Часть 1. Электронные картографические системы (ECS).

Часть 4. Оценка состояния производства и распространения электронных

Навигационных карт.

 

4.1. Электронная навигационная картография – это базовый элемент современной технологии

Навигации. Такая технология включает систему международных стандартов на бортовые

Системы электронных карт и собственно базы данных электронных карт, одобренные ассомблеей IMO в 1995 году, бортовые навигационные системы, технологические комплексы производства и регулярной коректуры данных, а также системы доставки карт и корректуры на суда.

Юридические вопросы применения электронных карт и ответственность при аварийных случаях регулируются международной конвенцией SOLAS и национальными правилами. Контроль правильности оборудования судов, в том числе электронными картами – осуществляется государственными инспекциями портов.

 

По различным причинам национальные гидрографические службы большинства стран оказались не готовы к производству баз данных электронных карт в нужном объеме.

В опрелеленной степени потребности рынка в данных удовлетворяются профессиональ-ными коммерческими фирмами. В условиях отсутствия официальных электронных карт коммерческие коллекции позолили развиваться как промышленности так и и судоход-ному сектору, но в силу естественного ограничения ответственности, эти коллекции не могут признаваться официальными картами при рассмотрении причин аварийных случаев и, соответственно, не заменяют традиционные бумажные карты, издаваемые уполномоченными государством гидрографическими службами.

Исторически сформировались три мировые коллекции бумажных карт:

- Гидрографичской службы Британского Адмиралтейства (UKHO)[United Kingdom Hydrographic Office],

- Военно-топографическое управление США (NIMA)[National Imegery Mapping Agency],

- Главное Управление Навигации и Океанографии МО РФ.

Более 90% мирового рынка бумажных карт и пособий контролируется Гидрографичес-

Кой службой Великобритании. Коллекция навигационных карт США используется также весьма широко, но цифрове данные не могут свободно распространятся и применяются только для военных флотов стран НАТО.

 

Рассмотрим далее практические и юридические различия между официальными

(ECDIS)[Electronic Chart Disply and Information Syster] и коммерческими (Electronic Chart System) электронными картами. Прежде всего Конвенция SOLAS упоминает только ECDIS, которая обозначается как возможное, но не обязательное средство навигации.

При этом определено, что если на судне установлена ECDIS с обязательной системой

Резервирования и используется база данных официальных карт, поддерживаемых автоматической корретурой, наличие на борту бумажных карт не является обязательным. Допускается использовать ECDIS с коммерческими базами данных электронных карт или растровыми картами, но в этом случае обязательна соответствующая индикация на дисплее и прокладка ведется параллельно на откорректированных бумажных картах. Таким образом ECDIS юридически является эквивалентом откорректированной бумажной карты.

ECS, основанная на коммерческих базах данных электронных карт с точки зрения SOLAS

Рассматривается только как дополнительное оборудование, которое может быть исполь-зовано во время рейса, но в этом случае прокладка должна вестись также на откорректи-

рованной бумажной карте. Функционально современные ECS ничем не отличаются от ECDIS; их производят свыше 90 фирм по всему миру. Большинство стран не требует сертификат одобрения типа на ECS, международного эксплуатационного стандарта IMO

на ECS не существует.

В ECS используются либо коммерческие базы данных векторных карт, либо растровые

карты, выпускаемые гидрографическими службами. Официальные векторные не исполь-

зуются по причине их практического отсутствия в настоящее время, хотя многие гидро-графические службы прилагают усилия по ускорению их производства.

Появившиеся в последнее время локальные коллекции покрывают только весьма ограниченные акватории и пока представляют интерес только для судов, выполняющих

Короткие рейсы (Великие озера, Английский канал, Датские проливы, Южная часть Балтики, Японские острова, порт Сингапур и часть Малаккского пролива).

С практической точки зрения, основное отличие ECDIS от ECS состоит в том, что в случае касания грунта или посадки судна на мель при использовании ECDIS, судовладелец может предъявить претензии соответствующей гидрографической службе, если будет доказано, что данная опасность не была обозначена на официальной электронной

карте. Второй положительный момент от использования ECDIS – возможность обращения иска к сертифицирующему органу, если будет доказано, что авария произошла из-за

отказа сертифицированной ECDIS.

Сертифицированные ECDIS появились на рынке три года назад (1998 год) – компания

«TRANSAS MARINE». Практически одновременно объявили о сертификации своих систем еще нсколько иностранных компаний, и сейчас почти каждый месяц сертифицируется новая система. Усиленная конкуренция на рынке ECDIS способствует снижению

их цены при расширении функций наиболее современных систем.

Однако, несмотря на очевидные преимущества применения ECDIS судоходные ком-пании не спешат их приобретать.По разным оценкам, электронными картографическими

Системами различного класса оборудовано до 15% судов мирового флота. Из них на долю ECDIS на середину 2001 года приходится менее 1% систем. Причем на судах, даже оборудованных ECDIS продолжают использовать значительные коллекции бумажных карт. Позицию большинства судовладельцев можно сформулировать следующим образом:

«Электронные карты безусловно повышают безопасность мореплавания, способствуют закреплению на судах более квалифицированного экипажа, повышает конкуретно-способность судна. Но до появления достаточного покрытия официальными картами и эффективной системы их доставки потребителю инвестиции в ECDIS следует считать преждевременными, тем более что практические потребности в настоящее время удовлетворяются значительно более дешевыми решениями на баэе коммерческих ECS.»

Подводя итог текущего состояния морских электронных информационных систем на базе электронных карт позволяет сделать следующие выводы:

1. Использование в навигации векторных электронных карт существенно повышает

безопасность судовождения особенно при плавании в сложных, стесненных акваториях,

улучшает экономические характеристики эксплуатации транспортных судов. Для ряда

приложений системы с эдектронной картой являются необходимым условием успешного

выполнения поставленной задачи.

2. Следует отметить, что помимо собственно бортовых систем электронных карт, техноло-

гия электронной картографии существенно изменяет и саму технологию картосостав-

ления и производства бумажных карт, позволяя оперативно выпускать ограниченные

партии откорректированных бумажных карт по запросу непосредственно из базы данных

электронных карт. Обновление баз данных электронных карт по результатам гидрографи-

ческих съемок без промежуточного ручного выпуска бумажных карт позволяет сократить

срок доведения навигационной информации до потребителя от 3-4 лет до нескольких

недель.

4.2. Дополнительные сведения по электронным картам.

Термин «электронная карта » является гостированным и определен в ГОСТ Р 51353-99 «Геоинформационное картографирование. Метаданные электронных карт. Состав и содержание.» Согласно этого документа:

«Электронная карта – векторная или растрованя карта, сформированная на машинном носителе с использованием программных и технических средств в принятой проекции, системе координат и высот, условных знаков, предназначенная для отображения, анализа и моделирования, а также решения информационных и расчетных задач по данным о местности и обстановке»

В ГОСТ 28441-99 «Картография цифровая. Термины и определения» приводится следующее определение:

«Электронная карта – цифровая картографическая модель, визуализированная или подготовленная к визуализации на экране средствами отображения информации в системе условных знаков, содержание которой соответствует содержанию карты определенного вида и масштаба». Оба определения взаимно дополняют друг друга и дают правильное представление о существе вопроса.

Электронные карты представляют собой динамическую визуализацию цифровых карт при помощь видеомонитора и соответствующего программного обеспечения.

Основой для создания и обновления электронных карт являются изображения, получаемые от обычных бумажных карт.

Применение электронных карт вызвана необходимость. повышения эффективности использования информации в различных областях, в первую очередь связанную с необходи-мостью принятия решений в реальном масштабе времени. Именно поэтому их использование в первую очередь связана с обеспечением навигации различных объектов. Электронную карту можно рассматривать как многокомпонентную модель реальнолсти.

Визуализация пространственных данных в форме электронных карт выполняет роль интерфейса, обеспечивающего пользователю динамическое двухстороннее взаимодействие с базой пространственных данных.

Электронная карта как автоматизированная система характеризуется качественно новыми свойствами при обработке пространственной информации:

- автоматическое поддержание информационного поля в различных временных режимах,

- комплексное изображение совместно обрабатываемых априорных и оперативных данных (например, отображение на кароснове данных координирования и радиолока-ционной ситуации),

- оперативная селекция данных и построение изображений, синтезированного на основе послойного представления данных,

- возможности создания оригинального дизайна пользователя (изменения масштаба изображения карты, добавление или устранение определенной информации, дисплейные эффекты- мерцание изменение цветности, яркости и.т.д.),

- автоматическая картометрия (определение координат и направлений, расстояний и длин, площадей и объемов, построений уровней и поверхностей).

Системы электронных карт можно рассматривать как специализированные информаци-онные системы, ориентированные на визуализацию картографических данных.

Хотя электронные карты как модели картографической информации относятся к классу динамических моделей, они могут создаваться в двух режимах:

-разделения времени (например электронные атласы),

-реального времени (электронные навигационные карты).

Такие особенности электронных карт объясняются следующими факторами:

1. Обычная аналоговая карта не допускает существенного ее изменения. Это обуслов-

лено тем, что в ее основе заложена невариантная статическая модель данных. В электронной форме и содержание и визуализация информации варьирует неограниченно.

2. Электронная карта реализует мобильную или адаптивную модель данных, позволя-

ющих настраивать состав, объем и форму отображения данных в соответствии с

запросом пользователя.

3. В отличие от обычных карт электронные карты представимы в различных картографических проекциях благодаря набору трансформационных методов, что создает возможность дополнительного анализа и сопоставления, т.е. повышает уровень автоматизации и производительности исследований.

Составные части ГИС.

В наиболее общем виде ГИС включает:

- аппаратное обеспечение

- программное обеспечение,

- людей, занятых в сфере ГИС,

- данные, а также

- применения, связанные с анализом пространственных данных (приложения).

 

5.1.1. Аппаратное обеспечение представляет собой компьютер с различным периферийным оборудованием: сканеры, дигитайзеры, принтеры и плоттеры, обеспечивающие работу программного обеспечения. Ранее ГИС системы могли функционировать только на специальных мощных компьютерах или рабочих станциях. Теперь ГИС – может работать на обычном персональным компьютере и доступна многим пользователям.

 

5.1.2. Программное обеспечение.

Программное обеспечение ГИС включает средства (инструменты) для хранения, анализа и отображения географической информации. Все современные ГИС –пакеты имеют структуру данных, включающую пространственное положение объектов, связанные с базой данных, хранящих атрибуты этих объектов. Все ГИС- пакеты имеют развитый интерфейс пользователя, обеспечивающий запросы к базе данных и манипулирование пространственной информацией, включая такие операции, как изменение масштаба отображения и его перемещение на экране компьютера.

 

5.1.3. Основным (фундаментальным) компонентом ГИС являются данные.

Данные доступны для получения от частных компаний (как правило, платные), правитель-ственных и научных организаций, университетов, а также различных некоммерческих организаций. Данные могут быть получены по Интернет бесплатно, а также за плату от различных коммерческих провайдеров. Необходимо помнить источник получения тех или иных данных, а также иметь в виду такие сведения, как масштаб, разрешающую способность, картографическую проекцию и координатную систему в которой получены данные. Все эти данные обычно хранятся в метафайле, поставляемом вместе с данными. Если метафайл отсутствует, то полезно создать его самому. Метофайл содержит информацию о данных и представляет собой сведения о способах получения данных, их источнике, проекции, координатной системе и контактную информацию об авторе данных и организации, которую он представляет.

 

Людские ресурсы.

ГИС-технологии имеют небольшое ценность без людских ресурсов – людей, которые понимают основные концекции, связанные с использованием ГИС, а также приложение этих концепций для решения конкретных задач и проблем, встречающихся в реальном мире. В самом общем виде ГИС представляет собой инструмент, позволяющий пользователям быстро создавать карты, осуществляя тем самым визуализацию каких либо процессов. Огромные преимущества создает наличие у ГИС аналитических возможностей. Люди владеющие ГИС технологиями способны из массы самых разичных и, на первый взляд, разрозненных данных создавать новую полезную информацию, необходимую для принятия ответсвенных решений.

 

Приложение (Применение).

Применение ГИС информации для решения задач и проблем, возникающих в реальном мире является сутью любой ГИС. Представляет ли собой ГИС-проект просто местом сосредоточения и хранения какой либо пространственной информации, или является инструментом для сложнейшего анализа междисциплинарных данных, создание ГИС проекта должно всегда выполняться с учетом его последующего использования. Например, ГИС технология может важным инструментом для управления ресурсами береговой зоны. Такое приложение может включать мониторинг качества воды, картирование коралловых рифов и донных организмов, наблюдение за положением береговой линии, планирование использования земель, примыкающих к береговой полосе, а также смягчение последствий стихийных бедствий.

Географическая информационная система (ГИС) представляет собой сочетание подготовленного персонала, пространственных и описательных данных, аналитических методов аппаратного и программного обеспечения, где все составляющие организованы для компьютеризации и обработки и получения новой информации с использованием географического представления.

 

При проектировании модели данных, создании прикладных программ или написания документации для пользователей всегда необходимо ясно осознавать на какого пользователя ориентирована данная работа.

Главными ролями, которые выполняют люди в ГИС являются:

- пользователь карт (map user) – конечный потребитель ГИС. Этот человек просматрива-ющий карты созданные для решения конкретных задач; к пользователю карт не предьявляются особых требований – это может быть любой человек, знающий какую-либо предметную область (например, судоводитель, обеспечивающий безопасное плавание судна с помощью навигационной карты).

- Создатель карт (map builder) использует слои карты из разных источников и добавляет другиее данные с целью создания специализированных карт, необходимых для решения специальных задач;

- Издатель карт (map publisher) – печатает карты. Главная забота такого человека- создание высококачественной картографической продукции.

- Создатель данных (data builder) – создает и вводит географические данные, используя различные способы редактирования, преобразования и извлечения данных. Э этой категории могут быть отнесены гидрографы, выполняющие съемку, обработку и представление данных, пригодных для последующего картосоставления, в том числе -использования в ГИС

- Администратор баз данных (data base administrator) управляет базой данных ГИС и обеспечивает бесперебойную работу ГИС с самой современной информацией.

- Проектировщик баз данных (data base designer) строит логические модели пространственных данных и физически реализует проекты баз данных.

- Разработчик (developer) настраивает программное обеспечение ГИС и для обслуживания конкретных потребителей.

 

Источники данных ГИС

Современные ГИС могут обрабатывать любые данные имеющие пространственную составляющую

Такая информация может быть очень разной- от аэрофото и космических снимков до обычных бумажных карт и реестров земельной собственности. Географические данные могут быть обнаружены в самых неожиданных местах. Современные ГИС могут обеспечивать локализацию любого места в обитаемой части земного шара по его постовому индексу и адресу.

 

Аппаратное обеспечение ГИС

Современные ГИС могут работать на персональных компьютерах. С развитием и улучшением пропускной способности компьютерных сетей наиболее предпочтительной конфигурацией ГИС в масштабе организации становиться многоуровневая архитектура «клиент-сервер». Интернет объединяет компьютеры в в глобальную сеть и служит в настоящее время важнейшим инструментом доступа к данным. Другой важнейшей тенденцией является растущее применение глобальных спутниковых радионавигационных систем для определения местоположения объектов в режиме реального времени, а также для сбор пространственных данных.

 

Программное обеспечение ГИС и базы географических данных.

Ключевая идея программного обеспечения ГИС состоит в том, что оно фактически является системой управления базой географических данных. Базы геоданных реализуются на основе коммерческих систем управления реляционными или объектно-ориентированными базами данных.

При этом происходит наращивание возможностей коммерческих Систем управления базами данных (СУБД), которые поддерживают резервное копирование, определение схемы БД управление и инструменты администрирование системы. Можно считать, что ГИС расширяют реляционную базу данных эффективным хранением географических данных, производством карт и выполнением пространственного анализа.

Можно сказать, что ГИС – это пространственно расширенная СУБД. Такая архитектура обеспечивает всем лучшим, что есть в коммерческой технологии баз данных и сложным географическим (картографическим) программным обеспечением.

 

5.2. Разнообразие приложение ГИС.

Наверное легче перечислить те сферы деятельности в которых применение ГИС нецелесообразно

Вот лишь небольшой перечень современной сферы применения:

- сельское хозяйство;

- Бизне-география;

- Экология и охрана среду (в том числе морской);

- Управление окружающей средой;

- Телекоммуникации;

- Эклектические сети;

- Транспортировка углеводородного сырья с помощью газонефтепроводов;

- Управления чрезвычайными ситуациями и общественной безопасностью;

- Лесоводство;

- Здравоохранение;

- Государственные и местные органы управления;

- Недвижимость и земельный кадастр;

- Транспорт;

- Океанография, управления береговыми зонами и морскими ресурсами.

- дистанционное зондирование и обработка гео изображений.

Два последних направления очень тесно связаны и взаимно дополняют друг друга.

Так в США данные дистанционного зондирования температуры поверхностного слоя океана уже длительное время используются изучения океанических фронтов и вихрей. Кроме того, ГИС используется для картографирования и мониторинга современного положения береговой линии, расчета темпов ее изменения и прогнозирования развития опасностей, связанных с эрозией берегов.

Приведенный перечень является лишь самым описанием возможных ГИС приложений.

 

Поверхности

Поверхность нашей планеты непрерывна. Некоторые черты земной поверхности можно можно изобразить как дискретные пространственные объекты, например, вершины, хребты, реки. Лини равных высот можно представить горизонталями, но этого часто бывает недостаточно для получения выразительного геоизображения. Для изображения форма рельефа возможно использовать изображения поверхности, при котором специальная цветовая шкала применяется, чтобы оттенить высоту, крутизну склонов и расположение источника освещенности.

Чаще всего значения на поверхности представляют высоту, однако, и другие характеристики, также можно представить в виде поверхности (например, плотность населения.)

 

Атрибуты

Объекты на карте могут обладать любым количеством ассоциированных атрибутов. Значения этих атрибутов хранится в таблице базы данных соответствующего класса объектов, они также могут

Находится в других базах данных, доступных по ссылкам. Наиболее распространенными типами атрибутов являются:

- строка описание ( descriptive string )- содержит название объекта или характеристику его категории, состояния или тип.

- Кодированное значение ( code value ) –представляет тип объекта. Это может быть число или строка символов (обычно аббревиатура).

- Целое число ( discrete numeric value) - представляет то, что можно перечислить или сосчитать,

Например, ряды движения на автостраде.

- Действительное число ( real numeric value )- представляет непрерывные данные, которые измеряются или вычисляются, например, расстояние, площадь или расход воды.

- Идентификатор объекта ( object identifier ) показывается редко и служит ключом к атрибутам во внешней базе данных.

Есть множество способов для отображения описательной информации на карте, включающих, например, описание атрибутов представляющих:

- категории,

- количественные характеристики;

- отображение классификационных значений атрибутов;

- отображение описательных атрибутов и.т.д

Кодированные и числовые значения атрибутов можно воспроизвести на карте с помощью цветов. Цвет может представлять объекты с большим значением атрибута. Цвет может также представлять численные значения в некотором интервале за счет постепенного перехода от одного цвета в другой или варьированием цветового тона, яркости или насыщенности.

 

 

Растры

Другим типом данных, используемых в ГИС, являются растровые данные. До недавнего времени в ГИС приложениях растровые данные использовались только в виде сканированных копий бумажных карт в качестве подложек для визуализации на них векторных данных. В настоящее время в связи с бурным развитием дистанционных методов зондирования морского дна, а также дистанционных методов зондирования Земли из космоса (Remote Sensing) отношение к растровым данным изменилось.

Практически все ГИС пакеты имеют инструментарий для загрузки и визуализации растровых данных, таких, как аэрофотоснимки ( aerial photography ) и космические снимки ( satellite immagery).

Тематические растры

Растр может содержать значения некоторого показателя или категории, например, такие, как тип растительности, ориентация склона или тип землепользования. Они обычно хранятся в виде одноканальных растров с ассоциированными атрибутами и схемой раскраски.

Элементы TIN.

TIN состоит из точек, каждой из которых сопоставлено вещественное значение, которое обычно соответствует высоте. Однако, эти значения могут представлять что угодно, например, концентрацию химических веществ, уровень грунтовых вод или количество осадков на единицу площади.

По этим точкам производится построение сети треугольников, т.е.триангуляции, которая образует непрерывную поверхность в трехмерном пространстве. Такая триангуляция создает набор неперекрывающихся треугольников, называемых гранями ( faces ), которые полностью заполняют заданную область.

Поскольку TIN описывает поверхность с помощью векторных объектов (точек, линий и граней), она может моделировать особенности поверхности с помощью линий перегиба ( breaklines ), примерами которых являются водотоки, хребты и дороги, где резко изменяется уклон поверхности.

Единственное ограничение TIN состоит в том, что она не может изобразить достаточно редкие случаи отрицательных уклонов, например, уступы, карнизы и пещеры.

Грань – это элемент плоскости с определенным уклоном и ориентацией склона. Нормаль ( normal ) к грани представляет собой вектор, перпендикулярный плоскости грани. Нормаль используется для таких расчетов, как освещенность солнцем, экспозиция и крутизна склона.

Методы отображения слоев TIN.

Слой TIN ( TIN layer ) представляет собой ссылку на TIN и ассоциацию с одним или несколькими методами отображения (отрисовки) TIN.

Возможно отобразить TIN с помощью одного или нескольких отрисовщиков, которые показывают элементы TIN (точки, линия, грань) или визуализируют такие характеристики поверхности, как высота, крутизна и экспозиция.

В отличии от методов отображения растра и пространственных объектов, слой TIN дает возможность выбрать сразу несколько методов отображения вместо одного. Это позволяет одновременно отображать разные элементы данных, например, линии перегиба, нанесенные поверх граней, показанных в цветовой шкале высот.

Отображение элементов TIN

Возможно визуализировать точки, линии и грани TIN. Как правило, нет необходимости показывать эти элементы на готовой карте, однако, это удобный способ для анализа и устранения ошибочных данных.

Прибрежные исследования.

Дистанционное зондирование применяется для исследования процессов, происходящих в прибрежной зоне, в частности для визуализации изменения береговой линии в результате эндогенных и техногенных факторов. При этом выполняется картирование побережий с помощью пассивных и активных датчиков. Эта данные (растры) затем загружаются в ГИС для последующего анализа.

Океанские исследования.

Крупномасштабные океанские процессы, такие как циркуляция водных масс, системы океанических течений и внутренние волны, могут быть визуализированы и изучены на основе данных дистанционного зондирования. Кроме того, некоторые датчики способны дистанционно измерять поверхностную температуру воды, высоту волн, скорость ветра на поверхности моря и содержание хлорофила, а также определять наличие морского льда.

 

Включение данных дистанционного зондировани в ГИС

Первоначально технологии дистанционного зондирования не были предназначены для интеграции с ГИС технологиями. Однако оби эти технологии позволяют получать информацию о природных ресурсах Земли. Усовершенствования в аппаратной части компьютеров и программного обеспечения ГИС сделали возможным интеграцию информации данных дистанционного зондирования и ГИС-технологий.

Большинство ГИС пакетов обеспечивают импорт данных дистанционного зондирования

И отображение растровых файлов. Такая возможность обеспечивает совмещение слоев с данными дистанционного зондирования (растров) и слоев, содержащих векторные данные, получаемые из различных источников. Исследователь использует космические изображения поверхности Земли совместно с данными наземных измерений и наблюдений для получения дополнительно информации. При этом значительно ускоряется формирование окончательного

Продукта – векторной карты, за счет возможности отказа от выполнения трудоемких измерений на местности. Фактически растровая подложка может быть использована для ручной

Прорисовки необходимых второстепенных деталей, которые не были зафиксированы по результатам инструментальной съемки.

 

Об истории развития ГИС-технологий.

Исторически ГИС технологии (GIS) и технологии автоматизированного черчения – Системы автоматизированного проектирования (САПР) - CAD ( Computer Aided Drafting - CAD ) развивались параллельно. На определенном этапе произошло проникновение технологий CAD в GIS. Вместе с тем, имеются и принципиальные отличия между технологиями CAD и GIS.

На первых порах автоматизация картографических работ основывалась на преобразовании бумажных карт в цифровые форматы различных CAD – систем с использованием дигитайзе-ров (цифрователей – «сколок»). Такие форматы, как правило, не позволяли выполнять «интеллектуальных» операций с цифровыми картами, созданными в таких форматах.

На следующем этапе усилия потребителей были сосредоточены на создание технологий, обеспечивающих преобразование электронных карт из CAD форматов в ГИС форматы

Таким образом, на определенном этапе произошло проникновение ГИС технологий в CAD системы.

Электронные карты в ГИС форматах более предпочтительны, чем карты в CAD-форматах по следующим причинам. Программное обеспечение, поддерживающее электронные карты в CAD – форматах, основывается на графических рисунках, все элементы которых содержатся в одном файле. Вместе с тем, программа, работающая с ГИС-форматами основана на манипулировании с графической информацией, содержащейся в реляционных базах данных (БД). Это означает, что данные о координатах объектах и их атрибуты хранятся во взаимо- связанных таблицах и управляются по соответствующим правилам.

Есть два принципиальных отличия между CAD и GIS и системами.

1. В ГИС системе возможно выполнять запросы к базе данных, осуществляя поиск объектов в различных слоях электронной карты на основе их атрибутов; например, можно сформулировать следующий запрос: «индицировать на электронной

карте все столбы высотой 20 м., расположенные на расстоянии 2 км. от офиса фирмы»

Формат электронной карты CAD-формата, как правило, не позволяет выполнять такие

операции

2. Вторым отличием ГИС и CAD заключается в том, что ГИС использует пространственное положение объектов, как инструмент запроса, чего не может CAD. Иными словами система с CAD-форматом электронной карты точно знает где находится каждый объект, а ГИС система кроме того, еще знает как объекты расположены друг относительно друга.

 

Гидрографии

 

7.1. Программное обеспечение подготовки данных для геоинформационных систем.

 

Одной из задач современной гидрографии является ускорение сбора необходимых данных в цифровой форме и их представление в виде электронных карт различного формата. Одним из трудоемких этапов гидрографических работ всегда являлось получение достоверной информации о положение береговой черты, особенно в районах с интенсивной динамикой побережья.

Исследования динамически активных берегов имеющее, кроме того, и важное значение научное значение, предусматривает выполнение комплекса прецизионных геодезических и батиметрических измерений, анализ которых позволяет количественно оценить изменение береговой линии во времени. Такие измерения иногда проводятся периодически на специальных опорных (мониторинговых) полигонах наилучшим образом характеризующих участок береговой линии в целом, и описанных картографическими материалами прошлых лет, основанными на достоверных гидрографических и геодезических съемках.

Современные геоинформационные и спутниковые геодезические технологии способны обеспечить сбор, оперативную обработку полевых данных, а также экспорт результатов в ГИС для хранения, визуализации совместно с другими данными и последующего хранения всей собираемой информации. При этом возможно создавать твердые копии карт высокого качества, предназначаемые для решения конкретных задач.

Использование комплекта спутниковой аппаратуры в составе базовой (дифференциальной) станции (TRS) и портативного ручного GPS - приемника-регистратора GeoExplorer позволяет реализовать новую эффективную методику работ по определению положения современной береговой черты (урез воды) и линии берегового обрыва на значительных по протяженности участках побережья. При этом обеспечивается высокая производительность работ и низкие затраты на их проведения. Методика использования комплекта аппаратуры GeoExplorer и ТRS полностью определяется возможностями их программного обеспечения. Мощное программное обеспечение PathFinder Office позволяет, не только планировать маршруты и задачи съёмки, но и визуализировать собранные полевые данные в виде схемы на экране монитора ПЭВМ, а также преобразовывать ее в форматы наиболее популярных географичес-ких информационных систем (ГИС) для последующего импорта.

На настоящее время существует несколько наиболее популярных морских ГИС: dKart Explorer (Моринтех), OceanView (C-Map), CARIS. Мы рассмотрим ГИС ArcView, разрабо-танную фирмой Environmental Systems Research Institute (ESRI), которая получила широкое распространение в нашей стране.

Подготовка данных к экспорту в ГИС

 

Устройства

Этот список показывает все устройства, которые были определены или созданы ранее. Чтобы переименовывать устройство, щелкните правой кнопкой мыши, и выберите меню Переименовать. Вы можете также правым кликом выбрать меню Удалить устройство или рассматривать его диалог Свойств.

Новый (New)

Щелкните Новый, чтобы Добавить новое Устройство.

 

Далее предлагается выбрать класс устройства:

GIS datalogger- портативное устройство специально разработано для сбора ГИС информации (GPS position, feature, attribute), имеет специализированный интерфейс.

GIS datalogger on Windows CE -портативное устройство (PorketPC) для сбора ГИС информации, работающее под операционной системой Windows CE

GPS receiver- приёмник GPS координат.

GIS PC card -цифровой носитель информации (карта памяти).

GIS folder -папка с ГИС информацией в Вашем компьютере, локальной или глобальной сети.

От класса устройства будет зависеть настройка параметров соединения. Если это GIS datalogger, GIS datalogger on Windows CE или GPS receiver, то необходимо указать: название устройства, имя порта, через которое будет производиться соединение, и параметры сопряжения. Если это GIS PC card или GIS folder, то необходимо указать: имя источника ГИС информации, путь к нему и тип информации для передачи.

Удалить (Delete)

Выберите устройство, и щелкните, Удалить, чтобы удалить определённое устройство из списка.

Свойства (Properties)

Выберите устройство, и щелкните Свойства, чтобы открыть диалог Свойств для этого устройства.

 

Если при сборе данных Вы не использовали Дифференциальный режим или референцной станции, то точность планового положения может достигать 30 м. В некоторых случаях этого достаточно, но в большинстве видах работ требования к точности намного выше.

 

7.3.2. Дифференциальная Коррекция измерений.(Differential Correction)

 

123456789Следующая ⇒

Поделиться: