Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии
Подождите немного. Документ загружается.
Arc View предоставляет алгоритм процедуры принятия
решений, важных для нормального функционирования фирмы.
Отметим базовые возможности и характеристики пакета Arc View.
Графический интерфейс пользователя (GUI). Он сходен с
наиболее популярным и современным, простым в работе
интерфейсом пользователя Windows.
Доступ к данным из одного программного окружения. Arc View
2 интегрирует информацию из разных источников, причем все
собранные данные можно извлечь и проанализировать в пределах
единой программной среды. Пакет эффективно работает с
таблицами, изображениями, текстовыми файлами, электронными
таблицами, графиками и диаграммами. В реляционной базе данных
ArcView 2 сохраняются атрибуты разнородных данных и
взаимосвязи между всеми накопленными данными.
Поддержка системы управления реляционными базами данных.
В пакете ArcView 2 имеются средства связывания любых SQL
DBMS-, ASCII-, dBase-файлов с соответствующими
географическими данными, как источником описательной
информации по характеристикам карты. Поддерживается
неограниченное число динамических связей с неоднородными
DBMS-форматами, которые могут находиться на локальном диске
или в другом месте гетерогенной сети. Полностью поддерживаются
реляционные возможности, включая режимы one-to-many, many-to-
one, many-to-many, one-to-one.
Деловая графика. При работе в ArcView 2 можно использовать
разные типы документов, каждый из которых по сути является
электронным аналогом стандартной формы представления
информации. Чтобы в дальнейшем не повторяться, заметим, что
любую созданную документацию можно распечатать на принтере
или на графопостроителе (плоттере). Применяется несколько форм
документов.
Форма просмотра (view document) - предназначена для показа
географической информации в виде карты с аннотациями и
легендой или в виде списка. Можно изменять масштаб и проекцию
выведенной карты, проводить запрос текстовых, звуковых,
фотографических данных или отсканированных документов,
динамически привязанных к показанным на карте объектам, а
также корректировать (редактировать) эти данные. Результаты
редактирования автоматически заносятся во все связанные между
собой документы.
Табличная форма (table document) - наиболее удобна для показа
связанных с картографической информацией данных электронных
таблиц. С табличными данными можно проводить простые
статистические
188
расчеты. Данные для подстановки в таблицы можно
импортировать из файлов стандартных форматов dBase, ASCII,
Excel, Lotus 1-2-3, INFO и других или использовать внешние базы
данных (ORACLE, SYBASE, INGRES, INFORMIX).
Форма диаграмм (Chart document) - позволяет выводить на
экран монитора данные в виде различных графиков, гистограмм и
диаграмм (круговых, столбчатых, линейных, полей точек или
значков и т.п.), которые можно накладывать на карты и добавлять
к другим типам документации.
Создание макета (Layout document) - позволяет представить
имеющуюся и созданную в базе данных информацию с помощью
трех описанных выше форм документации в наиболее удобном,
наглядном и привлекательном виде. Формирование выходных
документов проводится в интерактивном режиме. Можно также
выбрать любой из прилагаемого набора стандартных шаблонов
(templates) выходных документов.
Все формы документов динамически связываются друг с
другом, т.е. изменения, сделанные в одном документе,
автоматически обновляются как в других документах, так и в их
окончательном совместном представлении. Средства графической
компоновки пакета ArcView 2 поддерживают множество типов и
форматов вывода, включая PostScript и CGM, все драйверы
Windows, Adobe Illustrator на компьютерах Macintosh.
Анализ табличных данных. Средства анализа табличных
данных ArcView 2 включают набор операций: сортировку, запрос,
расчет статистик по выборке, добавление новых полей в таблицы,
расчет новой информации на основе имеющихся атрибутивных
данных, интерактивное редактирование содержимого любого из
полей таблицы. Результаты всех проводимых операций можно
сразу отобразить на карте и в автоматическом режиме связать с
другими типами документов, например автоматически обновить
соответствующие график, диаграмму или гистограмму.
Создание профессионально оформленной картографической
продукции. Набор средств компоновки и редактирования дизайна
карт и планов ArcView 2 обеспечивает:
• быстрый выбор и при необходимости изменение символогии;
• добавление изображений (в том числе отсканированных),
диаграмм
и графиков;
• создание и удобное для целей заказчика расположение
легенды, стрелки
указания направления на север, заголовков и подписей,
масштабной линей
ки, множества графических примитивов типа рамок, линий и
символов.
189
Для печати картографической продукции включены
полноценные средства графического редактирования в
рамках того же интерфейса, в котором проводится
редактирование тематических слоев карт и добавление
пояснительной справочной информации.
Пользователи могут добавить на карту свои, полученные
в результате оцифровки, географические характеристики,
например, границы территорий или наиболее вероятные
места расположения проектируемых объектов.
Arc View 2 поддерживает мощную библиотеку средств
картографической визуализации, стандартные или
задаваемые пользователем палитры цветов, наборы
штриховок и символов.
Интеграция изображений. ArcView 2 обеспечивает
совместный вывод на экран монитора разнородных
прозрачных и непрозрачных изображений: космических
снимков, аэрофотоснимков, иллюстраций, отсканированной
документации. Например, к карте земельной собственности
или домовладения можно добавить оцифрованные
фотографии зданий, памятных мест и других
достопримечательностей, поэтажные планы расположения
комнат и т.п. Вызов этих изображений на экран достигается
нажатием кнопки мыши при нахождении курсора на
соответствующем объекте карты.
При необходимости любое из введенных изображений
можно вновь убрать. Можно задать автоматический вывод
или изъятие добавленных изображений при разных уровнях
зуммирования (увеличения или уменьшения масштаба)
исходной карты.
Разработка собственных приложений и локализация
интерфейса. Пользователи имеют возможность
модифицировать интерфейс ArcView 2 для наилучшего
соответствия специфическим требованиям. Такие операции
проводятся с помощью нового, специально созданного для
ArcView 2 объектно-ориентированного языка разработки
приложений Avenue. Этот язык обычно применяется для
изменения вида пиктограмм и кнопок, изменения шрифта,
языка и терминологии, используемых в изображении, для
написания текстов макрокоманд, облегчающих и
ускоряющих процедуру создания и компоновки изображения
либо ограничивающих доступ к базам конфиденциальных
данных. Avenue - достаточно мощный язык, сам пакет
ArcView 2 частично создан с его использованием.
Взаимодействие с другими приложениями. ArcView 2
снабжен средствами общения и обмена данными с другими
приложениями и программами через стандартные для разных
платформ коммуникационные протоколы: Dynamic Data
Exchange (DDE) for Windows для
190
IBM-совместимых PC, Remote Procedure Calls (RPC) for
UNIX для рабочих станций, AppleEvents и AppIeScript for
MacOS для компьютеров Macintosh.
За счет применения различных классов многоуровневой
организации обмен данными с другими бизнес-
приложениями может проводиться без необходимости их
конвертирования, в процессе непрерывного сеанса работы с
ArcView 2.
В версии 2 добавлены средства прямого просмотра
графических файлов DWG и DXF системы AutoCAD.
Концепция ArcView определяется направленностью на
работу с Arclnfo. Пакет ArcView 2 позволяет подгружать
топологические векторные данные, созданные в Arclnfo, и
создавать свою графику в открытом нетопологическом
формате (shapefile).
Возможны просмотр и вывод в качестве подложки
растровых данных нескольких форматов. Пакет ArcView 2.1
работает с атрибутивными данными в форматах DBF (dBase
IV) и ASCII.
Импорт данных из Excel и Lotus 1-2-3 осуществляется с
помощью буфера обмена Windows. Использование ODBC-
драйверов позволяет подключиться к серверу любой базы
данных, поддерживающей этот стандарт.
ArcView имеет многооконный Windows-подобный
интерфейс. Число окон (Вид, Таблица, График, Сценарий и
Макет (Layout)) не ограничено. Объединяющим понятием
всех перечисленных элементов является про е к т.
Картографическая информация, представленная в окнах
Вид, организована в темы четырех стандартных типов:
точечные, линейные, площадные векторные и растровое
изображения.
Окно Скрипт служит для написания и редактирования
программ на языке Avenue. Макет позволяет расположить
карту и соответствующие элементы (легенды, заголовки,
логотип и т.д.) для создания твердой могши.
Имеется набор утилит, выполняющих функции, не
входящие в основной пакет ArcView , например
импорт/экспорт из форматов других ГИС.
7.7. Система AtlasGIS для Windows
AtlasGIS для Windows, продукт фирмы Strategic Mapping
Inc. (Santa Clara, USA), представляет собой интерактивную
оболочку географических информационных систем и
относится к классу Desktop CIS.
191
AtlasGIS - полнофункциональная информационная
картографическая система, которая объединяет обширные
аналитические и презентационные возможности универсального
картографирования с легкостью и гибкостью настольного
программного обеспечения. Она имеет следующие возможности:
• ввод, редактирование и печать/рисование карт,
осуществляемые
через графический интерфейс Windows;
• развитые презентационные средства: полное управление
цветами
и штриховками, создание и редактирование символов,
многочисленные
вставки, тематическое картографирование;
• деловая графика - круговые и линейные диаграммы, графики
и т. д.;
• возможность создания приложений с помощью Atlas Ware CIS
/
С /VB (ГИС-расширений языков Си и MS Visual Basic соответст
венно);
• работа с растровыми проектами (растровые "подложки");
• пространственный поиск/анализ - комбинирование
географичес
ких объектов, агрегирование данных по географическим
признакам, со
здание буферных зон;
• геокодирование - поиск по почтовым адресу и индексу,
включая
поиск по неполному или неточному адресу;
• специальные средства обработки данных, основанные на
библио
теке встроенных функций и операторов (59 функций и 22
оператора);
• встроенная поддержка SQL, позволяющая обращаться к так
назы
ваемым SQL-серверам, что удобно при работе в больших сетях;
• встроенная поддержка Application Linking, позволяющая
связывать
с географическими .объектами мультимедиа-приложения.
В системе AtlasGIS реализован принцип What You See Is What
You Map - видишь то, что наносишь на карту - аналог WYSIWYG
(What You See Is What You Get - что вы увидели, то и получили).
В отличие от многих других ГИС-пакетов AtlasGIS
программируется не с помощью специального макроязыка, а
средствами популярных и широко используемых языков MS
VisualBasic™ и Си.
Разработчики смогут также использовать в своих приложениях
прикладные программы для VisualBasic и Си из любых доступных
библиотек. В свою очередь, созданное ПО будет легко переносимо в
рамках выбранного языка. Все свойства языка программирования,
такие, как поддержка OLE, DDE и т.д., естественным образом
переходят в приложения.
Недостатком системы следует считать ее относительно высокую
стоимость. В частности, конвертер файлов для DXF-формата в
AtlasGIS
192
поставляется отдельно по цене, сопоставимой со стоимостью
полного отечественного комплекта ГеоДраф, ГеоГраф, в котором
данная функция является встроенной.
7.8. Система WlnGIS
WinGIS используется для работы с пространственными базами
данных Gupta SQL, построения сложных изображений, их
дигитализации, преобразования и вывода на графопостроитель.
Наличие интерфейсов DDE и OLE дает возможность работать с
приложениями пользователя и мультимедиа-средствами.
Следует отметить среди разработок дилеров этой системы
специальный инсталляционный пакет фирмы GUPTA для
российского рынка, локализованную базу данных SQL BASE б.О,
графический сервер версии 3.0 и утилиту прямого доступа к
файлам DBF. Этот проект дает возможность российским
пользователям WinGIS работать с русифицированной версией SQL
BASE.
В 1996 г. на российском рынке появилась версия WinGIS 3.2.
Графический редактор этой версии имеет ряд важных новых
графических функций.
Снято ограничение прежних версий "один слой - один цвет".
Теперь пользователь, селектируя один или несколько объектов на
одном слое, может закрашивать их в любые цвета и задавать им
любые типы линий, отличные от первоначальных параметров
слоя.
При загрузке растрового изображения можно задать
различную степень его прозрачности, вследствие чего будут
видны объекты, находящиеся на слоях, лежащих ниже растрового.
В системе реализована поддержка OLE 2.O. Любой объект,
созданный в приложении, работающем с OLE 2.0, может быть
точно привязан в проекте WinGIS, а также в дальнейшем
отредактирован.
Появилась возможность автоматического создания легенды
проекта по выбранным слоям. Реализована функция сложного
построения точек по известным параметрам: расстоянию между
известными объектами, по углам или по условию
ортогональности.
В систему WinGIS включена функция генерализации слоев.
При определении параметров генерализации для выбранных слоев
при изменении масштаба карты слои будут автоматически
подключаться или отключаться, что существенно разгрузит проект
пользователя.
-13-3443
193
В систему входит модуль связи с БД GUPTA, который
поддерживает обмен данными с SQL-BASE 5.2 и SQL- BASE 6.0.
Обеспечена полноценная связь со всеми приложениями Windows,
прежде всего с объектами БД типа OLE 2.O. Теперь пользователь
может внести в БД любую информацию, описывающую любой
графический объект WinGIS (точка, линия, площадь, текст и т.д.), от
документа, составленного с помощью редактора MS-Word,
графического рисунка, созданного в любом графическом пакете
(например, PhotoFinish), до видеоклипа.
В системе WinGIS реализована возможность многотабличных зап-
росов; созданные сложные запросы можно сохранять в файлах, что по-
зволяет сохранять результаты мониторинга.
Появилась функция генерации графических объектов из базы дан-
ных. При наличии в базе координат объектов пользователь способен
генерировать любые графические модели и помещать их на разные
слои проекта.
При составлении отчетов возможно использование разнообразных
форм и трафики.
Кроме связи с БД GUPTA предоставлена возможность работы с
файлами других баз данных (Access, dBase, FoxPRO, Paradox, Excel и
др.), поддерживающих интерфейс Microsoft ODBC. В этом случае
происходит переключение работы на специальный модуль, который
взаимодействует с WinGIS посредством стандартного набора SQL-
команд.
7.9. Системы четвертого поколения
ГИС нового поколения отличает ориентация на пользовательские
модели данных с учетом предметной области и особенностей
приложений. Их модели данных определяются классами объектов,
наборами атрибутов, расширенными возможностями реализации
запросов и операций над объектами по сравнению с предыдущим
поколением.
Среди таких ГИС можно выделить: SICAD/open фирмы Siemens
Nixdorf (Германия); Star фирмы Star Informatic (Бельгия); GRADIS GIS
фирмы Straessle (Швейцария); Smallworld GIS фирмы Smallworld
Systems Ltd (Великобритания); Spans GIS фирмы Tydac Technologies
Inc. (Канада).
Spans GIS - универсальная система обработки и анализа простран-
ственно-координированных данных четвертого поколения. Она
поддерживает набор моделей (цифровых представлений)
пространственных
194
данных (векторная, топологическая и нетопологическая модели,
квад-родерево, растровая модель, линейные сети, TIN) для ввода
данных, анализа, моделирования и представления.
Spans GIS позволяет осуществлять многооконный режим
работы, экспорт/импорт данных в форматы других ГИС,
поддержку цифровых карт, интеграцию растровых и векторных
данных и др.
Система SICAD/open
SICAD/open - системный продукт для рабочих станций,
ориентированный на работу со стандартными СУБД INFORMIX и
ORACLE. Он позволяет обрабатывать геоинформационные
данные по распределенной технологии, что повышает гибкость и
производительность системы.
Для актуализации карты предлагаются прямая дигитализация,
оверлей с растровой подложкой и различные трансформации.
Система позволяет создавать цифровые картографические модели
в масштабных рядах. Однако вид графических объектов в разных
масштабных рядах, процедуры генерализации и другие
особенности графических функций SICAD/open определяются
принятой моделью данных.
Недостатком SICAD/open является отсутствие библиотек
стандартных приложений, поэтому работать с ней должен только
высококвалифицированный специалист.
Семейство Star
Семейство интегрированных продуктов Star представляется
наиболее законченной "пользовательской" средой, и в нем, как и в
MGE, сохранена модульность, но в измененном, "прозрачном"
виде.
Модули и приложения образуют единую пользовательскую
среду Star. Ядро Star составляет SICAD и к нему подключаются
тематически ориентированные модули Star CARTO, Star INFRA,
Star ARCHI и Star TECHNO, дополняемые приложениями для
управления моделями данных, построения цифровых моделей,
обработки растровых изображений, выполнения расчетов, анализа
и проектирования, организации интерфейсов.
Инструментом развития системы является утилита Macropro-
gramming - библиотека функций Star с интерфейсом связи
семантики и метрики, создания меню и формирования
собственных приложений.
195
13*
Star CAD - полномасштабный модуль для обработки векторных
и растровых объектов и оцифровки, служит сервером баз данных.
Star CARTO - геоинформационный модуль с набором функций
топологической ГИС, к которому примыкают специализированные
приложения и утилиты по проектированию, анализу и оценке сетей
(канализация, водо-, энерго-, теплоснабжение, связь, дороги и т.д.).
Star INFRA - модуль с функциями обработки полевых
геодезических данных, трансформаций и привязки растровой
информации, ведения вспомогательных библиотек стандартных
приложений.
Star ARCHI - архитектурный модуль для ЗО-проектирования,
генерации 2О-планов, автоматического документирования проекта
и выбора наилучшего варианта.
Star TECHNO - объектно-ориентированный модуль с
приложениями, позволяющий создавать информационные системы
произвольной сложности. Он обеспечивает связь между
различными графическими текстовыми, атрибутивными данными и
средствами мультимедиа.
Viewer - модуль просмотра, представляющий собой
подмножество БД ORACLE. Рассчитан на пользователей,
работающих с распределенными базами данных в ORACLE, но без
сложного пространственного анализа.
В среде программных средств последнее десятилетие находят
все более широкое применение так называемые объектно-
ориентированные методы и системы программирования и
моделирования.
Географическая операционная система
Small World GIS
Small World GIS - одна из первых ГИС-систем нового
поколения. Отличительной ее особенностью является синтез
объектно-ориентированных моделей данных, объектно-
ориентированного программирования и "многовариантной" СУБД.
Это полностью интегрированная среда, называемая
"географической операционной системой".
Ядро Small World GIS составляет объектно-ориентированная
интерактивная оболочка программирования Magik,
представляющая гибрид Algol и Small Talk.
Моделирование пространственно-связанных объектов
осуществляется на основе набора операций построения и анализа
топологических связей между ними.
Основу классификации и моделирования составляют
топологические типы: точечный, линейный, площадной объекты.
Правила тополо-
196
гического взаимодействия объектов обеспечивают совместное
использование ими первичных геометрических элементов (узлов,
нитей, полигонов).
Технологии Small World GIS поддерживают графические
файлы в сочетании растр/вектор. Каждый растр при импорте в
систему дополняется ее генерализованными версиями для
быстрой и качественной визуализации в мелкомасштабные ряды.
Преимуществом Small World GIS следует считать полную
мультиплатформность. Система функционирует на всех моделях
ведущих производителей RISC-платформ HP, IBM, SUN, DEC (и
соответствующих версий UNIX). Новые версии программного
обеспечения разрабатываются для всех платформ. Полностью
унифицированы дистрибутив и процедура инсталляции.
Интерактивная оболочка Magik обеспечивает бинарную
совместимость приложений для всех указанных платформ.
7.1О. Инструментальная среда CADdy
При создании территориальных кадастровых и
геоинформационных систем может находить применение система
CADdy (фирма ZIEGLER Informatics GmbH). Система является
ярко выраженной инструментальной средой для широкого круга
задач и требует настройки.
В 1990 г. CADdy была локализована на русском языке.
Локализованная версия включает в себя свыше 80 модулей,
охватывающих такие направления, как архитектура и
строительство, инженерная геодезия и картография, городское
планирование и инженерные сети, машиностроение, электроника,
электротехника.
Как ГИС-система CADdy распространена в более чем 150
городах России.
Для обмена данными в CADdy предусмотрены двусторонние
конвертеры в наиболее популярные форматы (DXF, SICAD, IGES,
ALK, Intergraph и др.). В рамках системы возможно построение
технологии для решения всего спектра задач городского
планирования и земельного городского кадастра (от привязки к
местности объектов городской инфраструктуры до
проектирования схем и планов развития территорий).
В состав программного обеспечения входят следующие
прикладные модули, выполняющие разнообразные функции:
197