovo se obvykle používá k označení následujících kategorií: - specializovaný software; - komplexní systémy, včetně všech typů podpory (metodické, softwarové, technické atd.) vlastní vyvíjeným informačním systémům; - geoinformační databáze pro různé účely na digitálních médiích; a někdy letecké a kosmické fotografie, tematické mapy a obrázky, textové zprávy.

Podívejme se blíže na kategorii „specializovaný software“.

Na základě údajů Asociace pro rozvoj trhu geoinformačních technologií a služeb lze rozlišit několik tříd software, lišících se funkčností a technologickým stupněm zpracování informací: - instrumentální GIS; - prohlížeče GIS; - nástroje pro zpracování dat dálkového průzkumu Země; - vektorizátory rastrových kartografických obrázků; - nástroje prostorového modelování; - referenční a kartografické systémy.

Instrumentální GIS Ve většině případů se jedná o soběstačný balíček obsahující sadu funkcí, které pokrývají všechny fáze technologického řetězce: vstup – zpracování – analýza – výstup výsledků. Nejvýkonnější zástupci této třídy se nazývají "full GIS" (full-featured GIS).

Nejznámějšími představiteli této třídy jsou: - řada ARC/INFO balíčků od ESRI, USA (ARC/INFO, PC ARC/INFO, ArcCAD); - řada balíků od Intergraph, USA; - SMALLWORLD (SmallWorld System, UK); - MapInfo (MapInfo Corporation, USA).

Prohlížeče GIS Jedná se o levné (ve srovnání s plnými GIS), odlehčené balíčky s omezenou možností editace dat, určené především pro vizualizaci a provádění dotazů na databáze (včetně grafických) připravené v instrumentálním prostředí GIS. Většina z nich umožňuje navrhnout a nakreslit mapu. Všichni vývojáři plnohodnotných GIS zpravidla nabízejí také prohlížeče GIS: ArcView1 a 2 (ESRI, USA), WinCAT (Simens Nixdorf, Německo).

Nástroje pro zpracování dat dálkového průzkumu Země Materiály získané v důsledku leteckých a kosmických průzkumů vyžadují rozsáhlé předběžné zpracování, které se provádí pomocí výrobků této třídy.

Hlavní fáze zpracování jsou předběžné (geometrické a jasové korekce, sestavení mozaiky z několika snímků); - tématické - klasifikace, konstrukce digitální model reliéf (DEM), automatický výběr (rozpoznání, dekódování) objektů.

Pro uživatele GIS je hlavní zpracování problematické, v konečném důsledku spojené s interpretací obrazu. Nejznámější zástupci: ERDAS Imagine, ER Mapper, produktová řada Intergraph, TNT Mips.

Vektorizátory rastrových kartografických obrázků Tato třída produktů je spojena se vstupem kartografických dat. Protože hlavní analytická práce v balících GIS je realizována na vektorovém datovém modelu, existuje rozsáhlá skupina úloh pro zpracování naskenovaných rastrových kartografických obrázků. Vektorizéry jsou GIS analogy nejoblíbenější rodiny OCR (FineReader, CuneiForm). V této třídě produktů je mezi ruskými vývojáři boom. Západní řešení jsou neúměrně drahá a jsou založena výhradně na strojích UNIX. Tuzemští vývojáři nabízejí více než 15 různých balíčků fungujících na různé platformy a z hlediska účinnosti použití nejsou horší než zahraniční analogy.

Mezi nimi zaznamenáváme: - SpotLight, Vectory (Consistent Software, Rusko); - Easy Trace (Easy Trace Group, Rusko); - MapEdit (JSC "Resident", Rusko); - AutoVEC (IBS, Rusko).

Nástroje pro prostorové modelování Tyto nástroje jsou určeny k řešení problémů modelování prostorově rozložených parametrů. Mezi tyto úkoly patří: - zpracování výsledků terénních měření; - konstrukce 3-rozměrného modelu reliéfu; - konstrukce modelů hydrografických sítí a identifikace záplavových oblastí; - výpočet přenosu znečištění atd. Zástupci: - produktová řada z Eagle Point, USA; - řada produktů od SOFTDESK, USA.

Referenční a kartografické systémy Jedná se o uzavřené (formátem i přizpůsobením) shelly obsahující jednoduchý dotazovací a zobrazovací mechanismus. Uživatel je zpravidla zbaven možnosti měnit data. Zástupci této třídy GIS balíčků jsou známí širokému okruhu počítačové komunity. Mnozí používali nebo viděli elektronickou mapu Moskvy, které se prodaly tisíce výtisků díky systémům CITY (ERMA International), Model Moskvy (nebo MOM, Nhsoft), M-CITY (Makroplan LLP). Nyní jsou připraveny mapy moskevské oblasti, Petrohradu, Kaliningradu, Ufy a Ruska.

Tato klasifikace přirozeně není „periodickou tabulkou“ v GIS. Některé balíčky spadají do několika tříd, jiné jsou určeny k řešení vysoce specializovaných problémů (měřictví, hydrogeologie atd.).

