Геоинформационные системы на базе инструментальных средств фирмы ДИАС

Геоинформационные системы: что это такое?

Геоинформационные системы (ГИС) – это интегрированные в единой информационной среде электронные пространственно-ориентированные изображения (карты, схемы, планы и т.п.) и базы данных (БД). В качестве БД могут использоваться таблицы, паспорта, иллюстрации, расписания и т. п. Такая интеграция значительно расширяет возможности системы и позволяет упростить аналитические работы с координатно-привязанной информацией.

ГИС характеризуются следующими положительными моментами:

• наглядность представления семантической информации из БД за счет отображения взаимного пространственного расположения данных
• увеличение информационной емкости продукта за счет связи пространственно-ориентированных изображений с семантической информацией из БД
• улучшение структурированности информации и, как следствие, повышение эффективности ее анализа и обработки

Традиционный набор функций ГИС при работе с картой включает:

• показ карты в различных масштабах
• выбор набора слоев информации для показа
• зависимость внешнего вида объектов от их семантических характеристик
• оперативное получение информации об объекте при выборе его курсором мыши
• возможность распечатки любых фрагментов карты

Перечислить все области возможного применения ГИС затруднительно. Наибольшее распространение они получили в следующих отраслях:

• землеустройство (земельные кадастры)
• муниципальное хозяйство
• энергетика
• транспорт и связь

На отечественном рынке создание ГИС сдерживается дороговизной специализированных программных средств, длительными сроками разработки и высокими требованиями к "компьютерной" квалификации персонала.

Технология создания ГИС на базе графической среды СУБГРАФ

Мы предлагаем весь спектр услуг в области создания ГИС от ввода картографической информации в компьютер до разработки сопутствующих баз данных и формирования информационной среды конечных пользователей "под ключ".

Разработки фирмы в области ГИС базируются на гибридной растрово-векторной технологии, совмещающей растровую топооснову и векторные слои, что позволяет в каждом конкретном случае найти оптимальное соотношение между стоимостью и сроками создания ГИС с одной стороны, и объемом решаемых задач с другой. Окончательная сборка растрово-векторных составляющих производится в графической среде СУБГРАФ ^®.

Наша технология, обладающая высокой степенью открытости, позволяет применять для ввода графической информации различные внешние графические редакторы (FreeHand, CorelDraw, AutoCAD и др.) и предоставляет на любом этапе (в том числе и после сдачи в эксплуатацию) возможность расширения набора аналитических функций ГИС за счет усиления ее векторной составляющей.

Начав с векторизации ограниченного числа первоочередных слоев, заказчик в кратчайшие сроки и с минимальными затратами получает работающую ГИС. Далее, по мере появления новых задач, можно переводить в векторное представление дополнительные слои из растровой топоосновы или наносить новые слои, отсутствующие в ней, а также подключать к формируемой информационной системе новые задачи и базы данных.

Основные этапы создания ГИС

Подготовка топоосновы

Подготовка топоосновы обычно включает следующие этапы:

• сканирование бумажных карт (оригинала топоосновы) или импорт картографических материалов, уже существующих в электронном виде
• "склеивание" фрагментов в единую карту
• оцифровка карты и экспорт ее в СУБГРАФ
• корректировка карты – ручная или по цифровым данным топосъемки, с зачисткой погрешностей сканирования
• создание навигаторов – уменьшенных копий карты, решающих проблему масштабирования

Подготовка растровой топоосновы может производиться любым графическим редактором, но сами мы обычно используем графический редактор СУБГРАФ, позволяющим работать с изображениями практически неограниченного размера на компьютерах стандартной конфигурации.

Подготовка векторных слоев

Особенностью векторного графического редактора является хранение сетевой топологии, что позволяет решать такие задачи, как поиск оптимального пути проезда по городу или теплогидравлический расчет сети.

Векторный редактор позволяет создавать схемы самых различных сетей: водопровод, тепловые сети, газоснабжение, электрические сети и др.

Процесс векторизации включает следующие этапы:

• формирование библиотек примитивов и условных знаков для создания узлов и сложных линий
• формирование описаний типов узлов и линий для векторных слоев. Описание типа узла или линии включает в себя такие атрибуты, как пользовательское название, атрибуты визуализации, список внешних задач
• собственно формирование векторных слоев путем оцифровки растровой топоосновы или импорта информации из других редакторов

Каждому объекту векторного слоя может соответствовать своя семантическая информация (набор паспортов, схем и т.п.). Ввод семантики может производиться как при создании векторного слоя, так и в автономном режиме. Кроме того, могут быть использованы существующие у заказчика базы данных.

Подготовка ГИС для конечного пользователя

Конечной задачей разработанной технологии является формирование доброжелательной информационной среды для пользователя.

Пилотная информационно-картографическая среда формируется уже на первых этапах работы (параллельно с подготовкой карты) и модифицируется в процессе опытной эксплуатации в соответствии с уточняющимися требованиями. Таким образом, к моменту окончания подготовки карты заказчик имеет не "мертвую" картографию, малопригодную для конечного пользователя, а относительно обкатанную информационную систему, обладающую к тому же свойством интегрировать в себя любую другую информацию, даже не связанную напрямую с картографией.

Примеры разработанных ГИС

В качестве примеров мы выбрали два проекта ГИС. Один из них выполнен по заказу корпоративного клиента и предназначен для профессионального пользователя. Второй выполнен по собственной инициативе и рассчитан на использование как предприятиями, так и частными лицами.

Информационная система для коммунальных служб и администрации г. Верхняя Салда

Проект выполнен по заказу администрации г. Верхняя Салда.

Характеристика системы:

• ГИС профессионального уровня с высокими требованиями к точности топоосновы
• исходный материал - планшеты 1:500 и 1:2000
• большое количество векторизуемых объектов (12 слоев)
• разнообразие компоновок рабочих мест

В растровую подложку карты города помещены здания, газоны и улицы с дорожным покрытием. Объекты и коммуникации инфраструктуры (тепловые сети, канализация, водопровод, электрические сети, телефонная канализация и др.) находятся в векторных слоях, которые могут быть выведены на экран в любом сочетании. Поддерживаются печать и копирование в буфер обмена фрагментов подложки с необходимым набором векторных слоев в масштабе 1:500 и 1:2000.

Семантические базы данных содержат технические паспорта жилых домов, а также паспорта объектов теплосетей и электросетей.

Подобная система разработана и внедрена для муниципального предприятия "Градмаш" (крупный жилой район г. Екатеринбурга).

Линейка продуктов "На блюдечке"

Линейка включает: Екатеринбург на блюдечке, Свердловскую область на блюдечке, Невьянск на блюдечке, Нижний Тагил на блюдечке.

Информационно-справочные системы на базе карт городов и области для широкого круга пользователей. С 1996 года различными версиями этих систем оснащено более 15 тысяч рабочих мест.

Характеристика систем: ГИС начального уровня с минимальными требованиями к точности топоосновы и небольшим количеством векторизуемых слоев; ориентация на неопределенный круг пользователей.

Системы включают следующие векторные слои:

• адреса/предприятия
• муниципальный транспорт
• пользовательские заметки
• сеть улиц

Основные функции:

• работа с картами в различных масштабах
• поиск адресов и предприятий с показом на карте
• расстановка на картах пользовательских заметок (пиктограмм) с редактируемым сопроводительным текстом
• прокладка оптимального маршрута проезда автотранспортом по городу
• распечатка карты

Специализированные продукты на базе "Екатеринбурга на блюдечке"

"Екатеринбург на блюдечке" послужил основой для ряда специализированных разработок. Например, для ГУВД г. Екатеринбург система дополнена следующими функциями:

• показ границ административных районов и патрульных участков на карте
• ведение постовой ведомости и отображение активных постов (ППС, ДПС, ОВО) на карте города
• регистрация совершенных преступлений и отображение их на карте (с определением местонахождения активных близлежащих постов)
• фильтр постов и преступлений
• ведение архива постов и преступлений

Применение ГИС в системе гидравлического расчета

Включение геоинформационного компонента может заметно повысить удобство и функциональность системы гидравлического расчета теплосети (вычислительной по своей сути задачи) за счет:

• использование векторного слоя тепловой сети в качестве основы для моделирования гидравлических режимов
• автоматического вычисления длин трубопроводов
• наглядной привязка тепловых камер, колодцев, трубопроводов к местности (при отсутствии готового векторного слоя в ГИС)
• быстрого позиционирования карты с использованием адресной базы данных

Такие системы внедрены в городах Петрозаводск и Курган.

Области применения геоинформационных систем

Подтверждением актуальности и широты сферы применения ГИС является список наиболее крупных наших заказчиков:

• ГИБДД Свердловской области
• Управление Свердловской железной дороги
• Управление государственной противопожарной службы
• Городские и районные управления коммунального хозяйства
• Объединенное диспетчерское управление энергосистемами Урала

Потенциальными заказчиками ГИС, в дополнение к названным выше, являются:

• администрации городов и регионов
• телефонные сети
• региональные отделения МЧС
• службы скорой помощи
• бюро технической инвентаризации
• агентства недвижимости
• главные архитектурные управления
• отделы развития дорожной сети
• службы спасения
• транспортные организации
• крупные торгующие организации
• избирательные комиссии
• рекламные агентства