Геоинформационные системы (ГИС)

Возрастающие требования к эффективности управления инфраструктурой территорий, финансовой и хозяйственной деятельностью предприятий, инженерными сетями и коммуникациями предполагают непрерывное совершенствование систем информационного обеспечения.

hp_virtual_cloud

Предпосылкой к этому является возросший уровень вычислительной техники и информационных технологий. Мы считаем, что новое качество систем управления может быть достигнуто за счет внедрения средств мониторинга, способных обеспечить мгновенное реагирование на изменение ситуации. Новые системы смогут не только предупреждать о возможных последствиях, но и давать рекомендации по преодолению кризиса и нормализации обстановки. Практика показывает: только информационные системы, в которых используется грамотно построенная географическая информационная система (ГИС), призванная предоставлять достоверную информацию о пространственном положении объектов и их состоянии, способны эффективно справиться с поставленной задачей.

Конечная цель ГИС — информационное обеспечение пространственными данными междисциплинарных групп и координация работ при формировании адекватных решений в условиях быстро меняющейся обстановки и дефицита времени. Наши ГИС-решения дают крупным организациям возможность легко интегрировать, анализировать и распространять огромные объемы пространственной и описательной информации в масштабе всего предприятия. Специализируемся мы на создании корпоративных и муниципальных ГИС, ГИС предприятия, ГИС управления рисками и промышленной безопасностью производства, кадастров (земельного, городского), автоматизации полевых и камеральных топографо-геодезических работ. Но все же главное направление в рамках деятельности компании — это комплексная автоматизация проектных институтов и промышленных предприятий.

banner2

ГИС-решения CSoft — это взаимосвязанные технологии сбора, обработки, хранения и использования пространственных данных на основе использования новейших программных и аппаратных средств. В каждом конкретном случае мы стремимся найти разумное сочетание технологий коллективной работы в сетях intranet/internet и ЛВС, оптимальным образом выстроить технологическую линейку и подобрать соответствующие программные продукты. Внедрение ГИС требует от предприятия значительных усилий, поэтому мы предлагаем гибкие схемы поэтапного внедрения, которые обеспечивают разумное и плавное расходование выделенных средств и наибольшую рентабельность проекта в целом.

Сбор данных

Для первичного сбора данных в полевых условиях мы предлагаем Autodesk Survey/rgs ПК «Румб» — простые в освоении и удобные в работе программы, обеспечивающие импорт данных с электронных накопителей геодезических приборов и решение различных геодезических задач, начиная от расчета государственных геодезических сетей и заканчивая обработкой результатов топографических съемок и подготовкой данных для выноса проектов в натуру. Все вычисления сопровождаются выводом результатов расчета (в виде графического изображения) на экран монитора. Предоставляется возможность их экспорта в различные графические приложения или инструментальные ГИС для последующего редактирования и формирования массивов цифровых пространственных данных или составления карты и ее печати.

Csoft

Для сбора и актуализации данных ГИС или использования ее данных непосредственно в поле мы предлагаем мобильные системы. Создание цифровых пространственных данных с использованием таких систем (программы Autodesk Onsite/Autodesk MapGuide и gps, интегрированные с Pocket PC) существенно отличается от традиционной технологии полевых съемок. Системы позволяют значительно упростить процесс ориентировки и навигации на местности, контролировать точность съемки объектов непосредственно во время выполнения работы — с помощью функции отображения на экране текущего местоположения GPS и фоновой карты (векторной или растровой), обмениваться данными в режимах on-line или off-line. Это особенно важно при сборе данных для ГИС инженерной инфраструктуры, когда объекты не всегда легко идентифицировать. Непосредственная работа с форматами данных Autodesk позволяет сэкономить время на процедурах экспорта/импорта. Кроме того, для создания ГИС-данных не требуется приобретать дополнительные программные средства. Небольшие габариты карманных компьютеров под управлением Windows ce обеспечивают большие преимущества при съемке различных наземных объектов, а возможность использования GPS значительно расширяет спектр применения таких систем.

Для сканирования бумажных картографических материалов и последующей векторизации их растровых изображений предлагаются программно-аппаратные комплексы, в состав которых включены современные высокоточные широкоформатные сканеры, а также программы серии Raster Arts. Программы этой серии позволяют восстановить, а иногда и улучшить изобразительные свойства оригинала, уменьшить величину геометрических искажений растра, масштабировать изображение в соответствии с картографической проекцией карты, сшить отдельные растры и получить карту заданной территории. При векторизации объекты карты распознаются и преобразуются в векторные форматы наиболее популярных в России инструментальных ГИС. В зависимости от качества и характера изображения преобразование может производиться в режимах трассировки или автоматической векторизации. В соответствии с технологической схемой производства и оснащенностью рабочих мест программные модули могут поставляться как расширения для программ семейства AutoCAD или как самостоятельные программные модули.

Обработка данных

RTEmagicC_Metrics.png

Полученные массивы цифровых пространственных данных можно использовать в качестве цифровой основы для составления издательских оригиналов карт и планов, построения цифровых моделей местности и рельефа для целей проектирования, публикации в сетях intranet/internet, наполнения/обновления хранилищ пространственных различных ГИС-проектов. Но прежде их следует обработать. Как правило, средствами инструментальных ГИС или другого специализированного ПО эти данные преобразуются в соответствии с моделью хранения данных, обусловленной требованиями к решению той или иной задачи.
В принципе, в наших решениях могут использоваться любые инструментальные ГИС, обеспечивающие ввод и редактирование пространственных данных (вектор/растр); чтение форматов традиционных ГИС и хранение результатов в едином хранилище с поддержкой объектной модели хранения; расширение базовой функциональности за счет приложений, создаваемых на стандартных языках программирования; гарантированное обновление версий с обязательной локализацией.

Для целей картографирования, изысканий и проектирования в области землеустройства и землепользования, инженерных сооружений и коммуникаций, геологического и гидрологического анализа, градостроительного кадастра в линейке программных продуктов используются ГИС, которые обладают мощным графическим редактором с возможностью топологического анализа данных и развитым инструментарием проектирования Autodesk Map.

В ГИС-проектах, ориентированных на мониторинг и управление, наибольший эффект обеспечивают инструментальные ГИС, основанные на технологии прямой работы с едиными хранилищами пространственных и описательных данных, использующими объектную модель данных CS MapDrive. В отличие от большинства известных инструментальных ГИС, такие системы не ориентированы на работу с каким-то конкретным файловым форматом хранения данных. Мы используем понятие «соединение», то есть каналы, по которым информация попадает в общее, доступное для многих пользователей хранилище. По сути такой тип ГИС представляет собой своеобразную «воронку», которая дает возможность использовать данные, накопленные в форматах наиболее распространенных «файловых» инструментальных ГИС, и разместить их в хранилищах, организованных на основе СУБД. Пользователь может выбрать формат данных, которые предстоит интегрировать в общее хранилище.

И та, и другая группа ГИС может использоваться как средство подготовки и конвертации данных в рамках «настольной ГИС», но наиболее эффективны они при использовании в комплексе с системами публикации данных в сетях intranet/internet.

Хранение данных

Для создания хранилищ данных можно использовать неспециализированные СУБД, где доступен только реляционный подход к хранению данных, но более эффективным является создание единых хранилищ для всех видов данных — на основе СУБД, использующих объектный подход к хранению пространственных данных по принципу «один объект — одна запись». Единое хранилище, созданное на основе СУБД Oracle, обладает способностью к репликациям, то есть копированию данных из многих малых хранилищ в одно централизованное для целей глобального анализа. При этом вся техника поиска дубликатов записей, решения вопроса о дополнении, замене или удалении записей реализуется на основе встроенных механизмов самой СУБД. Помимо большего быстродействия при работе с огромными массивами пространственных данных, есть и другое преимущество: пространственный анализ может выполняться не инструментальной ГИС, а самой СУБД, что оптимально с точки зрения распределения ресурсов.

Использование данных

soft

Повышение эффективности внедрения ГИС связано с разработкой приложений, которые обеспечивают удобство и простоту просмотра и совместного анализа данных в сетях intranet/internet. Для этого используют системы публикации пространственных данных — многомодульные программные комплексы. Это только одно из требований, обеспечивающих получение максимальной отдачи от средств, вложенных организацией в ГИС. Другой важный момент состоит в возможности предоставления пользователям необходимой информации в требуемых форматах. Используемый нами программный продукт Autodesk MapGuide создан специально для применения в автоматизированных системах управления высокого уровня, основанных на технологиях работы с распределенными данными в intranet/internet.

Простота создания распределенных ГИС-проектов, широкие возможности оптимизации работы, интеграция с программным обеспечением, родственным AutoCAD, а также с мировыми ГИС и СУБД делают его незаменимым при создании сквозных ГИС/САПР-технологий. Autodesk MapGuide не только обеспечивает интеграцию в уже существующие информационные системы предприятия, города, области, страны — с его помощью можно в интерактивном режиме работать с любыми удаленными пространственными данными.

Прямой доступ к единому хранилищу данных на основе oracle8i/9i из его приложений обеспечивает штатный провайдер данных. Нами разработаны и успешно применяются провайдеры данных, которые также обеспечивают прямой многопользовательский доступ на уровне объекта из клиентских приложений в хранилища данных, создаваемые на основе всего спектра СУБД: от ms Access до ms sql Server и Oracle. В соответствии с этим мы можем строить ГИС-проекты, базирующиеся на любой СУБД. По мере увеличения объема данных и/или числа пользователей вы можете перенести содержимое хранилища (без изменения структуры данных) из СУБД Access на платформу sql server, а далее через Oracle Standart в Oracle Enterprise. При этом нет необходимости перекомпилировать ранее созданные клиентские приложения. Это позволяет развивать ГИС-проект плавно и неторопливо — в соответствии с запросами и финансовыми возможностями.

Особенностью наших решений является обеспечение постоянного обновления информационных массивов, приведения их в соответствие с реальностью и расширения возможностей получения актуальных данных о состоянии различных объектов. Это достигается благодаря глубокой интеграции ГИС предприятия с информационными потоками АСУ различных инженерных систем, характеризующими состояние технологических процессов, что исключает необоснованное дублирование элементов системы и повышает надежность ее функционирования.

Система предоставляет эффективные и в то же время простые в использовании средства обновления картографической и семантической информации. Это экономит средства, направляемые на сбор и обновление данных.

Клиентские ГИС-приложения

UDI_layer

Чтобы обеспечить актуальность содержимого хранилища и рентабельность всего проекта, ввод и редактирование описательных данных необходимо осуществлять непосредственно на территории организаций, эксплуатирующих коммуникации и сооружения, и с участием персонала этих организаций. Для каждой из них разрабатываются свои специализированные приложения. В качестве основы используется один и тот же набор слоев (данных), а интерфейс предусматривает использование структуры и иерархии данных конкретной организации. Например, приложения позволяют персоналу предприятия редактировать только атрибуты обслуживаемого вида коммуникаций, но для удобства ориентирования видны все слои. Предоставлена возможность адресной навигации даже при наличии у пользователя неполной или неточной информации. Класс таких приложений успешно применяется в многопользовательском режиме — как на этапе первичного ввода данных, так и на этапе эксплуатации ГИС.

Другой набор приложений предназначен для администраторов. Его главный принцип — все операции должны производиться одним нажатием кнопки. Приложение содержит все возможности адресной навигации, но дополненные простыми и удобными средствами пространственного анализа, расчета длин и площадей выбранных объектов, формирования печатных форм, возможностью мониторинга обстановки и координации действий различных служб. С решением этих задач связан еще один класс приложений — они позволяют найти оптимальный путь между заданными точками маршрута с учетом весовых коэффициентов (можно принимать во внимание и интенсивность движения, и состояние дорожного покрытия).

Другой класс приложений связан с расчетами и моделированием различных процессов, специфицируемых для конкретной отрасли. К примеру, модуль поверочного гидравлического расчета газовых сетей — по потокам газа в участках системы распределительных газопроводов с расчетом узловых давлений. Другое приложение решает задачу эффективного ввода данных по кабельным сетям, вычисление емкостных токов и обеспечивает дистанционный контроль функционирования оборудования трансформаторных подстанций. Известны и такие приложения, которые оценивают последствия сильных землетрясений и диспетчеризацию перевозок опасных грузов с использованием Internet.

Применение и адаптация нашего решения для целей проектирования позволяет объединить различные СУБД, САПР, ГИС и расчетные модули в единую систему — непрерывный технологический процесс. Получаемая при этом система обеспечивает достаточно комфортное управление процессом проектирования и позволяет специалистам общаться на понятном им и лаконичном языке чертежей, карт и планов, не покидая своего рабочего места.

Рассматриваемые технологии пока не обходятся без использования печатной графической документации. Мы предлагаем устройства печати двух классов: монохромные и цветные. Их характеристики отвечают самым высоким требованиям к точности и качеству печати, а управление этими устройствами возможно через сети intranet/internet. Они с успехом применяются во многих аэрогеодезических предприятиях для печати топографических карт и планов, а также ортофотопланов и фотокарт.