5. Vyhlídky Průzkum trhu pro technologie GIS přesahuje rámec tohoto článku. Omezím se proto na stručný výčet skutečností, které nám umožňují dojít k závěru, že GIS technologie jsou na hranici masového uplatnění. Seznámení široké veřejnosti s prvky geografických informačních technologií již začalo. Proto jsou široce používané kancelářské balíky (Excel, Lotus 1-2-3, CorelDRAW!) vybaveny moduly GIS. Nový model notebooku od DELLu (a pak od dalších výrobců) bude standardně vybaven GPS přijímačem, potažmo programy pro zobrazení polohy na mapě. Série amerických komerčních startů satelitů začne letos vysoké rozlišení. Během následujících 10 let se plánuje spuštění minimálně 99 (!) systémů tohoto typu. Zobecněné charakteristiky přijatých materiálů: „digitální filmovací zařízení s rozlišením 3 m v panchromatickém a 15 m v režimu 4zónového snímání již v prvních zařízeních a v budoucnu - 0,85 m a lepší „čas pro příjem informací; ze strany spotřebitele se plánuje, že nebude horší než 48 hodin od okamžiku natáčení a v některých systémech bude tato doba asi 15 minut; "Přesnost geolokace lze zvýšit až na 10 cm, tedy na přesnost dostatečnou pro sestavení map v měřítku 1:2000 - 1:5000; "Opakovatelnost těchto průzkumů je cca 24 hodin; "za ceny budou tyto snímky konkurovat leteckému snímkování. Taková dostupnost vysoce přesných snímků velmi připomíná epizodu z filmu "Patriot Games" s Harrisonem Fordem. V sídle CIA s pomocí satelitní systémy, jak říkají, „v přímém přenosu“ sledují operaci na zničení skupiny teroristů, která se provádí na jiném kontinentu.

Jsme na takovou otevřenost připraveni? Opět stojíme před dilematem: buď držet krok s celým civilizovaným světem, nebo na našich režimech nic neměnit (ruské vesmírné průzkumy s rozlišením lepším než 4 m jsou nyní zakázány) a vztyčit novou železnou oponu.

6. Globální polohovací systém – GPS Do 90. let našeho století nevznikl jediný univerzální navigační systém, který by byl prostý vážných nedostatků. Teprve s příchodem systému Global Positioning System (GPS) došlo v této oblasti k dramatickým změnám. Jádro tohoto vysoce komplexního technického systému, který syntetizoval obrovské množství nejdůležitějších vědeckých a technologických výdobytků moderní civilizace, tvoří 24 vesmírných satelitů. GPS skutečně dostojí svému jménu jako globální systém.

V kterémkoli místě na Zemi a v blízkozemském prostoru, kdykoli během dne, poskytuje řešení jakýchkoli problémů vyžadujících určení polohy a parametrů pohybu.

USA vytvořeno GPS systém, která utratila 12 miliard dolarů, a dnes ji udržují v provozuschopném stavu pomocí speciálních pozemních sledovacích stanic, které zajišťují pravidelné zjišťování parametrů pohybu satelitů a korekci palubních informací o jejich vlastních drahách. Nepřetržitým vysíláním rádiových signálů vytvářejí vesmírné satelity „informační pole“ po celé zeměkouli. Signály zachycují speciální GPS přijímače, které vypočítají polohu své antény. Tato funkce je vždy primární v jakémkoli systému založeném na GPS. Koncept GPS je založen na určování vzdálenosti satelitů. To znamená, že souřadnice naší polohy určíme měřením vzdáleností k několika vesmírným satelitům. V tomto případě hrají roli přesných referenčních bodů satelity. V současné době je v provozu satelitní navigační systém NAVSTAR (SNS), nasazený ministerstvem obrany USA a uvedený do provozu v roce 1988. Všechny přijímače, které přijímají signály NAVSTAR SNS, se běžně nazývají přijímače GPS. Navzdory skutečnosti, že provoz této SNA, včetně sítě řídicích stanic, je zajišťován Ministerstvem obrany USA, všechny civilní organizace jej mohou využívat zdarma, avšak pouze s omezením přesnosti určení souřadnic. (tzv. selektivní přístup). To je zajištěno redukcí šumu radionavigačního signálu používaného pro měření. Pro přesná měření se používá speciální diferenciální metoda. Zařízení GPS od většiny západních výrobců nabízejí na ruském trhu různé vládní a četné komerční organizace: Ashtech Inc. (USA), Geotronics AB (Švédsko), Leica AG (Švýcarsko), Magellan (USA), Sercel (Francie), Trimble Navigation Ltd. (USA).

Technologie GPS Poloha objektu na Zemi se vypočítává z naměřené vzdálenosti od vesmírné družice. K určení polohy objektu potřebujete mít výsledky tří měření. Vzdálenost k satelitu je určena měřením doby přenosu rádiového signálu ze satelitu k anténě přijímače GPS. Satelitní zařízení a přijímače generují stejné pseudonáhodné kódy ve stejný čas. Doba průchodu satelitního signálu je určena zpožděním přijatého kódu vzhledem ke stejnému kódu generovanému přijímačem. Základem pro přesné měření vzdálenosti k satelitům je přesné časování, které se na satelitech provádí pomocí atomových hodin. Přijímače nepotřebují přesné hodiny, protože chyby měření jsou kompenzovány dodatečnými trigonometrickými výpočty, které vyžadují měření vzdálenosti ke čtvrtému satelitu.

Aplikace pro GPS Počet aplikací pro nástroje GPS je impozantně velký. Lze je systematizovat podle obsahu hlavních úkolů. Téměř všechny typy GPS přijímačů umožňují: - určení tří aktuálních souřadnic (zeměpisná délka, zeměpisná šířka a nadmořská výška); - určení tří složek rychlosti objektu; - určení přesného času s přesností minimálně 0,1 s; - výpočet skutečného úhlu dráhy objektu; - příjem a zpracování pomocných informací.

Tyto úkoly jsou základní. Rozdíly v třídách přijímačů začínají tam, kde se objevují specifické požadavky spojené s aplikací. Navigace pohybujících se objektů. Poloha objektu je určena s přesností na několik desítek metrů. To je velmi vysoká přesnost pro většinu navigačních úkolů. Kromě obvyklého použití na lodích, letadlech a kosmických lodích se nástroje GPS nyní používají ve sledovacích systémech pro pohyb nákladu vysoké hodnoty, jako jsou vozidla pro přepravu hotovosti (což již bylo implementováno pro jednu velkou ruskou banku) . Měření Země a jejího povrchu. Úkoly územního řízení, propojování a koordinace stavebních projektů, kartografie, dálkový průzkum Země, geofyzika, geologie atd. Nejvýkonnějšími geodetickými nástroji nejsou jednotlivé přijímače, ale celé měřící a výpočetní komplexy. Jsou vybaveny rádiovými komunikačními linkami, externími počítači a programy pro následné zpracování. Zde může přesnost měření dosahovat zlomků centimetru. Informační a měřicí systémy. Jsou postaveny na základě kombinace schopností GPS a dalších technických prostředků, což umožňuje získat nové kvality při řešení starých problémů.

Díky moderní technologii výroby integrovaných obvodů se GPS přijímače brzy stanou tak miniaturními a levnými, že je každý může nosit s sebou, což znamená, že mohou kdykoli určit, kde se nacházejí a „jak se odtud dostat“. GPS přijímač se stane novým „domácím spotřebičem“, tak běžným jako telefon. GPS vám umožňuje „přiřadit“ jedinečnou adresu doslova každému čtverečnímu metru zemského povrchu, což znamená, že se v blízké budoucnosti přestaneme ztrácet a spěchat při hledání požadovaného objektu.

7. Dálkový průzkum Země

Spolu s tradičními kartografickými informacemi tvoří data dálkového průzkumu (RS) informační základ technologií GIS a čím dále, tím více tento zdroj informací dominuje tradičním mapám. Etapa „primitivní akumulace“, která čerpá data z fondů existujících papírových map, skončí v poměrně blízké historické perspektivě. A pak v plné síle vyvstane problém aktualizace map v GIS.

Dálkovým průzkumem Země se rozumí bezkontaktní výzkum, různé druhy střelby z letadel – atmosférické i kosmické, jejichž výsledkem je obraz zemského povrchu v jakémkoli rozsahu (rozsahech) elektromagnetického spektra.

Jaké jsou různé metody natáčení? Vesmírná a letecká fotografie se obvykle rozlišují. Ve skutečnosti mezi nimi z pohledu koncového uživatele není žádný velký ani zásadní rozdíl. Ano, jsou to záběry z různých letadel a z různých výšek. Ale samotné metody fotografování a základy dnešních fotoaparátů mohou být podobné jak pro kosmickou, tak pro leteckou fotografii. Myšlenka ostrého rozdílu mezi vesmírnou a leteckou fotografií se zrodila, když se objevily první dostupné snímky z vesmíru. Byly v malém měřítku, zachycovaly celé oblasti v jednom snímku (což je opravdu nemožné pomocí leteckého snímkování), byly často multispektrální (což tehdy u leteckého snímkování bylo málo obvyklé, i když možné) a nakonec to bylo prostřednictvím satelitních snímků. systémů LANDSAT TM a LANDSAT MSS, že se široké kruhy odborníků poprvé seznámily s digitálními („skenerovými“) snímky. Ano, takové průzkumy vesmíru v malém měřítku jsou jedinečné, protože vám umožňují pokrýt celou oblast a identifikovat takové zobecněné rysy, které při pokusu o jejich opětovné vytvoření z malých fragmentů jednoduše unikají studiu. Naši i zahraniční masoví spotřebitelé prakticky neznali vesmírné snímky s vysokým rozlišením – mluvilo se o nich pouze jako o legendě. Vše na obou stranách bylo čistě vojenské. Pokud jde o snímky z vesmíru, také si všimneme, že většina dnešních vesmírných snímků, a ještě více zítra, jsou snímky ze satelitů (satelitů umělé země), a nikoli z pilotovaných vozidel.

Na základě způsobu záznamu lze snímky rozdělit na analogové a digitální. Analogové systémy jsou dnes téměř výhradně fotografické systémy. Systémy s televizním záznamem existují, ale s výjimkou některých speciálních případů je jejich role zanedbatelná. Ve fotografických systémech se vše děje přibližně stejně jako v běžném fotoaparátu: obraz je zachycen na film, který se po přistání letadla nebo speciální sestupové kapsle vyvolá a naskenuje pro použití ve výpočetní technice. Mezi digitálními zobrazovacími systémy lze rozlišit systémy skenerů, tedy systémy s lineárně uspořádanou sadou fotocitlivých prvků a nějakým systémem snímání obrazu, často opticko-mechanickým, obrazu na tuto linii. Stále rozšířenější jsou také systémy s plochými dvourozměrnými poli fotocitlivých prvků. A i když v druhém případě nedochází ke skutečnému skenování obrazu, jako ve skeneru, takové digitální systémy se někdy tradičně také nazývají skenery. Konečně existují také radarové systémy, které jsou navrženy velmi zvláštním způsobem. Nezpracovaná data přijatá z radaru jsou daleko od obrazu; musí být rekonstruován pomocí komplexního zpracování specifického pro daný typ radaru. Odpovídající software obvykle není distribuován na trhu, ale je majetkem vlastníka a vývojáře střeleckého systému.

Radar je velmi speciální zdroj dat. Na rozdíl od jiných je radar aktivním senzorem. Ta sama „osvětluje“ fotografovanou oblast, takže při radarových průzkumech nezáleží na denní době. Všechny digitální zobrazovací systémy mají oproti fotografickým výhodu v rychlosti získaných dat. V případě vesmírného natáčení jsou totiž vysílány na Zemi rádiovým kanálem a není třeba čekat, až zařízení spotřebuje celou zásobu filmu (a to může být mnoho tisíc snímků) a sestupovou kapsli. je shozen na Zemi, film v něm bude vyvolán a naskenován. Donedávna se ale všeobecně přijímalo, že digitální systémy jsou z hlediska rozlišení obrazu horší než fotografické – dnes už to tak úplně neplatí.

Koncepce geografického informačního systému (GIS)

G Geoinformační systém (GIS) je softwarový a hardwarový komplex, který řeší soubor úloh pro ukládání, zobrazování, aktualizaci a analýzu prostorových a atributových informací o územních objektech. Jednou z hlavních funkcí GIS je tvorba a používání počítačových (elektronických) map, atlasů a dalších kartografických děl (Berlyant, 2001). Základem každého informačního systému jsou data. Data v GIS se dělí na prostorová, sémantická a metadata.

