скачать рефераты

МЕНЮ


Геоинформационная система "Компас-2" и возможности её использования для ведения природных ...

В принципе, карта 1:1000000 в цифровом виде подготовлена Роскартографией по отечественным материалам на территорию всей страны, в том числе и в формате Arcinfo. Проблема лишь в том, что она не соответствует требованиям ГИС (то есть имеет элементарные топологические ошибки), и в том, что большая часть листов бумажных основ данной карты, с которых подготовлен ее цифровой вариант, уже давно устарела. О планах обновления данной карты Роскартографией практически ничего не известно, так что хорошей основой такая цифровая карта также не может служить без ее уточнения и обновления по более свежим материалам дистанционного зондирования или полевых съемок.

Карты масштаба 1:200 000 обычно используются для решения задач на региональном уровне. Цифровые основы с данного масштаба - последний наиболее подробный материал, который можно использовать безо всяких ограничений. Карты масштаба 1:100 000 имеют статус «Для служебного пользования», а более крупных масштабов - гриф секретности. Они также уста­рели и продолжают устаревать намного быстрее, чем их обновляют. Тем не менее, карты данного масштаба - хорошая база для их уточнения по данным дистанционного зондирования, полевых съемок, проектных материалов, а также для подготовки и ведения собственных тематических слоев информации.

Цифровая карта подробности данного масштаба имеется в ряде учреждений в том или ином объеме, но пока не известно о существовании ее в полном объеме. Более половины листов подготовлено в настоящее время в Роскартографии, Министерстве природных ресурсов (ГлавНИВЦ) и ВТУ.О наличии цифровых материалов карт данного масштаба заявляют некоторые коммерческие фирмы. В результате такого состояния дел потребители, нуждающиеся в картах на большие территории (например, нефтяные компании), вынуждены заказывать и приобретать цифровые основы для использования в ГИС пакетах сразу у нескольких производителей. При этом, они сталкиваются с трудностями сведения этих карт в единую основу и сложностью пользо­вания ими. Так, на один и тот же номенклатурный лист масштаба 1:200 000 Роскартография предлагает 85 покрытий Arcinfo, а ГлавНИВЦ - 46 по­крытий. Пользователю придется потрудиться, например, чтобы получить единый слой гидрографии, который разложен в некоторых цифро­вых картах на пять слоев! Количество показываемых на данном масштабе классов объектов в Роскартографии - 698, в ГлавНИВЦ - 572 (по классификаторам).

Карты создаются по одним и тем же бумажным тиражным материалам, но по-разному. Наи­более точны карты, создаваемые путем векторизации пластиков цветоделения. Синтетический материал, на который наносятся отдельные цве­та карты - более надежная основа, чем бумага. Пластики не имеют ошибок сдвигов печати, которые видны невооруженным взглядом на колонке цветов в бумажном оттиске. Например, сдвиг цвета при оттиске может дать ошибку на картах упомянутого масштаба до 600 м, что на порядок выше допуска в бумажных картах. Это приводит к тому, например, что реки в цифровых картах начинают нарушать законы гравитации, не попадая в тальвеги рельефа.

Сама манера оцифровки во многом отражает профессиональные навыки и характер оператора. Так, отдельные значки кустарников в противоположных углах листа карты могут быть оцифрованы одним оператором двумя точками, другим оператором - небольшими кружками вокруг каждого значка, а третьим - изображаться большой площадью, объединяющей оба знака. Эти особенности сразу проявляются в процессе объединения соседних листов. Кстати, сведение листов цифровой карты некоторыми поставщиками рассматривается как дополнительная услуга, а не как обязательное требование к электронным картам и их качеству.

В ряде случаев составители карт четко следуют бумажному оригиналу, стараясь передать не суть отображаемых событий, а способ их изображения. При таком подходе болота, например, перестают быть площадными объектами, а превращаются в отдельные точечные значки, дороги прерываются в местах наложения знаков пунсонов населенных пунктов, а реки не соединяются с акваторией, в которые они впадают. Зачастую подписываются только те участки рек, которые были подписаны на бумажных оригиналах. Небрежность в оцифровке полигональных объектов, имеющих общие границы или логическую связь (например, один объект полностью расположен внутри другого), приводит к тому, что на картах появляются дополнительные объекты, образованные несовпадающими границами, или явные алогизмы: улицы и кварталы, например, заходят за черту города.

Все организации пользуются разными классификаторами объектов, хотя в их основе, как правило, лежит один и тот же восьмизначный классификатор ВТУ, изданный в 1985 г. и предназначавшийся для бумажных карт. Идея классификатора - дать единый составной код объектам топокарты, облегчающий определение их положения в единой иерархической структуре на основе родовой принадлежности, и установление параметров групп, к которым они принадлежит. Те характеристики, которые не укладываются в цифровое кодовое представление - например, собственное название населенного пункта или высотное значение горизонтали - выносятся в дополнительные атрибуты объекта. Отход от идеи иерархического классификатора (например, в кодификаторе, используемом в Глав­НИВЦ) снижает эффективность его использова­ния в ГИС (при поиске класса объекта, применении общего значка для группы и т.п.). То же можно сказать о библиотеках кодов характеристик.

Разнобой в построении классификаторов порождает отнесение одних и тех же объектов к разным классам, группам и, соответственно, помещение их в разные тематические слои. Многие объекты теряют свою целостность и связ­ность, а в ряде случаев - и суть. Например, в слое растительности на некоторых картах отсутствует заболоченный лес, а есть только лес. И только, если догадаться совместить его с другими слоями, то можно будет понять, что он заболоченный. Вообще, многие характеристики на карте припи­сываются к определенной точке, в которой они измерялись, например, ширина русла рек, скорость течения воды или породный состав леса. Приписывать же эти характеристики всему объекту - всей реке, например, или всему полигону леса неправомерно, хотя это встречается в электронных картах достаточно часто.

Особо стоит сказать о метаданных. Метаданные или «данные о данных» незаслуженно рассматриваются как вспомогательные к цифровой карте. А ведь без них цифровые карты не только неполны, но и могут стать просто бесполезными. Без дополнительных расшифровок трудно догадаться о содержании многих полей, значений ко­дов и названий отдельных слоев карты. Если не сопроводить карты данными об актуальности состояния местности и годе публикации, можно втянуться в бесполезную и даже ошибочную работу по согласованию несопоставимых по времени листов топографических карт. Другая сторона дела состоит в том, что современные Интернет-технологии позволяют осуществлять поиск данных в глобальной сети картографических серверов на основе сопровождающих карты метаданных: пространственных (экстент простирания), названий, ключевых слов, краткого описания, дат создания и т.п. Если такая информация отсутствует, то данные никогда не будут найдены или зарегистрированы на сервере. Отсутствие метаданных для цифровых карт рассматривается не как «дурной тон», а как явная ошибка.

Перечень грубых ошибок и просто небрежностей, встречающихся в цифровых картах, к сожалению, достаточно длинный. Для наглядности, на иллюстрациях к данной статье приведены некоторые из типичных ошибок в цифровых топографических картах. С некачественными цифровыми картами сталкиваются многие пользователи, которые обращаются к нам за помощью после покупки карту разных производителей.

Чтобы избежать таких неприятностей, необходимы стандартные требования к процедуре составления и содержанию цифровых топографических карт, которые должны быть сформулированы в техническом задании на изготовление карт и служили бы критерием при оценке карт на их пригодность к использованию. Заранее подготовленные единые классификатор и справочные таблицы избавят вас от их разнобоя.

О необходимости таких стандартов говорится достаточно широко в специализированной литературе по ГИС технологиям и электронной картографии. Международная практика уже имеет достаточно солидные многотомные серии документов, предназначенные для обеспечения со­гласованности работ и единства требований к цифровым картам. Они широко используются на национальном уровне в странах, имеющих богатый опыт в области цифровой картографии (США, Великобритания).

Практическая необходимость стандартизации в данной области заставила некоторые отечественные отрасли и крупные корпорации раз­рабатывать собственные системы унификации. Единые требования к цифровым топографическим картам масштабов от 1:5000 до 1:1000000 приняты, например, в нефтяной компании ЛУ­КОЙЛ, имеющей разветвленную сеть корпоративных пользователей. В основе этих требований лежат современные объектные модели цифровых карт и клиент-серверные технологии работы с большими массивами пространственной информации, хранящейся в системе связанных серверов. В ГИС центре компании создан и успешно работает сервер базовой карты страны масштаба 1:200000, обеспечивающий единую основу для корпоративных данных различных подразделений и регионов.

О начатых работах по созданию отраслевого стандарта на цифровые топографические карты заявили подразделения Министерства природных ресурсов. Отрадно, что в качестве базовой модели принято представление карт в топологически корректных покрытиях Arcinfo.

«Лёд тронулся» в области стандартизации цифровой картографии и в Роскартографии. Главным картографическим ведомством выпущены первые брошюры по общим понятиям и представлениям.

Так что пользователи могут с оптимизмом смотреть в будущее. Скоро к вам в руки будут попадать только хорошие цифровые карты, соответствующие стандартам. В картах вам повезет, будьте только внимательны и требовательны при их приобретении.


2.9.1.Геология и ГИС

Геологическая информация имеет, в подавляющем большинстве случаев, точную координатную привязку - как правило, по трём пространственным координатам. Это относится как к полевым наблюдениям и получаемой при этом первичной информации, так и к характеристикам и свойствам объектов, которые выявляются и оцениваются в результате обработки и интерпретации всего комплекса исходных данных.

Конечным результатом геологоразведочных работ является информация о геологическом строении недр, о запасах минерального сырья и условиях его размещения в недрах. По полученным материалам составляются отчёты с приложениями к ним карт, разрезов, схем и других графи­ческих материалов с соответствующими пояснительными записками, а сами отчёты хранятся в государственном и территориальных геологических фондах. То есть, результатом производственной деятельности является информация, на получение которой затрачены огромные усилия и средства.

То, что в данном случае результаты, как правило, представлены в картографической форме с описательными дополнениями, наводит на мысль об эффективности использования здесь геоинформационных технологий (к сожалению, термин ГИС давно и прочно задействован в отрасли: ГИС - геофизические исследования в скважинах). Следует также отметить, что геология, как научно-производственная отрасль - далеко не новичок в использовании информационных технологий. В ней применяется около ста видов тематических карт, а средства вычислительной техники и специализированные программные системы начали здесь использоваться в производственном режиме (в первую очередь, для обработки данных гео­физических методов разведки) более 35 лет назад.


2.9.2.ГИС в Бизнесе

Прежде чем рассматривать приложения ГИС в бизнесе, попытаемся охарактеризовать саму предметную область, выделить ее среди многих других сфер применения ГИС технологии. Правда, сделать это будет не так уж и просто, поскольку понятие бизнеса в широком смысле охватывает значительную часть видов человеческой активности, является одним из путей, через которые люди стремятся реализовать свои способности и найти свое место в жизни. Итак, что же такое бизнес? Понятие «Бизнес» довольно расплывчатое и, в то же время, всеобъемлющее. Не претендуя на точное полное определение, попробуем выделить его, с нашей точки зрения, основные черты. Итак, под бизнесом может пониматься любая деятельность, направленная на получение прибыли (в принципе в слове «нажива» тоже нет ничего отрицательного, хотя в нашем понимании оно все же имеет некий негативный смысл. А, по сути, нажива - это то, что человек получает на жизнь, благодаря своей собственной активности, приложению своих сил, знаний и умений. Кстати, в наших современных словарях трактовка этого понятия практически не изменилась, только слово «нажива» заменено на «доход» или «прибыль»). А люди, которые вовлечены в эту деятельность - бизнесмены - по сути, просто являются людьми, занимающимися делом (деловыми людьми).

И все же бизнес - это более узкое понятие, чем деятельность или работа. Оно характеризует предпринимательскую деятельность, под которой преимущественно понимается деятельность в частном секторе экономики. Это и деятельность частных предпринимателей (так называемая индивидуальная трудовая деятельность), и деятельность частных компаний, и деятельность акционерных компаний и обществ. То есть, бизнесом с большим или меньшим успехом занимаются и отдельные граждане («каждый делает свой маленький бизнес» - так раньше говорили), и международные корпорации, раскинувшие свои щупальца, «сосущие соки» со всего мира и, в то же время, обеспечивающие рабочие места и, обычно, неплохие заработки десяткам и сотням тысяч людей.

Пожалуй, напрямую к сфере бизнеса нельзя отнести только деятельность государственных учреждений и организаций, которые, как нам говорят, существуют на средства, получаемые от сбора налогов, хотя и здесь не все однозначно. Взять, например, такие государственные инициативы, как лотереи и подобные им мероприятия. Особая статья - банки и другие фи­нансовые учреждения. В нашем сознании банковская деятельность напрямую связана, а зачастую может быть синонимом, аналогом (или как это называется у знатоков языкознания) понятия бизнеса. Стоит также упомянуть общественные некоммерческие, например, экологические, организации, как правило, не ставящие основной целью получение прямых доходов от своей деятельности.

С ГИС вы можете достичь значительно большего, чем просто отобразить ваши данные на карте. ГИС объединяет средства обычных пакетов картографического отображения, функции тематического представления информации на основе привязки табличных данных к адресам и улицам, возможности анализа географических местоположений с учетом дополнительной информации по находящимся в этих местах объектам. Эта технология связывает воедино инструменты графического отображения, работу с электронными таблицами, базами и хранилищами данных. Функции пространственного анализа позволяют, например, с помощью ГИС решить, где следует открыть новый магазин, аптеку или отделение банка, основываясь на новых демографических данных и планах развития города. Вы можете сразу получить нужную информацию об объекте, щелкнув на нем на электронной карте, либо создать и отобразить карту на основе информации, выбранной в базе данных. Причем связь карты с данными динамическая. Созданные вами карты не привязаны к отдельному моменту времени. В любой момент Вы можете обновить информацию, привязанную к карте, и внесенные изменения автоматически отразятся на карте. И для этого не нужно специальной подготовки.

Теперь ГИС, больше чем когда-либо, означает реальный бизнес. Ее внедрение приносит доход и, порой, немалый. Мно­гонациональных корпорации и малые предприятия, магазины и больницы, риэлторские фирмы и транспортные предприятия, страховые обществ и предприятия энергетического комплекса, телефонные и телекоммуникационные фирмы - самые разные компании все чаще используют возможности географического анализа для решения свои деловых задач.


2.9.3.Связь и ГИС

Связь правит современным миром. Мы постоянно ощущаем это, нас окружают сети и устройства связи, невидимые волны пронизывают эфир, Интернет раскинул свою паутину по всему миру - и все это многообразие охватывает одно современное понятие - телекоммуникации.

Телекоммуникации сейчас представляют один из наиболее динамичных и быстро растущих сегментов рынка для распространения геоинформационных технологий. Так обстоит дело во всем мире, и у нас эта тенденция тоже уже проявляется достаточно ярко. Причину этого явления, сферы применения и типичные задачи,  которые помогает решить ГИС технология в этой области -вот вопросы, которые мы хотели бы здесь кратко рассмотреть. Во второй части  раздела,  посвященного телекоммуникациям, приведен ряд статей с примерами  применения  ГИС в данной области в разных странах.

Вся сфера телекоммуникаций с точки зрения применения ГИС принципиально делится на две области, которые различаются с позиции ГИС больше, чем, например, водопроводные и электрические сети в области инженерных коммуникаций. Из этих двух областей первая имеет дело с покрытием территории радиосигналом и, часто, с подвижными абонентами. Это транковая  радиосвязь и сотовая телефония. Вторая область имеет дело с линейными объектами - физически, в явном виде, существующими сетями, соединяющими, как правило, неподвижных клиентов. Это и магистральные линии связи, на каких бы принципах они не были построены, и обычная телефония, образующая сложнейшие по конфигурации и количеству элементов сети. Первая из названных областей имеет особую специфику с точки зрения применения ГИС. И, одновременно, это именно та область, где ГИС технологии сегодня внедряются наиболее активно. Вторая область с точки зрения использования ГИС технологий имеет много общего с другими инженерными сетями. Хотя и в ней, разумеется, имеется определенная специфика, например, гораздо большая сложность устройств коммутации, очень динамичное состояние сети, высокая степень использования компьютерных технологий.


2.9.4.ГИС в Военных технологиях

Одной из существующих и перспективных областей применения ГИС является военная область, под которой подразумеваются приложения не только для частей Министерства обороны, но и для других силовых структур. Для нашей страны это: Министерство Обороны (разведка, топографическая служба, виды и рода войск), МВД, Пограничные войска, МЧС, ФСБ. Несмотря на разницу в задачах этих организаций, их организационной струк­туры и т.д., все они работают с картографической информацией, причем не только с целью просмотра, но и ее анализа. Топографическая служба, кроме того, занимается еще созданием и обновлением самой картографической основы.

Немаловажным также является тот факт, что многие из задач, прежде специфичных и уникальных только для военной области, теперь находят параллели на гражданском рынке. Например, задачи взаимной видимости, анализа движения по пересеченной местности, анализа и обработки изображений с высоким разрешением, чрезвычайно актуальны в исследовании окружающей среды, нефтяном и газовом секторах. Изображения высокого разрешения, ранее доступные только военным, все чаще и чаще находят самое обширное коммерческое применение.

Сейчас ГИС-технологии широко используются для представления в компьютерном виде, хранения и дальнейшего использования графической геологической информации: различных видов карт геологического содержания и топоосновы, планов, геологических разрезов, данных дистанционного зондирования Земли и др. ГИС-технологии обеспечивают эффективные средства для решения задач во всех областях хранения, обработки и использования пространственной информации. Они являются основными инструментами для создания цифровых моделей (ЦМ) карт, разработки ГИС-приложений, для обеспечения управления информационными ресурсами и организации доступа к геоданным.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.