Система ГИС

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. История развития ГИС

2. Нововведение ГИС Канады в становление и развитие ГИС-технологий

3. Наиболее известные программы Горвадской лаборатории

4. История развития ГИС в России

5. Перспективы развития универсальных российских ГИС

6. Внедрение Геоинформационной Системы (ГИС) в ОАО «Леноблгаз»

7. История создания ГИС в Западной Европе

Заключение



Введение

Одна из наиболее интересных черт раннего развития ГИС, особенно в шестидесятые годы, заключается в том, что первые инициативные проекты и исследования сами были ГЕОГРАФИЧЕСКИ РАСПРЕДЕЛЕНЫ по многим точкам, причем эти работы осуществлялись независимо, часто без упоминания и даже с игнорированием себе подобных...

Возникновение и бурное развитие ГИС было предопределено богатейшим опытом топографического и, особенно, тематического картографирования, успешными попытками автоматизировать картосоставительский процесс, а также революционным достижениями в области компьютерных технологий, информатики и компьютерной графики.

Особо следует отметить идеи и опыт комплексного тематического картографирования, убедительно продемонстрировавшего эффект системного использования разнохарактерных данных для извлечения новых знаний о географических объектах. Комплексность и интегративность до сих пор остается важнейшим свойством ГИС, привлекающим пользователей.

Интересно, что один из первых удачных опытов использования принципа комплексирования (совмещения и наложения) пространственной данных с помощью согласованного набора карт датируется XVIII веком! Французский картограф Луи-Александр Бертье (Louis-Alexandre Berthier) использовал прозрачные слои, накладываемые на базовую карту для показа перемещения войск в сражении под Йорктауном (Yorktown).



1. История развития ГИС

геоинформационный компьютерный картографирование

В истории развития геоинформационных систем можно выделить четыре этапа

Таблица:

Пионерный период поздние 1950-е - ранние 1970-е гг.	Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы
Период государственных инициатив ранние 1970-е - ранние 1980-е гг.	Развитие крупных геоинформационных проектов поддерживаемых государством, формирование государственных институтов в области ГИС, снижение роли и влияния отдельных исследователей и небольших групп
Период коммерческого развития ранние 1980-е - настоящее время	Широкий рынок разнообразных программных средств, развитие настольных ГИС, расширение области их применения за счет интеграции с базами непространственных данных, появление сетевых приложений, появление значительного числа непрофессиональных пользователей, системы, поддерживающие индивидуальные наборы данных на отдельных компьютерах, открывают путь системам, поддерживающим корпоративные и распределенные базы геоданных
Пользовательский период поздние 1980-е - настоящее время	Повышенная конкуренция среди коммерческих производителей геоинформационных технологий услуг дает преимущества пользователям ГИС, доступность и "открытость" программных средств позволяет использовать и даже модифицировать программы, появление пользовательских "клубов", телеконференций, территориально разобщенных, но связанных единой тематикой пользовательских групп, возросшая потребность в геоданных, начало формирования мировой геоинформационной инфраструктуры
Пионерный период Поздние 1950-е - ранние 1970-е гг.	Исследование принципиальных возможностей, пограничных областей знаний и технологий, наработка эмпирического опыта, первые крупные проекты и теоретические работы

Первый период развивался на фоне успехов компьютерных технологий: появление электронных вычислительных машин (ЭВМ) в 50-х годах, цифрователей, плоттеров, графических дисплеев и других периферийных устройств в 60-х при одновременном, часто независимом друг от друга, создании программных алгоритмов и процедур графического отображения информации на дисплеях и с помощью плоттеров, формальных методов пространственного анализа, программных средств управления базами данных.

Большое влияние в этот период оказывают теоретические работы в области георафии и пространственных взаимосвязей, а также становление количественных методов в географии в США, Канаде, Англии, Швеции (работы У.Гаррисона (William Garrison), Т.Хагерстранда (Torsten Hagerstrand), Г.Маккарти (Harold McCarty), Я.Макхарга (Ian McHarg).

Первый безусловный крупный успех становления геоинформатики и ГИС - это разработка и создание Географической Информационной Системы Канады (Canada Geographic Information System, CGIS). Начав свою историю в 60-х годах, эта крупномасштабная ГИС поддерживается и развивается по сей день.

"Отцом" ГИС Канады считается Роджер Томлинсон (Roger Tomlinson), под руководством которого были разработаны и реализованы многие концептуальные и технологические решения.

Назначение ГИС Канады состояло в анализе многочисленных данных, накопленных Канадской службой земельного учета (Canada Land Inventory), и в пеолучении статистических даных о земле, которые бы использовались при разработке планов землеустройства огромных площадей преимущественно сельскохозяйственного назначения.

Для этих целей требовалось создать классификацию использования земель, используя данные по сельскохозяйственной, рекреационной, экологической, лесохозяйственной пригодности земель, отразить сложившуюся структуру использования земель, включая землепользователей и землевладельцев.

Наиболее узким местом проекта являлось обеспечение эффективного ввода исходных картографических и тематических данных. Для этого разработчикам ГИС Канады, не имевшим опыта по внутренней организации больших массивов пространственных данных, потребовалось создать новую технологию, ранее нигде не применявшуюся, позволяющую оперировать отдельными слоями и делать картометрические измерения. Для ввода крупноформатных земельных планов было даже спроектировано и создано специальное сканирующее устройство.

2. Нововведение ГИС Канады в становление и развитие ГИС-технологий

Что же принципиально нового внесли создатели ГИС Канады в становление и развитие ГИС-технологий?

- Использование сканирования для автоматизации процесса ввода геоданных.

- Расчленение картографической информации на тематические слои и разработка концептуального решения о "таблицах атрибутивных данных", что позволило разделить файлы плановой (геометрической) геоинформации о местоположении объектов и файлы, содержащие тематическую (содержательную) информацию об этих объектах.

- Функции и алгоритмы оверлейных операций с полигонами, подсчет площадей и других картометрических показателей и многое другое.

Большое воздействие на развитие ГИС оказала Гарвардская лаборатория компьютерной графики и пространственного анализа ( Harvard Laboratory for Computer Graphics & Spatial Analysis) Массачусетского технологического института. Ее основал в середине 60-х годов Говард Фишер (Howard Fisher) с целью разработки программных средств многофункционального компьютерного картографирования, которые стали существенным шагом в алгоритмическом совершенствовании ГИС и оставались ими вплоть до начала 80-х годов. В настоящее время эти исследования продолжаются в более меньших масштабах.

Программное обеспечение Гарвардской лаборатории широко распространялось и помогло создать базу для развития многих ГИС-приложений. Именно в этой лаборатории Дана Томлин (Dana Tomlin) заложила основы картографической алгебры, создав знаменитое семейство растровых программных средств Map Analysis Package - MAP, PMAP, aMAP.

Одним из производных программных продуктов, свободно распространяемых в сети Internet, является OSU-MAP, созданный в Университете штата Огайо выходцами из Гарвардской лаборатории.

Благодаря работам Гарвардской лаборатории в области компьютерного картографирования была окончательно закреплена ведущая роль, которую играют картографические модели данных, картографический метод исследований, картографические способы представления информации в современных геоинформационных системах.

3. Наиболее известные программы Горвадской лаборатории

Наиболее известными программными продуктами Гарвардской лаборатории являются:

- SYMAP (система многоцелевого картографирования).

- CALFORM (программа вывода картографического изображения на плоттер).

- SYMVU (просмотр перспективных (трехмерных) изображений).

- ODYSSEY (предшественник знаменитого ARC/INFO).

В конце 60х годов в США сформировалось мнение о необходимости использования ГИС - технологий для обработки и представления данных Национальных Переписей Населения (US Census Data). Потребовалась методика, обеспечивающая корректную географическую "привязку" данных переписи. Основной проблемой стала необходимость конвертирования адресов проживания населения, присутствовавших в анкетах переписи, в географические координаты таким образом, чтобы результаты переписи можно было бы оформлять в виде карт по территориальным участкам и зонам Национальной переписи.

Для этих целей Национальное Бюро Переписей США (U.S. Census Bureau) разработало комплексный подход к "географии переписей" и 1970 год - год очередной Национальной Переписи США, проводимой раз в десять лет - впервые стал годом "географически локализованной переписи".

Был разработан специальный формат представления картографических данных DIME (Dual Independent Map Encoding), для которого былиопределены прямоугольные координаты перекрестков, разбивающих улицы всех населенных пунктов США на отдельные сегменты.

Алгоритмы обработки и представления картографических данных были заимствованы у разработчиков ГИС Канады и Гарвардской лаборатории и оформлены в виде программы POLYVRT, осуществляющей конвертирование адресов проживания в соответствующие координаты, описывающие графические сегменты улиц.

Таким образом, в этой разработке ВПЕРВЫЕ был широко использован ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ подход к организации управления географической информацией, содержащий математический способ описания пространственных взаимосвязей между объектами.

Создание, государственная поддержка и обновление DIME-файлов стимулировали также развитие экспериментальных работ в области ГИС, основанных на использовании баз данных по уличным сетям:

- автоматизированные системы навигации,

- системы вывоза городских отходов и мусора,

- движение транспортных средств в чрезвычайных ситуациях и т.д.

Одновременно на основе этой информации была создана серия атласов крупных городов, содержащих результаты Переписи 1970 года, а также большое количество упрощенных компьютерных карт для маркетинга, планирования розничной торговли и т.д.

В этот период пример нового отношения к пользователям показали разработчики и владельцы геоинформационного программного продукта GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) для рабочих станций, созданного американскими военными специалистами (Army Corps of Engineers) для задач планирования природопользования и землеустройства.

Они открыли GRASS для бесплатного пользования (public-domain), включая снятие авторских прав на исходные тексты программ. В результате, пользователи и программисты могут создавать собственные приложения, интегрирую GRASS с другими программными продуктами.

В настоящее время GRASS Version 4.1, созданная в 1993 году, включая исходные тексты программ, системную и справочную документацию, учебное пособие для пользователей, ряд наборов данных в качестве примеров, открыто распространяется в сетях Internet.

Примеру Army Corps of Engineers последовал ESRI,Inc., открывший в 1994 году для неограниченного бесплатного пользования свой программный продукт ArcView 1 for Windows, который также доступен в сетях Internet.

Насыщение рынка программных средств для ГИС, в особенности, предназначенных для персональных компьютеров (Desktop GIS) резко увеличило область применения ГИС-технологий.

Это потребовало существенных наборов цифровых геоданных, а также необходимости формирования системы профессиональной подготовки и обучения специалистов по ГИС.

В наиболее развитых в геоинформационном отношении странах эти проблемы решаются в настоящее время путем формирования государственных национальных и междуниродных инициатив по разработке и созданию т.н. Инфраструктур Геопространственных Данных, включающих вопросы ГИС технологии, телекоммуникации, стандартизации данных и профессиональной подготовки.

Так, например, 19 октября l990 года в США, был опубликован Циркуляр А-16, направленный на "максимальное развитие национальных цифровых ресурсов пространственной информации, с привлечением к этой деятельности федеральных, региональных и местных органов управления, а также частного сектора. Эти национальные информационные ресурсы, взаимосвязанные с помощью единых критериев и стандартов, обеспечат распространение и эффективный обмен пространственными данными между производителями и пользователями". Для этих целей был создан Федеральный Комитет Пространственных Данных.

В развитие Циркуляра А-16, 11 Апреля 1994 Президент Клинтон издал Правительственное распоряжение под названием "Координация в области получения и доступа к данным: Национальная Инфраструктура Пространственных данных".

К сожалению, Россия и бывший СССР не участвовали в мировом процессе развития геоинформационных технологий вплоть до середины 1980-х годов. Тем не менее, наша страна имеет свой опыт развития геоинформационных систем и технологий.

4. История развития ГИС в России

Строительство: 1992 - GazInStroy основное деление строительства был сформирован. GazInStroy (ГИС), частная корпорация Россию образован в 1992 году, специализируется на проектировании и строительстве "под ключ" коммерческих и жилых зданий и других сооружений по всей России и в других частях мира, особенно на Крайнем Севере.

Прошлые проекты ГИС включают в себя:

- Жилой дом с 54 резиденций в городе Павловка, Республика Башкортостан;

- 150-кровати общежитии с общей магазин в городе Губкинский;

- 196-кровать общежития в городе Губкинский;

- 9-этажные жилые башни в г. Новый Уренгой;

- Газ-Ойл-газоконденсатное месторождение на 300 человек в г. Новый Уренгой;

- 154 кровати общежитии с фитнес и культурных объектов в районе УКПГ 9;

- 154 кровати общежитии с фитнес и культурных объектов в районе УКПГ 9, 13 и 15;

- Жилой лагерь отель с 15 спальными местами и двумя 154-кровать общежития с фитнес-центр;

- Ожидание номера (Гостиница Пилот) для 70 пассажиров вблизи аэропорта Новый Уренгой;

- Общежитие на 40 коек;

- Общежитие на 71 коек.

2001 - Другая конструкция DeVision GazInStroy экологии была сформирована.

С 2001 года "GazInStroy Экология" (ГИС ОЭС) ООО "стала одной из ведущих строительных организаций в рамках ГИС International Group. ГИС ЭКО дает приоритет специализироваться на улучшение состояния окружающей среды путем разработки и построения современных экологически чистые номера. В 2008 году ГИС начал строительство завода по водным гипохлорита натрия. Завод будет расположен на территории Lubertskie воды очистных сооружений, который обеспечивает город питьевой водой.

Производство: 2001 - ГИС приобрел завод в Шадринске.

ГИС Международная группа имеет свой собственный завод и производственных объектов.

В настоящее время Шадринский завод для железобетонных изделий и металлоконструкций занимается главным образом в производстве и продаже строительных материалов и конструкций. Успех компании обеспечивается путем всеобъемлющего уровня знаний на всех этапах производства: от разработки новых видов продукции на основе требований рынка, вплоть до доставки продукции конечному потребителю.

Завод готов рассмотреть любой запрос на изготовление и поставку продукции на основе взаимовыгодных условиях. Более того, это гарантии завершения сроков и высокое качество и надежность своей продукции.

Дизайн: 2002 - Смоленск PromStroyProekt стал частью международной группы ГИС. Проектный институт, который является частью ГИС Международная группа разработала более 20 крупных объектов, в основном связанные с предоставлением помещений для газовых месторождений. Специалисты из Смоленска проектного института начали работу в регионах Севера и Сибири. Следующие сайты были разработаны и введены в эксплуатацию в городе Новый Уренгой:

- Услуги аэропорта пассажир.

- Девять-этажный жилой дом.

- Жилой лагерь урегулирования на 300 человек.

- Эскизный проект разработан для четвертого микрорайона.

- В Заполярном Газ-Ойл-газоконденсатное месторождение, в жилом урегулирования лагеря для 3500 человек, следующие сайты возводятся по проектам разработаны при участии института:

- Больница-клиника комплекса.

- Спорт и культурный комплекс.

2007 - С подавляющее количество проектов ГИС Международная группа, другой дизайн instute была создана в городе Воронеже.

