Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии

Подождите немного. Документ загружается.

• CADdy V1B - создание планово-высотного обоснования

съемоч

ной геодезической сети; топографическая съемка в масштабах 1:5

000 -

1:500, включая съемку сооружений и подземных коммуникаций;

вынос

в натуру линейных сооружений, зданий, дорог; определение

площадей

участков произвольных форм; автоматизация крупномасштабных

съе

мок с применением электронных тахеометров различных фирм-

произ

водителей: Wild ТС 600-ТС 1100 (фирма LEICA), Geodimeter 50X -

Geodimeter 60X (фирма GEOTRONICS), DTMA XOLG - DTMA 7X0

(фирма NIKON), SET 6 4133 - SET 2В 4133 (фирма SOKKIA),

ТАЗМ

(фирма ZEISS) и др.; генерация различных форм отчетов и

каталогов

координат;

• CADdy VIC - уравнивание плановых и высотных

геодезических

сетей; вычисление пространственных, обратных и прямых

многократ

ных засечек; пересчет координат геодезических пунктов из

государствен

ной системы координат в местную, перенос начала координат на

объект

строительства;

• CADdy V2 - создание электронных топографических карт по

данным тахеометрической съемки с подключением библиотек

услов

ных знаков соответствующих масштабов, создание электронных

карт

различной тематики по существующим картографическим материа

лам с помощью дигитализации и векторизации сканерных

изображе

ний; автоматическое создание объектов земельного, городского ка

дастра и кадастра инженерных сетей с подключением баз данных

фор

мата DBF; построение продольных и поперечных профилей

местно

сти с возможностью подключения цифровой модели рельефа,

создан

ной в модуле УЗА;

• CADdy BSV - ведение банка данных топографических и

картогра

фических планшетов по номенклатурам с различными способами

вы

борки и передачей их для редактирования в модуль V2;

• CADdy УЗА - построение цифровой модели рельефа по данным

регулярной и нерегулярной сети опорных точек; автоматический

расчет

и построение горизонталей; вертикальная планировка территории;

• CADdy V3B - расчет объема земляных масс с учетом

коэффициен

тов уплотнения и разрыхления по методу призменных горизонтов;

вы

вод результатов расчета в виде таблиц и картограммы земляных

работ;

• CADdy V3C - представление и визуализация различных

трехмер

ных объектов (цифровых моделей рельефа, городского ландшафта,

ар

хитектурных проектов зданий); выбор различных точек обзора и

видов

объектов; создание светотеневой раскраски объектов, максимально

при

ближенной к реальному изображению;

198

• CADdy SP1 - выполнение функции территориального

планирова

ния и ландшафтного проектирования, включающего в себя

двухуровне

вый графико-семантический классификатор объектов (точечных,

линей

ных и площадных); автоматическое создание и описание этих

объектов,

формирование легенд и экспликаций по кадастровому и

генеральному

плану, а также получение статистических отчетов;

• CADdy INFO - обеспечение совместной обработки

графических

(векторных рисунков, сканерных и видеоизображений) и

табличных баз

данных в формате DBF, что позволяет формировать

информационные

системы различного уровня;

• CADdy КР1.2 - построение планов и профилей городской

ливне

вой и сточной канализации по заданной трассе на основе

кадастрового

плана и цифровой модели рельефа.

Кроме того, осуществляется стационарный и нестационарный

гидравлический расчет городских канализационных сетей на

основе информации из базы данных элементов сборных шахтных

колодцев и труб коллекторов;

• CADdy LP1.2 - построение на основе кадастрового плана

циф

ровой модели рельефа и базы данных элементов водопроводных

се

тей (труб, фитингов, арматуры, насосов, резервуаров) планов и

про

филей городских водопроводных сетей; выполнение расчета

гидрав

лики городских сетей водоснабжения с подбором диаметров труб в

зависимости от расхода и напора воды в узловых точках

водопрово

да, расчета напоров и подбора насосов и резервуаров для подачи

воды

потребителям;

• CADdy KDB - регистрация технического состояния и

гидравли

ческих условий работы канализационных сетей, анализ

неисправностей

и управление эксплуатацией сетей с использованием

специализирован

ных баз данных.

CADdy включает набор модулей для формирования и ведения

банков земельных данных по состоянию жилого и нежилого

фондов, информационного обеспечения администрации города,

ведения кадастра недвижимости, анализа, оценки и планирования

городских территорий, управления коммунальным хозяйством и

т.д.

Система допускает разработку пользовательских приложений и

интерфейсов с использованием языка программирования Си и

графической библиотеки CADdy Plus. Система позволяет

реализовать объектно-ориентированные технологии работы с

графическими данными и их геодезической привязкой к

государственной сети.

199

7.11. Модульная система MGE

Модульная среда ГИС фирмы Intergraph MGE обеспечивает

независимость по базам данных, пространственный анализ,

поддержку запросов и формирование тематических слоев. Она

включает графические и объектно-ориентированные интерфейсы

для работы с окнами, для просмотра географических данных,

запуска MGE-приложений и доступа к связанной пространственной

базе данных.

Возможности MGE. Основу MGE составляет программный

комплекс MicroStation. Принципиальным отличием MGE от иных,

более простых графических систем, является то, что в ней

пользователь формирует не чертеж, а проект (desing). Это говорит

о направленности комплекса MicroStation на применение

технологий САПР для решения задач ГИС.

В системе существует несколько установочных блоков,

определяющих общие характеристики проекта в целом.

MicroStation поддерживает многослойные структуры. В

системе имеется возможность создания поименованных групп

слоев. Групповые имена позволяют создавать целую

иерархическую структуру слоев.

В системе MGE имеются три типа вспомогательных координат:

прямоугольные, цилиндрические и сферические. Они особенно

полезны при трехмерном проектировании, например

цилиндрических или сферических объектов.

Режимы выделения группы графических примитивов. Можно

выбрать группу графических примитивов для их объединения или

проведения общей операции над ними. При этом можно окружить

их некоторой границей прямоугольной или произвольной формы. В

MicroStation такой способ выделения группы примитивов носит

название Fence Selection Modes.

Пользователь имеет возможность разделить все графические

примитивы, присутствующие на проекте, по их отношению к

обозначенной границе:

• примитивы, полностью расположенные внутри границы;

• все примитивы, пересекающие границу;

• все примитивы, находящиеся внутри границы целиком а также

пересекающие ее;

• все примитивы, полностью расположенные вне границы;

• все примитивы, расположенные вне границы и частично

пересека

ющие ее.

200

Ассоциированные файлы. MGE позволяет присоединить,

сцепить с проектом до 255 так называемых ассоциированных

файлов (reference files). Ассоциированные файлы содержат части

или отдельные виды проекта. В нужные моменты пользователь

может извлекать (целиком или частично) содержимое

ассоциированных файлов.

Можно использовать некоторое двухмерное изображение из

ассоциированного файла для его вставки в трехмерное

изображение. Например, на изометрическом изображении какой-

либо конструкции можно расположить плоский чертеж ее сечения

и т.д.

В отличие от многих графических систем в составе

MicroStation существует такой графический примитив, как

мультилинии (multi-lines). На экране монитора этот примитив

выглядит как несколько параллельных сложной формы.

Мультилиния содержит до 16 параллельных линий, причем

каждая из них может обладать собственными цветом, типом

(штриховая, пунктирная, сплошная), толщиной. Можно

контролировать расстояние, на котором отстоит одна линия от

другой, и принадлежность линии к тому или иному слою.

Все характеристики мультилинии запоминаются в

специальной библиотеке (style library) и при необходимости могут

быть использованы в разных проектах. Существует возможность

изгибать и пересекать мультилинии с автоматическим

построением узлов пересечения.

MGE содержит высокопроизводительный комплекс для

обработки аэрофотоснимков. Имеется возможность включения в

технологический процесс MGE-технологий мультимедиа.

Работа с данными. MGE представляет собой обширный набор

модулей для управления проектами и данными, сбора данных и их

интеграции, анализа пространственной информации и создания

запросов по ней, ее вывода и визуализации.

Назначение MGE - поддержка рабочего процесса ГИС и картогра-

фии в любой отрасли. Совокупность модульной, интегрированной

архитектуры, широты диапазона технических прикладных

решений и удобства пользования обусловливает широкое

применение данной системы. Модульная архитектура MGE

обеспечивает высокую мобильность ГИС. Каждый модуль тесно

увязан с базой данных MGE, что дает возможность оснастить

каждое рабочее место специальными инструментами управления

данными, их моделирования, анализа и вывода, которые наиболее

соответствуют требованиям проекта.

MGE позволяет делать выбор между операционными средами

MS Windows, Windows NT, DOS, UNIX и в то же время

использовать пре-

201

имущества, которые дает бесшовное разделение проектных

данных. Формат проектного файла MGE един для всех

поддерживаемых платформ.

Разделение данных осуществляется при сохранении контроля

за несанкционированным доступом. К имеющемуся проекту можно

добавить новые системы МОЕ, можно выбрать новую

операционную среду, поддерживаемую MGE - в любом случае

усилия по обучению будут сведены к минимуму. Программные

средства Intergraph поддерживают все основные промышленные

стандарты для операционных систем, сетей и графического обмена.

Это делает его системы совместимыми от версии к версии. Среда

открытых систем обеспечивает совместное использование данных в

соответствии с предоставленным правом доступа, интеграцию

решений МОЕ - с уже существующей компьютерной средой.

Система MGE предлагает два различных полностью интегриро-

ванных метода управления данными. Выбор зависит от того, как

необходимо организовать данные, как будут осуществляться их

поддержка и доступ к ним. Первый метод заключается в обработке

геопараметров по листам карты, когда подробно воспроизводится

рабочий процесс ведения карт на бумажных носителях, второй

метод - в индивидуальной обработке геопараметров независимо от

их местоположения на листе карты.

При выборе второго метода пользователь получает доступ к

уникальным возможностям MGE по временной обработке данных,

т.е. может вводить информацию об изменениях во времени как

пространственных, так и непространственных параметров,

отслеживать их и выводить.

Дополнительные возможности MGE по объектно-

ориентированному моделированию позволяют проводить анализ и

создавать динамичные запросы типа "what - if ("что, если...") по

интерактивной топологии. Корректировка топологической

информации происходит автоматически непосредственно вслед за

любыми изменениями: созданием новых параметров, изменением

существующих или их удалением.

MGE обладает большим набором инструментов анализа,

способных преобразовать сложную ГИС-информацию и сложные

структуры в доступные пониманию формы. Разнообразие этих

инструментов позволяет выбирать методы, наиболее подходящие

для решения проблем пользователя, наиболее соответствующие

типу используемых в процессе данных и требуемой точности

результатов.

202

При обработке графических данных сразу можно открыть

восемь видов одной модели объекта. При этом каждый вид

является активным, в нем можно осуществлять редактирование

чертежа. Такой подход позволяет начать редактирование в одном

виде, а закончить - в другом, что создает преимущества по

сравнению со многими ГИС при обработке трехмерных объектов.

Инструменты запроса и анализа MGE предусматривают

использование методов, проверенных временем:

• векторный пространственный анализ с использованием

топологи

ческой модели;

• анализ растрированных (ячеистых) данных;

• анализ изображений;

• анализ трассировки и маршрутов сетей;

• анализ и визуализация моделей поверхности местности;

• динамичный анализ и запросы типа "what - if ("что, если...") по

интерактивной топологии;

• анализ и визуализация в трехмерной графике глубинных

(неповер

хностных) слоев.

Пользовательский интерфейс. Интерактивный графический

пользовательский интерфейс MGE неизменен во всем диапазоне

картографических и ГИС-решений, что сокращает сроки обучения

и обеспечивает связь между прикладными задачами.

MGE посредством системы реляционных интерфейсов фирмы

Intergraph (Intergraph's Relational Interface System - RIS) позволяет

делать выбор из имеющихся на рынке ведущих СУБД. Система

RIS, уникальная в своей области, дает возможность многим

рабочим станциям MGE одновременно обмениваться информацией

по сети с сервером баз данных MGE независимо от того, где

находится база.

Технология RIS и графическая среда обеспечивают плавную

интеграцию основного ядра системы с прикладными задачами,

связанными с ГИС. Использование графического

пользовательского интерфейса, управляемого в режиме меню,

общего для многих других прикладных решений фирмы Intergraph,

сокращает сроки освоения системы и облегчает переход

пользователей от одной прикладной задачи к другой.

Интеграция МОЕ с технологиями Intergraph в области

архитектуры, инжиниринга, коммунальных услуг, сканирования,

черчения, управления технической информацией и других

позволяет встраивать возможности ГИС и картографии MGE во

многие прикладные задачи. Такая интеграция делает МОЕ удобным

средством для больших проектов, базирующихся на технологиях

ГИС или картографии.

203

7.12. Специализированная система

Maplnfo

Система Maplnfo позволяет отображать различные данные,

имеющие пространственную привязку. Она относится к классу

Desktop GIS. В конце 80-х гг. Maplnfo вместе с AtlasGIS делила

рынок настольных ГИС. После выхода Windows -версии она

опередила соперника, особенно на российском рынке.

Отличительная особенность Maplnfo - универсальность.

Система дает возможность создавать интегрированные

геоинформационные технологии Intergraph и Maplnfo для DOS,

Windows, Windows NT, UNIX, геоинформационные системы,

цифровые картографические системы, программные и технические

средства формирования и анализа геоинформационных баз данных.

В систему заложены следующие возможности:

• методы анализа данных в реляционной базе данных;

• поиск географических объектов;

• методы тематической закраски карт;

• методы создания и редактирования легенд;

• поддержка широкого набора форматов данных;

• доступ к удаленным БД и распределенная обработка данных.

Maplnfo позволяет получать информацию о местоположении по

адресу или имени, находить пересечения улиц, границ,

производить автоматическое и интерактивное геокодирование,

проставлять на карту объекты из базы данных. Форма

представления информации в системе может иметь вид таблиц,

карт, диаграмм, текстовых справок. Система дает возможность

проводить специальный географический анализ и графическое

редактирование. При этом система команд и сообщения

представляются как на русском языке, так и на других языках.

Модули системы включают обработку данных геодезических

измерений, векторизацию и архивацию карт, схем, чертежей,

преобразования картографических проекций, совмещение

пространственных данных.

Возможность компьютерного дизайна и подготовки к изданию

разнообразных картографических документов позволяет получать

различные технологические решения для территориальных и

отраслевых информационных систем. Программные комплексы

функционируют на различных платформах. Система Maplnfo

включает специализированный язык программирования MapBasic,

позволяющий менять и расширять пользовательский интерфейс

системы.

Система дает возможность напрямую использовать данные

электронных таблиц типа Excel, Lotus I-2-3, форматы dBase и т.д.

204

7.13. Инструментальная система

Arclnfo

Общее назначение

Интегрированный пакет Arclnfo - типичное инструментальное

средство для разработки и эксплуатации ГИС широкого

назначения. Он предназначен для создания геоинформационных

систем и обеспечивает ввод, обработку, анализ данных и

составление профессиональных карт с использованием

персонального компьютера. Система Arclnfo используется на

рабочих станциях, но с ограничениями для IBM PC. На основе

цифрового моделирования она позволяет осуществлять векторно-

топо-логическое моделирование, буферизацию объектов, анализ

сетей, построение ЦММ и т.д. Предметная область системы -

создание и ведение земельных, лесных, геологических и других

кадастров.

Данная система проста в эксплуатации и позволяет работать

независимо или в сети с большими системами. Пользователями

Arclnfo могут быть специалисты широкого профиля. Это

обусловлено тем, что система обеспечивает интеграцию

пространственной информации в среде реляционной базы данных

для разнообразных задач: картирование кадастра земель,

собственности, расчет налогов, планирование мероприятий по

землепользованию, оценка природных ресурсов, сооружение

дорог, анализ преступности или демографических проблем,

оптимизация прокладки транспортных путей, строительство

сервисных центров, районирование территорий и др.

Достаточно большой набор драйверов обусловливает большой

выбор стандартных мониторов, дигитайзеров и плоттеров.

Система Arclnfo позволяет постепенно распространять сферы

ее применения на другие области и по мере роста потребностей

проводить программное и техническое расширение системы.

Специализированное ПО обеспечивает превращение

персонального компьютера в геоинформационную станцию,

включающую средства цифрования и составления карт,

топологического структурированния данных, создания таблиц

сопряженных характеристик, вывода карт в виде твердых копий,

соединения компьютеров в локальные сети.

Первичный интерфейс пользователя

Серия программных модулей Arclnfo начинается с модуля

Starter KIT, который является первичным интерфейсом

пользователя и служит средством превращения компьютера в

геоинформационную систему.

205

Starter KIT содержит в себе средства конфигурирования

персонального компьютера и графического оборудования,

коммуникации и обмена данными с другими компьютерами,

создания картографических покрытий, составления и

редактирования таблиц сопряженных характеристик, а также

средства вывода простейших карт на экран:

• систему цифрования (ADS - Arc Digitizing System) - для

быстрого

создания и редактирования карт;

• команды CLEAN и BUILD - для создания точечных, линейных

площадных объектов по данным координатного ввода;

• команды для создания таблиц сопряженных характеристик;

• систему Tables - для создания и работы с базами данных;

• систему ESRI Plot System - для вывода карт на экран,

плоттеры и

графические принтеры.

Модуль Starter KIT обеспечивает возможности распределенной

обработки данных. Он задает режим, который позволяет

компьютеру связываться с другими платформами для обмена

данными, работающими в среде Arclnfo, например с рабочими

станциями или мини-компьютерами, работающими под

операционной системой UNIX. Так, покрытия, созданные на одном

компьютере (сервере), могут быть переданы на рабочую станцию,

обработаны там и затем возвращены обратно или переданы на

другой компьютер (сервер). В этом модуле содержится простая в

использовании программа эмуляции терминала для доступа к

другим компьютерным платформам.

Система ADS обладает полным набором средств цифрования

для создания новых карт и редактирования имеющихся с помощью

персонального компьютера. При цифровании с использованием

дигитайзера данные отображаются на графическом мониторе. Вы

можете интерактивно редактировать элементы покрытий, выбирая

их курсором на экране. Для удобства редактирования можно

увеличивать отдельные фрагменты покрытий. Интеграция ADS в

Starter KIT обеспечивает тот же пользовательский интерфейс (ту же

систему меню), что и системы ADS на других платформах Arclnfo.

Команды CLEAN и BUILD в модуле Arclnfo Starter KIT

используются для создания точечных, линейных и площадных

объектов, а также таблиц сопряженных характеристик. Последние

могут применяться для интеграции тематических данных и

графических объектов. Помимо создания новых объектов команда

CLEAN обеспечивает геометрический анализ покрытий,

позволяющий автоматически устранять разные типы ошибок

(висящие дуги, незамкнутые полигоны и т.д.), возникающие при

цифровании. Кроме того, BUILD и CLEAN автоматически

определяют

206

пространственные взаимосвязи между различными объектами.

Например, CLEAN и BUILD идентифицируют площадные

объекты, примыкающие друг к другу или соединяющиеся

линейные объекты. Такие взаимосвязи обеспечивают большое

разнообразие новых аналитических возможностей, таких, как

нахождение оптимальных маршрутов при движении по линейной

сети независимо от того, улицы это, водотоки или телефонные

линии.

Поскольку Starter KIT является базовым модулем для

решения всех последующих прикладных задач

геоинформационных систем, он должен устанавливаться на

каждый компьютер, работающий в среде Arclnfo.

Редактирование и обновление данных

Для интерактивного редактирования данных

геоинформационных систем, обеспечивающего создание,

обновление баз данных и вывод этих данных на графические

устройства, в Arclnfo существует специальный графический

редактор и редактор базы данных ArcEdit. Он в полной мере

использует хорошо отработанные технологии обработки

графических данных в САПР с мощной геоинформационной

базой, позволяющие не только создавать высококачественные

карты, но и организовать банк географических данных, с

которым могут работать все прочие модули Arclnfo.

Он имеет режим одновременной обработки и редактирования

графических, картографических и сопряженных характеристик.

Редактор ArcEdit является объектно-ориентированным

графическим редактором. Он позволяет передвигать, копировать,

добавлять, удалять или менять очертания точечных, линейных,

площадных объектов или надписи на карте. Каждый отдельный

узел ломаной может быть передвинут, удален или добавлен.

Очертания линий можно менять или сглаживать сплайн-

функциями. Надписи на картах с использованием про-

порциональных шрифтов масштабируются и направляются по

прямой под любым углом или вдоль линейного объекта с любым

отступом от

заданной точки.

Для каждого объекта в ArcEdit могут быть созданы или

изменены сопряженные табличные характеристики (таблицы

атрибутов). Эти характеристики можно обобщать, рассчитывать

их новые значения или вводить и уточнять заданные с

использованием удобных форм.

Редактор ArcEdit обладает эффективными средствами создания

картографических покрытий, проверки и корректировки ошибок.

Он мо-

207