Файл: Ципилева Т.А_Геоинформационные системы_Учебное пособие_Томск_ТМЦДО_2004.pdf

121

Тема 4. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ГИС

4.1 Обзор промышленных пакетов ГИС

Продукция компании ESRI. Самая крупная в мире и самая известная компания по производству ГИС-продукции – это Институт исследования окружающей среды (ESRI) в Калифорнии (США). Она работает на рынке более 30 лет и имеет в настоящее время более 200 000 пользователей в мире. Компания создала и сопровождает лидирующий пакет ГИС ESRI.

В России компания ESRI более 10 лет имеет собственного дистрибьютора ДАТА+ и насчитывает около 1000 пользователей своего программного продукта. Компания предлагает большую палитру поддержки своего продукта. Одна из немаловажных вещей – это то, что в России имеется центр по подготовке кадров. Продукты ESRI отличает открытость, интеграция и доступность: от простых бесплатных Viewer’ов, простых приложений для бизнес–людей, программных разработок систем настольного картирования к мощным профессиональным ГИС.

Основной и главный продукт ESRI – это профессиональная ГИС, которая называется ArcInfo. Это – основа, на которой развиваются все остальные программные разработки компании. В настоящее время происходят существенные изменения в ArcInfo. Она идет по пути открытости. Первый шаг открытости заключается в переходе ArcInfo с платформы Unix на платфор-

му Windows NT.

Версия 7.1.2. имеет открытую среду разработки, то есть теперь ArcInfo можно настраивать с помощью обычных стандартных средств настройки, таких как Visual Basic, Delphi, Visual C. Стоимость программы более 2000$.

ArcInfo была первой ГИС, использующей векторнотопологическую структуру данных и полностью интегрирующей возможности реляционной базы данных. Поскольку ArcInfo одинаково успешно работает с разнообразным аппаратным обеспечением и периферийными устройствами, пользователи всегда имеют возможность быстро модернизировать свои системы под новые задачи и адаптировать их к самой современной компьютерной технике. Макроязык ArcInfo (AML) открывает

122

доступ ко всем базовым возможностям пакета, позволяет создавать на их основе собственные приложения или использовать приложения, разработанные другими пользователями.

Второй важный продукт ESRI, не менее популярный не только у нас в стране, но и во всем мире, это ArcVeiwer. Он относится к числу настольных ГИС. Эта ГИС осваивается просто

идля этого не надо иметь профессиональную подготовку. ArcVeiwer имеет наращиваемые функциональные возможности, ГИС легко «подогнать» под пользователя. ArcVeiwer – хотя и простая, но мощная система. В ней можно работать и с картами,

ис таблицами, и со снимками, с текстовой информацией, связывая между собой эти документы.

ArcVeiwer 1 – русская версия. Пакет имеет русский интерфейс, русскую базу данных, русские учебники, русский Help. Архитектура несколько изменена по сравнению с исходной версией. Она имеет базовое ядро и модели расширения. Часть из них поступает с ядром, как обязательный пакет. Часть можно приобрести дополнительно. Стоимость полной программы

ArcVeiwer около 1 000$.

Один из важных модулей компании ESRI – это модуль SpecialAnalyst, который позволяет работать с поверхностями, причем в виде поверхности изображается не только привычный нам рельеф, но и поля загрязнения, демографические данные, все то, что имеет непрерывное распространение. Модуль 3DAnalyst позволяет моделировать объекты и явления в привычном трехмерном изображении. Это расширение особенно удобно для градостроителей и архитекторов, которые привыкли видеть город в естественном виде.

Мощное расширение ArcInfo: модуль который разработан бизнес–партнером ESRI фирмой ERDAS – пакет для обработки снимков (аэроснимков, космических снимков и др.). Современное формирование данных без снимков трудно представимо, особенно для динамических структур. Прямо в ArcInfo существуют теперь огромнейшие возможности обработки снимков.

NetAnalyst – программный модуль для анализа сетей. Это могут быть коммуникационные сети, дорожные, транспортные, сети для решения оптимизационных задач, для решения задач

123

по распределению ресурсов, для отслеживания различных коммуникаций.

Новое расширение Dialog Disigner – это средство (можно получить для пользователей ArcVeiwer бесплатно), которое позволяет настроить диалоги, строить красивые диалоговые окна, к каким привыкли пользователи ГИС, используя стандартные среды разработки Visual Basic и т.д.

Модуль Track Analyst позволит моделировать изменение объектов не только в пространстве, но и во времени. Например, с помощью такого модуля можно будет проследить передвижение торнадо во времени и пространстве.

Модуль ArcPress необходим для тех, кто выпускает бумажные карты. Мощный растеризатор, используемый для печати карт, позволяет использовать простейшие выводные устройства для вывода сложных изображений.

Резкий рост числа пользователей ГИС ArcInfo произошел за счет связи ГИС и Интернет. ESRI выпустила пакет Internet MapServer. MapServer – это дешевое и простое решение представления карт на WWW, т.е. практически пользователи могут не иметь ни ArcInfo, ни ArcVeiwer, а просто, находясь на рабочем месте и имея выход в Internet, могут обращаться на MapServer и получить нужную карту.

И последний бесплатный модуль ArcExplorer, который бесплатно может получить каждый заинтересованный и начать работать с ГИС. Это самостоятельный бесплатный veiwer, но у него есть одно большое преимущество. Он может выступать в виде Интернет – клиента. Данный модуль позволяет работать с картами и, что самое главное, позволяет получить и выгружать из Интернет векторные карты. До сих пор при работе в Интернет на экране находится обычная «джипеговская» растровая картинка. На сегодняшний день ArcExplorer соединен пока только с сервером ESRI, где достаточно много хороших карт (по России в том числе). В ближайшем будущем он будет настраиваться на любой сервер.

IDRISI Kilimanjaro. Такое название было дано 14-й версии IDRISI компанией-производителем Clark Labs (Кларковским Университетом), США. Система предназначена для обработки данных дистанционного зондирования. В состав ГИС IDRISI

124

входит более 150 независимых модулей, позволяющих решать различные задачи анализа пространственных данных. ГИС IDRISI ориентирована на работу с растровыми данными, но в то же время имеет возможности по работе с векторными данными. Главным достоинством ГИС IDRISI являются достаточно простые в освоении аналитические модули, управление которыми осуществляется из стандартной для Windows-приложений системы меню.

Входной информацией ГИС IDRISI являются изображения, полученные на борту различных спутников и представленные в цифровом виде на компакт-дисках или на других носителях информации. Кроме спутниковых данных можно использовать сканированные географические карты (цифровые и бумажные) различных масштабов.

IDRISI Kilimanjaro обеспечивает создание интерактивной трехмерной симуляции полета над территорией. Версия Kilimanjaro также включает несколько важных модулей (например, анализ и прогнозирование эрозии почв).

MapInfo Professional. Фирма-Разработчик MapInfo Corporation, Troy, NY, США. Дата внедрения первой версии в эксплуатацию – 1986 год. Платформа, на которой функционирует пакет: Windows 3.x, Windows NT, Windows NT for Alpha. Имеются фирмы-поставщики Гис MapInfo в России.

Достоинства системы MapInfo. Пакет MapInfo специаль-

но спроектирован для обработки и анализа информации, имеющей адресную или пространственную привязку. Наличие большого числа утилит (более 600), а также наличие программных продуктов существенно расширяет область применения

MapInfo.

MapInfo – типичный представитель настольных векторных нетопологических ГИС . Разработчики основной акцент сделали на универсальность системы, которая проявляется в независимости от аппаратной платформы и в доступных пользователю средствах расширения. MapInfo v.4 – полностью русифицирована.

Для создания собственных приложений в MapInfo разработан язык MapBasic. Существуют утилиты импорта/экспорта данных в другие популярные ГИС с использованием форматов

125

DBF, ASCII, DXF, а также с помощью файлов формата текстового обмена MIF.

База данных MapInfo не реляционная и не иерархическая, ее называют пространственной, так как все сведения, содержащиеся в ней, имеют единую географическую привязку. В MapInfo вся информация, включая графическую, хранится в таблицах. Каждая таблица – это группа файлов, задающих вид карты или файл данных.

Появилось сообщение о новой технологии организации работы в MapInfo, которая позволяет пользователям мобильной связи делать пространственные запросы, используя свой сотовый телефон. Результаты запросов представляются на телефонных экранах в виде карт.

Ориентировочная стоимость системы − 1870$.

GeoDraw – ГеоГраф – ГеоКонструктор. GeoDraw – ГИС отечественного производства, разработана Центром геоинформационных исследований Института географии РАН (Москва). Система развивалась и совершенствовалась с 1989 года, готовая к продаже версия GeoDraw для DOS появилась в 1992 году. Эта система является самой популярной в России. По словам руководителя проекта Н. Казанцева, за основу этой системы была взята система IDRISI, были реализованы все ее функции, но устранены ее недостатки. GeoDraw для Windows – это векторный топологический редактор для создания цифровых карт. ГеоГраф для Windows – это ГИС уровня конечного пользователя, средство для композиционного построения уже существующих карт. ГеоКонструктор для Windows – инструментальное средство для разработки ГИС-приложений по собственным алгоритмам пользователей с использованием языков С++ и Delphi. GeoDraw представляет собой картографический редактор, в общем случае работающий как подпрограмма, вызываемая из GeoGraph, кроме того, GeoDraw может работать самостоятельно в качестве DOS-приложения. Помимо поддержки ввода карт с помощью дигитайзера и их корректировки, осуществляет экспорт/импорт информации из других ГИС через DXF формат, а также обеспечивает ручную векторизацию карт по растру. Все цифровые данные, созданные в GeoDraw, автоматически переносятся в GeoGraph.

126

Пакет GeoGraph – ГИС конечного пользователя – разрабатывался сразу для работы в среде Windows на рубеже 1993 – 1994 гг. GeoGraph использует в качестве базы данных СУБД Paradox и не имеет возможности работы с удаленными базами данных. Система имеет ряд возможностей, делающих систему удобной: возможна привязка к одному слою нескольких таблиц, подстановка соответствия для одной записи в БД множества элементов разного типа и др.

Среди недостатков данной ГИС GeoDraw специалисты отмечают отсутствие единой концепции пакета, его недостаточную техническую поддержку, отсутствие развитых модулей пространственного анализа данных. Стоимость для каждого па-

кета (GeoDraw и GeoGraph) по 470$.

В настоящее время имеется более 1000 пользователей GeoDraw/GeoGraph в России: ГлавНИВЦ и Информационные центры Роскомнедр, муниципальные службы ЦАО Москвы, Калининграда, Вологды, ряд экологических организаций и др., а также за рубежом (в Нидерландах, Германии, Австрии, Франции, США, Канаде, Австралии).

4.2 Графический редактор GeoDraw

4.2.1 Характеристики редактора

Преобразование традиционных карт и планов с бумажных и других носителей в векторную форму путем использования дигитайзеров или сканирования с последующей векторизацией растровых изображений – одна из задач, решаемых ГИС

GeoDraw.

Векторный топологический редактор GeoDraw предназначен для создания баз цифровых карт и планов, соответствующих требованиям современных геоинформационных систем. GeoDraw поддерживает построение корректной топологической и многослойной структуры пространственных объектов, идентификацию объектов и связывание их с базами атрибутивных данных, широкий спектр функций трансформации карт для их дальнейшей интеграции в единые базы, работу с 40 картографи-