Географиялық ақпараттық жүйелерді бағдарламалық қамтамасыз ету. Географиялық ақпараттық жүйелердің бағдарламалық қамтамасыз ету және технологиялары: Оқулық ГАЖ үшін қолданбалы бағдарламалық қамтамасыз ету

Жалпы және кәсіптік білім министрлігі Ресей ФедерациясыКрасноярск мемлекеттік университетінің ғылыми-зерттеу бөлімі Биофизика РҒА СБ Есептік модельдеу институты Красноярск университетаралық экологиялық білім берудегі ақпараттық технологиялар орталығы С.С. Замай, О.Е. «Якубайлик» БАҒДАРЛАМАЛЫҚ ҚҰРАМЫ ЖӘНЕ ТЕХНОЛОГИЯСЫ ГЕОАҚПАРАТТЫҚ ЖҮЙЕЛЕРДІҢ ОҚУ НҰСҚАУЛЫҒЫ Красноярск 1998 ӘОЖ ББК С.С. Замай, О.Е. Якубайлық. Гео бағдарламалық қамтамасыз ету және технологиялар ақпараттық жүйелер: Оқулық. жәрдемақы / Красноярск. күй университет. Красноярск, 1998. 110 б. Оқу құралыГеографиялық ақпараттық жүйелердің (ГАЖ) бағдарламалық қамтамасыз ету мен технологияларына арналған. ГАЖ қолдану салалары және олардың мәселелері қарастырылады. практикалық қолдануәртүрлі қолданбалы есептерді шешуге арналған. Кеңістіктік ақпаратты енгізу және өңдеу технологияларын шолу ГАЖ бағдарламалық жасақтамасының деректер жиынына қойылатын жалпы принциптер мен талаптарды белгілейді және кеңістіктік деректермен алмасудың ортақ пішімдерін талдайды. Соңғы пайдаланушының ГАЖ және бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеу құралдарының бағасы берілген. GeoConstructor™ класс кітапханасының мысалын пайдалана отырып, GIS қосымшаларын жасау кезінде туындайтын негізгі мәселелер анықталады. Көп пайдаланушылы географиялық ақпараттық жүйелерді құру әдістері қарастырылады. Оқулық № 162 «Интеграция» Федералдық мақсатты бағдарламасы бойынша жұмыс шеңберінде дайындалды және № 1 «Интеграция» Федералдық мақсатты бағдарламасының «Интеграция» жобасының қолдауымен университетаралық ГАЖ орталығының қызметі аясында студенттермен сабақтарда сынақтан өтті. 68. сур. 21, қойынды. 1, көкірекше. 20 атау Рецензенттер: физика-математика ғылымдарының докторы, профессор А.Н. Горбан, басшы зертхана. РҒА SB Есептік модельдеу институты; п.ғ.д., профессор Г.М. Рудакова, меңгерушісі бөлім ақпараттық технологиялар СибМТУ редакторы О.Ф. Александрова Корректор Т.Е. Bystrigina © S.S. Замай, 1998 ISBN O.E. Якубайлик, 1998 2 Мазмұны Кіріспе 6 1. ГАЖ-МЕН АЛҒАШҚЫ АЛУ 8 1.1. ГАЖ дегеніміз не? 8 1.2. ГАЖ қолдану саласы 10 Жергілікті әкімшіліктер 10 Коммуналдық қызметтер 10 Қоршаған ортаны қорғау 11 Денсаулық сақтау 12 Көлік 13 Бөлшек сауда 13 Қаржы қызметтері 14 1.3. Бұл қалай орындалды... 14 1.4. ГАЖ бағдарламалық қамтамасыз ету үрдістері 16 1.5. Бұл не 17 1.6. Ол қалай құрылымдалған? 18 2. БАСТАПҚЫ ДЕРЕКТЕРДІҢ КӨЗІ ЖӘНЕ ОНЫҢ ТҮРЛЕРІ 19 2.1. Жалпы географиялық карталар 20 2.2. Табиғат карталары 21 2.3. Халық карталары 23 2.4. Экономикалық карталар 24 2.5. Ғылым, кадрларды даярлау, мемлекеттік қызмет көрсету карталары 26 2.6. Саяси, әкімшілік және тарихи карталар, кешенді атластар 27 2.7. Қашықтықтан зондтау материалдары 28 3 3. КЕҢІСТІК АҚПАРАТТЫ ЕНГІЗУ ЖӘНЕ ӨҢДЕУ ТЕХНОЛОГИЯЛАРЫ 29 3.1. Деректерді жинау және жүйелеу 29 3.2. Деректерді дайындау және түрлендіру 31 3.3. ГАЖ жұмысы кезінде деректерді өңдеу және талдау 35 3.4. GIS алмасу пішімдерінің сипаттамасы 38 VEC (GIS IDRISI) 38 MOSS (картаны қабаттастыру және статистикалық жүйе) 38 GEN (ARC/INFO GENERATE FORMAT - GIS ARCI/NFO) 40 MIF (MapInfo алмасу пішімі - GIS MAPINFO) 41 4. SOLEMSINING ГАЖ АРТҚЫ ПАЙДАЛАНУШЫ 45 4.1. ГАЖ бағдарламалық қамтамасыз етудің жіктелуі 45 4.2. ГАЖ құралдарын бағалау 47 Кеңістіктік деректер үлгілерін қолдау 47 Кеңістіктік талдау функциялары 48 Кеңістіктік ақпаратты енгізу/шығару құралдары 51 Пішімді түрлендіру құралдары 51 5. ГАЖ ҚОЛДАНБАСЫН ДАМЫТУ ҚҰРАЛдары: GEOCONSTRUCTOR™ 52 5.1. GeoConstructor™ GIS қолданбаларын құру құралы ретінде 53 5.2. GeoConstructor бағдарламасын әзірлеу ортасына енгізу 54 5.3. Картографиялық композицияларды құру 57 5.4. Қабаттар жиынын және карта кескінін басқару 59 5.5. Объектілермен жұмыс: шарлау, іздеу, таңдау 62 5.6. Сыртқы деректер қорын байланыстыру 65 5.7. Тақырыптық карта жасау 66 5.8. Қателерді өңдеу және тінтуірді басқару 67 4 5.9. Класс gisMap 69 6. КЕЙБІР ГАЖ-ды ШОЛУ 70 6.1. ESRI бағдарламалық өнімдері 70 ARC/INFO жүйесінің кеңейтім модульдері 74 6.2. GeoGraph/GeoDraw for Windows 78 GeoGraph for Windows 78 GeoDraw for Windows 81 6.3. Панорамалық бағдарламалық қамтамасыз ету 83 Бағдарламаның мақсаты 83 Бағдарламалық құрал құрылымы 85 Бағдарламалық қамтамасыз ету мүмкіндіктері 86 Векторлық карта 88 7. КӨП ПАЙДАЛАНУШЫ ГЕОАҚПАРАТТЫҚ ЖҮЙЕЛЕРДІ ҚҰРУ ӘДІСТЕРІ 92 7. 1. Жергілікті ГАЖ 95 7.2. Бірнеше пайдаланушы геоақпаратпен файлдардың бір жинағын ортақ пайдаланады 96 7.3. Пайдаланушылар саны көп географиялық ақпараттық жүйелер 97 7.4. Интернет/интранет технологиялары 99 ҚОРЫТЫНДЫ 105 ТЕСТ СҰРАҚТАРЫ 107 ӘДЕБИЕТТЕР 108 5 Алғы сөз Бұл оқулық бағдарламалық құрал мен географиялық ақпараттық жүйелердің (ГАЖ) технологияларына шолу жасайды. ГАЖ қолдану салалары және оларды әртүрлі қолданбалы есептерді шешу үшін практикалық қолдану мәселелері қарастырылады. Кеңістіктік ақпаратты енгізу және өңдеу технологияларын шолу ГАЖ бағдарламалық жасақтамасында қолданылатын деректер жиынына қойылатын жалпы принциптер мен талаптарды ұсынады. Кеңістіктік деректердің алмасу форматтарына ерекше назар аударылады, егжей-тегжейлі сипаттамаларбұл басылымды анықтамалық ретінде пайдалануға мүмкіндік береді. Түпкі пайдаланушының ГАЖ бөлімінде осы бағдарламалық құралдың негізгі санаттары талқыланады және құралдар бағаланады. ГАЖ қосымшаларын құру әдістері егжей-тегжейлі қарастырылады - GeoConstructor™ құралдар кітапханасының мысалында (Ресей Ғылым Академиясының География институтының Орталық географиялық институтында әзірленген), сондай-ақ ГАЖ-ны мәліметтер қоры жүйелерімен интеграциялау мәселелері. Әдістемелік нұсқаулықта сипатталған технологияларды авторлар аумақтық-бағдарланған мәселелерді шешу үшін білімді қажет ететін ақпараттық жүйелердің үлгілерін құруға бағытталған студенттік топтардың жобалық қызметінде пайдаланады. Іс-шара «Экологиялық білім берудегі ақпараттық технологиялардың ЖОО аралық орталығы» аясында ұйымдастырылып, оның нәтижелері аймақтық бағдарламалар мен ақпараттандыру жобаларын жүзеге асыруда пайдаланылады. Бағдарламалық қамтамасыз етуді Ресейдің ГАЖ қауымдастығының көмегімен TsGI IG RAS (GeoDraw/ GeoGraph), GeoSpectrum International (Panorama), Epsylon Technologies (Байқоңыр) компаниялары жеткізді. Университетаралық ақпараттық технологиялар орталығын Красноярск қаласының бірнеше университеттері құрды: Мемлекеттік университет (ҚМУ), Техникалық университет (ҚарМТУ), Технологиялық университет (Сібір мемлекеттік техникалық университеті), Педагогикалық университет (ҚМПУ). Оның қызметін Красноярск аймақтық және қалалық қоршаған ортаны қорғау қорлары, № 68 интеграциялық федералды мақсатты бағдарламаның гранты қаржыландырады. Орталық Академиялық РҒА СБ Есептік модельдеу институтында орналасқан. Бұл нұсқаулықтың бастапқы материалдары Ресейдің ГАЖ қауымдастығы ұйымдастырған бірқатар конференциялардың мақалалары мен тезистері, ГАЖ бағдарламалық қамтамасыз етуді өндірушілер мен жеткізушілердің баспасөз релиздері мен ресми материалдары, сондай-ақ көптеген журнал мақалалары мен монографиялар болды. Біз аталған материалдардың барлық авторларына шынайы алғысымызды білдіреміз. Авторлармен электрондық пошта арқылы байланысуға болады – [электрондық пошта қорғалған]. 7 1. ГАЖ-мен алғашқы танысу «Осыдан он жыл бұрын, бәрі енді ғана басталып жатқанда, мынандай көрінетін: монитор экранында біз карталарды көріп, әртүрлі белгілерді, мысалы, зиянды заттардың мазмұнын қоюға болады. Бұл өте көрнекі және болып шықты қарапайым сурет , және мемлекеттік саясаттан бастап муниципалдық билікке дейінгі барлық «көрермендер, тіпті ғалымдар да экранның мазмұнына қарап, рахаттанып қалды. Бірақ бәрінің шегі бар, қазір мұндай нәрселерге қанық болды». ГАЖ қауымдастығының материалдарынан. 1.1. ГАЖ дегеніміз не? Географиялық ақпараттық жүйелер немесе ГАЖ терминінің мағыналық және мазмұндық түсіндірмесі анықтаманы беретін адамның кәсіби мүдделеріне қатты байланысты. Егер сіз кейбір адамдарды тыңдасаңыз, сіздің ұйымыңыздың проблемаларын, сондай-ақ әлемдік проблемаларды шешудің жалғыз жолы ГАЖ көмегімен деп ойлауыңыз мүмкін. Әрине, ГАЖ әртүрлі пәндік салалардағы қолданбалардың өте көп санына қолданылады және оның көмегімен көптеген мәселелерді тезірек және тиімдірек шешуге болады. Бірақ сіз әрқашан есте сақтауыңыз керек, ГАЖ - бұл мамандар оларды шешу үшін әртүрлі тәсілдермен қолданатын тамаша құралдар жиынтығы. Сондықтан ГАЖ көмегімен ұйымның тиімділігін қалай арттыруға болатынын түсіну маңызды. ГАЖ-ны дәл анықтау өте қиын, себебі ол жұмыс істеген кезде бірнеше деңгейде көруге болады және әртүрлі қолданбалар үшін әртүрлі мағына береді. Кейбіреулер үшін ГАЖ географиялық ақпаратты енгізу, сақтау, өңдеу, талдау және көрсету үшін қолданылатын бағдарламалық құралдардың жиынтығы болып табылады (1-сурет). Бұл цифрлық картография және мәліметтер қоры бағдарламалары (ДҚБЖ) бар компьютерлік жобалау (АЖЖ) құралдарының үйлесімі ретінде ГАЖ даму тарихын көрсететін техникалық анықтама. Басқалар үшін ГАЖ ойлау тәсілі, барлық ақпарат кеңістікке қатысты және орталықта сақталатын ұйымда шешім қабылдау тәсілі болуы мүмкін. Бұл стратегиялық анықтама. ГАЖ сіздің мәселелеріңіздің шешімі болмауы мүмкін екенін және тапсырмаларды сәтті орындау үшін біраз ойлануды қажет ететінін түсіну маңызды. ГАЖ – үш құрамдас бөліктен тұратын жүйе, олардың әрқайсысы табысқа жету үшін қажет: кеңістіктік деректер, аппараттық және бағдарламалық құралдар және шешу объектісі ретіндегі мәселе. Сонымен қатар, мәселе тасымалдау әдістерін таңдауға мәжбүрлейтін негізгі компонент ретінде қызмет етеді. 1. Windows жүйесіне арналған GeoGraph бағдарламасындағы Красноярск картасы. ГАЖ технологиялар орталығында, SB RAS 9 информатика институтында жасалған, деректерді сақтау, деректерді талдау және бағдарламалық құралдар және сол немесе басқа пәнге бағытталған ақпараттық жүйені құру технологиялары. 1.2. ГАЖ қолдану салалары Жергілікті әкімшіліктер Муниципалды басқару міндеттері ГАЖ қолданудың ең үлкен салаларының бірі болып табылады. Жергілікті әкімшілік қызметінің кез келген саласында (жерге орналастыру, жерге орналастыру, қолданыстағы қағаз құжаттарын ауыстыру, ресурстарды басқару, мүлікті (жылжымайтын мүлікті) және автомобиль жолдарын есепке алу) ГАЖ қолданылады. Оларды бақылау орталықтарының командалық пункттерінде және алғашқы әрекет етушілерде де қолдануға болады. ГАЖ кез келген муниципалды немесе аймақтық басқарудың ақпараттық жүйесінің ажырамас құрамдас бөлігі (аспаптық, технологиялық, бағдарламалық қамтамасыз ету) болып табылады. Коммуналдық қызметтер Коммуналдық ұйымдар өздерінің ақпараттық технологиялар стратегиясының орталық бөлігі болып табылатын активтер (құбырлар, кабельдер, сорғылар, тарату станциялары және т.б.) деректер базасын құру үшін ГАЖ-ны белсенді түрде пайдаланады. Әдетте, бұл секторда нормадан әртүрлі ауытқуларға жауап ретінде желілік әрекетті модельдеуді қамтамасыз ететін ГАЖ басым болады. Негізгі құралдарды картаға түсіру мен басқаруға арналған автоматтандыру жүйелері ұйымда «сыртқы жоспарлауды» қолдау үшін кеңінен қолданылады: кабельдерді төсеу, орналастыру клапандары, қызмет көрсету панельдері және т.б. (2-сурет). 10

