Скворцов А.В., Поспелов П.И., Крысин С.П. Геоинформатика в дорожной отрасли (на примере IndorGIS)

Подождите немного. Документ загружается.



Рис. 7.7. Работа с модулем ArcGIS Network Analyst в ГИС ArcGIS 9.0



ArcGIS StreetMap USA и ArcGIS StreetMap Europe. Эти модули содержат

геокодированные данные по улично-дорожной сети всей территории США и

Европы. Помимо собственно улиц и дорог модули ArcGIS StreetMap

отображают и подписывают на карте многие сопутствующие

пространственные объекты, включая парки, водоемы, различные местные

ориентиры. Используя функцию поиска по адресу можно найти практически

любой адрес в любой стране и отобразить результат на карте. Все данные

поставляются в сжатом виде на нескольких компакт-дисках.

ArcGIS Business Analyst. Данный модуль предназначен для анализа местных

рынков сбыта и степени их конкуренции, выбора оптимального места

расположения новых магазинов, а также для оптимизации прямой рассылки

почты для потенциальных клиентов магазинов. Всё это выполняется на

основе следующих географических, демографических и маркетинговых

данных, поставляемых вместе с данным модулем для США:

  Демографические данные. Этот блок данных включает более 1000 различных

демографических и маркетинговых параметров по каждому штату, округу, дороге и

кварталу.

  Данные по предприятиям. Этот блок включает сведения о более чем 12 миллионах

предприятий, зарегистрированных в США.

  Данные о потребителях. Этот блок включает сведения о более чем 105 миллионах

домовладельцах в США, включая 28 параметров об их возрасте, поле, среднем доходе,

домашнем адресе и пр.

  Данные о торговых центрах. Этот блок включает детальные сведения о более чем

14000 крупных торговых центрах (с торговой площадью не менее 16000 кв. м), об их

доле рынка, рыночной стратегии, перспективах их развития.

  Сведения об улично-дорожной сети. По сути, сюда включены все сведения,

поставляемые вместе с модулем ArcGIS StreetMap USA.

ArcPress для ArcGIS. Этот модуль предназначен для вывода карт на печать.

Это программный растеризатор, который создает файлы стандартных

графических (BMP, JPG, TIFF и др.) форматов, а также специальные

Postscript-файлы для печати на стандартных широкоформатных и настольных

принтерах. При печати карт на обычных небольших принтерах (формата не

более A3) обычно не возникает необходимости в использовании этого

модуля, и процедура печати может быть выполнена стандартными

средствами Windows. При печати более крупных и насыщенных карт

Windows или принтер могут не справиться из-за недостатка оперативной

памяти в компьютере или в принтере. Именно в этих случаях нужен ArcPress.

Maplex для ArcGIS. Данный модуль предназначен для оптимального

размещения в автоматическом режиме подписей к объектам карты. Модуль

обладает следующими основными функциями:

  На карту автоматически наносятся надписи различных размеров и шрифтов для

разных объектов. Причем особенностью данного модуля является то, что размещение

подписей производится сразу же для всех слоёв карты, а не по отдельности для каждого

слоя.

  В случае если надписи перекрываются, размер отдельных надписей автоматически

уменьшается. А если и в этом случае надписи перекрываются, то некоторые надписи

удаляются с карты.

  В случае если надписи перекрываются, можно задать правила сокращения

надписей, заменяя их аббревиатурами.

  При нанесении надписей на линейные объекты, подписи изгибаются вдоль объектов

и при необходимости многократно дублируются для очень длинных линий.

  При нанесении надписей для линейных и площадных объектов при необходимости

интервалы между буквами и словами могут быть увеличены, чтобы надпись полностью

заполнила отведенное ей место.

  Надписи могут размещаться параллельно и перпендикулярно линиям

картографической или координатной сетки.

  Надписи могут быть достаточно сложно отформатированы, т.е. могут содержать

символы, оформленные разными шрифтами, цветами, размерами и т.д.

ArcGIS Publisher. Этот модуль преобразует карты из формата MXD в

формат опубликованных карт PMF для открытого обмена этими картами

между пользователями. Опубликованные карты в формате PMF можно

просматривать с помощью бесплатного приложения ArcReader (см. его

описание выше).

ArcGIS Survey Analyst. Этот модуль предназначен для обработки

результатов геодезических изысканий и их отображения на карте. Основным

достоинством модуля перед аналогичными программами для обработки

геодезических изысканий является то, что данные ArcGIS Survey Analyst

хранятся в геобазе данных вместе с остальными объектами ArcGIS, и что

координаты обычных пространственных объектов могут быть увязаны с

обработанными координатами съемочных точек (рис. 7.8). При этом

координаты объектов можно автоматически выравнивать по значениям

съемочных точек.





Рис. 7.8. Работа с модулем ArcGIS Survey Analyst в ГИС ArcGIS 9.0



Используя модуль ArcGIS Survey Analyst, можно хранить в единой геобазе

данных огромное количество геодезических измерений, сделанных в разные

периоды времени. При этом координаты объектов могут быть измерены

многократно в разное время. Также модуль позволяет количественно и

визуально на карте оценить точность выполненных измерений.

ArcGIS Tracking Analyst. Этот модуль предназначен для отображения и

анализа данных, изменяющихся во времени (из архива темпоральных данных

или данных, поступающих в реальном времени), таких, например, как

данные систем спутниковой навигации GPS. Основными областями

применения этого модуля являются транспорт, службы быстрого

реагирования, военные, а также задачи изучения и мониторинга окружающей

среды. Модуль предназначен для решения следующих задач:

  Планирование событий.

  Сопровождение полетов и прокладка маршрутов.

  Планирование спасательных мероприятий.

  Управление и обслуживание зданий и сооружений (склады, вокзалы, станции и т.п.)

  Контроль соблюдения расписаний и маршрутов.

  Управление парком транспортных средств.

  Составление расписаний и графиков работы.

  Отслеживание перемещений транспортных средств.

  Отслеживание перемещений товаров на складе.

  Управление работой местного общественного транспорта.

  Отслеживание перемещений объектов живой природы.

  Изучение динамики явлений и событий.

Модуль ArcGIS Tracking Analyst содержит следующие основные

возможности.

Обработка темпоральных данных. Модуль напрямую поддерживает ГИС-

данные, содержащие информацию о времени, а также позволяет

использовать данные, поступающих в режиме реального времени с сервера

ArcIMS Tracking Server. Обеспечивается поддержка данных в виде точек

(автомобили, воздушные или морские суда), линий (атмосферные фронты)

или полигонов (полоса съемки спутника, нефтяные пятна).

Темпоральные символы. Такие символы позволяют по-разному отображать

данные в зависимости от текущего времени. Каждый слой имеет своё

собственное время жизни, определяющее объем и время отображения

темпоральных данных. Для наборов данных с характеристиками времени

возможно комбинирование обычных и темпоральных символов. В

зависимости от времени символы точечных объектов могут изменять свой

цвет, размер и сам символ. В зависимости от характеристики времени

линейные и полигональные символы могут изменять свой цвет. Кроме того,

модуль ArcGIS Tracking Analyst позволяет отображать траектории

перемещения объектов.

Воспроизведение. Данный инструмент предназначен для интерактивного

проигрывания данных, имеющих темпоральную составляющую.

Темпоральный анализ. Функция «часы данных» показывает плотность

пространственных событий во времени, используя различные методы

определения плотности и визуализации. Функция «временной сдвиг»

позволяет совместно воспроизводить данные за различные периоды времени.

Кроме того, в случае выполнения некоторых условий над атрибутами и их

пространственными характеристиками, могут быть выполнены такие

специальные действия, как подсветка, скрытие и проявление объекта, или

действие, заданное пользователем (рис. 7.9).



Рис. 7.9. Отображение темпоральных данных с помощью

дополнительного модуля ArcGIS Tracking Analyst



ArcScan для ArcGIS. С этим модулем ArcGIS становится

профессиональным векторизатором. Модуль обеспечивает выполнение

функций сканирования твёрдых копий карт (на бумажных носителях) и

векторизации – преобразования растровых данных в векторные слои (шейп-

файлы, покрытия или наборы данных геобазы). ArcScan полностью

интегрирован в приложение ArcMap. Он включает инструменты а)

редактирования («чистки») растров перед векторизацией, б)

полуавтоматической и автоматической векторизации, в) постобработки

векторизированных векторных объектов.

Режим автоматической векторизации растров (рис. 7.10) может работать

двумя способами, когда векторизация ведется по центру линий (для

линейных объектов) либо по границе (для площадных объектов). Выбор

способа зависит от априорных сведений о природе объектов на

отсканированных изображениях и поэтому определяется пользователем.

Режим полуавтоматической векторизации является расширением обычного

режима ArcGIS для рисования новых объектов карты. При этом в помощь

пользователю предоставляется инструмент автоматической подтяжки

вводимых узлов объектам к специфическим объектам на растре. Подтяжка

может делаться к осевым линиям растровых объектов, к точкам пересечения

линий, к углам, концевым точкам и к компактным объектам.



Рис. 7.10. Автоматическая векторизация изолиний на карте

с помощью ArcScan для ArcGIS



Инструмент трассировки по растру также предназначен для

полуавтоматической векторизации. С его помощью нужно просто указать

курсором направление проведения векторизации и нажать кнопку мышки.

При каждом последующем нажатии будут создаваться векторные объекты,

проводя линии через центры соответствующих ячеек растра.

В случае, когда нужно векторизовать только определенные виды объектов и

в некоторой области растра, можно воспользоваться инструментом выбора

пикселей для векторизации, позволяющим отсеять незначимые пиксели

растра.

ArcGIS Schematics. Данный модуль предназначен для создания

схематического и геосхематического представления объектов геобазы

данных. Модуль позволяет создавать схемы инженерных сетей

(электрических, водопроводных, нефтегазовых, телекоммуникационных и

пр.) и транспортной инфраструктуры (автомобильных и железных дорог) на

основе данных, находящихся в геобазе данных. ArcGIS Schematics извлекает

из геобазы информацию о некоторой сети (объектах и связях между ними), а

затем автоматически генерирует различные виды представления этой сети в

виде диаграмм, древовидных структур, матриц и пр.

Для отображения элементов сети могут использоваться стандартные

символы ArcGIS, но в некоторых случаях этого недостаточно. Например, для

автоматического создания схемы электрической сети с трёхобмоточными

трансформаторами нужно иметь специальный символ трансформатора, в

котором особо отмечены точки выводов трансформатора. Для таких

символов в состав ArcGIS Schematics включен специальный редактор

символов.



Компания ESRI (производитель ArcGIS) давно и успешно сотрудничает с

компанией ERDAS (производитель растровой ГИС Imagine; она недавно

вошла в состав фирмы Leica Inc.) – мировым лидером в области обработки

ДДЗ. Именно поэтому ERDAS разработала два дополнительных модуля для

ArcGIS для решения всех основных задач обработки аэрофотокосмоснимков.

Image Analysis для ArcGIS. Этот модуль предназначен для обработки

данных дистанционного зондирования. Модуль имеет следующие основные

возможности:

  Геометрическое преобразование растра, включая аффинное, полиномиальное,

методом «резинового листа», перепроецирование (перевод изображения из одной

проекции в другую), а также ортокоррекция изображений с использованием различных

моделей фотокамер (с центральной проекцией или установленных на спутниках Ikonos,

Spot, Quickbird, Landsat и др.).

  Создание ориентированных изображений, подходящих для использования в модуле

Spatial Analyst.

  Составления из нескольких изображений мозаики и изменение баланса цветов

отдельных изображений.

  Классификация (автономная классификация «IsoData» и управляемая

классификация).

  Отсечение частей изображения.

  Импорт изображений из множества форматов (включая все, поддерживаемые

системой ERDAS Imagine в т.ч. TIFF, GIF, Jpeg, Generic Binary, Raw Binary, MrSID,

ERDAS Imagine LAN и IMG.).

  Преобразование растра в векторные слои и растеризация векторного изображения.

  Выполнение пространственных улучшающих преобразований растра (фильтрация

со сверткой, изотропный фильтр обнаружения краев, фокальная тематическая фильтрация,

слияние снимков с различным пространственным разрешением).

  Выполнение радиометрических улучшающих преобразований (использование

таблиц перекодировки LUT), выравнивание яркостных гистограмм, совмещение

гистограмм, получение негатива).

  Выполнение спектральных улучшающих преобразований (преобразование

цветового пространства RGB в INS и наоборот, нормализованный вегетационный индекс

NDVI, преобразование в естественные цвета).

  Выполнение операций пространственного анализа растров (анализ окрестности,

перекодирование растров, суммирование областей).

  Классификации изображений различными методами.

Stereo Analyst для ArcGIS. Этот модуль предназначен для обработки

стереоизображений и получения цифровой модели местности. Модуль

имеется следующие основные возможности:

  Создание стереопар разными способами.

  Визуализация стереоизображений анаглифическим (с использованием красно-синих

очков) и аппаратным (с жидкокристаллическими очками, управляемыми драйвером

OpenGL с поддержкой стереоизображения в окне) способами (рис. 7.11).

  Использование трехмерного «плавающего» курсора для идентификации и сбора

трехмерных данных. В процессе сбора данных высота трехмерного курсора может быть

точно установлена на заданном уровне или на поверхности, которая интересует

пользователя.

  Контроль качества цифровых стереомоделей.





Рис. 7.11. Обработка стереоизображений в модуле Stereo Analyst для ArcGIS

 Измерение и сбор пространственной информации в трехмерном виде, в том

числе построение и редактирование объектов и их атрибутов в формате

трехмерных шейп-файлов.

 Преобразование существующих обычных двумерных шейп-файлов в

трехмерные шейп-файлы.

 Точный сбор множества трехмерных точек и ломаных линий для создания

цифровых стереомоделей рельефа.

 Полуавтоматическое выделение дорог, зданий и земельных участков.

 Автоматическое кодирование объектов и присвоение атрибутивной

информации.

Модуль Stereo Analyst для ArcGIS поддерживает все форматы растровых и

векторных данных, используемые в ERDAS Imagine, в т.ч. TIFF, GIF, Jpeg,

Generic Binary, Raw Binary, MrSID, ERDAS Imagine LAN и IMG. Также Stereo