Тикунов В. С. Геоинформатика. Выбор программного обеспечения ГИС. Подсистема хранения данных. Подсистема пространственного анализа и визуализации результатов анализа.

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу

Подсистема хранения данных. Реализация этой подсистемы зависит от варианта организации работы пользователей с системой.
Возможны следующие варианты:
• локальное рабочее место;
• сетевая организация с файл-серверным режимом доступа к данным без многопользовательского режима обновления информации;
• сетевая организация с файл-серверным режимом доступа к данным и многопользовательским режимом обновления атрибутивной информации;
• сетевая организация с файл-серверным режимом доступа к данным и многопользовательским режимом обновления метрической информации;
• сетевая организация с клиент-серверным режимом доступа к данным и многопользовательским режимом обновления информации, записанной в формате сервера;
• сетевая организация с клиент-серверным режимом доступа к данным и многопользовательским режимом обновления информации, с сервером, поддерживающим работу с данными в различных форматах;
• Интернет-Интранет режим с пассивным клиентом, позволяющим выполнять запросы к серверной информации;
• Интернет-Интранет режим с активным клиентом, позволяющим выполнять обновление информации на сервере.

До недавнего времени при организации хранения данных в ГИС позиционная и атрибутивная составляющие хранились в разных СУБД, при этом обе СУБД не являлись коммерческими, а были частью ГИС. На следующем этапе для хранения и обработки атрибутивной информации стали использоваться коммерческие СУБД, при этом появилась возможность с одной и той же ГИС использовать разные СУБД в зависимости от требований к объемам и скорости обработки данных, их защиты и надежности системы (защиты от разрушений, несанкционированного проникновения и использования материалов). Одной из таких СУБД для большинства ГИС является Oracle.
И наконец, на современном этапе коммерческие СУБД во многих географических информационных системах используются и для хранения позиционной информации.
Требования к системе в отношении используемой СУБД в основном определяются схемой работы системы и требованиями к Надежности работы. Понятно, что, например, система земельного кадастра для крупного города будет сетевой и должна иметь практически 100%-ю надежность. Навигационная система автомобиля, скорее всего, будет реализована для работы на персональном рабочем месте (в автомобиле) и требования к ее надежности будут существенно ниже.

Подсистема пространственного анализа и визуализации результатов анализа. Первые две подсистемы несомненно являются важными подсистемами ГИС, но без подсистем пространственного анализа, а также визуализации и вывода они не были бы ГИС Возможности пространственного анализа в различных системах различны.
Не всегда имеющегося программного обеспечения достаточно для решения всех задач, стоящих перед проектом. Необходимо дописывать некоторые фрагменты и модули.

При создании оригинального программного обеспечения любопытны рекомендации по организации работы программистов, заимствованные авторами из книги [М.Konecny, К.Rais, 1985]. Так, организация работы должна отвечать не только размерам поставленной задачи, но и возможностям участников работы; при этом следует помнить, что так называемый метод «монгольской орды» не может быть использован; иначе говоря, каждому проекту, каждому этапу отвечает некоторое оптимальное число людей, с толком участвующих в работе. Превышение этого оптимального числа может быть лишь помехой. Организация работы бригад по созданию программного обеспечения современных географических информационных систем должна исходить из следующих основных принципов:
1) задание распределяется таким образом, чтобы над относительно самостоятельными его разделами работали небольшие группы людей;
2) во главе проекта и каждой крупной группы стоит руководитель, который принимает участие во всех этапах реализации. Обычно у него есть заместитель, работающий с ним в течение всего периода реализации и являющийся соучастником всех решений; в случае необходимости он заменяет руководителя в решении вопросов, касающихся отдельных частей проекта;
3) остальные члены бригады совместно действуют в качестве программистов либо обеспечивают разного рода службы при компьютере в качестве составителя документации, контролера, заведующего библиотекой программ, секретаря, следят за выполнением проекта, а в случае необходимости исполняют обязанности системного аналитика, представителя заказчика и т.д.

Возможности программного обеспечения при выполнении анализа данных определяются, кроме всего прочего, теми моделями данных, которые позволяет использовать система. Поэтому самые современные разработки (ArcInfo 8 и др.) поддерживают большой набор моделей данных.
Одним из наиболее сложных элементов в моделях данных ArcInfo 8 является новая сетевая модель данных — геометрическая сеть.
Геометрическая сеть — это набор классов объектов, участвующих в линейной системе. Геометрическая сеть соответствует представлению сети в виде коллекции пространственных объектов.

Основными преимуществами модели геометрической сети по мнению разработчиков являются следующие:
• упрощается редактирование сетей. Корректное добавление объектов обеспечивается правилами связности сети;
• сетевые пространственные объекты могут представлять сложные части сети, например, переключатели;
• ArcInfo содержит комплект готовых решателей для простого и сложного сетевого анализа;
• база геоданных использует двойственное представление линейных систем, состоящее из геометрической и логической сетей;
• геометрическая сеть всегда связана с логической сетью, которая является графом, представляющим сеть и состоящим из элементов — ребер и соединений. Совместно эти два представления сети обеспечивают развитую модель данных для хранения и анализа линейных систем;
• центральной частью логической сети является таблица связности, которая описывает, как связаны сетевые элементы;
• каждая строка таблицы связности указывает все смежные соединения вместе с ребрами, которые их связывают. С помощью таблицы связности поддерживается целостность сети;
• естественно, что логическая сеть содержит также таблицу соединений и таблицу ребер.

В геометрической сети может участвовать любое число классов пространственных объектов. Например, один класс соединений (города) и два класса ребер (основные рельсовые пути и маршруты грузовых автомобилей).
Эта модель включает четыре типа сетевых объектов: простое и сложное ребро и простое и сложное соединение.
В приложениях для инженерных коммуникаций направление потока по ребрам должно быть встроенной частью сети. При определении направления указывается, совпадает ли оно с направлением пространственного объекта или противоположно ему, а кроме того вводятся два особых вида соединений — источники и стоки.
Источник — это соединение, через которое в сеть поступает продукт. Сток — это соединение, через которое весь попавший в него поток продукта удаляется из сети.
Это далеко не полное описание новой модели данных, которая необходима для характеристики всего многообразия сетевых объектов: дорог, инженерных коммуникаций, сетей, линий электропередач и др.

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу