Огляд програмних продуктів, що застосовується в АГК

Среди геоинформационных систем, работающих в среде Windows, наиболее широкое признание получила система MapInfo Professional (www.mapinfo.com). Эта система предназначена для построения и редактирования электронных карт, привязки информации к географическим объектам и последующего анализа пространственных данных.

Её достоинством является возможность соединения с GPS-приемником для автоматического ориентирования транспортных средств на местности.

Одной из базовых задач при доставке товаров является оптимизация маршрутов движения с целью снижения затрат. Геоинформационное программное обеспечение позволяет оптимизировать маршруты движения транспортных средств, используя данные о допустимой скорости, светофорах, зависимость от времени суток, направления движения и др. Кроме вычисления маршрута, система сообщает время, которое будет затрачено на перемещение. И хотя такая ГИС требует специальных баз данных, преимущества от оптимизации маршрутов окупают затраты на создание таких баз.

ГИС, ориентированные на транспортные задачи, позволяют также определять так называемую зону времени проезда (drivetime zone) — область, куда можно добраться из данной точки за данное время. Это позволяет, например, определить, сколько клиентов находится в пределах получаса езды от места запланированной выставки или конференции.

Отдельным направлением, тесно связанным с ГИС, являются средства геопозиционирования (GPS), позволяющие определить географическое положение объекта с заданной точностью. Система GPS (Global Positioning System), изначально разработанная как военная навигационная система для высокоточного определения пространственных координат, представляет собой совокупность спутников, сигналы которых принимаются на Земле специальными устройствами - GPS-приемниками. Эти сигналы используются для определения местонахождения GPS-приемника.

В комбинации с ГИС данные GPS могут использоваться в разнообразных программных приложениях, включая местонахождение транспортных средств и слежение за ними.

GPS была названа наиболее значимой разработкой в воздушной навигации и управлении с помощью радара, и не зря. Эта система повышает безопасность благодаря лучшему управлению воздушными коридорами, а также позволяет снизить потребление топлива за счет обнаружения более эффективных маршрутов.

На море GPS помогает судам добираться до пунктов назначения безопасно и более эффективно, а также используется организациями, которые следят за установлением и патрулированием юридических границ государств.

Но наибольший транспортный рынок для GPS – это наземная навигация и позиционирование транспортных средств. Используя ГИС-технологии и GPS-данные, компании составляют расписание для транспортных средств и следят за их местонахождением. В Западной Европе и Северной Америке GPS-технология используется полицией, скорой помощью и пожарной службой.

Среди программных приложений, которые работают с данными GPS-приемников, можно выделить программный продукт Geographic Tracker, разработанный канадской компанией Blue Marble (www.bluemarblegeo.com), который передает GPS-данные геоинформационным системам при помощи стандартного обмена данными Windows DDE, поддерживает форматы данных NMEA 0183, Trimble TSIP и Trimble TAIP.

На базе существующих GPS-технологий возникла другая технология, называемая AVL (Automatic Vehicle Location) – автоматическое определение местоположения транспортных средств. Эта технология позволяет ежеминутно получать данные о местонахождении транспортного средства, отображая его на электронной карте. Подобные ГИС, называемые также трекинговыми, помимо слежения за транспортными средствами, выполняют и другие операции транспортных задач, например, определение времени следования и т. п. Такие системы могут работать как на отдельной рабочей станции, так и в серверном варианте.

AVL-системы имеют ряд очень важных функций. Например, при отклонении транспортного средства от заданного маршрута или при несанкционированном перемещении объекта диспетчер получает сообщение об этом. Информация о пути следования сохраняется в базе данных и может быть выведена на печать для детального изучения нового маршрута или оптимизации старого. В любой момент диспетчер системы может получить информацию о местонахождении транспортного средства, его направлении, пройденном маршруте, скорости или пункте следования. Даже в случае угона транспортного средства его местонахождение станет известно.

В качестве примера можно привести разработку британской компании TrackView – программный комплекс TrackBase. TrackBase – это информационная система для слежения за транспортными средствами с обновлением данных в режиме реального времени. Продукт позволяет управлять автопарком и автоматически определяет местонахождение транспортного средства.

С появлением новых разработок в области мобильных телекоммуникаций ГИС-технологии стали активно охватывать и этот рынок с целью наиболее быстрой и эффективной доставки картографических данных. В странах Западной Европы и Северной Америки среди стандартных сервисов, предоставляемых операторами мобильной связи, часто можно встретить картографический сервис. Пользователи WAP мобильных телефонов могут выбирать дорожные маршруты, определять свое местоположение по электронной карте, поставляемой на мобильный телефон посредством WAP-протокола и мощного картографического сервера. В результате образования стратегических альянсов между крупнейшими компаниями в области ГИС-технологий (MapInfo Corporation) и телекоммуникаций (Alcatel, Motorola, Nokia, Lucent Technologies) создаются программно-аппаратные комплексы, позволяющие использовать преимущества электронных карт для получения столь необходимой транспортной информации.

MapInfo Professional - настольная геоинформационная система, предназначенная для:

- создания и редактирования карт;

- визуализации и дизайна карт;

- создания тематических карт;

- пространственного и статистического анализа графической и семантической информации;

- прогноза и анализа по принципу "а что, если...";

- геокодирования;

- работы с базами данных, в том числе через ODBC;

- вывода карт и отчетов на принтер/плотер или в графический файл.

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.

Язык MapBasic позволяет каждому пользователю построить свою ГИС, ориентированную на решение конкретных прикладных задач. Например, задач ввода данных, требующих большого количества окон диалогов, или оптимизации выполнения какого-либо перечня команд, объединяемых в специальные инструментальные панели.

MapInfo Professional 6.0 для Windows 9х/NT/2000 – полнофункциональная геоинформационная система (профессиональное средство для создания, редактирования и анализа картографической и пространственной информации). Интегрируется в качестве клиента в распределенные информационные системы на базе серверов: MS SQL, Oracle, Informix, DB2, Sybase и др. Для разработки специализированных приложений используется язык программирования MapBasic. Продукт полностью русифицирован.

Сферы применения. Земельный, лесной кадастр и кадастр недвижимости, градостроительство и архитектура, телекоммуникации, добыча и транспортировка нефти и газа, электрические сети, экология, геология и геофизика, железнодорожный и автомобильный транспорт, банковское дело, образование, управление.

Импорт / Экспорт. Векторные данные в форматах AutoCAD (DXF, DWG); ESRI (E00, SHP); AtlasGIS (AGP); Intergraph/MicroStation Design (DGN). Растровые изображения в форматах BMP, WMF, EMF, JPEG, PND, TIF, PSD, ECW, MrSID.

Подключение внешних баз данных непосредственный доступ к пространственным данным Oracle 8, а также для работы со всеми серверами через ODBC.

Обмен данными с другими программными продуктами в процессе работы – все протоколы и методы, поддерживаемые Windows: DDE, OLE и др.

Геоинформационная система MapInfo 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 сис-тем.

MapInfo предназначена для:

− создания и редактирования карт;

− визуализации и дизайна карт;

− создания тематических карт;

− пространственного и статистического анализа графической и семантической информации;

− геокодирования;

− работы с базами данных, в том числе через ODBC;

− вывода карт и отчетов на принтер/плоттер или в графический файл.

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.

MapInfo совмещает преимущества обработки данных, которыми обладают базы данных, и наглядность карт, схем и графиков. В MapInfo совмещены эффективные средства анализа и представления данных.

Встроенный язык MapBasic позволяет каждому пользователю построить свою ГИС, ориентированную на решение конкретных прикладных задач, снабженную меню, разработанными специально для этого приложения.

Основные достоинства MapInfo:

1. Легкость в освоении. Пользователю пакета MapInfo предоставлен понятный и удобный интерфейс, а картографические преобразования, насколько это возможно, скрыты. Операции, поддерживающие общение с базой данных, просты и понятны. Достаточно небольшого опыта работы с любой базой данных, чтобы легко освоить настольную картографию. Имеются русифицированные версии пакета.

2. Просмотр данных в любом количестве окон трех видов: окнах Карт, Списков и Графиков.

3. Технология синхронного представления данных позволяет открывать одновременно несколько окон, содержащих одни и те же данные, причем изменение данных в одном из окон сопровождается автоматическим изменением представления этих данных во всех остальных окнах.

4. Работа с растром. В рассматриваемом пакете довольно просто решен вопрос загрузки растра и привязки его к конкретной географической проекции. Необходимым моментом является то, что пользователь должен знать точные координаты не менее 3-х точек. Пока нет возможности поворачивать или растягивать растровое изображение в самом пакете, но существуют приложения, написанные его пользователями, которые успешно решают эту задачу.

5. Визуализация данных. Этот режим предоставляет пользователю возможность отобразить на карте табличные данные в различном виде. Например, в виде масштабируемых символов, диаграмм, цветовой раскраски площадных объектов или линий и т.д.

Представив данные на карте, пользователь видит ситуацию, а не сухие цифры, за ней стоящие.

6. Средства геоинформационного анализа. MapInfo поддерживает создание буферных зон, формирование производных объектов, графический редактор для создания и изменения объектов и т.д.

Пользователь может создавать тематические карты, т.е. раскрашивать и оформлять географические объекты в зависимости от параметров, создавать и сохранять собственные шаблоны для тематических карт.

7. Средства и процедуры группирования географических объектов позволяют оперативно анализировать и прогнозировать различные ситуации.

8. Создание отчетов и распечаток. Прямо из MapInfo можно создавать и распечатывать отчеты с фрагментами карт, таблицами, графиками и надписями на печатающем устройстве практически любого типа и размера. Вывод на печать осуществляется через стандартные драйверы.

9. Работа в различных вычислительных системах. MapInfo работает на PC (Windows 95/NT), Macintosh, Sun O/S, HP UNIX и др. платформах. При этом интерфейс пользователя одинаков во всех системах. Файлы данных и компилированные программы на языке те MapInfo, поставляемые на CD-ROM, воспринимаются всеми перечисленными системами.

10. Наличие встроенного языка программирования MapBasic.

Язык MapBasic – язык для создания собственных ГИС приложений в среде MapInfo. Он содержит средства управления выполнением программы (циклы, условные переходы и т.д.); создания собственного интерфейса (диалоги, меню и т.д.); поддержки обмена данными между процессами (DDE, DLL, RPC, XCMD, XFCN); встроенный механизм SQL-запросов и др.

Программа на языке MapBasic может компилироваться помодульно, что облегчает отладку. Также можно создавать собственные библиотеки и т.д.

11. Встроенная реляционная база данных. Система настольной картографии служит для выбора, показа и работы с географическими объектами. Фактически она представляет собой базу данных с картографическим интерфейсом. Встроенный язык запросов SQL позволяет манипулировать данными на профессиональном уровне. В MapInfo применяется SQL с географическим расширением, реализующим работу с географическими объектами. Добавлена процедура поиска по адресу. Сформированные запросы могут быть сохранены во внешних файлах и, при необходимости, подгружены во время работы.

12. Доступ к данным на удаленном сервере. В MapInfo существует доступ к удаленной базе данных с помощью присоединенных таблиц. Присоединенные таблицы можно редактировать и сохранять изменения, не выходя из MapInfo. Таблицы Access и Excel могут быть напрямую открыты с помощью меню.

13. Встроенные OLE. MapInfo дает возможность встраивать карту в документы OLE-программ и передавать картографическому объекту подмножество своих функций. Когда окно MapInfo вставляется в OLE-контейнер, оно становится встроенным OLE-объектом. Если программа-получатель поддерживает протокол OLE, то карту можно напрямую перенести мышкой. Из OLE-контейнера Microsoft Word, Microsoft Excel, Corel Draw и других можно осуществлять операции непосредственно с картой. Из контейнера доступны такие характеристики, как создание или модификация тематических карт, включение или выключение панелей и легенд, открытие и закрытие таблиц, управление слоями и др.

14. Бесшовные слои карты. Режим Бесшовные слои карты позволяет временно трактовать несколько таблиц, содержащих объекты одного и того же типа (например, границы стран, границы водных массивов и т.п.), и идентичную структуру, как одну таблицу. Например, в Управлении слоями слой бесшовной карты воспринимается, как одно целое. Бесшовный слой карты может быть сохранен как самостоятельный.

Основные понятия в MapInfo.В ГИС данные содержат три основные характеристики: место, время, тема. Но при организации моделей данных ГИС используют два класса:

− позиционные данные (пространственные), определяющие ме-стоположение;

− атрибутивные данные, определяющие тематические и временные характеристики.

Пространственные данные могут быть описаны с помощью векторных моделей, которые образуются тремя типами данных:

− точками (точечными объектами);

− линиями (полилиниями, линейными объектами);

− полигонами (ареалами, площадными объектами).

Слой – набор однотипных векторных графических данных: точечных, линейных, ареальных. Основной способ представления данных таблицы в окне Карты. Карта в MapInfo может состоять из нескольких слоев.

Кроме векторных слоев с объектами таблиц MapInfo, в окне Карты могут быть показаны растровые слои (слой с растровым изображением), а также тематические слои и Косметический слой. Самым верхним в окне Карты всегда является Косметический слой, данные которого находятся в специальной временной таблице.

Таблица – основная информационная единица MapInfo. В отличие от обычного понятия таблицы, в MapInfo она представляет собой слой, привязанный к табличной базе данных, и по существу соответствует карте. Каждая строка таблицы базы данных содержит информацию об отдельном географическом объекте. Каждый столбец содержит определенный атрибут.

Такое представление данных позволяет применять методы деловой графики для визуализации статистической, экономической и прочей пространственно-временной информации. В частности, это дает возможность показать на географических объектах диаграммы и графики подобно тому, как это делается в пакетах деловой графики или в электронных таблицах. Каждой таблице может соответствовать один слой (карта). Для обозначения изображения таблицы (табличных данных) в MapInfo используют термин список.

Рабочий Набор – совокупность данных (таблиц и слоев), которая позволяет создавать сложную карту (картографическую композицию). В Рабочем Наборе запоминаются как имена таблиц, окна, вспомогательные окна, так и их расположение на экране. Таким образом, пользователь может сохранить рабочее состояние окон MapInfo и вызвать его в последующих сеансах работы.

При загрузке Рабочий Набор откроет все таблицы и все окна, которые были открыты в момент сохранения Рабочего Набора, и все окна, расположив их в тех местах и в том порядке, в котором они находились в момент сохранения набора.

Легенда – список условных обозначений, используемых картой или графиком.

Отчет – совокупность графических данных, предназначенная для вывода на печать. Отчет может содержать несколько фреймов (окон), в которых размещается разная информация: карты, легенды, графики, дополнительные подписи и т.д.

Геокодирование – процедура позиционирования информации базы данных (реляционной таблицы) в соответствии с подсоединенными объектами Карты. Таблица, описывающая совокупность объектов данного слоя, состоит из записей, имеющих в числе прочих географические (позиционные) данные (например, название страны, области, города или адрес). При геокодировании MapInfo выбирает эту информацию и ассоциирует ее с существующей позиционной информацией, которая позволяет осуществить привязку и показ объекта на Карте.

Проекция (карты) – математическая модель, осуществляющая проектирование каждой точки земной поверхности на карту. В зависимости от выбора вида проекции (способа передачи координат) визуальное представление одной и той же карты будет различным. Каждая проекция задается набором параметров. Различие между проекциями подчеркивается различными видами координатной сетки.

Архитектура системы ArcInfo. ArcInfo – это полнофункциональная система для создания, редактирования, запросов, картирования и анализа географических данных. Система ArcInfo состоит из ArcInfo Desktop и ArcInfo Workstation. ArcInfo Desktop включает всю функциональность ArcEditor, кроме того, в приложение ArcToolbox добавляется полный набор инструментов управления данными, анализа и конвертации данных. Применяя эти инструменты, вы можете выполнять операции конвертации данных, генерализации, агрегирования, построения буферных зон, статистические расчеты, различные виды операций наложения и многое другое. Каждый из этих инструментов управляется через интерфейсы меню и Мастеров. ArcInfo Desktop работает под Windows NT, Windows 2000.

ArcInfo Workstation обеспечивает операции геообработки через классический пользовательский интерфейс (ARC, ARCEDIT, ARCPLOT, ARC Macro Language (AML) и т.д.). В дополнение к пользовательской среде, знакомой многим пользователям ArcInfo и вошедшей в бессчетное число ГИС приложений, ArcInfo Workstation включает фундаментальную и беспрецедентную функциональность геообработки. ArcInfo Workstation работает под Windows NT, Windows 2000 и несколькими платформами UNIX.

ArcInfo - профессиональная ГИС. ArcInfo 8.0.1 включает существовавшие в предыдущих версиях и, что важно, новые возможности. ArcInfo Workstation включает все части ArcInfo, они могут работать как на платформе Windows NT, так и под UNIX. Система включает приложения: ARC, ARCEDIT и ARCPLOT, а также AML, ODE и INFO. Кроме того, система расширена модулями ArcStorm, GRID, и TIN.

Кроме того, ArcInfo 8.0.1 также включает множество новых возможностей, которые рабо-тают только на Windows NT. Это три новых приложения - ArcCatalog, ArcMap, и ArcToolbox.

ArcInfo 8 полностью интегрирована с ArcSDE 8, которая позволяет формировать и совместно использовать более универсальные пространственные базы данных.

При установке ArcInfo 8 можно использовать любой компьютер, работающий в сети, при условии, что на сервере будет иметься лицензия.
Одна из новых возможностей в ArcInfo 8 – это станция обработки геоданных. Она основана на выполнении приложения ARC и обработки им геоданных и команд анализа. Новое приложение в ArcInfo Desktop называемое ArcToolbox, может выполнять действия дистанционно, используя станцию обработки геоданных на любом компьютере в сети.

Система ArcInfo представляет собой набор из нескольких компонентов, таких как ArcEdit, ArcGrid, ArcPlot, Arctools и т. д., кроме того, она снабжена достаточно мощной справочной системой ArcDoc.

Дата добавления: 2014-01-13