Обеспечение радиационной безопасности при работе с закрытыми источниками ионизирующих излучений

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Информационные технологии

в менеджменте»

ТЕМА: Обеспечение радиационной безопасности при работе с закрытыми источниками ионизирующих излучений.

Выполнил: слушатель 1 курса

факультета государственного и муниципального управления

Мешков А.В.

Псков - 2012 г.

Главное преимущество ГИС перед другими информационными технологиями заключено в наборе средств создания и объединения баз данных с возможностями их географического анализа и наглядной визуализации в виде различных карт, графиков, диаграмм, прямой привязке друг к другу всех атрибутивных и графических данных. ГИС используется в разных областях бизнеса: для анализа и отслеживания текущего состояния и тенденций изменения сегментов рынка; при планировании деловой активности; для оптимального по разным критериям выбора местоположения новых филиалов фирмы или банка, торговых точек, складов, производственных мощностей; с целью поддержки принятия решений; для выбора кратчайших или наиболее безопасных маршрутов перевозок и путей распределения продукции и пр.

Одной из существующих и перспективных областей применения ГИС является военная область, под которой подразумеваются приложения не только для частей Министерства обороны, но и для других силовых структур. Для нашей страны это: Министерство Обороны (разведка, топографическая служба, виды и рода войск), МВД, Пограничные войска, МЧС, ФСБ. Несмотря на разницу в задачах этих организаций, их организационной структуры и т.д., все они работают с картографической информацией, причем не только с целью просмотра, но и ее анализа. Топографическая служба, кроме того, занимается еще созданием и обновлением самой картографической основы.

Для реализации военно-топографических задач военно-топографическим управлением генерального штаба вооруженных сил Российской Федерации разработана и внедряется в войска геоинформационная система «Интеграция».

1. Назначение и возможности системы

Программный комплекс «ГИС-Интеграция» представляет собой геоинформационную систему общего назначения, созданную с использованием модели представления пространственных данных, разработанной военно-топографического управления генерального штаба вооруженных сил Российской Федерации и используемую при создании электронных карт для вооруженных сил Российской Федерации.

Программный комплекс «ГИС-интеграция» предназначен:

- для накопления, хранения, автоматизированной обработки и отображения данных, результатов расчетов и прогнозов, имеющих геопространственную привязку;

- для использования в качестве интегрирующего элемента автоматизированных систем управления, обеспечивающего с использованием современных компьютерных технологий накопление, хранение, модификацию, наглядное представление и обработку разнородных данных, используемых для информационной поддержки процессов принятия решений. геоинформационный визуализация графический

С помощью программного комплекса можно осуществлять:

- ведение базы данных электронных карт;

- визуализацию векторных, матричных и растровых данных;

- объединение отдельных номенклатурных листов электронных карт в единые районы работ;

- нанесение на картографический фон пользовательской графической информации;

- оперативное обновление векторных электронных карт по растровым изображениям;

- определение количественных и качественных характеристик объектов местности;

- решение разнообразных картометрических задач и др.

Над картой местности может отображаться произвольное число пользовательских карт. Редактирование карт может выполняться в многопользовательском режиме. Объекты карты могут быть логически связаны с записями внешних баз данных через уникальный номер объекта или семантические характеристики.

Расчеты по карте могут выполняться в плоской прямоугольной или геодезической системе координат. Программный комплекс поддерживает также систему координат 42 года, ПЗ-90 и WGS-84.

Функциональные возможности комплекса обеспечивают:

- накопление, хранение, модификацию, обработку и отображение картографических данных и разнообразной тематической информации;

- поддержку работы с электронными картами различных масштабов, в проекциях и системах координат, принятых для использования в Вооруженных силах Российской Федерации;

- обработку тематической информации в форматах, принятых для использования в Вооруженных силах Российской Федерации;

- импорт векторных растровых и матричных данных, а также тематической информации в форматах, принятых для использования в Вооруженных силах Российской Федерации;

- привязку растровых данных (фотоснимков) к электронной карте;

- совместное отображение электронных и пользовательских карт, растровых и матричных данных и прочей тематической информации;

- поддержку средств для создания и редактирования пользовательских условных знаков и формирования библиотек условных знаков;

- возможность работы средств и процедур для ручного и автоматизированного нанесения условных знаков, формирования и редактирования оперативно-тактической обстановки;

- поддержку системы классификации и кодирования, а также правил цифрового описания и обменных форматов (протоколов) картографической и тематической информации, принятых в Вооруженных силах Российской Федерации;

- работу инструментария для оперативного формирования трехмерных моделей пространства по имеющейся в системе информации;

- формирование теоретически неограниченного по размерам района работ из отдельных номенклатурных листов электронных карт;

- решение широкого круга картометрических задач (определение площади, длины, периметра и др.), определение азимутов и дирекционных углов, считывание координат и высот размещения объектов электронных карт и оперативно-тактической обстановки;

- поддержку средств создания пользовательской базы данных, оперативного подключения к тематическим базы данных, использующимся в Вооруженных силах Российской Федерации;

- увязку объектов геоинформации с информацией, содержащейся в тематических базах данных, с возможностью манипулирования и поиска данных;

- возможность включения в электронные карты различных текстово-графических документов;

- формирование и редактирование классификаторов пользовательских карт;

- возможность работы в сети, позволяющей совместное использование данных разными пользователями и экспорт (импорт) информации в своем и обменном форматах;

- качественный вывод на внешние устройства печати в заданном изображении электронных карт с нанесенной информацией;

- возможность автоматического отображения на электронных картах положения мобильных объектов;

- работу инструментальных средств для разработки ГИС-приложений, осуществляющих решение всевозможных задач с использованием картографических данных;

- создание и редактирование пользовательских условных знаков;

- поддержку стандартных систем классификации и кодирования объектов и их характеристик в соответствии с требованиями военно-топографического управления генерального штаба Вооруженных сил Российской Федерации и Роскартографии;

- выполнение запросов на поиск объектов с заданными характеристиками;

- поддержку отображения пользовательских условных знаков, слоев, объектов и их характеристик, обеспечивается корректный вывод этих условных знаков на печатающие устройства с высокой скоростью;

- создание планов и пользовательских карт (карт оперативно-тактической обстановки), выполнение справочных запросов по топологии объектов: поиск точек пересечения, примыкания; поиск объектов, расположенных внутри или вне заданного объекта, на заданном расстоянии от объекта;

- построение зон вокруг объектов; построение пересечений объектов; отображение результатов выполнения запросов на фоне электронной карты;

- работу с внешними базами данных, возможность построения проекта, объединяющего большое количество таблиц базы данных, связанных между собой;

- работу конструктора форм, обеспечивающего возможность разработки форм для выборки и просмотра информации в базы данных;

- взаимодействие между прикладными системами для Windows (базы данных, электронные таблицы, текстовые и графические редакторы и т.д.) и электронными картами.

Программный комплекс «ГИС-Интеграция» позволяет импортировать и обрабатывать следующие виды цифровой информации о местности:

- цифровые векторные карты;

- растровые изображения местности (растровые карты);

- матричные данные о местности.

Различные виды цифровой информации о местности могут обрабатываться совместно или отдельно, конвертироваться в разные форматы, преобразовываться из одного вида в другой, отображаться на графических дисплеях, выводиться на внешние печатающие устройства, редактироваться, трансформироваться и т. д.

Программный комплекс позволяет создавать и оперативно обновлять различную цифровую информацию о местности, в том числе векторные, растровые и матричные электронные карты.

Основу геоинформационной системы составляет база данных электронных карт, имеющая иерархическую структуру.

На нижнем уровне хранится информация об отдельных объектах карты. Объекты могут объединяться в группы, слои и листы карт.

Совокупность листов карт одного масштаба и вида составляет район работ -- отдельную базу данных электронных карт.

Описание отдельного объекта состоит из метрических данных (координат на местности), семантических данных (свойств объекта), текстовых справочных данных, иллюстративных графических данных и других данных, включая уникальный номер объекта, через который осуществляется логическая связь с внешними базами данных.

Обновление базы данных электронных карт выполняется в режиме выполнения транзакций, что обеспечивает восстановление при сбоях и откат на любое число шагов назад.

Отдельные фрагменты электронной карты могут быть сохранены как метафайлы системы Windows для дальнейшего использования в любых прикладных задачах в качестве иллюстративного материала.

Растровый формат электронной карты позволяет обрабатывать изображения произвольного размера и применять до 16 млн. цветов без ограничения объема файла данных.

Программный комплекс имеет модульную многозадачную структуру. Все модули вызываются из общей управляющей оболочки.

В состав программного обеспечения входят:

- система управления электронными картами;

- управляющая оболочка;

- сервисные модули.

Система управления электронными картами реализована в виде динамической библиотеки (DLL). Она выполняет функции специализированной базы данных электронных карт.

Система управления поддерживает высокопроизводительный алгоритм индексации данных, что обеспечивает максимальную скорость поиска и отображения объектов карты на стандартных технических средствах.

Управляющая оболочка реализована в виде выполняемого файла. Она отвечает за пользовательский интерфейс (работу оператора).

Сервисные модули (конверторы, редактор векторного изображения, модуль вывода на внешние устройства, модуль расчетов и статистического анализа, модуль взаимодействия с внешними базами данных и другие) реализованы в виде динамических библиотек (DLL).

Ядро системы реализовано в виде набора динамических библиотек, что позволяет встраивать в прикладные задачи функции вызова, отображения и управления электронной картой. При этом прикладные задачи могут создаваться с помощью различных средств: компиляторов С и С++, а также средств различных СУБД (FoxPro, Paradox и др.).

Такая структура программного обеспечения позволяет пользователям разрабатывать собственные задачи путем замены управляющей оболочки графической среды на программу пользователя и вызова соответствующих функций из динамических библиотек через интерфейс прикладного программирования.

Программный комплекс обрабатывает векторные карты, представленные в открытом формате SXF. Данные из других форматов могут быть конвертированы в формат SXF и обратно.

Объекты векторной электронной карты могут быть логически связаны с внешними базами данных (FoxPro, dBase, Paradox, Access и другими) путем применения протоколов ODBC и IDAPI и использования уникального номера объекта на карте. Данные из внешних баз могут быть также получены с помощью SQL-запросов.

2. Виды используемых карт и данных

Векторные карты.

Векторные карты имеют следующую структуру:

- паспортные данные о листе карты (масштаб, проекция, система координат, прямоугольные и геодезические координаты углов листа и так далее);

- метрические данные объектов карты (координаты объектов на местности);

- семантические данные объектов карты (различные свойства объектов).

Объектом электронной карты является совокупность цифровых данных (метрики, семантики, справочных данных), которым может соответствовать реальный объект на местности (мост, река, здание и т.д.) или группа объектов (квартал -- группа домов и т.п.), или часть объекта (при сложном описании метрики объекта -- она может быть разделена на два объекта, или объект может быть описан подробно -- крыльцо здания, отдельные корпуса и т.п.), или не имеется соответствия (поясняющие подписи, горизонтали, километровая сетка и т.д.).

Отдельные объекты векторной карты могут логически объединяться по слоям, характеру локализации и признакам, устанавливаемым пользователями. При этом образуется иерархическая структура представления данных, которая применяется при решении различных прикладных задач. Сведения о расположении объекта в иерархической структуре составляют справочные данные объекта карты.

Структура данных электронных векторных карт дополняет структуру цифровых карт сведениями об условных знаках, применяемых при отображении соответствующих объектов, имеющих определенные семантические характеристики (например, дорога с бетонным покрытием и дорога с асфальтовым покрытием могут изображаться линиями разного цвета).

Описание видов объектов векторных карт, семантических характеристик (свойств, атрибутов) объектов, слоев, в которые объединяются объекты, условных знаков, используемых при формировании электронной карты на графических устройствах, хранится в цифровом классификаторе (файле ресурсов) электронной карты. Описание видов объектов и семантических характеристик содержит сведения о системе кодирования (классификации) объектов, характеристик и их значений.

На электронной векторной карте может быть до 65536 видов объектов, которые могут объединяться в 255 слоев и иметь до 65536 видов характеристик.

Для описания картографической информации реально используется до 2000 видов объектов, 16 слоев и 200 видов характеристик.

Для нанесения пользовательской обстановки на карту и решения различных прикладных задач содержимое цифрового классификатора может быть значительно дополнено средствами редактора классификатора системы, а также преобразовано в текстово-табличный вид и выведено на печатающее устройство или сохранено в файле.

При загрузке цифровых векторных карт из формата SXF в базу данных системы выполняется преобразование цифровых карт в электронные путем установления логических связей между объектами цифровых карт и соответствующими записями классификатора электронной карты.

Для получения электронной карты необходимо преобразовать данные о местности из обменного формата во внутренний формат программы.

При обнаружении ошибок формируется сообщение в протоколе ошибок (LOG). Объекты с недопустимым классификационным кодом после загрузки отображаются линией красного цвета по контору а семантические данные недопустимых для объекта характеристик будут обозначаются звездочкой перед названием. Для характеристик, код которых отсутствует в классификаторе, вместо названия будет выдан их код.

Структура векторных карт позволяет хранить не только цифровое описание реальных объектов местности, но и прикладные пользовательские данные, быстро меняющиеся во времени. Например, метеоданные, сведения о перемещении транспортных средств, данные об условиях радиовидимости и так далее.

Пользовательские данные хранятся отдельно от карт местности, используя подмножество структуры векторных карт. Пользовательская векторная карта состоит из одного листа карты, который не имеет постоянных размеров.

При добавлении или удалении объектов его габариты и расположение автоматически меняются. Пользовательская карта может отображаться совместно с векторной картой местности любого масштаба (вне зависимости от базового масштаба самой пользовательской карты), а также растровыми и матричными картами.

Одна и та же пользовательская карта может одновременно отображаться на разных картах местности и редактироваться разными пользователями. Результаты редактирования у разных пользователей будут выглядеть одинаково.

Пользовательская карта может иметь свой классификатор, который не зависит от классификатора карты.

Совместно с одной картой местности может одновременно отображаться любое количество различных пользовательских карт со своими классификаторами.

Создание, обновление и распространение карт местности и пользовательских карт может выполняться независимо разными службами из разных источников.

Растровые карты.

Данные о цифровых растровых картах в формате RSW имеют следующую структуру:

- паспортные данные о листе карты (размер изображения, число бит на

точку для описания цвета и так далее);

- описание цветовой палитры;

- растровое изображение карты.

При загрузке растровых карт в базу данных электронных карт может создаваться район работ растровых карт.

Загрузка файлов графических форматов в растровую карту выполняется путем преобразования соответствующего формата в формат RSW.

Для загрузки используются файлы ВМР, РСХ, ТIFF.

Результатом выполнения процедуры загрузки графического файла является создание файла формата RSW и открытие документа растровой карты или добавление в документ векторной карты растрового изображения (в зависимости от условий вызова конвертера).

Комбинация растровых и векторных карт на одни и те же или смежные территории позволяет оперативно создавать и обновлять районы работ, сохраняя возможность решения прикладных задач, для которых некоторые виды объектов карты должны иметь векторное представление.

Структура матричных данных о местности.

Матричные данные о местности в формате MTV имеют следующую структуру:

- паспортные данные о матрице;

матрица свойств местности.

Существует два основных вида матриц свойств местности:

- матрица высот;

- матрица качеств.

Матрицы высот могут содержать абсолютные высоты рельефа местности или сумму абсолютных высот рельефа и относительных высот объектов.

Элементы матрицы качеств могут содержать интегрированное значение качественных характеристик местности.

Картографический материал для различных видов и масштабов карт имеет соответствующие системы деления на номенклатурные листы.

Отдельному листу соответствует определенный участок земной поверхности. Для работы с несколькими листами бумажных карт их необходимо склеить или соединить другим образом.

Данный процесс эффективно реализован в программном комплексе «ГИС-Интеграция». Если имеется несколько листов карт в цифровом виде, имеющих одинаковые масштаб, проекцию, систему координат, то они могут отображаться как единое целое. При этом они остаются физически независимыми файлами цифровых данных на магнитном носителе.

Совокупность отдельных листов электронной карты, помещенных в одну базу данных, отображаемых и обрабатываемых вместе, составляет Район работ. Единственное существующее требование - листы карты одного района работ должны быть одного масштаба, проекции, системы координат.

На весь район работ создается один файл-паспорт (*.МАР), на каждый лист в паспорте содержится отдельная запись.

Формирование района работ выполняется при загрузке в систему данных из формата SXF.

Благодаря тому, что каждый лист района работ физически отделен от остальной части района работ, он может быть самостоятельно обновлен, отображен, отредактирован и передан от одного пользователя к другому, не затрагивая всего района работ.

Это позволяет, например, организовать территориально распределенную обработку, обновление и применение электронных карт с одновременным доступом ко всему массиву информации в соответствующих региональных центрах.

Заключение

Каждое решение командира любого уровня связано с пространственным расположением. Потребность понимать местность всегда была существенной для военных командиров. Исторически, такие решения, как на стратегическом, так и на тактическом уровнях, поддерживались бумажными картами, и картографические агентства направляли свои усилия на сбор пространственных данных, отображение их в виде картографических продуктов, производство и распространение карт на театры военных действий. Внедрение информационных технологий в том числе и геоинформационных систем в военную область существенно увеличивает оперативность и надежность принимаемых решений, что, в свою очередь, оказывает положительное влияние на эффективность выполнения оперативных и тактических задач.

Размещено на Allbest.ru