Высокий уровень знаний и опыт проектирования организации специалистов из Воронежа обеспечивает дизайн сайтов, которые служат широкого круга задач. GazStroiProekt реализует заказы через свое участие в открытых тендерах. Клиенты приходят как из государственного и частного секторов. В настоящее время компания работает комплексного планирования нескольких промышленных и гражданских объектов одновременно.

Воронежский проектный институт предоставляет клиентам высокое качество проектной документации, который позволит строительство удобных и привлекательных жилых домов, коммерческих зданий и других объектов, разработаны для самых современных промышленных стандартов использования состоянии современных технологий и строительных материалов.

Развитие недвижимости: 2004 - ГИС International Group расширила свою международную деятельность за счет участия в проектах в Соединенных Штатах.

ГИС USA, Inc является организацией, которая является частью международной группы ГИС, с операциями, которые включают инвестиции в недвижимость и жилищное строительство здания, используя инновационные проекты и методы строительства.

Американское подразделение работает только с высококвалифицированными строителями и субподрядчиками и применяет инновационные подходы к каждому проекту. Каждый новый проект дома разработан с учетом предпочтений клиентов, опыт прошлых проектов, и современные вкусы.

ГИС USA, Inc имеет в своем распоряжении, самые передовые технологии для 3D визуализации домов и квартир на рассмотрение потенциальных покупателей до начала строительства. Кроме того, он стремится быть лучшим в каждой из своих проектов. В настоящее время компания работает над проектами в том числе двух высотных зданий, расположенных на необычно малых земельных участков, домов для одной семьи и различных типов коммерческих объектов.

5. Перспективы развития универсальных российских ГИС

Давно прошли времена, когда активно обсуждалась тема, выживут ли российские ГИС на российском рынке. Большинство более-менее известных геоинформационных систем российской разработки уходят корнями в начало 90-х годов, когда потребность в ГИС уже стала очевидной, а финансовые возможности наших НИИ, вузов и городских администраций не позволяли им покупать весьма дорогие зарубежные системы. Несмотря на то, что впоследствии ситуация выровнялась и импортные ГИС стали вполне доступными, системам отечественной разработки удалось все же занять свою хоть и небольшую, но вполне устойчивую нишу. В настоящее время из полнофункциональных многоцелевых геоинформационных систем, созданных российскими компаниями, чаще других упоминаются следующие:

- “GeoDraw/ГеоГраф”;

- “ИнГЕО”;

- “Панорама”;

- “Парк”;

- CSI-MAP;

- Sinteks ABRIS;

- ObjectLand.

Кроме перечисленных, в России есть еще около полутора десятков компаний, разрабатывающих ГИС, в том числе НИИАА им. акад. В. С. Семенихина (система “Горизонт”), лаборатория геоинформатики ВНИИгеосистем (ГИС “Интегро”), АО “ЦКМ” (геоинформационная система GK), но их продукты менее популярны или узко специализированы и предназначены для решения конкретных задач. Так, в список не попала компания “Ингит”, выпускающая картографические компоненты и управляющие элементы ActiveX, достойные всяческих похвал.

Перечень включенных в данный обзор систем составлен с учетом интенсивности рекламной кампании, проводимой той или иной фирмой, качества ее сайта в Интернете, частоты упоминаний в специальной литературе и регулярности участия в специализированных выставках. Другими словами, основным при отборе служил критерий “на слуху”.

В целом ситуация с российскими ГИС на сегодняшний день примерно ясна. Гораздо более интересно оценить перспективы развития каждой из систем. Одним из критериев при такой оценке может служить подход к проектированию системы, поскольку, если она разрабатывалась с использованием процедурного программирования, ее последующая эффективная модификация будет затруднительна. В случае, если использовался объектно-ориентированный подход, сведения о платформе разработки также представляются достаточно интересными. И, наконец, важными являются сведения о том, использовались ли при разработке геоинформационной системы какие-либо пакеты объектно-ориентированного проектирования, например Rational Rose.

Вторым критерием, который отражает маркетинговую активность компании, может служить число инсталляций системы, в том числе за последний год. Ясно, что продать неудачный продукт гораздо сложнее, чем удачный. Таким образом, одной из составляющих успеха продукта, кроме собственно качественной ГИС, обладающей уникальными характеристиками, является рыночная активность компании.

Следующий критерий - наличие версии геоинформационной системы на английском языке, поскольку бесконечно развиваться в пределах одной отдельно взятой страны - путь заведомо тупиковый. Поэтому шансы компании, имеющей английскую версию продукта, заметно повышаются, даже если на сегодняшний день она не продала за границу ни одной копии своей ГИС.

И, наконец, важным критерием является развитие ее продуктов в русле основных мировых тенденций геоинформатики. На мой взгляд, показательна поддержка Oracle & Spatial, без которого сейчас просто шагу невозможно ступить, а также клиент-серверных приложений - их поддержка давно стала стандартом де-факто в мире.

Последним трудно формализуемым, но интересным критерием выбора являются “изюминки”, отличающие ее от других подобных систем. Кроме того, важно учитывать открытость разработчиков, скорость реакции на запросы пользователей и наличие демонстрационной версии ГИС на сайте компании.

С этих позиций и рассмотрим перечисленные выше системы. К сожалению, полную информацию об этих ГИС получить не удалось.

“ГеоГраф”. Систему “GeoDraw/ГеоГраф” можно назвать самой популярной ГИС в России. Она разрабатывается с 1992 г. и имеет 2700 инсталляций. По словам руководителя ЦГИ ИГ РАН Николая Казанцева, коллектив разработчиков взял за основу систему IDRISI - задача была реализовать те же функции, что и у этой ГИС, но сделать это лучше. Кроме того, сотрудники института работали с продуктами различных компаний - например, с ARC/INFO с 1990 г., с Intergraph и Microstation - с 1992-го, с MapInfo - с 1993 г. В ЦГИ ИГ РАН хорошо знакомы и с такими геоинформационными системами, как SPANS, IDRISI и WinGIS. Во всех этих продуктах специалисты института разобрались достаточно глубоко. Так, удалось избежать подхода, когда позиция “все это ерунда, вот мы сделаем лучше всех” сочетается с изобретением многочисленных велосипедов. Новоявленными кулибиными там никто становиться не собирался. Задача была совсем другой - изучая готовые продукты, сотрудники ЦГИ ИГ РАН пытались понять, чего этим продуктам не хватает. А не хватало им тогда в основном двух вещей - разумной цены и русского языка. Оба этих пробела продукты ЦГИ ИГ РАН благополучно восполнили.

ГИС “ГеоГраф” поддерживает клиент-серверные приложения, имеет двуязычный русско-английский интерфейс, работает с базами данных через ODBC. По косвенным признакам, выражающимся в том, что без BDE эта ГИС не работает, можно определить, что она создавалась на базе продуктов компании Borland. Копии “ГеоГраф” работают во многих странах Европы и Северной Америки, чем может похвастать далеко не каждая ГИС российского производства. Есть у компании и очень хороший сайт, предоставляющий практически исчерпывающую информацию о ее продуктах. В целом перспективы “ГеоГраф” можно оценить как очень хорошие.

“ИнГЕО”. ГИС “ИнГЕО” уфимской компании “Интегро” (бывшая “Альбея”) - достаточно заметный продукт на рынке российских ГИС общего назначения. Для ее разработки использовался Borland Delphi 3.0 - 5.0; система проектировалась как объектно-ориентированная и имеет около 80 инсталляций, из них 20 - за последний год. Клиент-серверные приложения поддерживаются, Oracle & Spatial - нет, и такая поддержка не планируется. Версии на английском языке тоже нет. В целом сайт хороший, с интересным наполнением, демонстрационную версию системы, документацию и примеры получить можно. ГИС “ИнГЕО” является самой дорогой российской ГИС - максимальная цена продукта составляет $9000. Перспективы “ИнГЕО” оценить трудно, но не исключено, что будущее у нее, в основном благодаря выдающейся активности и энергии сотрудников ЦСИ “Интегро”, есть.

“Панорама”.

Рисунок - Гис “Панорама” насчитывает более 900 инсталляций:

Эта очень хорошая по своим характеристикам система, созданная специалистами топографической службы ВС РФ, имеет более 900 инсталляций в России. Судя по тому, что для ее работы требуется BDE, она также создана на основе вездесущих в России продуктов компании Borland. Когда писалась эта статья, сайт, на котором представлена “Панорама”, к сожалению, не работал. Нельзя не отметить и одну проблему, связанную с демонстрацией данной ГИС на выставках. Стенды “Панорамы” обычно обслуживают военные, которые на вопросы не отвечают, а если и отвечают, что-то понять очень трудно, так как главное для них - не сказать лишнего. Если разработчикам удастся преодолеть закрытость, перспективы системы значительно улучшатся. Правда, вопрос о том, интересует ли разработчиков “Панорамы” мировой рынок, остается открытым.

“Парк”. История создания ГИС “Парк” весьма примечательна. Система была создана в 1991 г. коллективом специалистов из совершенно различных областей деятельности и олицетворяет достаточно распространенный в России “АСУ-подход”, выражающийся в том, что ГИС рассматривается не как электронная карта (подход, характерный для профессиональных географов) и не как база пространственных данных (подход, характерный для ИТ-специалистов), а как некий АСОД (подход, характерный для инженеров-системотехников и нигде, кроме как в России, не встречающийся). Если “ГеоГраф”, к примеру, является продуктом, созданным географами, то “Парк” - результат АСУ-подхода в чистом виде. Историческое видение развития ГИС в этом случае очень хорошо описал начальник отдела “Ланэко” Михаил Белобородов: “ГИС появилась как симбиоз двух классов систем. Первый класс - так называемые АСОДы (автоматизированные системы обработки данных), которые работали на компьютерах СМ и отличались тем, что не имели функций геодезической привязки; это были матрицы в условных координатах. Второй - автоматизированные картографические системы (АКС), предназначенные для помощи картографу в изображении кем-то составленной карты. АКС не выполняли никаких функций преобразования и обработки - они выступали в роли вспомогательного технического средства оформления карт. Современные ГИС появились, опираясь на два этих типа систем”. С момента появления первой версии в 1991 г. было произведено около 600 инсталляций системы. В целом ГИС “Парк” - заметный продукт на рынке российских ГИС. Правда, содержание сайта, на котором она представлена, не позволяет получить ответы на многие технические вопросы, а демоверсия отсутствует, но зато компания активно работает на специализированных выставках, где можно задать все вопросы непосредственно разработчикам. Скорость же реакции ООО “Ланэко” на запросы по электронной почте, к сожалению, оставляет желать лучшего. С другой стороны, у ГИС “Парк” есть своя изюминка - использование экспертных систем для прогнозирования пространственных явлений, что, по идее, способно дать нетривиальные результаты. Очень интересно, насколько перспективен в области ГИС “АСУ-подход советского разлива”, и одним из способов выяснить это является наблюдение за успехами ГИС “Парк”.

CSI-MAP. Петербургская компания “КСИ-технология” представляет интерес в качестве разработчика ГИС, последовательно идущего в ногу с мировыми тенденциями разработки программного обеспечения и, в частности, геоинформационных систем. Похоже, что это единственная в России фирма, разрабатывающая ГИС в среде MS Visual C++ 6.0, предназначенная, по мнению специалистов, для разработки серьезных приложений.

Ряд продуктов “КСИ-технологии” написаны на Java. Компания активно работает в области картографических приложений для Интернета. У ряда ее продуктов имеются англоязычные версии. В целом, “КСИ-технология” - безусловно высокопрофессиональная фирма, развивающаяся в русле общемировых тенденций.

Sinteks ABRIS. ГИС Sinteks ABRIS, первая версия которой появилась в 1993 г., имеет, несмотря на почти 500 инсталляций в России, трудную судьбу. Еще три-четыре года назад компания “Трисофт” проводила активную рекламную кампанию по раскрутке своего детища, а за последний год, по слухам, не было сделано ни одной инсталляции продукта. Примечательно, что “Трисофт” - единственная из компаний в приведенном выше списке имеет домен .com.

Кроме того, похоже, что из всех перечисленных фирм только “Трисофт” всерьез изучала перспективы выхода на мировой рынок, но, как сказал ее директор Сергей Сережников, “мы практически свернули работы по развитию Sinteks ABRIS, так как создание полной линейки продуктов, ориентированных на клиент-серверные архитектуры, сочли для себя невозможным. Ресурсы, необходимые для такой разработки, более чем на порядок превышают те, что нужны для создания настольной ГИС. У нас этих ресурсов не было.

Российский рынок геоинформационных систем в принципе не способен окупить такие вложения, а выход на западный рынок ГИС требует ресурсов еще больших, чем сама разработка”. Сейчас “Трисофт” выполняет заказные проекты на продуктах ESRI, но очень хочется верить, что накопленный технологический опыт вкупе с трезвым видением ситуации принесет свои плоды. Вспомним, что “отрицательный результат - это тоже результат”, и поверим в то, что в один прекрасный день мировое ГИС-сообщество узнает, что такое Sinteks ABRIS.

ObjectLand. Это самый рекламируемый в настоящее время ГИС-продукт и самый любопытный - не в последнюю очередь потому, что написан он на Visual SmallTalk, языке нетривиальном и полностью объектном.

Считается, правда, что SmallTalk является языком для прототипирования и высокое быстродействие с его помощью труднодостижимо, но, по утверждению разработчиков ObjectLand, наиболее критичные места системы написаны на языке Си.

Система появилась в 1993 г. и в настоящее время работает более чем в трехстах организациях России. Версия под DOS была трехъязычной, система для Windows существует пока только в русскоязычном варианте. Как сообщил начальник отдела ГИС компании “Радом-Т” Сергей Гитис, работа над поддержкой Oracle & Spatial уже ведется. Необходимо заметить, что “Радом-Т” имеет очень хороший сайт и, что важно, компания быстро реагирует на запросы пользователей и стремится их полностью удовлетворить. Здесь она ни в чем не уступает лучшим компаниям западного образца. Перспективы ObjectLand многообещающи.



Рисунок - Система ObjectLand:

Система ObjectLand сегодня используют более трехсот организаций. В принципе, объективных причин, мешающих российским ГИС занять достойное место на мировом рынке геоинформационных систем, нет. А вот основных причин, почему этого до сих пор не произошло, по моему мнению, четыре. Первая из них - это несовершенство российского законодательства, ставящего на пути желающих продавать софт на Запад, множество препон. Правда, считать эту причину определяющей нет никаких оснований - существует много примеров успеха российских разработок на мировом рынке, а условия для всех приблизительно одинаковы.

Вторая причина, вплотную примыкающая к первой, - недостаток инвестиций, но эта проблема, как и несовершенство нашего законодательства, не имеет простого решения, и ждать, пока произойдет чудо и деньги на разработку начнут сыпаться как манна небесная, не приходится. Тем не менее пример того, когда именно отсутствие достаточных средств становилось барьером на пути к мировому рынку ГИС, уже есть.

Третья причина - отсутствие продуманной бизнес-стратегии, направленной на выявление и последующее удовлетворение потребностей рынка. Так, например, разработка ГИС общего назначения не является, по моему убеждению, самым эффективным путем, за исключением ситуации, когда система обладает выдающимися характеристиками, поскольку конкурировать на мировом рынке, например, с ArcView GIS - задача явно не из легких. Четвертая причина - зачастую неадекватный и несовременный подход к проектированию программных продуктов. Как выяснилось, ни один из опрошенных мною производителей не использовал пакеты объектно-ориентированного дизайна, к примеру чрезвычайно популярный Rational Rose. Таким образом, современный стандарт на разработку программного обеспечения в объектно-ориентированном стиле, включающий в себя этапы бизнес-анализа, системного анализа, архитектурного проектирования, реализации и тестирования, пока не используется в полном объеме, что отрицательно сказывается на результате.

К сожалению, сегодня статьи о геоинформатике в России многие крупнейшие мировые специализированные издания часто возвращают с комментариями в стиле “ситуация в России нас не интересует”. Тем не менее я верю, что время, когда российские ГИС будут заметны на мировом рынке, не за горами, поскольку наши специалисты мало кому уступают в этой области.

6. Внедрение Геоинформационной Системы (ГИС) в ОАО «Леноблгаз»

Мы живем в век компьютерных технологий, поэтому все, чем мы занимаемся или над чем мы работаем, так или иначе, связано с компьютерами. Очевидно, что такая жизненно-важная отрасль как газораспределение не может существовать без компьютеризации, что значительно облегчает и упрощает не только работу, но и существование всей системы в целом.

Что такое ГИС? Однозначно, краткое определение этому явлению дать достаточно сложно. Географическая информационная система (ГИС) - это возможность нового взгляда на окружающий нас мир. Если обойтись без обобщений и образов, то ГИС - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, также событий, происходящих на территории охвата объектов. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта.

Из этого определения становится понятно, что ГИС это технология компьютерного картирования и анализа объектов. В частности, при применении к газораспределительным сетям, это можно объяснить как нанесение объектов (таких как газопроводы, ГРП (ШРП), ЭХЗ, краны, задвижки на газопроводе и т.д.) существующей системы газоснабжения в электронном виде на электронную карту. Для чего это нужно?

Сейчас информация обо всех существующих газопроводах и сооружений на них, находится на бумажном носителе, что значительно увеличивает время получение данной информации, а при постоянной работе ведет и к физическому старению и последующей невозможности работы с материалами. Так же вся исполнительная документация существует в одном экземпляре в архиве ПТО того района, который эксплуатирует данные объекты, что увеличивает время работы при обращении к данным, содержащимися в паспорте, с нескольких подразделений.

В рамках внедрения ГИС, реализовываются такие важные задачи как инвентаризация, регистрация прав собственности, подготовка топографической основы для нанесения существующей системы газоснабжения. При занесении существующей системы газоснабжения будет произведена полная паспортизация объектов, вплоть до прикреплении фотографического изображения объектов (например линия редуцирования ГРП и т.д.).

Что позволит упростить решение многих задач, таких как гидравлический расчет при проектировании новых сетей и реконструкции существующих, так же для проведения различного рода анализов, оценок и т.д. и т.п. Так же, что нельзя не отметить (из личного опыта), паспортизация системы газоснабжения позволит работникам ПТО минимизировать временные и трудовые затраты для подготовки всевозможных отчетов, количество которых в последнее время значительно увеличилось.

Во внедряемой ГИС, существует отдельный модуль приема и учета аварийных заявок, и что не маловажно, схема локализации возможной аварии. Т.е. при возникновении аварии, диспетчер сразу будет видеть количество отключенных абонентов, и что не маловажно, как это число минимизировать.

Работа по внедрению ГИС в ОАО «Леноблгаз» состоит из нескольких этапов:

- аэрофотосъемка местности, где находятся объекты системы газораспределения;

- векторизация материалов, получение ортофотопланов;

- топографические работы на местности, на существующих объектах системы газораспределения;

- обработка материалов и перенос их в электронный вид;

- паспортизация всех существующих объектов системы газораспределения.

- создание единой базы данных.

В ОАО «Леноблгаз» подложкой в ГИС являются ортофотопланы.

Рисунок - Ортофотоплан:



Ортофотопланы которые в дальнейшем оцифровываются в местной системе координат, и на эту топ.основу слоями наносятся все необходимые объекты: это объекты газораспределительной сети, дороги, здания и строения, теплосети и т.д.

Очень сложный вопрос при реализации данной работы - создание базы данных.

В связи с тем, что работниками ПТО являются люди с большим опытом работы в газовом хозяйстве, но при этом, к сожалению, не очень хорошо знакомыми с современным компьютерными программами в ОАО «Леноблгаз» принято решение по выделению дополнительной штатной единицы в каждом ПТО структурных подразделений, на которые производится отбор молодых специалистов для заполнения и последующей работы с базами данных и последующего их роста в виде специалистов ПТО и газового хозяйства в целом.

Тем самым соблюдается преемственность и передача знаний от опытных сотрудников к молодым специалистам.

Реализация объединения сетей в электронном виде и данных паспортизации, а так же дальнейшего использования баз данных ГИС осуществляется с помощью программного комплекса «СФЕРА».

Хочется так же обратить внимание, что данная система полностью совместима с реализуемой в ОАО «Леноблгаз» программой по оснащению ГРП и систем ЭХЗ системой телеметрии и телемеханики.

7. История создания ГИС в Западной Европе

Ситуация с компьютерным картографированием в Европе имела определенные отличия, которые привели к тому, что Европа в процессе разработки ГИС шла своим путем.

Дело в том, что практически каждая из европейских стран имеет собственное национальное картографическое агентство. Таким образом, около 30 организаций производят в Европе карты масштаба 1:25 ООО и выше в то время как в США таких организаций всего две - гражданская US Geological Survey и военная Defense Mapping Agency. Кроме того, национальные картографические агентства европейских стран имели больше обязанностей и занимались и кадастрами, и земельными информационными системами - т. е. делали ту часть работы, которую в США производили университеты или частные кампании. Некоторые из европейских агентств начали эксперименты с компьютеризированными базами данных кадастра (например, в Швеции и Австрии) очень рано. Довольно успешно осваивали новые технологии Ordnance Survey в Англии, IGN во Франции и национальное картографическое агентство Германии. Были и другие первопроходцы. Увы, бурный расцвет так и не наступил. Одновременно с ESRI и Intergraph были основаны английская Ferranti и швейцарская Contraves (чуть позже к ним примкнули норвежская Koninglike Wappenfabriek и немецкая Messerschmidt-Boelkow-Bluehm). Ferranti предлагала геоинформационную систему для кадастрового картографирования в конце 70-х годов, но вскоре исчезла с рынка. FIo4eMy она прекратила разработки? Все еще нет ответа на этот вопрос.

Многое можно почерпнуть из сборников докладов на ранних ГИС - конференциях. Изыскательские компании, например Wild и Kern (которая позже объединилась с Leica), занялись ГИС под влиянием успешного проекта в Базеле. Компании шли различными путями - одна из них адаптировала американские продукты для европейского рынка, вторая разрабатывала собственный продукт. Siemens, Laser-Scan (недавно отметившая тридцатилетие) и Smallworld - европейские компании, основанные в годы возникновения ГИС и до сих пор функционирующие. Правда, не сразу вспомнишь, какие именно ГИС предложила каждая из них.

Существует мнение, что многие различия между европейской и американской историями ГИС вызваны, во-первых, разницей в системе образования, а во-вторых, тем, что в создание ГИС по разные стороны Атлантики оказались вовлечены люди различных профессий. В Европе (особенно в Германии) это были в основном геодезисты, в США - географы. Программисты играли большую роль на обоих континентах. Кроме того, на развитие ГИС повлиял старый добрый европейский консерватизм.



Заключение

Геоинформационные системы (ГИС) в настоящее время широко применяются во всем мире и России во многих областях знаний и промышленности. Перспективы использования ГИС при проектировании и эксплуатации много ассортиментных малотоннажных химических производств. Для решения большинства задач решаемых в этой области знаний необходимо создание единого информационного пространства, включающего связанные графические (пространственные) и описательные (атрибутивные) компоненты. Атрибутами графических объектов (аппаратов, трубопроводов, цехов и т.п.) могут выступать не только их характеристики, но и их детальные чертежи, схемы и т.п. Широкий круг задач, как для проектировщиков, так и для эксплуатационников требует проведения специальных расчетов, моделирующих: технологические процессы в аппаратах технологических схем; транспорт продуктов и других веществ по трубопроводам; распространение вредных примесей в компонентах окружающей среды (атмосфере, поверхностных природных водоемов и т.п.) района размещения производств. Задачи анализа эффективности эксплуатации производств, планирования развития требуют учета очень многих характеристик окружающей среды, а также знания социально-демографической, промышленной, градостроительной, экономической ситуации района их размещения. Для их решения необходимо использование информационной базы данных, картографическое представление данных и изучение методами геоинформатики пространственно-временных связей явлений, процессов и действий субъектов рынка. Эти задачи также целесообразно решать с использованием подходов ГИС-технологий. Также целесообразно использование ГИС при планировании распределения сельскохозяйственных угодий, проведения ирригационных работ, в лесном хозяйстве, в коммерческих и государственных организациях, где они могут улучшить механизм принятия решений через использование пространственной информации. Возможности пространственного представления и анализа информации дают стратегическое преимущество многим специалистам в отделах планирования, логистики, маркетинга, работы с клиентами, предоставления услуг и т. д. ГИС-технологии хорошо удовлетворяют потребности многих секторов рынка, в том числе и в области инженерных сетей.

Они активно используются уже длительное время, но в первую очередь в системах сбора данных о состоянии сетевых объектов в поле и в приложениях, где рассматривались не только сети сами по себе, но их взаимодействие с окружением, средой. C появлением объектно-реляционных моделей данных в ГИС намечается быстрый прогресс в моделирования динамических сетей и они будут хорошо интегрироваться с корпоративными базами данных. В чуть более дальней перспективе от применения объектно-реляционной модели можно ожидать прогресса в таких наболевших вопросах, как взаимно увязка длинных и коротких транзакций и автоматическая схематизация сетевых моделей. Применение ГИС технологий сможет ускорить процесс обработки информации практически во всех отраслях народного хозяйства, связанных с использованием географических данных. геоинформационный компьютерный картографирования

Размещено на Allbest.ru