Software per sistemi informativi geografici. Software e tecnologie per sistemi di geoinformazione: Tutorial Software applicato per GIS

Ministero dell'Istruzione Generale e Professionale Federazione Russa Dipartimento di ricerca di biofisica dell'Università statale di Krasnoyarsk Istituto di modellazione computazionale SB RAS Centro interuniversitario di Krasnoyarsk per le tecnologie dell'informazione nell'educazione ambientale S.S. Zamai, O.E. Yakubailik TUTORIAL SOFTWARE E TECNOLOGIE DEI SISTEMI GEOINFORMATIVI Krasnoyarsk 1998 UDC BBK S.S. Zamai, O.E. Yakubailik. Software e tecnologie geografici sistemi di informazione: Proc. indennità / Krasnoyar. stato un-t. Krasnoyarsk, 1998. 110 p. Esercitazione dedicato al software e alle tecnologie dei sistemi di geoinformazione (GIS). Le aree di applicazione del GIS, le loro domande uso pratico per risolvere vari problemi applicativi. La revisione delle tecnologie per l'input e l'elaborazione delle informazioni spaziali delinea i principi generali e i requisiti per i set di dati del software GIS e analizza i formati comuni di scambio dei dati spaziali. Viene fornita una valutazione del GIS dell'utente finale e degli strumenti di sviluppo software. Utilizzando la libreria di classi GeoConstructor™ come esempio, vengono delineati i principali problemi che sorgono durante la creazione di applicazioni GIS. Vengono presi in considerazione i metodi per la costruzione di sistemi di geoinformazione multiutente. Il libro di testo è stato preparato nell'ambito del lavoro nell'ambito del progetto FTP "Integrazione" n. 162 ed è stato testato in classe con gli studenti nell'ambito delle attività del Centro GIS interuniversitario, supportato dal progetto FTP "Integrazione" n. 68. 21, tab. 1, bibl. 20 titoli Revisori: Dottore in Scienze Fisiche e Matematiche, Professore A.N. Gorban, capo laboratorio. Istituto di modellistica computazionale SB RAS; Candidato di Scienze Fisiche e Matematiche, Professore G.M. Rudakova, capo Dipartimento Tecnologie informatiche Redattore SibGTU O.F. Alexandrova Correttore di bozze T.E. Bystrigina © S.S. Zamai, 1998 ISBN O.E. Yakubailik, 1998 2 Indice PREFAZIONE 6 1. PRIMA CONOSCENZA CON I GIS 8 1.1. Cos'è un GIS? 81.2. Ambiti di applicazione dei GIS 10 Amministrazioni locali 10 Servizi pubblici 10 Tutela dell'ambiente 11 Sanità 12 Trasporti 13 Commercio al dettaglio 13 Servizi finanziari 14 1.3. Come è fatto... 14 1.4. Tendenze del software GIS 16 1.5. Cos'è cosa 17 1.6. E come è organizzato? 18 2. FONTI DEI DATI INIZIALI E LORO TIPOLOGIE 19 2.1. Carte geografiche generali 20 2.2. Mappe della natura 21 2.3. Mappe della popolazione 23 2.4. Mappe economiche 24 2.5. Le mappe della scienza, della formazione, dei servizi pubblici 26 2.6. Carte politiche, amministrative e storiche, atlanti completi 27 2.7. Materiali per il telerilevamento 28 3 3. TECNOLOGIE DI IMMISSIONE ED ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI SPAZIALI 29 3.1. Raccolta e sistematizzazione dei dati 29 3.2. Preparazione e trasformazione dei dati 31 3.3. Elaborazione e analisi dei dati nel funzionamento del GIS 35 3.4. Descrizione dei formati di scambio GIS 38 VEC (GIS IDRISI) 38 MOSS (Map Overlay and Statistic System) 38 GEN (ARC/INFO GENERATE FORMAT - GIS ARCI/NFO) 40 MIF (MapInfo Interchange Format - GIS MAPINFO) 41 4. RISOLUZIONE DEI PROBLEMI DI UTENTE FINALE GIS 45 4.1. Classificazione del software GIS 45 4.2. Valutazione degli strumenti GIS 47 Supporto per modelli di dati spaziali 47 Funzioni di analisi spaziale 48 Strumenti di input/output di informazioni spaziali 51 Strumenti di conversione del formato 51 5. STRUMENTI DI SVILUPPO DI APPLICAZIONI GIS: GEOCONSTRUCTOR™ 52 5.1. GeoConstructor™ come strumento per creare applicazioni GIS 53 5.2. Incorporare GeoConstructor nell'ambiente di sviluppo 54 5.3. Creazione di composizioni cartografiche 57 5.4. Gestire l'insieme dei layer e l'immagine della mappa 59 5.5. Lavorare con gli oggetti: navigazione, ricerca, selezione 62 5.6. Collegamento di database esterni 65 5.7. Mappatura tematica 66 5.8. Gestione degli errori e controllo del mouse 67 4 5.9. Classe gisMap 69 6. REVISIONE DI ALCUNI GIS 70 6.1. Prodotti software ESRI 70 Moduli di espansione del sistema ARC/INFO 74 6.2. GeoGraph/GeoDraw per Windows 78 GeoGraph per Windows 78 GeoDraw per Windows 81 6.3. Software Panorama 83 Scopo del programma 83 Struttura del software 85 Funzionalità del software 86 Mappa vettoriale 88 7. METODI PER COSTRUIRE SISTEMI GEOINFORMATIVI MULTIUTENTE 92 7. 1. GIS locale 95 7.2. Diversi utenti condividono un insieme di file di geoinformazioni 96 7.3. Sistemi geoinformativi con un gran numero di utenti 97 7.4. Tecnologie Internet/intranet 99 CONCLUSIONE 105 DOMANDE DI CONTROLLO 107 RIFERIMENTI 108 5 Prefazione Questo tutorial fornisce una panoramica delle tecnologie software e dei sistemi informativi geografici (GIS). Vengono prese in considerazione le aree di applicazione dei GIS, le questioni del loro utilizzo pratico per la risoluzione di vari problemi applicati. La revisione delle tecnologie per l'input e l'elaborazione delle informazioni spaziali presenta i principi generali e i requisiti per i set di dati utilizzati nei software GIS. Particolare attenzione è posta ai formati di scambio dei dati spaziali, descrizioni dettagliate che consentirà di utilizzare questa pubblicazione come riferimento. La sezione sul GIS dell'utente finale discute le principali categorie di questo software e valuta gli strumenti. Vengono considerati in dettaglio i metodi per la costruzione di applicazioni GIS, utilizzando l'esempio della libreria di strumenti GeoConstructor™ (sviluppata dall'Istituto geografico centrale dell'Istituto di geografia dell'Accademia russa delle scienze), nonché le questioni relative all'integrazione GIS con i sistemi di database. Le tecnologie descritte nel manuale vengono utilizzate dagli autori nelle attività progettuali di gruppi di studenti volte a creare modelli di sistemi informativi ad alta tecnologia per la risoluzione di problemi orientati al territorio. L'attività è organizzata nell'ambito del Centro Interuniversitario per le Tecnologie dell'Informazione nell'Educazione Ambientale, i suoi risultati vengono utilizzati nell'attuazione di programmi regionali e progetti di informatizzazione. Il software è stato fornito con l'assistenza dell'Associazione GIS della Russia dalle società TsGI IG RAS (GeoDraw/GeoGraph), GeoSpectrum International (Panorama), Epsylon Technologies (Baikonur). Il Centro interuniversitario per l'informatica è stato fondato da diverse università di Krasnoyarsk: Università statale (KGU), Università tecnica 6 (KSTU), Università tecnologica (SibSTU), Università pedagogica (KSPU). Le sue attività sono sostenute finanziariamente dai fondi ambientali regionali e cittadini di Krasnoyarsk, dalla sovvenzione del Federal Target Program Integration No. 68. Il Centro ha sede presso l'Istituto di modellistica computazionale della filiale siberiana dell'Accademia russa delle scienze ad Akademgorodok. I materiali di base per questo manuale sono stati articoli e abstract di una serie di conferenze organizzate dall'Associazione GIS della Russia, comunicati stampa e materiali ufficiali di produttori e fornitori di software GIS, nonché un numero considerevole di articoli di riviste e monografie. Esprimiamo la nostra sincera gratitudine a tutti gli autori dei materiali citati. Gli autori possono essere contattati via e-mail - [e-mail protetta]. 7 1. Prima conoscenza con GIS “Dieci anni fa, quando tutto era appena iniziato, sembrava: qui vediamo le mappe sullo schermo del monitor e possiamo applicare varie designazioni, ad esempio, il contenuto di sostanze nocive. Si è rivelato molto visivo e immagine semplice , e tutti gli “spettatori”, dalle politiche pubbliche al governo municipale, e persino gli scienziati, erano elettrizzati dal piacere, guardando il contenuto dello schermo. Ma tutto ha un limite e ormai c’è già stata una saturazione con queste cose”. Dai materiali dell'Associazione GIS. 1.1. Cos'è un GIS? L'interpretazione semantica e di significato del termine sistemi informativi geografici, o GIS, dipende fortemente dagli interessi professionali di chi ne dà la definizione. Se ne ascolti alcuni, potresti pensare che l'unico modo per risolvere i problemi della tua organizzazione, così come i problemi del mondo, sia con l'aiuto del GIS. Naturalmente il GIS è applicabile a un gran numero di applicazioni in vari settori e con il suo aiuto è possibile risolvere molti compiti in modo più rapido ed efficiente. Ma dovresti sempre ricordare che il GIS è solo un insieme di ottimi strumenti che vengono utilizzati dagli specialisti in diversi modi per risolverli. Pertanto, è importante capire come aumentare l'efficienza dell'organizzazione con l'aiuto del GIS. È molto difficile dare una definizione precisa di GIS, perché in pratica può essere considerato a più livelli, e per applicazioni diverse significherà cose diverse. Per alcuni GIS, un insieme di strumenti software utilizzati per inserire, archiviare, manipolare, analizzare e visualizzare informazioni geografiche (Fig. 1). Questa è una definizione tecnica che riflette la storia dello sviluppo GIS come combinazione di strumenti di automazione della progettazione (CAD) con mappatura digitale e programmi di database (DBMS). Per altri, il GIS può essere un modo di pensare, un modo di prendere decisioni in un'organizzazione in cui tutte le informazioni sono correlate allo spazio e archiviate centralmente. È più una definizione strategica. È importante capire che un GIS potrebbe non essere la soluzione ai tuoi problemi e richiederà qualche riflessione per completare con successo le attività. Il GIS è un sistema costituito da tre componenti, ciascuno dei quali è necessario per il successo: dati spaziali, strumenti hardware e software e un problema come oggetto di soluzione. Inoltre, il problema funge da componente principale, costringendo a scegliere i metodi di trasmissione. 1. Mappa di Krasnoyarsk in GeoGraph per Windows. Creato nel Centro tecnologico GIS, INM SB RAS 9 dell'Istituto di archiviazione delle informazioni, analisi dei dati e strumenti e tecnologie software per la creazione dell'uno o dell'altro sistema informativo orientato al soggetto. 1.2. Applicazioni dei GIS Amministrazioni locali I compiti della gestione comunale rappresentano una delle più grandi applicazioni dei GIS. In qualsiasi area dell'amministrazione locale (rilevamento del territorio, gestione dell'uso del territorio, sostituzione dei registri cartacei esistenti, gestione delle risorse, proprietà (immobili) e registri autostradali), il GIS è applicabile. Possono essere utilizzati anche presso i posti di comando dei centri di monitoraggio e nei primi soccorritori. Il GIS è parte integrante (strumentale, tecnologica, software) di qualsiasi sistema informativo gestionale comunale o regionale. Servizi di pubblica utilità Le organizzazioni di servizi di pubblica utilità utilizzano più attivamente il GIS per creare un database di beni immobili (condutture, cavi, pompe, stazioni di distribuzione, ecc.), che costituisce una parte centrale della loro strategia di tecnologia dell'informazione. Tipicamente, questo settore è dominato dai GIS, che forniscono modelli del comportamento delle reti in risposta a varie deviazioni dalla norma. La maggiore applicazione si trova nei sistemi di automazione per la mappatura e la gestione delle immobilizzazioni a supporto della "pianificazione esterna" di un'organizzazione: posa dei cavi, ubicazione delle saracinesche, pannelli di manutenzione, ecc. (Fig. 2). 10

I software GIS rientrano in cinque classi principali in uso. La prima classe di software più completa dal punto di vista funzionale è il GIS strumentale. Possono essere progettati per un'ampia varietà di compiti: per organizzare l'input di informazioni (sia cartografiche che attributive), la loro archiviazione (inclusa l'archiviazione distribuita che supporta il funzionamento della rete), l'elaborazione di query di informazioni complesse, la risoluzione di problemi spaziali compiti analitici(corridoi, ambienti, attività di rete, ecc.), costruendo mappe e diagrammi derivati ​​(operazioni di sovrapposizione) e, infine, prepararsi per l'output di layout originali di prodotti cartografici e schematici su supporti rigidi. Di norma, i GIS strumentali supportano sia immagini raster che vettoriali, hanno un database integrato per la base digitale e le informazioni sugli attributi o supportano uno dei database più comuni per la memorizzazione delle informazioni sugli attributi: Paradox, Access, Oracle, ecc. i prodotti sviluppati dispongono di sistemi runtime che consentono di ottimizzare le funzionalità necessarie per un'attività specifica e di ridurre i costi di replica dei sistemi di guida creati con il loro aiuto. La seconda classe importante è quella dei cosiddetti visualizzatori GIS, cioè prodotti software che prevedono la fruizione di banche dati create utilizzando GIS strumentali. Di norma, i visualizzatori GIS forniscono all'utente (se lo forniscono) possibilità estremamente limitate per l'aggiornamento dei database. Tutti i visualizzatori GIS includono uno strumento di interrogazione del database che esegue il posizionamento e lo zoom delle immagini cartografiche. Naturalmente, i visualizzatori sono sempre parte integrante dei progetti di medie e grandi dimensioni, consentendo di risparmiare sui costi di creazione di alcuni lavori che non sono dotati dei diritti per ricostituire il database. La terza classe è quella dei sistemi cartografici di riferimento (SCS). Combinano spazio di archiviazione e molto altro ancora tipologie possibili visualizzazione di informazioni distribuite spazialmente, contengono meccanismi di interrogazione per informazioni cartografiche e attributive, ma allo stesso tempo limitano significativamente la capacità dell'utente di integrare i database integrati. Il loro aggiornamento (attualizzazione) è ciclico e viene solitamente effettuato dal fornitore SCS a pagamento. La quarta classe di software sono gli strumenti di modellazione spaziale. Il loro compito è modellare la distribuzione spaziale di vari parametri (rilievi, zone di inquinamento ambientale, aree di inondazione durante la costruzione di dighe e altri). Si basano su strumenti per lavorare con dati a matrice e sono dotati di strumenti di visualizzazione avanzati. Tipica è la disponibilità di strumenti che consentono di eseguire una varietà di calcoli sui dati spaziali (addizione, moltiplicazione, calcolo di derivate e altre operazioni).

La quinta lezione su cui concentrarsi è mezzi speciali elaborazione e interpretazione dei dati del sondaggio terrestre. Ciò include pacchetti di elaborazione delle immagini che, a seconda del prezzo, sono dotati di vari strumenti matematici che consentono di eseguire operazioni su immagini scansionate o registrate digitalmente della superficie terrestre. Si tratta di uno spettro di operazioni abbastanza ampio, a partire da tutti i tipi di correzioni (ottiche, geometriche) passando per la georeferenziazione delle immagini fino all'elaborazione di stereocoppie con il risultato rilasciato sotto forma di carta topografica aggiornata. Oltre alle classi citate esistono anche diversi strumenti software che manipolano le informazioni spaziali. Si tratta di prodotti come strumenti per l'elaborazione di osservazioni geodetiche sul campo (pacchetti che prevedono l'interazione con ricevitori GPS, tachimetri elettronici, livelli e altre apparecchiature geodetiche automatizzate), strumenti di navigazione e software per risolvere compiti anche più ristretti (rilievo, ecologia, idrogeologia, ecc.) .). ). Naturalmente sono possibili anche altri principi per classificare il software: per ambito, per costo, per supporto di un certo tipo (o tipi) sistemi operativi, da piattaforme informatiche (PC, workstation Unix), ecc. La rapida crescita del numero di consumatori di tecnologie GIS dovuta al decentramento dei fondi di bilancio di spesa e all'inclusione di sempre più nuove aree tematiche del loro utilizzo. Fino alla metà degli anni '90, la crescita principale del mercato era associata solo a grandi progetti livello federale, oggi il potenziale principale si sta spostando verso il mercato di massa. Si tratta di una tendenza globale: secondo la società di ricerca Daratech (USA), il mercato globale dei GIS per computer personaleè attualmente 121,5 volte più veloce della crescita complessiva del mercato delle soluzioni GIS. La natura di massa del mercato e la concorrenza emergente portano al fatto che al consumatore viene offerto un prodotto di qualità sempre più elevata a un prezzo uguale o inferiore. Pertanto, per i principali fornitori di GIS strumentali, è già diventata una regola fornire, insieme al sistema, una base cartografica digitale della regione in cui è distribuito il prodotto. E la stessa classificazione del software è diventata una realtà. Solo due o tre anni fa, le funzioni di vettorizzazione automatizzata e di sistemi di riferimento potevano essere implementate solo con l'ausilio di avanzati e costosi GIS strumentali (Arc/Info, Intergraph). Una tendenza progressiva verso la modularità del sistema per ottimizzare i costi specifici del progetto. Oggi anche i pacchetti che servono qualsiasi fase tecnologica, come i vettorizzatori, possono essere acquistati sia per intero che in un set ridotto di moduli, librerie di simboli, ecc. L'uscita di una serie di sviluppi nazionali al livello di "mercato". Prodotti come GeoDraw / GeoGraph, Sinteks / Tri, GeoCAD, EasyTrace non solo hanno un numero significativo di utenti, ma hanno anche tutti gli attributi di progettazione e supporto del mercato. Nella geoinformatica russa esiste un certo numero critico di installazioni funzionanti: cinquanta. Una volta raggiunto questo obiettivo, ci sono solo due strade per andare oltre: o crescere fortemente, aumentando il numero dei tuoi utenti, oppure abbandonare il mercato per l’incapacità di fornire il supporto e lo sviluppo necessari per il tuo prodotto. È interessante notare che tutti i programmi menzionati soddisfano la fascia di prezzo più bassa; in altre parole, hanno trovato il rapporto ottimale tra prezzo e pressione funzionalità specificatamente per il mercato russo.

S.S. Smirnov(Istituto meridionale di ricerca sulla pesca marina e sull'oceanografia)

Quando si crea un sistema informativo geografico (GIS), il problema della scelta del software è inevitabile.

I noti prodotti software dei principali sviluppatori di software GIS a livello mondiale, con tutti i loro vantaggi, presentano uno svantaggio significativo: costi elevati, pari a migliaia e decine di migliaia di dollari. Attualmente sul mercato della geoinformatica compaiono sviluppi sempre più economici o gratuiti, ma di alta qualità.