ГАЖ бағдарламалық қамтамасыз ету қолданылатын бес негізгі класқа бөлінеді. Бағдарламалық қамтамасыз етудің бірінші ең функционалдық толық класы - аспаптық ГАЖ. Олар әртүрлі тапсырмаларға арналған: ақпаратты енгізуді ұйымдастыру (картографиялық және атрибуттар), оны сақтау (соның ішінде таратылған, қолдаушы желілік жұмыс), күрделі ақпараттық сұраныстарды өңдеу, кеңістікті шешу үшін. аналитикалық тапсырмалар(дәліздер, орталар, желілік тапсырмалар және т.б.), туынды карталар мен диаграммаларды құру (қабаттау операциялары) және, ең соңында, картографиялық және схемалық өнімдердің түпнұсқа макеттерін қатты тасымалдағышта шығаруға дайындау. Әдетте, растрлық және векторлық кескіндермен жұмыс істейтін аспаптық GIS қолдауы, сандық негіз және атрибуттар туралы ақпарат үшін кірістірілген деректер базасы бар немесе атрибуттар туралы ақпаратты сақтауға арналған жалпы деректер базаларының бірін қолдайды: Paradox, Access, Oracle және т.б. әзірленген өнімдерде белгілі бір тапсырма үшін қажетті функционалдылықты оңтайландыруға және олардың көмегімен жасалған анықтамалық жүйелерді қайталау құнын төмендетуге мүмкіндік беретін жұмыс уақыты жүйелері бар. Екінші маңызды класс – ГАЖ қараушылары деп аталатындар, яғни аспаптық ГАЖ көмегімен жасалған мәліметтер қорын пайдалануды қамтамасыз ететін бағдарламалық өнімдер. Әдетте, GIS көрушілері пайдаланушыға (мүмкін болса) дерекқорды толтырудың өте шектеулі мүмкіндіктерін ұсынады. Барлық GIS қарау құралдары картографиялық кескіндерді орналастыру және масштабтау операцияларын орындайтын мәліметтер базасына сұрау салу құралдарын қамтиды. Әрине, көрермендер әрқашан орта және ірі жобалардың ажырамас бөлігі болып табылады, бұл дерекқорды толтыру құқығы берілмеген кейбір жұмыс орындарын құру шығындарын үнемдеуге мүмкіндік береді. Үшінші класс – анықтамалық картографиялық жүйелер (РСС). Олар сақтауды және көпшілігін біріктіреді мүмкін түрлеріКеңістікте бөлінген ақпараттың визуализациясы картографиялық және атрибуттық ақпаратқа сұрау механизмдерін қамтиды, бірақ сонымен бірге пайдаланушының кірістірілген деректер қорын толықтыру мүмкіндігін айтарлықтай шектейді. Оларды жаңарту (жаңарту) циклдік болып табылады және әдетте SCS жеткізушісімен қосымша ақыға жүзеге асырылады. Бағдарламалық қамтамасыз етудің төртінші класы – кеңістіктік модельдеу құралдары. Олардың міндеті – әртүрлі параметрлердің (рельеф, қоршаған ортаның ластану аймақтары, бөгеттерді салу кезіндегі су басу аймақтары және т.б.) кеңістікте таралуын модельдеу. Олар матрицалық деректермен жұмыс істеуге арналған құралдарға сүйенеді және кеңейтілген визуализация құралдарымен жабдықталған. Кеңістіктік деректер бойынша сан алуан есептеулерді (қосу, көбейту, туындыларды есептеу және басқа операциялар) жүргізуге мүмкіндік беретін құралдардың болуы тән.

Назар аударған жөн бесінші сынып арнайы құралдаржерді зондтау деректерін өңдеу және декодтау. Бұған жер бетінің сканерленген немесе цифрлық түрде жазылған кескіндерімен операциялар жасауға мүмкіндік беретін бағасына байланысты әртүрлі математикалық құралдармен жабдықталған кескіндерді өңдеу пакеттері кіреді. Бұл жаңартылған топоплан түріндегі нәтижені шығарумен стерео жұптарды өңдеуге дейінгі кескіндерді геореференциялау арқылы түзетулердің барлық түрлерінен (оптикалық, геометриялық) басталатын операциялардың жеткілікті кең ауқымы. Аталмыш сыныптардан басқа, кеңістіктік ақпаратты басқаратын әртүрлі бағдарламалық құралдар да бар. Бұл далалық геодезиялық бақылауларды өңдеуге арналған құралдар (GPS қабылдағыштарымен, электронды тахометрлермен, деңгейлермен және басқа автоматтандырылған геодезиялық жабдықтармен өзара әрекеттесуді қамтамасыз ететін пакеттер), навигациялық құралдар және одан да тар пәндік мәселелерді шешуге арналған бағдарламалық қамтамасыз ету (зерттеу, экология, гидрогеология және т. .). Әрине, бағдарламалық қамтамасыз етуді жіктеудің басқа принциптері мүмкін: қолдану аймағы бойынша, құны бойынша, белгілі бір түрге (немесе түрлерге) қолдау көрсету бойынша. операциялық жүйелер, есептеу платформалары арқылы (ДК, Unix жұмыс станциялары) және т.б. Бюджеттік қаражатты жұмсауды орталықсыздандыру және оларды пайдаланудың көбірек пәндік бағыттарын енгізу есебінен ГАЖ технологияларын тұтынушылар санының жылдам өсуі. Егер 90-шы жылдардың ортасына дейін нарықтың негізгі өсуі тек қана байланысты болса ірі жобаларфедералды деңгейде, бүгінде негізгі әлеует жаппай нарыққа қарай жылжуда. Бұл жаһандық тренд: Daratech (АҚШ) зерттеу фирмасының мәліметтері бойынша, ғаламдық ГАЖ нарығы дербес компьютерлерқазіргі уақытта ГАЖ шешімдер нарығының жалпы өсу қарқынынан 121,5 есе жылдам. Нарықтың ауқымдылығы және пайда болған бәсеке тұтынушыларға бірдей немесе төмен бағаға барған сайын жоғары сапалы тауарларды ұсынуға әкеледі. Осылайша, жетекші ГАЖ аспаптық жеткізушілері үшін жүйемен бірге тауарлар таратылатын аймақ үшін цифрлық картографиялық негізді жеткізу ережеге айналды. Ал жоғарыдағы бағдарламалық жасақтаманың классификациясының өзі шындыққа айналды. Екі-үш жыл бұрын автоматтандырылған векторизация және анықтамалық жүйелердің функцияларын тек дамыған және қымбат аспаптық ГАЖ (Arc/Info, Intergraph) арқылы жүзеге асыруға болатын еді. Белгілі бір жоба үшін шығындарды оңтайландыруға мүмкіндік беретін жүйелерді модульдандырудың прогрессивті тенденциясы бар. Бүгінгі таңда тіпті белгілі бір технологиялық кезеңге қызмет ететін пакеттерді, мысалы, векторизаторларды модульдердің толық және қысқартылған жиынтығында, символдар кітапханасында және т.б. сатып алуға болады. Бірқатар отандық әзірлемелердің «нарық» деңгейіне шығуы. GeoDraw / GeoGraph, Sinteks / Tri, GeoCAD, EasyTrace сияқты өнімдерде пайдаланушылардың айтарлықтай саны ғана емес, сонымен қатар нарық дизайны мен қолдауының барлық атрибуттары бар. Ресейлік геоинформатикада жұмыс істейтін қондырғылардың белгілі бір сыни саны бар - елу. Оған қол жеткізгеннен кейін, одан әрі екі жол бар: немесе күрт жоғарылау, пайдаланушылар санын көбейту немесе өніміңізге қажетті қолдау мен дамуды қамтамасыз ете алмау себебінен нарықтан кету. Бір қызығы, аталған бағдарламалардың барлығы баға спектрінің төменгі жағына қызмет етеді; басқаша айтқанда, олар баға мен қысым арасындағы оңтайлы теңгерімді тапты функционалдылықРесей нарығы үшін арнайы.

С.С. Смирнов(Оңтүстік теңіз балық шаруашылығы және океанография ғылыми-зерттеу институты)

Географиялық ақпараттық жүйені (ГАЖ) құру кезінде бағдарламалық қамтамасыз етуді таңдау мәселесі сөзсіз.

Әлемдегі жетекші ГАЖ бағдарламалық қамтамасыз етуді әзірлеуші ​​компаниялардың белгілі бағдарламалық өнімдері, олардың барлық артықшылықтарымен бірге, бір елеулі кемшілігі бар - мыңдаған және ондаған мың долларды құрайтын жоғары құны. Қазіргі уақытта геоинформатика нарығында қымбат емес немесе ақысыз, бірақ жоғары сапалы әзірлемелер пайда болуда.

Бұл негізінен 339 компанияны, мемлекеттік және ғылыми мекемелерді біріктіретін Ашық геокеңістіктік консорциумға (OGC, http://www.opengeospatial.org) байланысты. OGC негізгі мақсаттары географиялық ақпараттық технологияларда қолданылатын жалпыға қолжетімді стандарттарды, деректер форматтарын және спецификацияларды әзірлеу, сондай-ақ осы технологияларды әртүрлі салаларға кеңінен енгізу болып табылады.

Геоақпараттық деректер базасының сервері
Егер құрылатын ГАЖ тек файлдар жиынтығын ғана емес (мысалы, пішін файлдары мен растрлық кескіндерді) пайдалануды жоспарланса, сонымен қатар дерекқорда сақталған ақпаратты пайдалануды жоспарласа, онда сіз геоақпараттық дерекқор серверінсіз (геодеректер базасы) жасай алмайсыз. ) , ол сонымен қатар клиент-сервер режимінде пайдаланушылар тобы үшін бір уақытта жұмыс істеуді қамтамасыз ете алады.

Бұл жағдайда біз ұсына аламыз MySQL сервері (http://www.mysql.com). MySQL өзінің негізгі көрсеткіштері бойынша Oracle және Microsoft SQL сияқты танымал ДҚБЖ-дан кем түспейді, ал бұл ДҚБЖ ашық бастапқы жүйелер санатына жатады және коммерциялық емес пайдалану үшін тегін, бұл, әрине, оны жоғарыда көрсетілгендерден жақсы ажыратады. қымбат бағдарламалық қамтамасыз етуді атап өтті. 4.1 нұсқасынан бастап MySQL кеңістіктік деректер түрлерін (кеңістіктік кеңейтімдер) қолдауды енгізді.

Бағдарламалық қамтамасыз ету сервері MySQL ДҚБЖ Windows ортасында жұмыс істейді, процесс консольден енгізілген командалар арқылы басқарылады (1-сурет). ДҚБЖ әкімшілігі бағдарламалық жасақтаманы пайдалану кезінде ыңғайлырақ болады графикалық интерфейс(Cурет 2), оны MySQL веб-сайтынан тегін жүктеп алуға болады.

ГАЖ деректер базасының серверлеріне сонымен қатар ДҚБЖ кіреді
PostgreSQL(http://www.postgresql.org). MySQL сияқты, бұл ДҚБЖ кеңістіктік деректер түрлерін (PostGIS кеңейтімі) қолдайды және тегін.

ГАЖ бағдарламалық қамтамасыз ету
Жоғарыда аталған МҚБЖ-мен әрекеттесетін ГАЖ клиенттері үшін бағдарламалық қамтамасыз етуді қарастыруға көшсек, біз екі жаңа және өте перспективалы бағдарламаны ұсына аламыз: Көру портыЖәне KOSMO, олар қазіргі уақытта сәйкесінше «Бета» және «Шығарылым кандидаты» күйі бар әзірлеушілер сайттарынан жүктеп алуға болады. Бұл бағдарламалардың алғашқы нұсқасының ресми шығарылымы алдағы 2-3 айда жоспарлануда. мультфильмдер

Көру порты(Texel корпорациясы әзірлеген, http://www.viewportimaging.com/) көп функционалды бағдарламалық қамтамасыз етукеңістіктік деректермен жұмыс істеуге арналған, 37 файл пішімін (ESRI Shape, MapInfo Vector File, ARC/INFO ASCII Grid, USGS DEM, EOSAT Fast Format, ERDAS Imagine, GIF, JPEG, TIFF, т.б.) және 9 деректер көзін (ArcSDE, Informix Datablade, MySQL, PostgreSQL, Oracle Spatial, ODBC RDBMS, Web Mapping Service және т.б.).

Қарапайым және ыңғайлы интерфейс, карта проекциясын таңдау, SQL сұрауларын құру және олардың нәтижелерін картада көрсету мүмкіндігі, графикалық объектілердің көптеген өзгермелі параметрлері (өзгермелі мөлдірлік, штрихтау/толтырудың көптеген түрлері, қалыңдығын және жол түрі және т.б.), әртүрлі форматтарға экспорттау, мұның бәрі бағдарламаны пайдалану үшін өте тартымды етеді.

Күріш. 3. Көру портының экран көшірмесі

Бір лицензияның құны 99,95 долларды құрайды, бірақ коммерциялық емес мекемелер үшін лицензиялар тегін берілуі мүмкін. Қазіргі уақытта бағдарламаның тегін, бірақ бірқатар шектеулері бар бета нұсқасын әзірлеушінің веб-сайтынан жүктеп алуға болады.

KOSMO(SAIG әзірлеген, http://www.saig.es/en) толығымен тегін қамтамасыз етілген толыққанды ГАЖ болып табылады. Бұл бағдарлама SAIG-тің жеке әзірлемелері мен бірқатар ашық бастапқы жобаларды (JUMP, JTS, GeoTools және т.б.) біріктірудің нәтижесі болып табылады.

KOSMO геоақпараттық дерекқорларға қосылуға мүмкіндік береді (Oracle Spatial, MySQL, PostgreSQL-PostGIS), бар үлкен жиынтықвекторлық деректермен жұмыс істеу құралдары, деректердің ең кең тараған растрлық пішімдерін (TIFF, GeoTIFF, ECW, MrSid және т.б.) қолдайды, жақсы стиль редакторы мен сұраныс құрастырушысына ие, қосымша модульдерді қосу арқылы функционалдылықты кеңейту мүмкіндігі бар және осының бәрі бұл бағдарлама мүмкіндіктерінің шағын ғана бөлігі.

Күріш. 4. KOSMO экрандық көшірмесі

Сонымен қатар, интерфейс тілін таңдауға болады. Ағылшын, испан және португал тілдерінен басқа, жақын арада орыс тілі қол жетімді болады, өйткені осы мақаланың авторы қазір бағдарлама интерфейсін орыс тіліне аударумен айналысады.

GIS KOSMO Java ортасында әзірленген, сондықтан JRE және JAI модульдерін қамтитын тарату жинағын жүктеп алу ұсынылады.

Күрделі ГАЖ әзірлеудің қажеті жоқ, тек бар картографиялық деректерді көрсету қажет болған жағдайда, біз тегін GIS көрушілерін ұсына аламыз: Christine GIS Viewer (

ArcGIS - отбасы бағдарламалық өнімдерАмерикалық ESRI компаниясы, географиялық ақпараттық жүйелердің әлемдік нарығындағы көшбасшылардың бірі. ArcGIS COM, .NET, Java, XML, SOAP технологиялары негізінде құрастырылған. Соңғы нұсқа-- ArcGIS 10.

3.1-сурет

ArcGIS географиялық сілтеме жасалған үлкен көлемдегі статистикалық ақпаратты визуализациялауға (цифрлық карта түрінде ұсынылған) мүмкіндік береді. Барлық масштабтағы карталар қоршаған ортада жасалады және өңделеді: жер жоспарларынан әлем картасына дейін.

Сондай-ақ, ArcGIS-те кеңістіктік ақпаратты талдауға арналған кіріктірілген кең құралдар бар.

ArcGis әртүрлі салаларда қолданылады:

• · Жер кадастры, жерге орналастыру
• · Жылжымайтын мүлікті есепке алу (қараңыз: Жылжымайтын мүлікті есепке алу үшін AIS, ISOGD)
• · Инженерлік коммуникация
• · Ішкі істер министрлігі және Төтенше жағдайлар министрлігі
• Телекоммуникациялар
• · Мұнай және газ
• Экология
• · Мемлекеттік шекара қызметі
• · Көлік
• Орман шаруашылығы
• · Су ресурстары
• Қашықтан зондтау
• Геология және жер қойнауын пайдалану
• · Геодезия, картография, география
• · Бизнес
• · Сауда және қызмет көрсету
• · Ауыл шаруашылығы
• · Білім
• · Туризм

Бұл бағдарламалық қамтамасыз ету компьютерлердің барлық түрлерінде қолданылады: жұмыс үстелі (ArcView, ArcEditor, ArcInfo), сервер (ArcGIS Server, ArcSDE) және қалталы (ArcPad).

Intergraph GeoMedia

GeoMedia - бұл GIS өнімдерінің отбасынан шыққан ГАЖ технологиясы.

GeoMedia технологиясы - бұл әртүрлі форматтағы әртүрлі кеңістіктік деректермен бір уақытта импорт/экспортсыз тікелей жұмыс істеуге мүмкіндік беретін жаңа буын GIS архитектурасы. Бұған деректерге қол жеткізудің арнайы компоненттері - Intergraph GeoMedia деректер сервері арқылы қол жеткізіледі.

3.2-сурет

Бүгінгі күні GeoMedia пайдаланушылары сандық карта деректерін сақтауға арналған барлық негізгі өнеркәсіптік пішімдерге арналған құрамдастарға қол жеткізе алады: ArcInfo, ArcView, ASCII, AutoCAD, FRAMME, GeoMedia, GML, MapInfo, MGE, MicroStation, Oracle Spatial және т.б., соның ішінде растрлық, кестелік және мультимедиялық деректер. Дегенмен, пайдаланушылар реттелетін пішім үлгісіне негізделген өздерінің GeoMedia деректер серверін жасай алады. Intergraph GeoMedia деректер серверінің құрамдас бөліктері бір картада әртүрлі пішімдерде, координаттар жүйесінде және әртүрлі дәлдікте сақталған кез келген көздерден алынған деректерді көруге және бір уақытта талдауға мүмкіндік береді.

Бұл тәсіл бар GIS шешімдеріне инвестицияларды сақтауға мүмкіндік береді, сонымен бірге ауысады жаңа деңгейинтеграция ақпараттық ресурстаркәсіпорындар. GeoMedia өнімдер тобы екі негізгі өнім желісін - жұмыс үстелі мен серверді және қосымша қолданба модульдерін қамтиды.

GeoMedia Open GIS консорциумы әзірлеген ГАЖ саласындағы халықаралық стандарттардың бірінші нұсқасының прототипі және сонымен бірге осы стандарттарды бірінші енгізу болып табылады.

Intergraph GeoMedia – әртүрлі ақпараттық жүйелерден географиялық деректерді алуға, көрсетуге және талдауға арналған бағдарламалық құрал. Қашықтағы клиенттік сайттарда MGE және FRAMME сияқты дәстүрлі ГАЖ-ға қол жеткізудің әмбебап құралы ретінде пайдаланылады.

GeoMedia екеуі де жұмыс үстелі жүйесіжәне өзіңіздің арнайы қолданбаларыңызды әзірлеуге арналған құрал. Сонымен қатар, GeoMedia-да басқа GIS жүйесінде жоқ кірістірілген карта орналасу мүмкіндіктері бар.

Негізгі функциялары:

• · Толық қолжетімділік GIS жобаларының деректеріне MGE, FRAMME (Intergraph), ESRI (ARC/Info), ESRI (ARC/View), MapInfo, Bentley/MicroStation және AutoCAD файлдары.
• · Кеңістіктік талдау
• · Әртүрлі ГАЖ-дан алынған географиялық мәліметтерді толық біріктіру
• · Пайдаланушы талаптарына сәйкес теңшеу
• · Координаталық түрлендірулер
• · Растрлық файлдарды көрсету, әртүрлі форматтарды қолдау
• · Буферлік аймақтарды салу
• · Тақырыптық карталарды құрастыру, таңбалау, белгілерді орналастыру.
• · Oracle SDO-мен жұмыс істеу.

Бағдарламалық қамтамасыз етугеографиялық ақпараттық жүйелер

1. Жалпы сипаттамалар

ГАЖ бағдарламалық құралдары – бұл негізгі ГАЖ функцияларын жүзеге асыруды қамтамасыз ететін азды-көпті біріктірілген бағдарламалық модульдердің жиынтығы. Жалпы, алты негізгі модульді бөлуге болады:

1) деректерді енгізу және тексеру;

2) деректерді сақтау және өңдеу;

3) координаттар жүйесін түрлендіру және карта проекцияларын түрлендіру;

4) талдау және модельдеу;

5) деректерді шығару және ұсыну;

6) пайдаланушының өзара әрекеттесуі.

Орындалатын функциялардың кең ауқымын және өте ерекше ерекшеліктерін ескере отырып, географиялық ақпараттық жүйелердің бағдарламалық қамтамасыз ету қазіргі уақытта әлемдік бағдарламалық қамтамасыз ету нарығының бір бөлігін құрайды. Белгілі бір аумақтар үшін арнайы функционалдығы бар географиялық ақпараттық жүйелерді дамытуға мүмкіндік беретін коммерциялық ГАЖ бағдарламалық пакеттерінің жеткілікті үлкен саны бар. Мұндай ГАЖ пакеттерінің саны ондағанға жетеді. Дегенмен, ең танымал және кеңінен қолданылатын коммерциялық ГАЖ пакеттері туралы айтатын болсақ, олардың саны оннан он беске дейін шектелуі мүмкін.

Жаһандық ГАЖ нарығын талдайтын PC GIS Company Datatech (АҚШ) зерттеулерінің нәтижелері бойынша, соңғы жылдары GIS бағдарламалық өнімдерінің рейтингінде бірінші орынды Mapping Information Systems Corporation әзірлеген MAPINFO пакеті иеленді ( АҚШ) және дүние жүзінде шамамен 150 000 пайдаланушысы бар. Ең танымалдарына Калифорния қоршаған ортаны зерттеу институты (ESRI) әзірлеген ARC/INFO GIS пакеті және Кларк университетінде (АҚШ) жасалған IDRISI географиялық талдау және кескіндерді өңдеу пакеті жатады. Strategic Mapping Inc. компаниясының ATLAS*GIS пакеттері кеңінен танымал. (АҚШ) MGE INTERGRAPH (АҚШ), SPANS MAP/SPANS GIS Фирмалар Tydac Technologies Corp. (АҚШ), ILWIS, Халықаралық аэрофотосуреттер және геоғылымдар институтында (Нидерланды) жасалған SMALLWORLD GIS Smallworld Mapping Inc. (Ұлыбритания) SYSTEM 9 Prime Computer-Wild Leitz (АҚШ), Siemens Nixdorf (Германия) SICAD. Сондай-ақ 1994 жылы Ресейде жүргізілген зерттеулердің нәтижелері бойынша Ресей Ғылым академиясының География институтының Геоақпараттық зерттеулер орталығында жасалған GEOGRAPH/GEODRAW ГАЖ пакетін де атап өту қажет сияқты. GIS бағдарламалық өнімдерінің рейтингі, сондай-ақ осы рейтингте бесінші орынға ие болған австриялық PROGIS компаниясының WINGIS. Утрехт университетінің (Нидерланды) географиялық факультетінде әзірленген және аналитикалық мүмкіндіктері жетілген PC-RASTER GIS пакеті экологиялық зерттеулер үшін сөзсіз қызығушылық тудырады.

2. ГАЖ пайдаланушы интерфейсі

ГАЖ түрі мен мақсатына байланысты басқару ортасы (пайдаланушы интерфейсі) әдетте бірнеше деңгейге ие болады. ГАЖ «ақпараттық өнімдерді» - тізімдерді, карталарды шығарады - олар кейінірек пайдаланушылардың әртүрлі санаттары шешім қабылдау үшін пайдаланылады. Соңғы пайдаланушы көп жағдайда жүйемен тікелей әрекеттеспеуі мүмкін. Мысалы, муниципалды есеп беру жүйесі әртүрлі кәсіпкерлік қызметке қатысты шешім қабылдау үшін комитеттер пайдаланатын түгендеу тізімдерін жасайды. Комитет басшылары ГАЖ-да қандай ақпарат бар және оның функционалдық мүмкіндіктері туралы концептуалды түсінікке ие бола отырып, муниципалды жүйені ұйымдастыру туралы ештеңе білмейді. Дегенмен, жүйелік менеджер мәліметтер базасында қандай ақпарат бар екенін және ГАЖ қандай функцияларды орындай алатынын толық түсінуі керек. Жүйелік талдаушы немесе бағдарламашы белгілі бір GIS қолданбасының функционалды мүмкіндіктерін одан да егжей-тегжейлі түсінуі керек. Түпкі пайдаланушы әдетте стандартты және жеке сұраныстар бойынша ақпарат беретін арнайы оператор арқылы жүйемен әрекеттеседі.

Пайдаланушы мен ГАЖ арасындағы байланыстың күрделілік дәрежесі ең алдымен деректер қорының құрылымын өңдеу дәрежесімен, деректер қорындағы объектілерді дұрыс сәйкестендірумен және объектілердің әртүрлі топтары арасындағы өзара сілтемелердің болуымен анықталады. Мәліметтер қорынан кез келген ақпаратты алу көп жағдайда анық және жасырын түрде құрылған арнайы сұраныстарды қолдану арқылы жүзеге асырылады. Жасырын сұраулар әдетте бағдарламалық жасақтамада жүзеге асырылады және бағдарламалық жасақтаманы өндіруші жүйенің әртүрлі функционалды блоктарына ендіреді. Мысалы, экранда көрсетілетін кеңістіктік нысанды тінтуірдің меңзерімен басу осы нысанмен байланысты атрибут ақпаратын «орынға негізделген» іздеу алгоритмін бастайды. Ашық сұранысты пайдаланушы (GIS жүйесінің бағдарламашысы) арнайы бағдарламалау тілін (әдетте SQL, кейде берілген жүйе үшін арнайы әзірленген тіл) пайдалана отырып жазады. мәтіндік редактор, бірақ соңғы уақытта сұраныстарды қалыптастыруға арналған диалогтық терезелер кең таралған. Мұндай сұрауларды арнайы кітапханада сақтауға және қажет болған жағдайда іске қосуға болады.

Сұраулар мақсаты мен орындау кезінде орындалатын алгоритмдер бойынша айтарлықтай әр түрлі болуы мүмкін. Қарапайым деректер сұрауы белгілі бір нысан идентификаторларымен немесе нақты орындармен жасалады және жиі көрсеткішпен бірге жүреді.

Нақтылау параметрлерінің ерекше мәндері. Басқа сұраулар күрделі талаптарды қанағаттандыратын нысандарды іздейді. Бірнеше бар әртүрлі түрлерііздеу сұраулары:

1. «Х объектісі қайда?» Мұнда қалаған объектінің нақты атрибуттық сипаттамаларын да, осы сипаттамалардың белгілі бір диапазонын да көрсетуге болады. Кейбір жағдайларда орталық нүктеге қатысты іздеу радиусы мен секторы, кейде басқа объектінің буферлік аймағы көрсетілуі мүмкін.

2. «Бұл не зат?» Объектіні анықтау («таңдалған») диалогтық құрылғы – тінтуір немесе курсор арқылы жүзеге асырылады. Жүйе көше мекенжайы, иесінің аты, мұнай ұңғысының өнімділігі, биіктік және сияқты нысан атрибуттарын қайтарады

3. «Х арақашықтықтағы немесе белгілі бір аймақтың ішінде/сырсында объектілердің ерекшеліктерін қорытындылаңыз». Алдыңғы екі сұрауды және статистикалық операцияларды біріктіру. «Қай жол ең жақсы?» Осы екі немесе одан да көп нүктелер арасындағы әртүрлі критерийлер бойынша оңтайлы маршрутты анықтау (ең аз шығын, ең аз сыртқы әсер, максималды жылдамдық).

5. Негізгі мүмкіндіктерді табу немесе сандық биіктік үлгілері үшін еңісті анықтау сияқты нысандар арасындағы қатынастарды пайдалану.

Көптеген GIS қолданбалары үшін жүйе нақты уақыт режимінде жұмыс істеуі керек: жауап беру үшін рұқсат етілген ең ұзақ уақыт - бірнеше секунд. Жүйеге жеткілікті жиі қол жеткізу кезінде пайдаланушы интерфейсіне таза эргономикалық талаптар бірінші орында - теру жалықтыратын мәтіндік пәрмендерден гөрі мәзірлер мен белгішелерге артықшылық беру керек. Пайдаланушы интерфейсінің бірнеше түрі бар:

1. Команда,пайдаланушы пәрмен жолында теретін, мысалы, C >. Пайдаланушы нақты белгілер мен тыныс белгілерін пайдалану арқылы жүйеде анықталған пәрмен синтаксисін орындауы керек. Дегенмен, кейбір ГАЖ-да мұндай командалар 1000-нан астам болуы мүмкін, бұл тәжірибесіз пайдаланушылар үшін өте қолайсыз. Онлайн анықтама барлық ережелер мен синтаксисті білу қажеттілігін азайтады, әсіресе сирек қолданылатын пәрмендер үшін.

2. Мәзір. Пайдаланушы белгілі бір функцияны орындауға жауапты мәзір элементін таңдайды. Мәзір элементі сол уақытта қол жетімді жалғыз таңдауды білдіреді. Таңдаудың салдары әрбір элементтің жанындағы арнайы тізімде көрсетілуі мүмкін. Дегенмен, күрделі мәзір жүйелерін қайталап пайдалану жалықтырады және икемді командаларды қамтамасыз етпейді.

3. Пиктографиялық мәзірлер.Мәзірдің бұл пішіні командалардың мағынасын қолжетімді ету және жұмысты жеңілдету үшін символдық кескіндерді пайдаланады. Пайдаланушы жүйені ең көп таралған функциялар үшін белгішелерді және қалғандары үшін әдеттегі мәзірді пайдаланып басқарады. Көптеген пайдаланушылар символдық жүйелерді жақсы түсінеді және ГАЖ жылдамырақ үйренеді.

4. Терезе.ГАЖ интерфейсі кеңістіктік деректер сипатын пайдалануы керек. Кеңістіктік деректерге қол жеткізудің екі табиғи жолы бар - кеңістіктік объектілер арқылы және олардың мүмкіндіктері арқылы. Қазіргі күрделі жүйелер мәтіндік және графикалық деректерді бөлек көрсету үшін бірнеше экрандық терезелерді пайдаланады. Windows жүйесі бір картаның бірнеше көрінісін бір уақытта көрсетуге мүмкіндік береді, мысалы, толық көлемде және үлкейтілген кескінде.

5. Ұлттық интерфейс тілі.Мәзір жүйесінде және онлайн анықтамада ұлттық тілді қолданудың айқын артықшылықтары бірден байқалады. Жүйені меңгеру жылдамдығы да, оның функционалдығын пайдаланудың толықтығы да күрт артады. GIS бағдарламалық жасақтамасын өндірушілердің көпшілігі қазіргі уақытта өз өнімдерінің «бейімделген» нұсқаларын шетелдік ұлттық нарықтарға жылжытуда (стандарт ағылшын тілі).

Көптеген GIS қабықшалары жүйелік басқару ортасын ұйымдастырудың бірнеше тәсілдерін біріктіреді, кәдімгі «ашылмалы» мәзірмен және пиктографиялық мәзір блоктарының жиынтығымен біріктірілген интерфейсті жасайды. Кейде ол қосымша қолданылады пәрмен жолы, және көптеген пәрмендер қысқартылған түрімен (алғашқы екі немесе үш таңба) танылады.

Даму аппараттық құралинтерфейстің басқа түрлерінің дамуын анықтайды. Сенсорлық дисплейлер пайдаланушыға объектіні таңдауға немесе экранның белгілі бір аймағын саусақпен немесе арнайы меңзермен жай түрту арқылы пәрмендер беруге мүмкіндік береді. Кең ауқымды рельефтік модельдермен жұмыс істейтін қолданбалы ГАЖ кейбір түрлері үшін технологияларды енгізуге болады» виртуалды шындық« жер бетін және онда орналасқан кеңістік объектілерін модельдеу кезінде: ғимараттар, ағаштар және т.б.

ГАЖ бағдарламалық қамтамасыз ету - 2 дауыс негізінде 5/4,5