Prostorová data jsou data, která popisují umístění objektu v prostoru. Například souřadnice rohových bodů budovy, reprezentované v místním nebo jakémkoli jiném souřadnicovém systému. Sémantická (atributová) data – data o vlastnostech objektu. Například adresa, katastrální číslo, počet podlaží a další vlastnosti budovy.

Jak GIS funguje?

Každý prostorový objekt odpovídá záznamu v databázi se sadou informací o atributech

GIS ukládá informace jako sadu tematických vrstev, které jsou kombinovány na základě geografické polohy

Tento jednoduchý, ale vysoce flexibilní přístup prokázal svou hodnotu při řešení různých reálných problémů.

otázka 2

Geografické informační technologie jsou moderní oblastí znalostí, která se stále vyvíjí rychlým tempem. V literatuře existuje obrovské množství různých definic GIS:

nejjednodušší: "GIS - počítačový systém, schopný ukládat a používat data popisující území na zemském povrchu“;

poměrně omezené: "GIS je softwarový balík..."

komplexní: „GIS je současně dalekohledem, mikroskopem, počítačem a kopírkou regionální analýzy a syntézy.“

Lze tedy předpokládat, že skutečná definice není tak důležitá jako základní myšlenky, na kterých jsou geografické informační technologie založeny:

· být "geografický"“, obsahuje data a pojmy, které souvisejí s prostorovými distribucemi;

· být "informační"“, vyjadřuje data, myšlenky nebo metody, které obvykle pomáhají při rozhodování;

· být "systémem"“, zahrnuje posloupnost vstupů, procesů a výstupů;

· výše uvedené tři body umožňují pracovat na základě moderních „špičkových technologií“.

GIS- geografický informační systém.

Zeměpisné- zahrnuje práci s prostorovými objekty, jejichž poloha je popsána souřadnicovým systémem, tj. GIS je charakterizován metodami vlastními geografické vědě, která studuje a představuje vzory vlastní přírodním a umělým objektům v geografickém obalu Země . Geografický obal země zahrnuje: lito - , hydro - , bio - , atmosféru - hranice pronikání života.

Informace- jako taková definice neexistuje. Jedná se o soubor dat a znalostí, který je předmětem zpracování a prezentace. Zvláštním typem informací je z pohledu GIS znalost dat určitým způsobem uspořádaných a návod k jejich použití.

Systém- určitý uspořádaný soubor komponent, které tvoří funkční celek. Integrita je univerzální vlastností systému, znamená to, že je k něčemu určen. Účelem GIS je práce s prostorovými informacemi.

Otázka

Vyvíjejí se GIS systémy za účelem řešení vědeckých a aplikovaných problémů při monitorování environmentální situace, racionálního využívání přírodních zdrojů, jakož i pro navrhování infrastruktury, městské a regionální plánování, pro přijímání rychlých opatření v mimořádných situacích atd.

TYPY GIS

GIS lze klasifikovat jako profesionální(pracovní stanice a síťový provoz systému) a typ desktopu (osobní počítače). Kromě toho lze GIS klasifikovat na základě architektonických principů konstrukce. Všechny GIS patří do tří typů architektur:

· ZAVŘENO;

· specializované;

· OTEVŘENO.

Otevřené systémy nelze rozšířit, nemají vestavěné jazyky, neexistuje ustanovení pro psaní aplikací, budou dělat pouze to, co dělají v době nákupu. Většinou uzavřené systémy nedají se vůbec změnit, proto mají nízké ceny a krátký životní cyklus.

Specializované systémy jsou nabízeny společně s knihovnou aplikací a jsou sestaveny ze specifické sady těchto aplikací vyžadovaných uživatelem. Dobrá věc na takových systémech je, že zpočátku vyžadují malou investici, ale pokud potřebujete nové schopnosti, náklady na přidání takového systému mohou být nepředvídatelné.

Otevřené systémy obvykle mají od 70 do 90 % vestavěných funkcí a 10-30 % může uživatel dokončit sám pomocí speciálního aparátu pro tvorbu aplikací. Pod pojmem „otevřené“ systémy se rozumí otevřenost vůči uživateli, snadnost přizpůsobení, rozšíření, změna, přizpůsobení novým formátům, změněná data, komunikace mezi stávajícími aplikacemi. Nákup takového GIS s sebou nese minimální riziko potíží při vývoji řešených úkolů v budoucnu. Otevřené systémy jsou obvykle zpočátku drahé, ale mají dlouhou životnost.

Software GIS

Software GIS obsahuje funkce a nástroje potřebné k ukládání, analýze a vizualizaci geografických (prostorových) informací. Klíčové součásti softwarových produktů jsou: nástroje pro zadávání a manipulaci s geografickými informacemi; systém správy databází (DBMS nebo DBMS); nástroje pro podporu prostorových dotazů, analýzy a vizualizace (zobrazení); grafické uživatelské rozhraní (GUI nebo GUI) pro snadný přístup k nástrojům.

GIS software je rozdělen do pěti hlavních používaných tříd.

První funkčně nejúplnější třída softwaru je instrumentální GIS. Mohou být navrženy pro širokou škálu úkolů: pro organizaci vstupu informací (kartografických i atributových), jejich ukládání (včetně distribuovaných, podpůrných síťová práce), zpracování komplexních požadavků na informace, řešení prostorově analytických problémů (koridory, prostředí, síťové problémy atd.), konstrukce odvozených map a diagramů (překryvné operace) a nakonec příprava na výstup originálních layoutů kartografických a schematických produktů na pevném média . Zpravidla instrumentální podpora GIS pracuje jak s rastrem, tak s vektorové obrázky, mají vestavěnou databázi pro digitální bázi a atributové informace nebo podporují některou z běžných databází pro ukládání atributových informací: Paradox, Access, Oracle atd. Nejrozvinutější produkty mají run time systémy, které umožňují optimalizovat potřebnou funkcionalitu pro a konkrétní úkol a snížení nákladů na replikaci pomáhají systémy vytvořené s jejich pomocí.

Druhá důležitá třída je tzv. prohlížeče GIS, tedy softwarové produkty, které poskytují využití databází vytvořených pomocí instrumentálního GIS. Prohlížeče GIS zpravidla poskytují uživateli (pokud vůbec) extrémně omezené příležitosti doplňování databází. Všechny prohlížeče GIS obsahují nástroje pro dotazování databází, které provádějí operace umisťování a přibližování kartografických obrázků. Diváci samozřejmě vždy vstupují nedílná součást do středních a velkých projektů, což vám umožní ušetřit náklady na vytváření některých úloh, které nemají práva k doplňování databáze.

Třetí třída- Jedná se o referenční kartografické systémy (RSS). Kombinují ukládání a většinu možných typů vizualizace prostorově distribuovaných informací, obsahují dotazovací mechanismy na kartografické a atributové informace, ale zároveň výrazně omezují možnost uživatele doplňovat vestavěné databáze. Jejich aktualizace (aktualizace) je cyklická a obvykle ji za příplatek provádí dodavatel SCS.

Čtvrtý ročník software - nástroje pro prostorové modelování. Jejich úkolem je modelovat prostorové rozložení různých parametrů (reliéf, zóny znečištění životního prostředí, oblasti záplav při výstavbě přehrad a další). Spoléhají na nástroje pro práci s maticovými daty a jsou vybaveny pokročilými vizualizačními nástroji. Typické je mít nástroje, které umožňují provádět širokou škálu výpočtů s prostorovými daty (sčítání, násobení, výpočet derivací a další operace).

Pátá třída, kde Stojí za to věnovat pozornost - toto speciální prostředky zpracování a dekódování dat pozemských sond. Patří sem balíčky pro zpracování obrazu, vybavené v závislosti na ceně různými matematickými nástroji, které umožňují operace s naskenovanými nebo digitálně zaznamenanými obrazy zemského povrchu. Jedná se o poměrně širokou škálu operací, počínaje všemi druhy korekcí (optické, geometrické) přes georeferencování snímků až po zpracování stereo dvojic s výstupem výsledku v podobě aktualizovaného topoplánu.

Kromě zmíněných tříd existují i ​​různé softwarové nástroje, které manipulují s prostorovými informacemi. Jedná se o produkty, jako jsou nástroje pro zpracování terénních geodetických pozorování (balíčky, které zajišťují interakci s GPS přijímači, elektronickými tachometry, hladinami a dalším automatizovaným geodetickým zařízením), navigační nástroje a software pro řešení i užších oborových problémů (výzkum, ekologie, hydrogeologie atd.). .

Přirozeně jsou možné i jiné principy klasifikace softwaru: podle oblasti použití, podle nákladů, podle podpory určitý typ(nebo typy) operační systémy, výpočetními platformami (PC, unixové pracovní stanice) atd.
Rychlý růst počtu spotřebitelů GIS technologií v důsledku decentralizace výdajových rozpočtových prostředků a zavádění stále více nových tematických oblastí jejich použití.

Celou škálu GIS lze rozdělit do dvou tříd podle typu hardwaru:

Pro použití na osobních počítačích;

Pro použití na pracovních stanicích.

Osobní počítače

GIS software navržený speciálně pro osobní počítače- tyto mají zpravidla vzdělávací nebo referenční informační charakter. Samotný osobní počítač však může být použit jako běžný síťový stroj, na kterém lze provádět sekundární úkoly.

Základní Specifikace Počítače jako celek jsou definovány svými základními konstrukčními součástmi:

Mikroprocesor, který řídí činnost počítače a provádí veškeré výpočty. V současnosti jsou nejpoužívanější procesory Pentium Intel, AMD, Cyrix. Rychlost počítače závisí na frekvenci použitého procesoru - 166, 200 MHz;

· RAM, která ukládá programy spouštěné počítačem, když jsou spuštěny, a data, která používají. Výkon GIS značně závisí na množství paměti RAM;

ovladače, které řídí provoz různá zařízení počítač (monitor, magnetický a optické disky disky atd.) a periferie (myš, tiskárna, plotr, skener atd.).

Dnes můžeme doporučit následující konfiguraci osobního počítače pro práci s GIS - Pentium Intel 200 (procesor) / 64 MB (kapacita RAM) / 2,5 GB (kapacita pevný disk) / 2 MB (kapacita video paměti) / 17"" SVGA (velikost úhlopříčky barevného monitoru).

Pracovní stanice

Pracovní stanice- toto je mnohem výkonnější počítač, charakteristický rys což je schopnost připojení velké množství méně výkonné osobní počítače. Protože fungování většiny GIS zahrnuje manipulaci s grafikou Vysoká kvalita, který vyžaduje enormní zdroje z hlediska paměti a provozní rychlosti, pak se pracovní stanice v technologiích GIS nejvíce rozšířily. Základní technické vlastnosti pracovních stanic určují také hlavní konstrukční prvky: procesor, videosystém, systémové rozhraní.

Související informace.

Přednáška 9

Software geografického informačního systému by měl být považován za soubor subsystémů, z nichž každý je schopen zajistit úkol, který je mu přidělen. V závislosti na funkčnosti softwaru, který vám umožňuje efektivně řešit různé problémy, lze rozlišit několik podsystémů:

1. Vstupní subsystémy. Jedná se o softwarové nástroje pro zadávání dat, které umožňují kvalifikovaně a efektivně vytvářet databázi geografického informačního systému. Často se používá k zadávání informací speciální programy, které se nazývají vektorizéry nebo vektorové editory v závislosti na metodě vektorizace v nich zabudované.

Vektorizéry mají funkci automatické nebo interaktivní (poloautomatické) vektorizace založené na rozpoznání a trénování systému. Použití takových systémů je vhodné pro vektorizaci prodloužených čar (izolinií), kde je rozpoznávání poměrně jednoduché.

Při vektorizaci složitějších map použijte vektorové editory. Vektorizace se v těchto systémech provádí ručně pomocí digitizéru nebo pomocí rastrového pozadí na obrazovce.

Vstupní subsystémy mají zpravidla funkce projektivních transformací (transformace souřadnicových systémů a transformace mapových projekcí), což umožňuje před vektorizací převést vektorová a rastrová data do jednoho souřadnicového prostoru a měřítka.

Druhou skupinu geografických informačních systémů tvoří systémy pro analýzu dat. Tyto systémy poskytují vyhledávací a analytické funkce od jednoduchých odpovědí na dotazy až po komplexní statistické analýzy velkých souborů dat. Analytický subsystém je „srdcem“ GIS. Analýza GIS využívá sílu moderních technologií k měření, porovnávání a popisu informací uložených v databázi. Výkonné schopnosti moderních počítačů poskytují rychlý přístup na zdrojová data a umožní vám agregovat a klasifikovat data pro další analýzu. Zároveň je uživatel prakticky neomezený v typech používaných informací a metodách analýzy.

Systémy této skupiny jsou zpravidla vybaveny vstupními a výstupními datovými subsystémy. V tomto případě takové systémy patří do třídy plně funkčních.

Třetí skupinu systémů tvoří dispoziční a výstupní systémy nebo tzv. diváci (view). Úkolem těchto systémů je vytvářet geoinformační balíčky jako jsou informační a referenční a rozvrhnout výstupní mapy na papír. Nejběžnějším účelem kartografie je vytvářet mapy, obvykle v určitém množství, pro mnoho uživatelů. Subsystémy této skupiny mají schopnost kompetentně a pohodlně navrhovat karty pro jakýkoli účel a také schopnost je replikovat na papíře nebo digitálně.

Existují systémy, které mohou vyřešit pouze jeden nebo více z výše uvedených problémů.

Při tvorbě geoinformačního balíčku pro území a práci s ním se využívá buď jeden plnohodnotný GIS software nebo sada GIS software, která umožňuje komplexní zpracování k řešení úkolu.

Výběr GIS softwaru je velmi důležitým krokem, na správném výběru softwaru přímo závisí efektivita celého systému.

Zde je několik kritérií, která je třeba vzít v úvahu při výběru softwaru:

Dostatečné požadavky na hardware a úroveň školení personálu;

Otevřené formáty, používané softwarem nebo vyvinutými schopnostmi funkcí exportu a importu dat;

Snadné zadávání dat;

DBMS podporované softwarem;

Nezbytná sada funkcí pro řešení zadaných úkolů;

Modulární design, který umožňuje zahrnout doplňkové funkce, vyvinuté týmy programátorů třetích stran:

Přizpůsobitelné uživatelské rozhraní při řešení různých problémů;

Vysoká úroveň technické a metodické podpory ze strany softwarových vývojářů, možnost získání aktualizace verze.

Je třeba poznamenat, že důležitým kritériem při výběru softwarového produktu je optimální poměr ceny a funkčnosti.

V současné době existují stovky domácích i zahraničních softwarových vývojů, které splňují většinu těchto kritérií. Většina softwaru není jedním ze subsystémů ve své čisté podobě. V každém z programů je zpravidla jedna z funkcí silná. Plnohodnotné programy, ve kterých jsou všechny subsystémy silné, mají vysokou cenu.

Dnes existuje obrovské množství softwarových produktů, které jsou dostupné na jakékoli hardwarové platformě. Tyto produkty lze obecně rozdělit do dvou skupin: high-end profesionální GIS a desktopové mapovací balíčky s některými GIS funkcemi.

První (high-end) GIS se vyznačují velkým výkonem a plně funkční sadou nástrojů. Poskytují všechny funkce, které většina aplikací vyžaduje. Vstupní nástroje například poskytují možnost vkládat údaje ze stávajících map a záznamů, existujících digitálních dat v různých formátech a nástrojů pro sběr informací, jako jsou průzkumné přístroje a přijímače GPS (global positioning system), až po provoz v reálném čase včetně.

Tyto systémy mají schopnost spravovat velmi rozsáhlé databáze s mnoha uživateli, kteří provádějí individuální změny. Efektivní ukládání komplexních prostorových databází je další výzvou, která vyžaduje specializované softwarové nástroje, zejména při přístupu k datům a jejich archivaci. Funkce analýzy geografických informací v těchto systémech sahají od jednoduchých sekvenčních datových sad po vytváření vyrovnávacích pamětí a kombinací datových sad za účelem vytvoření modelu prostředí ve dvou i třech dimenzích. Takový složitý software také vyžaduje odpovídající podporu od kvalifikovaného personálu.

Převážnou část vývoje na trhu se softwarem GIS v posledních několika letech tvořily takzvané balíčky mapování GIS desktopů. Tyto balíčky nemají mnoho funkcí a byly původně navrženy pro jednoduchou analýzu a výstup map a grafů.

Výběr jedné z navrhovaných tříd softwaru závisí na třídě řešených problémů a na finančních možnostech kupujícího.

Softwarové nástroje lze klasifikovat na základě principů jejich architektonického návrhu: otevřené a uzavřené.

Otevřené systémy mají základ vestavěných funkcí (od 70 do 90 %), zbytek si může uživatel dokončit sám pomocí speciálního aparátu pro tvorbu aplikací. Takové systémy mají vestavěné programovací jazyky. Pod pojmem „otevřené“ systémy se rozumí otevřenost vůči uživateli, snadné přizpůsobení, rozšíření, změna, přizpůsobení novým formátům, komunikace mezi stávajícími aplikacemi. Otevřené systémy jsou drahé, ale umožňují vyhnout se problémům s rozvojem řešených problémů v budoucnu.

Uzavřené systémy Nemají možnosti rozšíření, nemají vestavěné programovací jazyky a neumožňují psaní aplikací. I když zpočátku uzavřené systémy uživatele uspokojí, ale pokud se úkoly, které uživatel řeší, změní byť jen nepatrně, pak je takový systém není schopen řešit. Výhodou takových systémů je jejich nízká cena.

Při výběru by rozhodně měla být dána přednost otevřené systémy, protože mají delší životní cyklus.

GIS software se v dnešní době rychle vyvíjí. Hlavní trendy ve vývoji GIS technologií směřují ke zvýšení otevřenosti systémů:

Zvýšení možností využití grafických dat (otevírání formátů, podpora výměnných formátů jiných systémů, vývoj speciálních převodníků);

Rozšíření počtu modelů grafických dat používaných v jednom systému (topologický model, objektově orientovaný model, TIN model, GRID model);

Rozšířené možnosti práce s databázemi (odmítnutí používat vlastní a používat komerční DBMS, podpora SQL dotazy, pracovat s vnější základny data přes ODBC);

Sjednocení rozhraní a jeho přizpůsobení potřebám uživatele (vývoj systémů v prostředí Windows a Windows NT, zahrnutí modifikačních nástrojů systémové nabídky, vývoj menu pro koncového uživatele);

Rozšíření možností pro vytváření vlastních aplikací (pomocí jazyků vysoké úrovně nebo systémových jazyků, které mají všechny možnosti jazyků vysoké úrovně - MapBasic, Avenue). Poskytování knihoven funkcí, pomocí kterých byl samotný systém vytvořen (Geoconstructor, MapObjects);

Podpora interakce s jinými softwarovými produkty prostřednictvím mechanismů OLE a DDE (tabulky, grafický editor, systémy pro správu dokumentů);

Moderní software je funkčně stále složitější a zároveň jednodušší pro uživatele. Zvýšení funkčnosti systému je dosaženo zařazením do dodavatelských sad softwarových produktů vytvořených uživateli a upravených do průmyslových vzorů dodavateli (editory symbolů a písem; moduly rozšiřující možnosti modelování a prostorové analýzy)

Při konfiguraci softwaru je třeba vzít v úvahu možnost použití různých instrumentálních GIS v geoinformačním projektu při zajištění plné kompatibility při výměně dat.

Níže jsou uvedeny popisy funkčnosti softwaru různých tříd a vývojářů, které autor vybral jako optimální pro řešení problémů nastolených v práci.

Zahraniční vývoj:

software ESRI&ERDAS

ARC/VIEW 3.2- systémy pro tvorbu referenčních informačních balíčků (GIP) a uspořádání výstupních map. Program poskytuje koncovému uživateli prostředky pro výběr a prohlížení různých geodat, jejich úpravy, vytváření mapových rozložení, geokódování adres a tisk kartografických materiálů. Má modulární strukturu a vestavěný jazyk pro tvorbu aplikací AVENUE.

Další rozšiřující moduly aplikací ARC/VEW:

AV SPATIAL ANALYST – poskytuje nástroje pro vytváření, dotazování, analýzu a mapování mřížkových dat a provádění systémové analýzy pomocí objektových témat,

AV 3D ANALYST poskytuje uživateli následující možnosti: vytvářet realistické modely povrchů pomocí různých typů zdrojových dat; určit výšku (hodnotu) povrchu v libovolném bodě; vypočítat objemy mezi povrchy; pracovat s vektorovými 3D objekty a vytvářet realistické trojrozměrné modely; vizualizovat data ve 3D podobě.

AV NETWORK ANALYST – nástroj, který vám pomůže se rozhodnout běžné problémy přes datové sítě, přes které probíhá přeprava.

ARCGIS– plně funkční GIS systém, disponuje pokročilými nástroji pro tvorbu map, jejich úpravu, zadávání a konverzi dat; správa distribuovaných dat; plná integrace se systémy pro správu relačních databází (DBMS).

ERDAS Představte si– zajišťuje práci s daty dálkového průzkumu Země. Jedná se o plně funkční geografický informační systém s funkcemi vytváření, analýzy a interpretace geodat. Má nejúplnější sadu funkcí mezi podobnými balíčky.

Software Intergrach Corp.

GeoMedia Professional– univerzální GIS systém, který umožňuje přímo (bez konverze) propojovat a pracovat s geoinformačními databázemi většiny formátů, efektivně integruje geodata do jediného informační systém měřítko od pracovní skupina do podniku. Má funkce vytváření databáze, zpracování a analýzy informací. Má modulární strukturu.

Domácí vývoj:

GEODRAW(vyvinuto Centrem pro výzkum geoinformací Geografického ústavu RAS, Moskva) – vektorový editor. Určený pro tvorbu databází digitálních map a plánů, obsahuje funkce zajišťující konstrukci topologické struktury digitální mapy, identifikaci objektů a jejich propojení s atributovou databází, transformaci map, funkce import-export do různých formátů, podporu pro mapové projekce.

SNADNÉ TRACE(vyvinuto EASY TRACE GROUP, Ryazan) – balík programů pro interaktivní vektorizaci rastrových obrázků, má funkce pro předběžnou přípravu rastrových obrázků a schopnost pracovat s atributovými databázemi.

GIS PARK(vyvinutý LANECO LLP, Moskva) je integrovaný systém, který kombinuje funkce informačního a referenčního systému a výpočtového, analytického a prognostického systému. Systémové nástroje poskytují:

Tvorba víceúčelových kartografických databází

Vytváření odvozených map

Analýza dat (prostorová statistika, taxonomie, výzkum vztahů a závislostí)

Automatizace procesů pro převod datových prezentačních formulářů,

Automatizace přijímacích procesů nová informace založené na komplexní interpretaci kvalitativních a kvantitativních dat pomocí metod rozpoznávání

Optimalizace řešení na základě kvantitativních kritérií kvality

Použití automaticky generovaných a expertních modelů.

Skutečně fungující GIS kromě specializovaného softwaru vždy používá pro organizaci další software počítačová síť, přístup k globální síť Internet, organizace dodatečná ochrana informace před neoprávněným přístupem. V některých případech se spolu s GIS v interakci s ním používá další software k řešení specializovaných problémů, například hloubková statistická analýza dat. GIS může úzce spolupracovat s kancelářské programy. Důležitou roli mohou hrát systémy pro zpracování dat dálkového průzkumu Země a různé DBMS.

Výběr softwaru závisí na úkolech, kterým uživatel čelí.

S.S. Smirnov(Jižní výzkumný ústav mořského rybolovu a oceánografie)

Při tvorbě geografického informačního systému (GIS) je nevyhnutelný problém s výběrem softwaru.

Známé softwarové produkty předních světových společností zabývajících se vývojem GIS softwaru mají se všemi svými výhodami jednu významnou nevýhodu - vysokou cenu, která se pohybuje v řádech tisíců a desetitisíců dolarů. V současné době se na trhu geoinformatiky objevuje stále více levných nebo bezplatných, ale kvalitních vývojů.

Velkou zásluhu na tom má Open Geospatial Consortium (OGC, http://www.opengeospatial.org), které sdružuje 339 společností, vládních a vědeckých institucí. Hlavními cíli OGC je vývoj veřejně dostupných standardů, datových formátů a specifikací používaných v geografických informačních technologiích a také široké zavádění těchto technologií v různých průmyslových odvětvích.

Geoinformační databázový server
Pokud se plánuje, že vytvářený GIS bude využívat nejen sadu souborů (například soubory Shape a rastrové obrázky), ale také využívat informace uložené v databázi, pak se s největší pravděpodobností neobejdete bez geoinformačního databázového serveru (geodatabáze ), který může také zajistit současný provoz pro skupinu uživatelů v režimu klient-server.

V tomto případě můžeme doporučit Server MySQL(http://www.mysql.com). MySQL není v klíčových ukazatelích horší než takové uznávané DBMS, jako je Oracle a Microsoft SQL, kde tento DBMS patří do kategorie systémů s open source a je zdarma pro nekomerční použití, čímž se jistě odlišuje od výše zmíněného drahého softwaru. Počínaje verzí 4.1 MySQL zavedlo podporu pro typy prostorových dat (Spatial extensions).

Softwarový server MySQL DBMS pracuje v Prostředí Windows, proces je řízen pomocí příkazů zadávaných z konzole (obr. 1). Správa DBMS se stává pohodlnější při používání softwaru grafické rozhraní(obr. 2), který lze zdarma stáhnout z webu MySQL.

Databázové servery GIS zahrnují také DBMS
PostgreSQL(http://www.postgresql.org). Stejně jako MySQL podporuje tento DBMS typy prostorových dat (rozšíření PostGIS) a je zdarma.

Software GIS
Když přejdeme k úvaze o softwaru pro klienty GIS interagujících s výše uvedenými DBMS, můžeme nabídnout dva nové a velmi slibné programy: Výřez A KOSMO, které jsou aktuálně dostupné ke stažení z vývojářských stránek se stavem „Beta“ a „kandidát na vydání“. Oficiální vydání první verze těchto programů je plánováno v následujících 2-3 měsících. karikatury

Výřez(vyvinutý společností Texel corporation, http://www.viewportimaging.com/) multifunkční software pro práci s prostorovými daty, podporující 37 formátů souborů (ESRI Shape, MapInfo Vector File, ARC/INFO ASCII Grid, USGS DEM, EOSAT Fast Format, ERDAS Imagine, GIF, JPEG, TIFF atd.) a 9 zdrojů dat (ArcSDE, Informix Datablade, MySQL, PostgreSQL, Oracle Spatial, ODBC RDBMS, Web Mapping Service atd.).

Jednoduché a pohodlné rozhraní, volba mapové projekce, možnost vytvářet SQL dotazy a následně jejich výsledky zobrazovat na mapě, spousta měnitelných parametrů grafických objektů (proměnná průhlednost, mnoho typů šrafování/výplně, zadání tloušťky a typ čáry atd.), export do různých formátů to vše dělá program velmi atraktivním pro použití.

Rýže. 3. Kopie obrazovky výřezu

Cena jedné licence je 99,95 $, ale je možné, že pro neziskové instituce budou licence poskytovány zdarma. V současné době si můžete stáhnout bezplatnou, ale s řadou omezení, beta verzi programu z webu vývojáře.

KOSMO(vyvinutý SAIG, http://www.saig.es/en) je plnohodnotný GIS, poskytovaný zcela zdarma. Tento program je výsledkem kombinace vlastního vývoje SAIG ​​a řady open source projektů (JUMP, JTS, GeoTools atd.).

KOSMO umožňuje napojení na geoinformační databáze (Oracle Spatial, MySQL, PostgreSQL-PostGIS), disponuje velkou sadou nástrojů pro práci s vektorovými daty, podporuje nejběžnější formáty rastrových dat (TIFF, GeoTIFF, ECW, MrSid atd.) , má dobré styly editoru a návrháře dotazů, má možnost rozšířit funkčnost připojením dalších modulů, a to vše je jen malá část možností programu.

Rýže. 4. Obrazovka KOSMO

Kromě toho si můžete vybrat jazyk rozhraní. Kromě angličtiny, španělštiny a portugalštiny bude brzy k dispozici ruština, protože autor tohoto článku právě pracuje na překladu rozhraní programu do ruštiny.

GIS KOSMO je vyvíjen v prostředí Java, proto je doporučeno stáhnout si distribuční sadu, která již obsahuje moduly JRE a JAI.

V situaci, kdy nepotřebujete vyvíjet složitý GIS, ale potřebujete pouze zobrazit existující kartografická data, můžeme doporučit bezplatné prohlížeče GIS: Christine GIS Viewer (