Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Глава I Обзор программных средств, обеспечивающих создание и использование ГИС в землеустроительном производстве






Введение


Считается, что географические или пространственные данные составляют более половины объема всей циркулирующей информации, используемой организациями, занимающимися разными видами деятельности, в которых необходим учет пространственного размещения объектов. Географическая информационная система (ГИС) ориентирована на обеспечение возможности принятия оптимальных управленческих решений на основе анализа пространственных данных.

Ключевыми словами в определении ГИС являются - анализ пространственных данных или пространственный анализ.

В связи с большим объемом землеустроительных работ появилась необходимость применения ГИС в землеустройстве. Это позволило повысить производительность труда, улучшить качество работ и находить наилучшие варианты в решении землеустроительных задач за короткие промежутки времени.

В данной работе использована среда ГИС Mapinfo для создания (оцифровки растрового изображения) карты территории хозяйства и последующем проектировании и отражении принятых землеустроительных решений.

Расчетно-графическая работа состоит из 3-х глав.

Глава I – реферат на тему «Обзор программных средств, обеспечивающих создание и использование ГИС в землеустроительном производстве».

Глава II – характеристика природных и экономических условий крестьянского (фермерского) хозяйства «Енот» Тульской области, описание природно-экологических условий хозяйства. Принимаются решения проектировки систем земледелия в хозяйстве.

Глава III – организация территории крестьянского (фермерского) хозяйства «Енот» Тульской области средствами инструментальной ГИС MapInfo.


 

Глава I Обзор программных средств, обеспечивающих создание и использование ГИС в землеустроительном производстве


Программное обеспечение и аппаратная платформа ГИС – это главный технологический результат, так как получение и обработка пространственных данных значительно ускорились за прошлые десятилетия и продолжает активно развиваться. Геоинформационные системы, функции которых включают в себя анализ информации и визуализацию в виде карт и схем, возникли на стыке технологий обработки информации, использовавшихся в системах управления базами данных, и визуализации графических данных в системах автоматизированного проектирования и машинной графики (САПР), автоматизированного производства карт, системах управления сетями.

Необходимость использования компьютерных мощностей для обработки географической информации была осознана в 60–70-е гг. ХХ в.. Тогда реализация идеи требовала огромных программно-аппаратных ресурсов и была под силу лишь очень крупным заказчикам, таким, как, например, государственное ведомство - министерство обороны. Ситуация поменялась с середины 90-х гг., так как в это время на рынке появляются мощные, и относительно не дорогие ПК, становится доступным, а так же более понятным программное обеспечение. Эти факторы послужили отправной точкой для интенсивного распространения геоинформационных технологий.

Если говорить о программном обеспечении ГИС, то следует отметить, что большинство программных пакетов обладают схожим набором характеристик, такими как, послойное картографирование, маркирование, кодирование геоинформации, нахождение объектов в заданной области, определение разных величин, но очень сильно различаются в цене и функциональности. Выбор программного обеспечения зависит от конкретных прикладных задач, решаемых пользователем[1].

(https://biosoil.isu.ru/Library/dvgu133.pdf)

 

Геоинформационные системы можно классифицировать по разным признакам и характеристикам, но при этом нужно учитывать тот факт, что жесткая конкурентная борьба между основными производителями специализированного ПО ведет к совершенствованию ГИС от версии к версии. Исходя из этого, критерии оценки систем крайне условны и справедливы лишь в течение какого-то определенного временного интервала.

Наиболее существенная классификация на сегодняшний день – это классификация по функциональным возможностям. В соответствии с ней ГИС подразделяются на:

• профессиональные, нацеленные на обработку больших массивов информации на высокопроизводительных компьютерах и вычислительных сетях и предназначенные для серьезных научных исследований, руководства целыми отраслями или крупными территориями (государствами, мегаполисами, городами). Наиболее выделяющиеся среди них программные продукты фирм ESRI, INTERGRAPH, AutoDesk, SIMENS NIXDORF, GDS и др.;

• настольные, имеющими по сравнению с первыми меньшую производительность и используемыми для решения прикладных научных задач, задач оперативного управления и планирования. Среди них можно отметить такие продукты, как MapInfo Professional, ArcView, WinGIS, Atlas GIS, Credo, ГИС-Конструктор и т.д.

• вьюверы (viewer), электронные атласы, т.е. простые недорогие системы для информационно-справочного использования. Программные продукты этого класса лишены возможности редактирования информации и предназначены в основном для поиска и визуального отображения информации, подготовленной в профессиональных или настольных ГИС. Представителями этого рода программных продуктов являются ArcExplorer (ESRI), M-City.

Наиболее подробно остановимся на таких программных средствах ГИС как AutoCAD, MapInfo.

Программа AutoCAD представляет собой мощнейшую аналитическую, вычислительную и графическую оболочку, которая может быть направлена на решение картографических, геодезических, и также множества инженерных пространственных задач практически любого уровня сложности. Программа сочетает в себе функции векторного графического редактора, текстового редактора, СУБД, среды программирования, электронной таблицы и многих других приложений. Содержит все необходимые средства и эффективные функции для изготовления картографической основы и обработки географической информации.

Поддерживает любые графические форматы, осуществляет экспорт данных во все популярные программы обработки географической информации. Обеспечивает мгновенное получение дополнительных данных для геоинформационного проекта через сеть.

Принцип работы программы: плановая или пространственная модель определяется по координатам в установленном масштабе, сохраняется в отдельном слое в векторном виде.

Слой представляет собой тематически обоснованное изображение территории (объекта), при проектировании имеет такое же значение, как и изображение, сделанное на кальке, и представляет собой электронный вариант прозрачной основы. Каждая территория может иметь несколько слоев, рассмотрение и анализ которых может производиться как в любом порядке наложения, так и отдельно.

Возможности редактирования и моделирования настолько велики, что описать их все не представляется возможным в данном кратком обзоре программы, поэтому перечислю некоторые из них, которые могут быть полезны в землеустройстве: вычисление координат точек, полученных с помощью любого вида съемок, решение прямой и обратной задачи, вычисление площадей - все эти функции встроены, вычисляются автоматически без дополнительного программирования. Также сочетаются возможности графического и текстового редактора (изменение масштаба, поворот, перемещение, копирование и т.д.), причем все операции могут быть исполнены по аналитическим данным с большой точностью. Важным также является печать материалов в действительном масштабе, т. е. без искажения координат, длин линий и площадей объектов[2].

AutoCAD Map - высокоточное программное обеспечение для специалистов в области картографии и геоинформационных систем в сочетании с неограниченным доступом к данным через сеть Интернет. При решении геоинформационных и картографических задач AutoCAD Map опирается на мощные возможности базового продукта AutoCAD.

Autodesk MAP R5 предназначен для создания, просмотра, редактирования и управления графическими базами данных географических или геологических карт, карт землепользования, анализа окружающей среды, транспортных, коммуникационных схем и схем управления фондами и инфраструктурой, а также создания, редактирования и анализа топологий объектов. Autodesk MAP R5 работает на базе векторно-растровой графики AutoCAD, но в дополнение ко всем функциональным возможностям и преимуществам, присущим AutoCAD 2000, дает профессиональным картографам мощные и эффективные средства, направленные на их специфические потребности. Эти средства являются уникальными для Autodesk MAP и недоступны в обычном AutoCAD. В Autodesk MAP R5 пользователь может выбрать нужную систему координат или создать свою собственную, в дальнейшем эта система координат может быть использована в других ГИС-программах Autodesk, таких как Autodesk MAP Guide и Autodesk World[3].

AutoCAD Land Development Desktop является программным обеспечением на платформе AutoCAD для проектирования землеустроительных работ.

Градостроение, генпланы, геодезия и картография охватывают широкий спектр информации. В этой области и смежных областях работают специалисты различного профиля, например, инженеры градостроители, картографы, инженеры по генеральным планам, геодезисты, специалисты охраны лесов и экологического мониторинга, инженеры по дорогам, инженеры по транспорту, инженеры водоснабжения и водоотведения, архитекторы, аналитики ГИС и многие другие. Каждому из этих специалистов необходим собственный набор программных инструментов и средств. Такие инструменты входят в состав технологической линии Land Development Solutions II состоящей из базового AutoCAD Land Development Desktop и программ “сателлитов” Autodesk Survey и Autodesk Civil Design. Программные решения, объединенные единым ядром - AutoCAD Land Development Desktop, делают возможной работу специалистов гражданского строительства, инженеров по генпланам, геодезистов и картографов в единой среде проектирования.

AutoCAD Land Development Desktop предоставляет пользователю мощные средства топографического анализа, работы с координатной геометрией, цифрового моделирования местности, разработки планов земляных работ и расчета объемов земляных масс, а также, другие высокоэффективные инструменты и функции.

Ключевые возможности:

• решение задач координатной геометрии при обработке геодезической информации – ввод, редактирование и управление точечной базой данных;

• цифровое моделирование рельефа земной поверхности и создание на этой основе картографических материалов;

• разработка и анализ планов земельных работ при проектирование водоемов, зон парковок, строительных площадок, насыпей и др. При этом производится подсчет объемов выемки и засыпки грунта;

• возможность построения геоинформационных систем любого уровня сложности. Включая информационные системы служб эксплуатации промышленных и гражданских объектов.

Перейдем к следующей геоинформационной системе MapInfo, которая была разработана в начале 90-х годов фирмой Mapping Information Systems Corporation (USA). На сегодняшний день этот пакет является одним из наиболее популярных пакетов на рынке настольных геоинформационных систем.

Основными программными продуктами компании MapInfo являются:

• MapInfo Professional – полнофункциональная геоинформационная система, рис.4.9;

• MapBasic – среда программирования для MapInfo Professional;

• MapInfo SpatialWare – технология управления пространственной информацией в БД SQL Server/Informix;

• MapInfo MapX – библиотека разработчика приложений;

• MapXtreme – программное обеспечение для разработки картографических приложений для Intranet или Internet.

В дополнение к традиционным для СУБД функциям, ГИС MapInfo Professional позволяет собирать, хранить, отображать, редактировать и обрабатывать картографические данные, хранящиеся в базе данных, с учетом пространственных отношений объектов.

Источники данных MapInfo:

• Обменные векторные форматы САПР и геоинформационных систем: AutoCAD (DXF, DWG), Intergraph/MicroStation Design, ESRI Shape файл, ARC/INFO Export, а также растровые карты в форматах GIF, JPEG, TIFF, PCX, BMP, MrSID, PSD, ECW, BIL (снимки SPOT) и GRID (GRA, GRD). В MapInfo можно отображать данные, полученные с помощью GPS и других электронных геодезических приборов.

• Файлы Excel, Access, xBASE, Lotus 1-2-3 и текстовые, в которых кроме атрибутивной информации могут храниться координаты точечных объектов.

• ГИС MapInfo может выступать в роли “картографического клиента” при работе с такими известными СУБД, как Oracle и DB2, поскольку поддерживает эффективный механизм взаимодействия с ними через протокол ODBC. Более того, доступ к данным из СУБД Oracle возможен и через внутренний интерфейс (OCI) этой базы данных.

В одном сеансе работы одновременно могут использоваться данные разных форматов. Встроенный язык запросов SQL, благодаря географическому расширению, позволяет организовывать выборки с учетом пространственных отношений объектов, таких как удаленность, вложенность, перекрытия, пересечения, площади объектов и т.п. Запросы к базе данных можно сохранять в виде шаблонов для дальнейшего использования. В MapInfo имеется возможность поиска и нанесения объектов на карту по координатам, адресу или системе индексов.

Способы представления данных:

Карта и список. В окне Карты доступны инструменты редактирования и создания картографических объектов, масштабирования, изменения проекций и другие функции работы с картой. Связанная с картографическими объектами атрибутивная информация хранится в виде таблиц, данные из которых можно представить в виде графиков и диаграмм различных типов.

Легенда. В окне Легенды отображаются условные обозначения объектов на карте и тематических слоях.

Отчет. В окне Отчета предоставляются средства масштабирования, макетирования, а также сохранения шаблонов многолистных карт. Работая с MapInfo, можно формировать и распечатывать отчеты с фрагментами карт, списками, графиками и надписями. При выводе на печать MapInfo использует стандартные драйверы операционной системы.

Тематические карты. Для наглядного представления и картографического анализа пространственных данных в ГИС MapInfo используется тематическое картографирование. MapInfo предлагает следующие методы построения тематических карт: диапазоны значений, столбчатые и круговые диаграммы, градуированные символы, плотность точек, отдельные значения, непрерывная поверхность. Сочетание тематических слоев и методов буферизации, районирования, слияния и разбиения объектов, пространственной и атрибутивной классификации позволяет создавать синтетические многокомпонентные карты с иерархической структурой.

Интеграция с другими приложениями:

ГИС MapInfo открывает большие возможности для разработчиков геоинформационного программного обеспечения. Использование современных методов взаимодействия между Windows приложениями позволяет интегрировать окно Карты MapInfo в программы, написанные на языках Delphi, Visual Basic, C++, PowerBuilder и др. Совместное использование MapInfo и среды разработки MapBasic дает возможность каждому создавать специфические приложения для решения конкретных прикладных задач.

Среди многих географических информационных систем MapInfo отличается хорошо продуманным интерфейсом, оптимизированным набором функций для пользователя, удобной и понятной концепцией работы, как с картографическими, так и с семантическими данными.

Пакет MapInfo (США, Mapping Information Systems Corp.) в последние годы занял ведущие позиции среди геоинформационных систем для персональных компьютеров. Mapping Information Systems входит в число наиболее быстро и успешно развивающихся комапаний США. Прежде всего, из-за удачного соотношения цена/производительность. Архитектура пакета MapInfo основана на реальной поддержке реальных задач, с которыми сталкиваются пользователи, не имеющие картографического образования.

Попробуем подвести итог в выбранных программных средствах ГИС.

Итак, AutoCADMap полнофункциональный геоинформационный пакет в среде AutoCAD. Добавляет к функциональной мощи AutoCAD новые возможности управления данными, продвинутый картографический инструментарий и развитые функции ГИС-анализа. Поддерживает топологию. Включает широкий набор средств чистки картографических данных. Связь объектов с внешними документами различных типов. Интеграция с линией ГИС-продуктов Autodesk.

Сильная сторона MapInfo – это обработка и анализ информации, имеющей адресную или пространственную привязку. Встроенный мощный язык запросов SQL MM, благодаря географическому расширению, позволяет организовать выборки с учетом пространственных отношений объектов, таких как удаленность, вложенность, перекрытия, пересечения, площади и т.п. Также MapInfo – это открытая система. Язык программирования MapBasic позволяет создавать на базе MapInfo собственные ГИС. Еще одним из достоинств MapInfo является цена – она сейчас вплотную приблизилась к цене отечественных пакетов.

Можно сказать, что каждая из программ направлена на решение определенной задачи в землеустройстве, их возможности обширны и безграничны, но на самом деле есть единственная проблема в их использовании - причина эта кроется в элементарном отсутствии знаний о возможностях современных программных ГИС-ориентированных комплексов, в ложной уверенности в их чрезмерной сложности и недружелюбности.

На самом деле это не так, если быть точнее – не совсем так.

Большая часть современных разработок в данной области имеют крайне дружественный интерфейс и позволяют в десятки раз увеличить производительность труда. Ряд сложностей, таких как изменение традиционных схем работы, обучение персонала и закупка лицензионного программного обеспечения – компенсируются в самые короткие сроки.

Таким образом, основным препятствием к более активному внедрению геоинформационных технологий в процессы землеустройства является отсутствие представлений о возможностях ГИС и способах их применения для решения конкретных задач.

И, тем не менее, ГИС-технологии продолжают внедрять, применять. И почти все аргументы в пользу ГИС будут справедливы – это и создание электронной картографической информации, и создание объединенных баз данных, отображаемых на электронных картах, и т.д. Дело в том, что все классические работы по ГИС-технологиям (и даже негативный опыт) убеждают: использование ГИС-технологий обеспечивает не только значительное снижение затрат на сбор данных, но и сокращение сроков принятия решений и повышения качества анализа данных.

 

 


 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.