Создание научно-справочного аналитического ГИС-атласа

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Картография и геоинформатика
УДК 528. 28
СОЗДАНИЕ НАУЧНО-СПРАВОЧНОГО АНАЛИТИЧЕСКОГО ГИС-АТЛАСА
Валерий Иванович Татаренко
Сибирская государственная геодезическая академия, 630 108, Россия, г. Новосибирск,
ул. Плахотного, 10, доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрой техно-сферной безопасности, тел. (383)344−42−39
Елена Леонидовна Касьянова
Сибирская государственная геодезическая академия, 630 108, Россия, г. Новосибирск,
ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры картографии и геоинформатики, тел. (383)361−06−35, e-mail: helenkass@mail. ru
Марина Анатольевна Нольфина
Сибирская государственная геодезическая академия, 630 108, Россия, г. Новосибирск,
ул. Плахотного, 10, аспирант кафедры картографии и геоинформатики, тел. (383)361−06−35, e-mail: nolfina2009@yandex. ru
В статье рассмотрены типы электронных атласов, выделены их функциональные возможности, которые дополняются с увеличением классификационного номера. Определено назначение проектируемого ГИС-атласа: научно-справочный, обладающий возможностью проводить аналитические операции. Дано его определение. Описаны основные этапы создания научно-справочного аналитического ГИС-атласа.
Ключевые слова: карта, электронный атлас, ГИС-атлас, атласные информационные системы.
MAKING OF INFORMATIONAL SCIENTIFIC ANALYTIC GIS-ATLAS
Valery I. Tatarenko
Siberian State Academy of Geodesy, 630 108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Professor, head of the Department of Technospheric Safety, tel. (383)344−42−39
Elena L. Kasyanova
Siberian State Academy of Geodesy, 630 108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Docent department of Cartography and GIS, tel. (383)361−06−35, e-mail: helenkass@mail. ru
Marina A. Nolfina
Siberian State Academy of Geodesy, 630 108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., PG student, department of Cartography and GIS, tel. (383)361−06−35, e-mail: nolfina2009@yandex. ru
This article deals with different types of electronic atlases and marks its functional features, which are increasing with the increasing classification number. The purpose of designed GIS-atlas is defined as: scientific and reference with the capability to perform analytic operations. The definition of such atlas is given. Standard stages of making such an atlas are described.
Key words: map, electronic atlas, GIS-atlas, atlas informational system.
129
Вестник СГГА, вып. 4 (28), 2014
Важнейшим направлением развития картографии на современном этапе совершенствования компьютерной техники и программного обеспечения является комплексное представление в компьютерной форме картографической информации. Для решения экономических и хозяйственных территориальных научноприкладных задач необходима пространственная и статистическая информация о территории, которая позволяет проводить анализ, планировать и прогнозировать ее динамику [1]. Информацию такого рода удобно и целесообразно представлять в виде атласа с функциями ГИС. Географическая карта (одна из составляющих ГИС-атласа) является образно-знаковой, уменьшенной, построенной в картографической проекции, обобщенной геоинформационной моделью действительности, показывающей расположенные на поверхности Земли объекты.
Атлас создается для передачи полной, комплексной информации о территории, изучения и рационального использования природных (в том числе земельных) ресурсов и охраны окружающей среды, комплексного и рационального развития экономических районов, использования в качестве информационной основы при ведении различного рода работ и пр.
Существует классификация атласов по различным признакам. Один из таких признаков — представление информации: атласы, изданные на бумаге, электронные, цифровые, электронно-цифровые.
В свою очередь электронные атласы (ЭА) подразделяют на пять типов, обозначенных цифрами (1−5) из-за отсутствия краткого характеризующего термина. Функциональные возможности таких атласов расширяются от меньших типов к большим. Среди них можно выделить следующие: аналитические функции, функции просмотра, функции редактирования, структура данных, форматы данных, требования к программному обеспечению.
Кроме вышеперечисленных атласов существуют атласные информационные системы (АИС), которые могут визуализировать геопространственные данные, интегрировать экспертные системы, проводить различный анализ [2].
Еще большими возможностями, чем АИС, обладают ГИС-атласы и справочно-картографические ГИС.
ГИС-атлас — это электронный атлас, в котором геоизображения представлены в виде слоев географической информационной системы, обладающий развитыми аналитическими функциями, позволяющий комбинировать, совмещать, сопоставлять карты (слои), а также проводить всевозможный анализ [3], например, геоинформационный анализ, представляющий собой анализ размещения, структуры, взаимосвязей объектов и явлений с использованием методов пространственного анализа и геомоделирования.
Справочно-картографические ГИС (СК ГИС) — специализированные системы, оснащенные большим количеством картографической информации, основанные на профессиональном программном обеспечении с функциями геоинформационных систем. Принципиальным отличием этих систем от других видов атласных произведений является возможность работы с картами пользователем в интерактивном режиме, а также формирования новых карт непосредственно в процессе запроса [4].
130
Картография и геоинформатика
Существуют различные требования, предъявляемые к ГИС-атласам и СК ГИС, например, к их аналитическим функциям, которыми должны обладать такие системы:
— оверлей-
— анализ близости-
— картометрические функции-
— анализ видимости-невидимости-
— прогнозирование-
— зонирование-
— интерполяция-
— декомпозиция и объединение объектов-
— буферизация-
— переклассификация.
Проектируемый ГИС-атлас по назначению является научно-справочным и обладает возможностью проводить аналитические операции. Поэтому, на наш взгляд, целесообразно расширить его определение, назвав его научносправочный аналитический ГИС-атлас (НСА ГИС-атлас).
НСА ГИС-атлас — цифровой атлас (вид ГИС-атласа — научно-справочный по назначению), предназначенный для следующего:
— выполнения различных аналитических функций, которые адаптируются под раздел атласа-
— анализа динамических данных, в том числе загружаемых пользователем-
— представления информации в систематизированном виде набора картографических слоев и массивов мультимедийных геоданных [5].
В предлагаемом авторами варианте атласа имеется возможность дополнять статистические данные и получать на их основе обновленные тематические карты, а также добавлять данные, на основе которых могут быть составлены новые карты или разделы атласа. В зависимости от выбранного раздела и карты пользователю будет предоставлен конкретный набор инструментов просмотра и анализа.
На рисунке представлены общие этапы создания НСА ГИС-атласа.
Этапы создания НСА ГИС-атласа во многом соответствуют типовым этапам ГИС-приложения [6−10] и подробнее рассмотрены далее.
1. Постановка задания, выбор объекта картографирования. Определяются тематика картографирования, виды и форматы исходных данных.
2. Разработка сценария. Сценарий — это редакционный план, программа, структурная схема мультимедийного атласа, которая отражает связь отдельных сцен, карт, элементов (кадров) [3].
Сценарий содержит:
— макет компоновки страниц-
— тематические разделы и список карт, входящих в них-
— проектирование базы данных.
131
Вестник СГГА, вып. 4 (28), 2014
Рис. Этапы создания НСА ГИС-атласа
132
Картография и геоинформатика
3. Анализ и сбор имеющейся информации, выбор форм представления.
Информация анализируется и систематизируется по разделам атласа.
В зависимости от имеющихся исходных данных, решаемых задач, пользовательских функций выбираются форматы хранения растровых и векторных данных.
Растровые форматы данных: GeoTIFF — расширение формата TIFF для передачи изображений, которые имеют пространственную привязку. Включает информацию о проекции, системе координат, параметрах геометрической корреляции.
Векторные форматы данных: SHP — формат данных ГИС ArcView, описывается несколькими файлами с расширениями:. shp — позиционные данные-. shx — индекс формы пространственных данных-. dbf — атрибутивные данные. TAB — формат ГИС MapInfo, описывается файлами с расширениями:. tab — текстовое описание структуры данных таблиц-. dat — табличные данные-. map — графические объекты-. ID — список указателей (индекс) на графические объекты.
