Предметна область

1.4.1. Геоінформаційна система

Предметною областю розробки навчальної системи є ГІС. Геоінформаційна система або скорочено ГІС - є похідною баз данних, а скоріше системою керування базами даних (СКБД), але з розширеною концепцією яка дозволяє працювати з просторово – розподіленою інформацією та вирішувати задачі, що пов’язані з просторовим аналізом.

Геоінформаці́ йна систе́ ма — сучасна комп'ютерна технологія, що дозволяє поєднати модельне зображення території (електронне відображення карт, схем, космо-, аерозображень земної поверхні) з інформацією табличного типу (різноманітні статистичні дані, списки, економічні показники тощо). Також, під геоінформаційною системою розуміють систему управління просторовими даними та асоційованими з ними атрибутами. Конкретніше, це комп'ютерна система, що забезпечує можливість використання, збереження, редагування, аналізу та відображення географічних даних.

Геоінформаційні технології, ГІС-технології — технологічна основа створення географічних інформаційних систем, що дозволяють реалізувати їхні функціональні можливості.

Інформаційно-обчислювальна система, призначена для фіксації, збереження, модифікації, керування, аналізу і відображення усіх форм географічної інформації. ГІС використовується багатьма дослідниками в галузі вивчення проблем навколишнього середовища, для визначення різних показників на географічній сітці.

ГІС – це система апаратно програмних засобів та алгоритмічних процедур, що зроблена для цифрової підтримки, поповнення, маніпулювання, аналізу, математико-картографічного моделювання та образного відображення темпорально—географічно координованих даних.

Особливості ГІС полягає в наступному:

· візуалізація інформації у вигляді електронних карт.

· автоматична зміна зображеного образу об'єкту в залежності від зміни його характеристик.

· зміна масштабу та деталізація або генералізація картографічної інформації.

Застосування ГІС є ефективним в різноманітних предметних областях, де важливі знання про взаємне розташування та форму об’єктів у просторі (екологія, сільське господарство, управління природними ресурсами, земельні та майнові кадастри, комунікації, містобудування та ландшафтне проектування).

Геграфічно координовані дані- це:

· Географічна широта та довгота;

· Прямокутні координати X та Y;

· Поштові адреси;

· Поштові індекси та інші коди, що ідентифікують попередньо розмежовані участки території;

· Місцеположення, зафіксоване на карті;

Гіс будь якої складності та будь-якого рівня в загальному випадку уявляє з себе наступний набір функціональних компонент:

· підсистем збору інформації, база данних (БД);

· підсистема представлення, генерації та обробки картографічних даних;

· підсистема аналізу даних та інтерфейс користувача.

1.4.2. Можливості та найвижливіші якості ГІС

ГІС дає нам можливість накопичувати та аналізувати потрібну інформацію, оперативно знаходити потрібну інформацію, та відображувати її у зручному для нас вигляді, використання ГІС дає можливість різко збільшити оперативність та якість роботи з просторово—розподіленою інформацією, у порівнянні з традиційними паперовими методами.

ГІС використовується там, де потребуються оперативне керування ресурсами та швидке прийняття рішень. По деяким оцінкам 80-90% всієї інформації можно представити у вигляді ГІС.

ГІС дає можливість накопичувати інформацію, видавати вам її у зручному для вас вигляді, та маніпулювати цими даними, що мають просторову прив’язку.

ГІС дозволяє проводити аналітичну обробку інформації, при чому як внутрішнього хаврактеру (та що міститься в базах данних), так і зовнішнього (аналіз супутникових знімків, їх дешифрування, виділення інформації та об’єктів що цікавять за допомогою потужного математичного апарату), а в більш складних ситуаціях – моделювання реальних подій.

Найбільш складні технологічні рішення включають в себе експертну підтримку, тобто не просто є системою підтримки рішень, а дозволяють отримувати на виході обгрунтоване рішення.

ГІС дає можливість використовувати для введення інформації та її оновлення сучасні електронні засоби геодезії та системи глобального позиціювання (GPS), тобто мати завжди точну та свіжу.

ГІС дозволяє заручитися високою компетенцією спеціалістів, що розробляли програмне забезпечення для ГІС систем.

1.4.3. Застосування ГІС

Застосування ГІС є ефективним в різноманітних предметних областях, де важливі знання про взаємне розташування та форму об’єктів у просторі (екологія, сільське господарство, управління природними ресурсами, земельні та майнові кадастри, комунікації, містобудування та ландшафтне проектування).

Географічні інформаційні системи зберігають інформацію про реальний світ у вигляді набору тематичних шарів, котрі об’єднанні на основі географічного положення. За допомогою ГІС, необхідна для прийняття рішень інформація може відображатися у лаконічній картографічній формі з додатковими текстовими поясненнями, графіками та діаграмами.

1.5. Огляд літературних джерел

В результаті досліджень, було виявлено, що в навчальному процесі вивчення дисципліни “Організація та адміністрування геоінформаційних мереж”, відсутня система для вивчення геоінформаційних мереж. В ході виконання дипломного проекту розроблено таку систему.

Система для вивчення геоінформаційних мереж, побудована на основі програми навчального процесу. Дана система повинна допомогти студенту у виконанні лабораторних робіт з дисципліни “Організація та адміністрування геоінформаційних мереж”

Одним із джерел для розробки системи, є книга Г. Коллінз і Дж. Блей за назвою “Структурні методи розробки систем: від стратегічного планування до тестування”.

Сучасні інформаційні технології надають широкий вибір методів реалізації систем. У свою чергу різноманіття прикладних завдань обумовлює необхідність інтеграції даних і технології їх обробки. Споживачам пропонуються сьогодні різні методи і засоби проектування.

На жаль, ці методи не відрізняються повнотою і не систематизовані: як правило, вони не гарантують наскрізної підтримки всіх етапів проектування, а методи, що дозволяють виконувати окремі фази проекту, не узгоджені між собою.

В книзі представлено повний комплекс методів, що забезпечують процес розробки системи від стратегічного планування до тестування. Методи викладені достатньо детально з тим, щоб читач зміг добре з'ясувати їх і застосувати на практиці.

Всі методи розробки системи деталізовані в книзі до відповідних процедур, що формують цілісне уявлення про процес створення інформаційної системи.

При роботі над книгою автори хотіли систематизувати перш за все методи розробки інформаційної системи. В той же час, впродовж всього викладу, простежується зв'язок цих методів з іншими аспектами управління інформаційної системи. З погляду розробки системи методи, що розглядаються тут, представляються повністю послідовними і узгодженими.

Джерелами наповнення системи є:

· Книга “Комп’ютерні мережі” Бурова Євгена Вікторовича, в якій висвітлено практично всі сучасні мережеві інформаційні технології. В книзі розглянуто апаратні та логічні побудови мереж, функції протоколів, сучасні комерційні технології локальних та глобальних мереж, питання керування та адміністрування мережами, об’єднання мереж, віддаленого доступу, архітектур розподілених обчислень. Значну увагу в книзі приділено побудові коректних мережевих вирішень, наведено типові вирішення. Порівняно мережеві функції головних мережевих операційних систем.

· “Довідник для веб сервера Apache”, В.В. Водолазкого. В даному довіднику повністю розглядаються такі питання, як встановлення веб сервера Apache і його адміністрування.

· “Самовчитель HTML”, Олексій Гончаров. В даній книзі послідовно описано процес створення веб-сторінок з допомогою мови HTML. Також детально є розглянутий процес створення зображень для розміщення на веб-сторінці (в програмі Adobe Photoshop) і загальні питання по веб-дизайну. Книга містить більше 100 вправ, що дозволяють на практиці закріпити матеріал, що вивчається.

В цій книзі розглянуті такі важливі питання (для створення системи):

1. Основні елементи мови HTML;

2. Форми, таблиці, фрейми;

3. Прийоми розмітки гіпертексту;

4. Довідкові таблиці;

5. Огляд редакторів гіпертексту;

Висновок до розділу 1

1. Об’єктом проектування є процес вивчення геоінформаційних мереж. Система, яка розроблена в процесі вивчення геоінформаційних мереж, є сукупністю певних засобів для передачі інформації, з метою забезпечення інформаційних потреб користувачів цієї системи, тобто студентів. В даному випадку інформаційні потреби студента – це знання, необхідні для виконання навчальної програми з дисципліни “Організація та адміністрування геоінформаційних мереж”, а точніше – знання для виконання лабораторних робіт.

Основними компонентами для вивчення є: встановлення веб-сервера, його адміністрування і написання веб-сторінки. Основною складовою навчальної системи, є база даних (БД) - сукупність взаємозв'язаних даних, що зберігаються разом. В даному випадку дані – це текстовий матеріал в html форматі, який розташований в логічному і послідовному порядку.

Сьогодні, потреба у висококваліфікованих спеціалістах у сфері ГІС стрімко зростає. Тому, вищі навчальні заклади, докладають багато сил для покращення методик вивчення ГІС, в тому числі і вивчення геоінформаційних мереж.

Система, яка розроблена в процесі виконання дипломного проекту, лише сприяє вищим навчальним закладам в підготовці висококваліфікованих майбутніх спеціалістів.

2. Теж в даному розділі була проведена оцінка найбільш важливих літературних джерел, як вітчизняних так і зарубіжних. На основі вибраних літературних джерел, зокрема на основі книги Г. Коллінз і Дж. Блей за назвою “Структурні методи розробки систем: від стратегічного планування до тестування”, було вирішено обрати поетапну розробку системи, що включає в себе такі етапи як:

· Початок аналізу реалізованості

· Аналіз реалізованості

· Системний аналіз

· Проектування системи

· Програмування

· Тестування системи

В подальших розділах всі етапи розглядаються детально.

Також, в даному розділі, наведено джерела наповнення системи і їх переваги.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА І ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ

2.1. Характеристика задачі

Об’єктом проектування є процес вивчення геоінформаційних мереж. Мета дипломного проекту полягає в розробці системи, за допомогою якої можна було навчати студентів геоінформаційних мережевих технологій. Зокрема, встановлення веб-сервера і його адміністрування, написання веб-сторінки на мові HTML.

Основне призначення системи - це самостійна робота студента. За допомогою цієї навчальної системи, студент повинен отримати практичні знання і навики в галузі геоінформаційних мережевих комп’ютерних технологій. Зокрема за допомогою системи студент повинен вміти встановити веб-сервер, написати веб-сторінку на мові HTML і розмістити цю сторінку на сервері.

2.2. Постановка задачі, призначення і мета створення системи

2.2.1. Постановка задачі

Розробка системи для вивчення геоінформаційних мереж.

Система створюється для навчання студентів геоінформаційних мережевих комп’ютерних технологій. В кінцевому результаті, користувач (студент) системи повиненн вміти встановити веб-сервер і його адмініструвати, повинен вміти створювати веб-сторінки і їх розміщувати на сервері. Як кінцеві користувачі розглядаються користувачі 3 типів:

1. Адміністратор системи;

2. Студент;

3. Викладач.

Функції адміністратора:

· Адміністрування веб-сервера:

Полягає в тому, що адміністратор програмно створює мережу між комп’ютерами, встановлюючи веб-сервер і встановлючи систему для вивчення геоінформаційних мереж.

· Обновлення і редагування веб-сторінок:

Внесення і редагування інформації про: комп’ютерну мережу, встановлення веб-сервера і його адміністрування, написання нових веб-сторінок на мові HTML.

· Керування веб-сторінками:

Додавання, видалення і зміни даних в БД, а також виявлення і виправлення помилок та неточностей в базі даних.

Функції користувача (студента) полягає в:

· Перегляд текстової інформації.

Користувач переглядає і вивчає текстову інформацію (а точніше переглядає дані, які зберігаються в БД, через веб-браузер). В кінцевому результаті користувач, а в даному випадку це студент, отримує теоретичні знання, які він (студент) повинен застосувати на практиці при виконанні лабораторних робіт.

Функції Викладача:

· Видача завдання для виконання;

· Оцінювання знань студента.

Оцінювання знань студента проводить викладач. Оцінювання студента відбувається на основі виконаних ним (студентом) лабораторних робіт і усним опитуванням.