Questo è in gran parte merito dell’Open Geospatial Consortium (OGC, http://www.opengeospatial.org), che unisce 339 aziende, istituzioni governative e scientifiche. Gli obiettivi principali fissati da OGC sono lo sviluppo di standard disponibili al pubblico, formati di dati e specifiche utilizzate nelle tecnologie di geoinformazione, nonché l'implementazione diffusa di queste tecnologie in vari settori.

Server di database di geoinformazioni
Nel caso in cui nel GIS creato si prevede di utilizzare non solo una serie di file (ad esempio file shape e immagini raster), ma anche di utilizzare le informazioni archiviate nel database, molto probabilmente non è possibile farlo senza un server di database di geoinformazioni (geodatabase), che può anche fornire lavoro simultaneo per un gruppo di utenti in modalità "client-server".

In questo caso possiamo consigliarlo Server MySQL (http://www.mysql.com). MySQL non è inferiore in termini di indicatori chiave a DBMS riconosciuti come Oracle e Microsoft SQL, mentre questo DBMS appartiene alla categoria dei sistemi open source ed è gratuito per uso non commerciale, il che lo distingue sicuramente dai costosi software sopra menzionati . A partire dalla versione 4.1, MySQL ha introdotto il supporto per le estensioni spaziali.

Server del software DBMSMySQL funziona in ambiente Windows, il processo è controllato utilizzando i comandi immessi dalla console (Fig. 1). L'amministrazione del DBMS diventa più comoda quando si utilizza il software con GUI(Fig. 2), scaricabile gratuitamente dal sito MySQL.

I server di database di geoinformazione includono anche DBMS
PostgreSQL(http://www.postgresql.org). Come MySQL, questo DBMS supporta tipi di dati spaziali (estensione PostGIS) ed è gratuito.

Software GIS
Passando all'esame dei software per client GIS che interagiscono con i suddetti DBMS, si possono proporre due nuovi e molto promettenti programmi: vista E KOSMO, che sono attualmente disponibili per il download dai siti Web degli sviluppatori rispettivamente con lo stato "Beta" e "Release candidate". Il rilascio ufficiale della prima versione di questi programmi è previsto per i prossimi 2-3 mesi. cartoni animati

vista(sviluppatore Texel Corporation, http://www.viewportimaging.com/) multifunzionale Software per lavorare con dati spaziali, supporta 37 formati di file (ESRI Shape, MapInfo Vector File, ARC / INFO ASCII Grid, USGS DEM, EOSAT Fast Format, ERDAS Imagine, GIF, JPEG, TIFF, ecc.) e 9 origini dati (ArcSDE, Informix Datablade, MySQL, PostgreSQL, Oracle Spatial, ODBC RDBMS, Web Mapping Service, ecc.).

Interfaccia semplice e comoda, scelta della proiezione della mappa, possibilità di creare query SQL con successiva visualizzazione dei risultati sulla mappa, numerosi parametri modificabili degli oggetti grafici (trasparenza modificabile, molti tipi di tratteggio/riempimento, specificazione dello spessore e del tipo di linea, ecc.), esportazione in vari formati, tutto ciò rende il programma molto attraente da usare.

Riso. 3. Visualizzazione della copia dello schermo

Il costo di una licenza è di $ 99,95, tuttavia è possibile che le licenze vengano fornite gratuitamente per le istituzioni senza scopo di lucro. Attualmente è possibile scaricare una versione beta gratuita, ma limitata, del programma dal sito Web dello sviluppatore.

KOSMO(sviluppato da SAIG, http://www.saig.es/en) è un GIS completo, fornito in modo completamente gratuito. Questo programmaè il risultato di una combinazione degli sviluppi propri di SAIG ​​e di una serie di progetti open source (JUMP, JTS, GeoTools, ecc.).

KOSMO consente di connettersi a database di geoinformazione (Oracle Spatial, MySQL, PostgreSQL-PostGIS), dispone grande insieme strumenti per lavorare con dati vettoriali, supporta i formati di dati raster più comuni (TIFF, GeoTIFF, ECW, MrSid, ecc.), ha un buon editor di stile e generatore di query, ha la capacità di espandere le funzionalità collegando moduli aggiuntivi e tutto questo è solo una piccola parte delle funzionalità del programma.

Riso. 4. Copia dello schermo di KOSMO

Inoltre, puoi selezionare la lingua dell'interfaccia. Oltre all'inglese, allo spagnolo e al portoghese, presto sarà disponibile anche il russo, poiché l'autore di questo articolo sta attualmente lavorando alla traduzione dell'interfaccia del programma in russo.

GIS KOSMO è sviluppato in ambiente Java, pertanto si consiglia di scaricare il kit di distribuzione, che comprende già i moduli JRE e JAI.

In una situazione in cui non è necessario sviluppare un GIS complesso, ma solo visualizzare i dati cartografici disponibili, è possibile consigliare visualizzatori GIS gratuiti: Christine GIS Viewer (

ArcGIS: famiglia prodotti software Azienda americana ESRI, uno dei leader nel mercato globale dei sistemi di geoinformazione. ArcGIS è basato sulle tecnologie COM, .NET, Java, XML, SOAP. Ultima versione-- ArcGIS10.

Fig.3.1

ArcGIS consente di visualizzare (rappresentare sotto forma di mappa digitale) grandi quantità di informazioni statistiche georeferenziate. Nell'ambiente vengono create e modificate mappe di tutte le scale: dalle mappe dei terreni alla mappa del mondo.

ArcGIS dispone inoltre di un'ampia gamma di strumenti per l'analisi delle informazioni spaziali.

ArcGis è utilizzato in un'ampia varietà di aree:

• Catasto fondiario, gestione del territorio
• Contabilità degli oggetti immobiliari (vedi: AIS per la registrazione degli oggetti immobiliari, ISOGD)
• · Comunicazione ingegneristica
• Ministero degli Affari Interni e Ministero delle Situazioni di Emergenza
• · Telecomunicazioni
• · Olio e gas
• Ecologia
• Servizio di frontiera statale
• · Trasporto
• · Silvicoltura
• · Risorse idriche
• Telerilevamento
• Geologia e uso del sottosuolo
• Geodesia, cartografia, geografia
• Attività commerciale
• · Commercio e servizi
• · Agricoltura
• · Formazione scolastica
• Turismo

Questo software è utilizzato per tutti i tipi di computer: desktop (ArcView, ArcEditor, ArcInfo), server (ArcGIS Server, ArcSDE) e pocket (ArcPad).

IntergraphGeoMedia

GeoMedia è una tecnologia GIS della famiglia di prodotti GIS.

La tecnologia GeoMedia è un'architettura GIS di nuova generazione che consente di lavorare direttamente senza importare/esportare contemporaneamente molti dati spaziali in vari formati. Ciò si ottiene utilizzando componenti speciali di accesso ai dati: Intergraph GeoMedia Data Server.

Fig.3.2

Oggi, gli utenti di GeoMedia hanno accesso a componenti per tutti i principali formati industriali di archiviazione di dati cartografici digitali: ArcInfo, ArcView, ASCII, AutoCAD, FRAMME, GeoMedia, GML, MapInfo, MGE, MicroStation, Oracle Spatial, ecc., inclusi raster, tabulari e dati multimediali. Gli utenti possono quindi progettare il proprio GeoMedia Data Server in base a un modello di formato personalizzato. I componenti di Intergraph GeoMedia Data Server consentono di vedere e analizzare simultaneamente i dati da un numero arbitrario di fonti archiviate in diversi formati, coordinare sistemi con diversa precisione su una mappa.

Questo approccio consente di risparmiare sugli investimenti nelle soluzioni GIS esistenti, durante il passaggio a nuovo livello integrazione risorse di informazione imprese. La famiglia di prodotti GeoMedia comprende due linee di prodotti principali, desktop e server, oltre a moduli applicativi aggiuntivi.

GeoMedia è il prototipo della prima versione degli standard GIS internazionali sviluppati dall'Open GIS Consortium e, allo stesso tempo, rappresenta la prima implementazione di tali standard.

Intergraph GeoMedia è uno strumento software per ottenere, visualizzare e analizzare dati geografici da vari sistemi informativi. Utilizzato presso i siti di clienti remoti come accesso unico ai GIS tradizionali come MGE e FRAMME.

GeoMedia è allo stesso tempo sistema desktop e uno strumento per sviluppare le proprie applicazioni specializzate. Inoltre, GeoMedia dispone di strumenti di mappatura integrati che non sono disponibili in altri GIS esistenti.

Funzioni principali:

• · Accesso completo ai dati provenienti da progetti GIS MGE, FRAMME (Intergraph), ESRI (ARC/Info), ESRI (ARC/View), MapInfo, Bentley/MicroStation e file AutoCAD.
• · Analisi spaziale
• Piena integrazione dei dati geografici provenienti da vari GIS
• Personalizzazione per le esigenze dell'utente
• Trasformazioni di coordinate
• Visualizza file bitmap, supporta vari formati
• Costruire zone cuscinetto
• · Costruzione di mappe tematiche, simbolizzazione, posizionamento di etichette.
• · Lavora con Oracle SDO.

Software sistemi informativi geografici

1. Caratteristiche generali

Il software GIS è un insieme di moduli software più o meno integrati che forniscono l'implementazione delle funzioni di base di un GIS. In generale si possono distinguere sei moduli base:

1) inserimento e verifica dei dati,

2) archiviazione e manipolazione dei dati,

3) trasformazione dei sistemi di coordinate e trasformazione delle proiezioni cartografiche,

4) analisi e simulazione,

5) output e presentazione dei dati,

6) interazione con l'utente.

Data l'ampia gamma e le caratteristiche molto specifiche delle funzioni implementate, il software per sistemi informativi geografici fa attualmente parte del mercato globale del software. È noto un numero sufficientemente ampio di pacchetti software GIS commerciali che consentono lo sviluppo di sistemi informativi geografici con determinate funzionalità per territori specifici. Il numero di tali pacchetti GIS è misurato in molte dozzine. Tuttavia, se parliamo dei pacchetti GIS commerciali più famosi e ampiamente utilizzati, il loro numero può essere limitato a dieci-quindici.

Secondo i risultati di una ricerca condotta dalla PC GIS Company Datatech (USA), che analizza il mercato globale dei GIS, il primo posto nella classifica dei prodotti software GIS negli ultimi anni è occupato dal pacchetto MAPINFO sviluppato da Mapping Information Systems Corporation (USA) e con circa 150.000 utenti in tutto il mondo. Tra i più apprezzati figurano anche il pacchetto GIS ARC/INFO sviluppato dal California Institute for Environmental Research (ESRI) e il pacchetto di analisi geografica ed elaborazione delle immagini IDRISI creato presso la Clark University (USA). I pacchetti ATLAS*GIS di Strategic Mapping Inc. sono ampiamente conosciuti. (USA) MGE di INTERGRAPH (USA), SPANS MAP/SPANS GIS Aziende Tydac Technologies Corp. (USA), ILWIS sviluppato presso l'International Institute for Aerial Photography and Geosciences (Paesi Bassi) SMALLWORLD GIS di Smallworld Mapping Inc. (Gran Bretagna) SYSTEM 9 di Prime Computer-Wild Leitz (USA), SICAD di Siemens Nixdorf (Germania). Sembra necessario menzionare anche il pacchetto GIS GEOGRAPH/GEODRAW, sviluppato presso il Centro per la ricerca sulla geoinformazione dell'Istituto di geografia dell'Accademia russa delle scienze, che, secondo i risultati di una ricerca condotta nel 1994 in Russia, si è classificato al terzo posto nella classifica classifica dei prodotti software GIS, nonché WINGIS dell'azienda austriaca PROGIS, che si è classificata al quinto posto in questa classifica. Di indubbio interesse per gli studi ambientali è il pacchetto GIS PC-RASTER, sviluppato presso la Facoltà di Geografia dell'Università di Utrecht (Paesi Bassi) e dotato di capacità analitiche avanzate.

2. Interfaccia utente GIS

A seconda del tipo e dello scopo del GIS, l'ambiente di gestione (interfaccia utente) ha solitamente più livelli. Il GIS produce "prodotti informativi" - elenchi, mappe - che vengono successivamente utilizzati per il processo decisionale da diverse categorie di utenti. Nella maggior parte dei casi l'utente finale potrebbe non interagire direttamente con il sistema. Ad esempio, il sistema di reporting comunale produce elenchi di inventario che vengono utilizzati dai comitati per prendere decisioni su varie attività di gestione. I leader dei comitati non sanno nulla dell'organizzazione del sistema comunale, avendo solo una comprensione concettuale di quali informazioni siano presenti nel GIS e della sua funzionalità. Tuttavia, il gestore del sistema deve avere una comprensione dettagliata di quali informazioni sono contenute nel database e quali funzioni può svolgere il GIS. Un analista o un programmatore di sistema deve avere una comprensione ancora più dettagliata della funzionalità di una particolare applicazione GIS. L'utente finale, invece, interagisce con il sistema solitamente attraverso un apposito operatore che fornisce informazioni sia sulle richieste standard che su quelle individuali.

Il grado di complessità della comunicazione tra l'utente e il GIS è determinato principalmente dal grado di elaborazione della struttura del database, dalla corretta identificazione degli oggetti nel database e dalla presenza di riferimenti incrociati tra diversi gruppi di oggetti. L'ottenimento di qualsiasi informazione dal database viene effettuato nella maggior parte dei casi con l'aiuto di query speciali, formate in modo esplicito e implicito. Le richieste implicite sono solitamente già implementate nel software e integrate in vari blocchi funzionali del sistema dal produttore del software. Ad esempio, facendo clic con il cursore del mouse su una caratteristica visualizzata sullo schermo si avvia un algoritmo di ricerca "per posizione" per le informazioni sugli attributi associati a quella caratteristica. Una query esplicita viene scritta dall'utente (programmatore del sistema GIS) utilizzando uno speciale linguaggio di programmazione (solitamente SQL, a volte un linguaggio sviluppato appositamente per questo sistema) in editor di testo, ma più recentemente si sono diffuse finestre di dialogo per la generazione di richieste. Tali richieste possono essere archiviate in una libreria speciale ed eseguite secondo necessità.

Le richieste possono differire in modo significativo per quanto riguarda lo scopo e gli algoritmi eseguiti durante la loro implementazione. Una semplice richiesta di dati viene effettuata con identificatori di caratteristiche specifiche o posizioni precise ed è spesso accompagnata da a

Valori specifici dei parametri di raffinamento. Altre query cercano oggetti che soddisfano requisiti più complessi. Ce ne sono diversi vari tipi query di ricerca:

1. "Dov'è l'oggetto X?" Qui è possibile specificare sia le esatte caratteristiche attributive dell'oggetto desiderato, sia un certo intervallo di queste caratteristiche. In alcuni casi, il raggio e il settore di ricerca possono essere impostati rispetto al punto centrale, a volte alla zona cuscinetto di un altro oggetto.

2. "Cos'è questo oggetto?". L'oggetto viene identificato ("selezionato") utilizzando un dispositivo di dialogo: mouse o cursore. Il sistema restituisce le caratteristiche di un oggetto, come indirizzo, nome del proprietario, produttività del pozzo petrolifero, altitudine e

3. "Riassumi le caratteristiche degli oggetti entro la distanza X o all'interno / all'esterno di una determinata zona." Combinazione delle due query precedenti e operazioni statistiche. "Qual è il percorso migliore?" Determinazione del percorso ottimale secondo vari criteri (costo minimo, minimo impatto estraneo, velocità massima) tra questi due o più punti.

5. Utilizzo delle relazioni tra oggetti, ad esempio, ricerca di elementi sottostanti o determinazione della pendenza del pendio per modelli digitali di elevazione.

Per la maggior parte delle applicazioni GIS il sistema deve operare in tempo reale: il tempo massimo consentito per una risposta è di pochi secondi. Con chiamate abbastanza frequenti al sistema, vengono proposti in primo luogo requisiti puramente ergonomici per l'interfaccia utente: menu e icone dovrebbero essere preferiti ai comandi di testo noiosi da digitare. Esistono diversi tipi di interfacce utente:

1. Squadra, che l'utente digita sulla riga di comando, ad esempio C >. L'utente deve seguire la sintassi dei comandi definita dal sistema, utilizzando precise regole di notazione e punteggiatura. Tuttavia, in alcuni GIS potrebbero esserci più di 1000 comandi di questo tipo, il che è molto scomodo per gli utenti inesperti. La guida in linea può ridurre la necessità di conoscere tutte le regole e la sintassi, soprattutto per i comandi utilizzati raramente.

2. Menù. L'utente seleziona una voce di menu responsabile dell'esecuzione di una funzione specifica. La voce di menu rappresenta la scelta che è l'unica disponibile in quel momento. Le conseguenze della selezione possono essere visualizzate in un apposito elenco accanto a ciascuna voce. Tuttavia, i sistemi di menu complessi sono noiosi da utilizzare continuamente e non forniscono flessibilità di comando.

3. Menù pittografici. Questa forma di menu utilizza immagini simboliche per rendere il significato dei comandi accessibile e più facile da controllare. L'utente controlla il sistema utilizzando le icone per le funzioni più frequenti e un normale menu per il resto. Molti utenti hanno una migliore comprensione dei sistemi simbolici e imparano il GIS più velocemente.

4. Finestra. L'interfaccia GIS dovrebbe sfruttare la natura dei dati spaziali. Esistono due modi naturali per accedere ai dati spaziali: attraverso gli oggetti spaziali e attraverso le loro caratteristiche. I moderni sistemi complessi utilizzano finestre a più schermi per visualizzare testo e grafica separatamente. Le finestre consentono di visualizzare contemporaneamente più viste della stessa mappa, ad esempio a copertura completa e in un'immagine ingrandita.

5. Lingua dell'interfaccia nazionale. Gli ovvi vantaggi derivanti dall'utilizzo di una lingua nazionale nei sistemi di menu e nella guida in linea sono immediati. Sia la velocità di padroneggiare il sistema che la completezza dell'utilizzo delle sue funzionalità sono in forte aumento. La maggior parte dei produttori di software GIS stanno attualmente promuovendo versioni "adattate" dei loro prodotti ai mercati nazionali di lingua straniera (lo standard è l'inglese).

Molte shell GIS combinano diversi approcci all'organizzazione dell'ambiente di gestione del sistema, creando un'interfaccia combinata con un normale menu a discesa e una serie di blocchi di menu pittografici. A volte utilizzato in aggiunta riga di comando e molti comandi si riconoscono dalla forma abbreviata (i primi due o tre caratteri).

Sviluppo hardware determina lo sviluppo di altri tipi di interfaccia. I display touch consentiranno all'utente di selezionare un oggetto o impartire comandi semplicemente toccando un dito o un puntatore speciale su una determinata area dello schermo. Per alcuni tipi di GIS applicati, lavorando con modelli in rilievo su larga scala, è possibile introdurre tecnologie " realta virtuale"durante la modellazione della superficie terrestre e degli oggetti spaziali situati su di essa: edifici, alberi, ecc.

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