4. Разработка структуры и содержания (редакционно-технических указаний по составлению тематического содержания карт) атласа. Выбирается принцип построения структуры (например, иерархическая) атласа, определяются способы составления и правила генерализации тематического содержания элементов, а также создается структура связей между разделами и объектами атласа.
5. Выбор программных продуктов и разработка дополнительных программных модулей. Программное обеспечение подразделяется на стандартное и специализированное.
6. Проектирование макета и пользовательского интерфейса. Осуществляется формирование тематических разделов атласа, преобразовывается в цифровую форму картографическая и другая информация. Создается макет пользовательского интерфейса из типовых блоков и прорабатывается содержание каждого из блоков.
7. Разработка проектной документации. С учетом полученной на этапе обследования информации выполняется проектирование НСА ГИС-атласа, разрабатывается проектная документация (в том числе техническое задание). Техническое задание включает объяснительную записку, определяющую назначение, тип, картографируемую территорию, формат, объем, источники для составления. Даются сведения о масштабе, проекции, наличии пояснительного текста, иллюстраций (профилей, графиков и пр.), их взаимосвязей.
8. Синтез компьютерной модели объекта. Компоновка базы данных и установление связей между объектами атласа.
9. Проверка и отладка работоспособности. Проведение тестового испытания работоспособности с целью выявления недостатков и определения технических средств, используемых для дальнейшего функционирования и передачи пользователю.
10. Создание руководства пользователя. Руководство пользователя — это документ, который относится к пакету эксплуатационной документации. Ос-
133
Вестник СГГА, вып. 4 (28), 2014
новная цель его заключается в обеспечении нужной информацией пользователя при самостоятельной работе с программой или автоматизированной системой.
Основные разделы:
— назначение системы-
— условия применения системы-
— подготовка системы к работе-
— описание операций-
— аварийные ситуации.
11. Создание программы инсталляции (дистрибутива). На данном этапе создается дистрибутив программного продукта, который будет инсталлироваться с электронного носителя на компьютер пользователя.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Лисицкий Д. В. Перспективы развития картографии: от системы «Цифровая земля» к системе виртуальной геореальности // Вестник СГГА. — 2013. — Вып. 2 (22) — С. 8−16.
2. Основы геоинформатики: в 2 кн. Кн. 1: учеб. пособие для студ. вузов / Е. Г. Капралов, А. В. Кошкарев, В. С. Тикунов и др. — М.: Академия, 2008. — 384 с.
3. Берлянт А. М. Картографический словарь. — М.: Научный мир, 2005.
4. Писарев В. С. Справочно-картографические ГИС: назначение, сущность, технология и опыт реализации // Геодезия и картография. — 2008. — № 2. — С. 31−35.
5. Мультимедийное направление в картографии / Д. В. Лисицкий, А. А. Колесников, Е. В. Комиссарова и др. // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. — 2014. — № 3. — С. 40−44.
6. Хорошилов В. С., Сухорукова С. А., Дышлюк С. С. Применение ГИС-технологий в территориальном планировании // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. — 2012. -№ 2/1. — С. 124−126.
7. Утробина Е. С., Писарев В. С. Разработка структуры пользовательского интерфейса ИСА ГИС // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр.: Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия»: сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10−20 апреля 2012 г.). — Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 2. — С. 91−94.
8. Татаренко В. И., Касьянова Е. Л., Кикин П. М. Создание карт в инструментальной справочно-аналитической ГИС // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. — 2012. — № 2/1. -С. 126−130.
9. Дышлюк С. С., Утробина Е. С. Формирование и наполнение базы данных статистического учета экономических характеристик региона в ИСА ГИС // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр.: Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия»: сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 10−20 апреля 2012 г.). — Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 2. — С. 110−115.
10. Дышлюк С. С., Пошивайло Я. Г. ИСА ГИС — новый инструмент для решения задач территориального // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. К Междунар. науч. конгр.: Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия»: сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 15−26 апреля 2013 г.). — Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 2. -С. 36−40.
Получено 28. 11. 2014
© В. И. Татаренко, Е. Л. Касьянова, М. А. Нольфина, 2014
134

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой