Гурьянова Л.В. 9 страница

§ Системы управления транспортом:
(АВТОГИС, ТРАНСГИС и др.).

§ Системы ведения лесного кадастра и лесоустройства:
(Учет лесного фонда и лесопользование, Учет лесного и лесосечного фонда для лесхоза и др.).

§ Системы для архитектуры и градостроительства:
(ArCon и др.).

§ Системы обеспечения инженерных изысканий и проектирования:
(CAD CREDO, CREDO_GEO, CREDO_MIX, CREDO_PRO и др.).

§ Системы сбора и обработки экологической информации:
(Автоматизированная Система сбора и обработки экологической информации, ECOL и др.).

В настоящее время в условиях активно развивающихся Интернет-представительств фирм-разработчиков программного обеспечения для ГИС самые новые сведения о последних версиях программных продуктов можно найти на фирменных сайтах, пользуясь поисковыми системами или имеющимися Интернет-адресами.

3. Обзорные характеристики некоторых программных
продуктов для работы с ГИС

3.1. Комплекс программных продуктов ESRI Inc., США

3.1.1. ArcView GIS

ArcView GIS – это самый популярный и распространенный программный продукт ESRI. Он легок в освоении и может использоваться в различных сферах деятельности для визуализации, запроса и анализа любой пространственной информации. ArcView GIS объединяет векторные, растровые, табличные данные в единую аналитическую систему. С помощью этого программного продукта можно создать и поддерживать собственную географическую базу данных; использовать данные других организаций, в том числе обращаться к серверным базам данных посредством SQL-запросов; проводить анализ и моделирование пространственных объектов и явлений; использовать растровые данные в процессе картографического анализа и отображения; связывать имеющиеся документы в режиме горячей связи; управлять картографическими проекциями, масштабом и единицами измерений; создавать высококачественные карты (интерактивные и печатные); настраивать функциональность системы под решение собственных задач с помощью встроенного языка программирования Avenue [38].

ArcView GIS обеспечивает интеграцию данных из разных источников. Помимо создания и редактирования пространственных данных в собственном формате (шейп-файлы), ArcView обеспечивает доступ к данным ARC/INFO, РС АРС/INFO, ArcCAD, AutoCAD, Intergraph, а также импорт картографических данных из Maplnfo, Аtlas GIS и ASCII. Формат шейп-файлов нетопологический, поэтому предпочтительно использовать в ArcView векторные данные, прошедшие топологический контроль в системах ARC/INFO или РС ARC/INFO. Растровые изображения также могут поступать в разных форматах - ERDAS IMAGINE, JPEG, BSQ, TIF, GeoTIF, BIL, BIT, SUN, RS, RLS, GRID ARC/INFO. В зависимости от типа растровых данных они используются и как иллюстрации к карте, и как картографическая подложка, и как самостоятельный объект пространственного анализа.

ArcView GIS работает непосредственно с базами данных, поступающими с покрытиями ARC/INFO в виде атрибутивных таблиц формата dbf или INFO. Атрибутивные данные также могут храниться в текстовом формате, форматах dBase Ill, dBase IV или в стандартных СУБД (ORACLE, SYBASE, INFORMIX, Excel, Access и др.), воспринимающих SQL-запросы. Подгруженные данные могут быть различными способами связаны между собой: объединены в единую таблицу в режиме «один к одному» или связаны по единому признаку в режиме «один ко многим». Любые запросы к данным могут быть отображены на карте или в диаграмме.

Обширные наборы картографических значков, штриховок и закрасок поставляются в готовом виде вместе с ArcView GIS. Значки хранятся в формате TrueType. Большой спектр условных знаков и дополнительные возможности по созданию и использованию собственных условных знаков позволяют оформлять карты в соответствии с принятыми в картографии правилами и осуществлять высококачественную печать карт. Структура пакета состоит из базовой оболочки и набора внутренних и внешних модулей. Модули могут добавляться по мере необходимости, расширяя функциональность основного ядра.

Встроенные модули ArcView GIS 3.2 включают:

§ Report Writer (Генератор отчетов), который обеспечивает прямую связь с Crystal Reports для увеличения возможностей построения отчетов и графиков.

§ Geoprocessing (Пространственные операции) - использует интерфейс Мастеров для создания буферных зон, разбиения, пересечения, вырезания, объединения объектов разных тем.

§ Grid and Graticules (Координатная сетка) - используется в компоновках для добавления заданных пользователем координатных и других сеток к карте.

§ Legend Тооl (Конструктор легенды) - включает Мастер по работе с легендой в компоновке.

§ CAD Reader обеспечивает прямую поддержку для файлов AutoCAD (DWG, DXF) и MicroStation (DGN).

§ VPF Viewer обеспечивает прямое чтение данных формата Vector Product Format (VPF) и поддержку 2D и 3D VPF файлов. Формат является стандартом Американского Министерства обороны и принят также в качестве международноro обменного формата.

§ Image Reader поддерживают форматы ADRG, CADRD, CIB, IMAGINE, JPEG (JRF), MrSID, NITF, TIFF6.0.

§ Database Access обеспечивает непосредственный доступ к данным SDE (Spatial Database Engine).

§ Dialog Designer включает средства для построения диалоговых окон, собственных наборов инструментов и других вспомогательных средств.

§ Digitizer позволяет производить ввод данных с дигитайзера.

§ Projection Utility дает возможность изменения параметров картографических проекций.

Внешний модуль ArcView Network Analyst - дополняет ArcView GIS функциями анализа линейных сетевых тем, таких как дороги, коммуникации, реки, а также решает задачи поиска и локализации объекта по адресу, нахождения оптимального маршрута и генерации маршрутного листа, определения ближайшего пункта обслуживания, зон доступности.

ArcView Spatial Analyst - предназначен для создания, отображения и анализа растровых данных в виде регулярной сетки (грид). Возможности модуля включают: преобразование векторных данных в грид; создание буферных зон и поверхностей близости; построение карт плотности и изолиний; построение карт уклонов и экспозиций; картографический анализ по ячейкам грида; логические запросы по нескольким грид-темам; анализ соседства; классификация и отображение гридов. Модуль поддерживает расширенные возможности программирования на языке Avenue для разработки приложений для пространственного анализа.

ArcView 3D Analyst - включает средства для создания, анализа и отображения трехмерных данных. Изображение 3D-поверхности можно вращать, а также просматривать поверхность "в полете" над ней. Как и к обычным темам, к 3D-поверхностям можно осуществлять запросы и привязывать базы данных. 3D Analyst предоставляет пользователю широкий набор функциональных возможностей: построение TIN и грид-поверхностей, построение трехмерных объектов, планиметрическое изображение поверхностей и трехмерных форм, перспективное изображение поверхностей, построение изолиний, вычисление уклонов поверхностей и экспозиции склонов, расчет зон видимости, вычисление площадей и объемов выемок и многое другое.

ArcView Image Analysis - разработка компании ERDAS. Этот внешний модуль. Обеспечивает быстрое и нтерактивное отображение данных дистанционного зондирования ДДЗ (в том числе многозональные снимки) и их привязку к карте. Содержит средства настройки яркости и контраста для улучшения визуальных характеристик изображения. Предоставляет функции автоматического дешифрирования изображений - выделение границ площадных объектов со сходными характеристиками изображения, распознавание объектов по эталону, построение карт состояния растительности на основе расчета вегетационного индекса, автоматизированная классификация многозональных изображений по типу кластерного анализа, выявление временных изменений (по снимкам или тематическим растрам).

ArcView Stereo Analyst - разработка компании ERDAS. Предназначен для создания и обработки стереопар аэрокосмических снимков и преобразования имеющихся двумерных ГИС данных в трехмерные.

ArcView Business Analyst - интегрирует реальные бизнес-задачи с широким набором соответствующих данных в простом, удобном интерфейсе.

ArcView Internet Map Server - позволяет разместить картографические и ГИС приложения на web сервере без применения программирования.

ArcView Tracking Analyst - совместная разработка ESRI и компании TASC - позволяет в режиме реального времени отображать, собирать и воспроизводить данные, например, данные систем спутниковой привязки GPS.

ArcPress for ArcView - растеризатор графических метафайлов, улучшающий возможности печати и экспорта. Работает с компоновкой ArcView.

ArcView Street Мар и StreetMap 2000 - содержат большие базы данных по США с поддержкой адресного геокодирования [38].

3.1.2. ARC/INFO

ARC/INFO - это современное программное обеспечение для обработки любой пространственной (организованной по географическому принципу) информации, работающее на высокопроизводительных компьютерах с Windows NT и UNIX рабочих станциях. Программное обеспечение ARC/INFO – это первая географическая информационная система, ориентированная на базу данных. В результате ее внедрения произошел настоящий переворот в цифровой картографии и в способах работы с пространственной информацией. Десятки тысяч ведомств и организаций более 80 стран используют программное обеспечение ARC/INFO, так как в нем реализованы самые передовые идеи в технологии управления географической информацией.

ARC/INFO является первой ГИС, использующей векторно-топологическую структуру данных и полностью интегрирующей возможности реляционной базы данных. Поскольку ARC/INFO 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 ARC/INFO (AML) облегчает доступ ко всем базовым возможностям пакета, позволяет создавать на их основе собственные приложения пользователя, или использовать приложения, разработанные другими пользователями.

Геоинформационная система ARC/INFO активно применяется в различных приложениях. Например, картирование собственности, налоговое, кадастровое картирование земель и недвижимости; планирование землепользования, анализ пригодности земель, районирование и комплексная оценка территорий; высококачественная картография; управление на транспорте, планирование и оптимизация перевозок, организация новых транспортных маршрутов; демографические и социологические исследования, выделение избирательных округов; каталогизация и управление природными ресурсами (лесными, водными, минеральными и т.д.); изыскания под строительство - транспортное, промышленное, жилищное; управление распределенным хозяйством (энергосети, трубопроводы, дорожное хозяйство); картирование происшествий для полицейской, пожарной, медицинской и других служб; экологический мониторинг, оценка и прогнозирование состояния окружающей среды; оптимизация размещения предприятий и распределение зон обслуживания; планирование инвестиций в регионы и отрасли, маркетинговые исследования и др.

3.1.3. ArcIms

ArcIMS устанавливает стандарт для быстрого и мощного картографирования по сети Интернет, обеспечивает готовое решение для создания, дизайна и управления web сайтами, которое внедряет возможности картирования и ГИС. Уникальность ArcIMS заключается в том, что с его помощью обеспечивается доступ ко многим серверам в сети организации или по всему миру. ArcIMS позволяет увидеть и использовать ГИС данные, расположенные как локально, так и в любом месте в Интернет по простым и разветвленным сетям, в том числе через WWW. Помимо этого, ArcIMS поддерживает распространение информации и в виде растра, и в виде потока векторных данных. Встроенные мастера и шаблоны с понятными пошаговыми инструкциями проводят пользователя через все основные задачи, связанные с авторизацией и публикацией карт, не требуется никакого дополнительного программирования. Достаточно просто создать карту, скомпоновать Web страницу или выбрать ее дизайн из имеющего набора шаблонов и, затем, опубликовать карту.

Одной из ключевых черт ArcIMS является интеграция географических данных из многих источников для их отображения и анализа на настольном компьютере. ArcIMS может обеспечить одновременный доступ к данным, расположенным в сети Web, к расположенным локально шейп-файлам, слоям Spatial Database Engine (SDE) и растровым изображениям, т. е. это программное обеспечение предоставляет возможность работы с любой доступной по сети информации на компьютере.

Информацию о программах ESRI Inc. можно получить на сайте https://www.dataplus.ru.

3.2. Комплекс программных продуктов КБ «Панорама» (Россия)

В настоящее время КБ «Панорама» разрабатывает и поддерживает серию геоинформационных продуктов: профессиональная ГИС "Карта 2000"; настольная ГИС "Карта 2000"; настольная ГИС "Панорама" для LINUX; профессиональный векторизатор "Панорама-редактор"; ГИС-вьюер; СУРЗ "Земля и право". Например,"Карта 2000" -это универсальная геоинформационная система, имеющая средства создания и редактирования электронных карт, выполнения различных измерений и расчетов, обработки растровых данных, средства подготовки графических документов в электронном и печатном виде, а также инструментальные средства для построения информационных систем с применением различных СУБД. Универсальность ГИС основана не только на разнообразных инструментах обработки пространственных данных, но и на разнообразии видов поддерживаемых электронных карт - векторных, растровых и матричных. В системе "Карта 2000" обеспечивается работа с векторными картами различных масштабов, проекций, систем координат: от плана помещения до космонавигационной карты Земли. Обеспечивается преобразование карт из одной проекции в другую. Состав отображаемых объектов может изменяться по запросу пользователя. Векторные карты могут содержать описание реальных объектов местности и их свойств или тематическую информацию. Растровые карты являются масштабируемым, измерительным изображением местности в заданной системе координат. Поверх растровой карты могут наноситься векторные объекты. Растровые карты могут создаваться на основе отсканированных картматериалов, материалов аэрофотосъемки или космических снимков центральной проекции, панорамных и щелевых. Матричные карты могут содержать данные об абсолютной высоте рельефа или качественную характеристику местности, полученную путем анализа и обобщения атрибутов объектов в пределах участка местности. Соответственно существуют матрицы высот и матрицы качеств. Матрицы могут отображаться в плоском или трехмерном виде. Все виды электронных карт могут обрабатываться совместно без ограничения на их количество. Размер отдельной карты может быть до 4 Гбайт. Электронные карты, составляющие общий документ, могут располагаться отдельно на разных серверах в сети и редактироваться в многопользовательском режиме. К объектам векторных карт могут быть логически привязаны записи таблиц баз данных. Запросы на отбор объектов для последующей обработки могут выполняться с учетом содержания записей таблиц. Оформленная карта может быть распечатана на различных типах устройств вывода.

ГИС "Карта 2000" имеет встроенные и подключаемые задачи. К встроенным задачам относятся: редактор векторной карты; редактор растровой карты; управление базой данных; расчеты по карте; печать карты. Подключаемые задачи расширяют возможности ГИС в соответствии с требованиями пользователя. В состав ГИС входят подключаемые задачи построения ортофотоплана по космической и аэросъемке, конверторы для форматов DBF, MIF/MID, Shape, S57, редактор библиотеки условных знаков карт, трансформирование карт в различные проекции, контроль качества карты и другие. Редактор векторной карты выполняет более 70 различных режимов редактирования. В том числе, полуавтоматическая векторизация по растру, операции над группой объектов, построение сплайнов, окружностей, согласование контуров, перенос объектов в пределах произвольного криволинейного участка на другую карту и многое другое. Все изменения на карте регистрируются в протоколе транзакций и могут быть отменены в любой момент времени. Данные из протокола применяются для согласования разных экземпляров одной карты, когда они редактируются отдельно. Редактор растра позволяет вносить изменения непосредственно в растровую карту, используя различные графические примитивы.

Задача "База данных" обеспечивает подключение к карте баз данных различного формата. Для работы с таблицами имеется конструктор форм, позволяющий настроить интерфейс пользователя с учетом решаемых задач. Средства построения отчетов позволяют применять программы Word и Excel для автоматизированной подготовки и печати документов. Информация об объектах карты может быть сохранена в базе данных. На карте могут быть созданы новые объекты по данным из базы. Расчеты по векторной карте позволяют определить длину, площадь, периметр объектов, расстояния, азимут, превышения между заданными точками, построить буферную зону, матрицы высот или качеств, проложить линию ортодромии или локсодромии, построить профиль на заданный участок, области пересечения или объединения объектов и др.

Задача печати карты обеспечивает вывод карты на растровые и векторные устройства печати или печать в файл. Область печати, масштаб изображения, состав печатаемых объектов, интенсивность цветового оформления, разбивка на листы, их ориентация и другие параметры могут быть установлены пользователем.

Сайт фирмы-разработчика: https://www.gisinfo.ru.

3.3. ГИС MapInfo (Mapinfo Corp., США)

MapInfo Professional – это картографическая настольная система, в основном предназначенная для выполнения анализа и представления статистической деловой информации. Основные функции MapInfo Professional дают возможность: создавать качественные карты для повышения наглядности презентаций и оказания помощи в процессе принятия решений, выполнять анализ различного вида и степени сложности на основе процедур геокодирования и составления SQL-запросов, получить в результате анализа информацию о моделях и общих тенденциях развития данных, управлять пространственно-ориентированными данными. В Maplnfo вся информация хранится в таблицах (tables). Таблица задается регистрационным файлом, который управляет данными, графическим представлением, индексацией, кодировками. Возможна работа с файлами форматов Lotus 1-2-3, Excel, dBase, причем созданные для них таблицы рассматриваются как файлы Maplnfo, загружаясь в дальнейшем без повторного импорта. Таблицы атрибутивных данных можно также создавать и редактировать средствами самой программы.

Таблица может быть визуализирована на экране в соответствующих окнах как один из слоев карты, электронная таблица (список) и в виде графиков разных типов. Географические данные представлены векторной графикой, причем площадные, линейные и точечные объекты могут содержаться в одной таблице (слое). Существует возможность использовать в качестве подложки растровые изображения. Количество окон Карт, Списков, Графиков, Выборок и Отчетов неограниченно. Все используемые таблицы можно объединить в Рабочий набор, содержащий информацию об открытых таблицах и виде их представления. При сохранении Рабочего набора игнорируются результаты редактирования таблиц, а также операции над косметическим слоем. Их сохранение производится отдельно.

В новой версии программы (7.0) имеется возможность на заданном множестве точек строить полигоны Вороного, известные также как полигоны Тиссена или Дирихле. Полигоны Вороного - области, образуемые на заданном множестве точек таким образом, что расстояние от любой точки области до данной точки меньше, чем для любой другой точки множества. Границы полигонов Вороного являются отрезками перпендикуляров, восстановленных к серединам сторон треугольников в триангуляции Делоне, которая может быть построена относительно того же точечного множества. Команда позволяет строить такие полигоны из указанного набора точек, причем точки и полигоны могут находиться как на одном, так и на разных слоях. MapInfo Professional предусматривает прямое чтение Shape-файлов. При открытии такого файла можно выбрать его проекцию, а также определить стили объектов. Программа поддерживает базы данных для картографирования точечных объектов по их координатам X и Y: SQL Server 7, Informix 9.2.1, MS Access 2000 и Oracle 9i XY и растровые форматы: JPEG 2000, MrSid, ECW, ADRG, CADRG, CIB, ASRP и NITF.

Сайт фирмы-разработчика: https://www.mapinfo.com.

3.4. Векторный редактор GeoDraw (г.Москва, Россия)

Векторный 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 цифровых карт и растровых изображений для их дальнейшей интеграции в единые базы, работу с 40 картографическими проекциями, экспорт и импорт цифровых карт в форматы, используемые наиболее популярными ГИС. Редактор обеспечивает перевод карт и планов в цифровую форму при помощи дигитайзера, путем векторизации по черно-белым и цветным растровым изображениям любой цветности и разрешения (поддерживается загрузка более 30 популярных форматов растровых изображений), ввод координат пространственных объектов вручную и "перекачка" их с электронных геодезических приборов и приборов GPS, возможность цифрования одновременно в нескольких окнах, с индивидуально формируемым набором слоев и легендой в каждом окне.

GeoDraw работает одновременно с любым количеством векторных и растровых слоев, выполняет оперативное изменение их статуса и атрибутов изображения, осуществляет ввод и редактирование пространственных объектов типа точка, дуга, узел, полигон (при помощи дигитайзера, "мыши" или клавиатуры), создание векторных слоев с большим числом пространственных объектов (более 2 млрд.). Редактор использует функции идентификации пространственных объектов цифровых карт для связи с имеющимися или создаваемыми базами атрибутивных данных, выполняет операции преобразования плоскости (аффинные, проективные, квадратичные и полиномиальные преобразования, поворот оси) для задач интеграции цифровых карт и растровых изображений, полученных из разных источников. GeoDraw поддерживает экспорт и импорт цифровых карт в обменные форматы ведущих ГИС (GEN ARC/INFO, VEC/VEH SPANS, MOSS, VEC IDRISI, MIF/MID MapInfo, VPF DCW DMA USA, DXF AutoCAD и другие).

Контактная информация разработчиков: https://geocnt.geonet.ru.

3.5. Комплекс программных продуктов для ГИС
Autodesk Inc., США

3.5.1. AutoCAD Map 2000

AutoCAD Map 2000 – это высокоточное программное обеспечение для создания цифровых карт и осуществления геоинформационного анализа, включающее все функциональные возможности базового продукта AutoCAD. Программный продукт содержит все необходимые средства и эффективные функции для изготовления картографической основы и обработки географической информации, поддерживает любые графические форматы, осуществляет экспорт данных во все популярные программы обработки географической информации, обеспечивает мгновенное получение дополнительных данных для геоинформационного проекта через сеть. AutoCAD Map 2000 предоставляет разработчикам более 2 тысяч глобальных координатных систем (более 100 из них новые), дает наилучшие инструменты для быстрого и точного скалывания карт с бумажных носителей. Скалывание карт значительно ускоряет перевод бумажных карт в цифровую форму. Программное обеспечение включает мощные средства для формирования запросов, изменения свойств, пространственного анализа и отличное управление выводом на печать. Благодаря встроенным функциям Интернет AutoCAD Map 2000 приобрел совершенно новые возможности.

3.5.2. Autodesk CAD Overlay