0
0
0

О ПРИНЦИПАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ СОЗДАНИИ ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНЫХ СИСТЕМ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

О ПРИНЦИПАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ  СОЗДАНИИ ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНЫХ СИСТЕМ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

О. Дорожинский, И. Колб, А. Фаргал

Национальный университет "Львовская политехника"

О ПРИНЦИПАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ СОЗДАНИИ ИНФОРМАЦИОННО-СПРАВОЧНИКОВЫХ

СИСТЕМ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ


Для создания компьютерных информационно-справочниковых систем (ИДС) разнообразной тематики для широкого круга потребителей часто основным источником информации являются географические карты. Однако не всегда электронные карты в ИРС составлены качественно и не полно используются их информативные возможности. Исправить это положение можно, используя технологии ГИС, реализующие многие методы и алгоритмы обработки информации, заимствованные из разных отраслей. Геоинформационные технологии имеют мощные средства для формирования карт, моделирования пространственных объектов и явлений, пространственного анализа с применением метрических и семантических (атрибутивных) данных объектов. Кроме того, ГИС имеют значительные возможности в решении задач, связанных с сочетанием записей картографических БД с информацией нетопографического характера, определенной тематикой ИРС.

Современные ИСС создаются и функционируют в следующих разновидностях:

1. Ориентированные на использование в компьютерных сетях (в том числе и Интернет) системы, представленные в стандартных форматах данных, доступ к которым осуществляется по стандартным протоколам.

2. Автономные библиотеки программ, принципиально организованные как СУБД, обеспечивающие доступ к картографической и некартографической информации.

3. ИСС, ядром которых является инструментальная ГИС.

4. ИСС первого типа в подавляющем большинстве реализованы как WEB-страницы. Картографическая информация представляется в растровой форме и поэтому имеет ограниченные возможности выбора объектов с карты мира. Относительную "интерактивность" карт обеспечивают т.н. "активными зонами" вблизи наиболее важных объектов, с помощью которых осуществляется выбор объекта на карте и поиск его характеристик в БД. Таким образом, иллюстративно-описательная информация, содержащаяся на WEB-странице, конструктивно не связана с объектами карты. Поэтому такой тип систем используется для относительно простых в картографическом отношении систем, предназначенных для широкого круга пользователей разного уровня подготовленности.

ИСС второго типа реализуют карту как основной информативный элемент системы. Карты Украины используются как растровые, так и векторные. СУБД обеспечивает разные варианты поиска, выбора, сортировки, отображения данных. Однако часто карты составлены не профессионально, а возможности их редактирования пользователем не предусмотрены.

Третий тип ИРС имеет наиболее значительные возможности для создания, отображения и анализа геоинформации. Мощный инструментарий ГИС позволяет профессионально создавать банки картографических данных, классифицировать геоинформацию, послойно организовывать карты мира с выбором системы условных обозначений, реализовывать разнообразные функции анализа и отображения данных. Средства разработки ГИС-приложений позволяют создать интерфейсы для пользователей любого уровня подотовки, получить доступ к метрическим и семантическим характеристикам объектов, запрограммировать решение специфических для ИРС заданной тематики задач. Недостатки таких систем, как это ни парадоксально, как и преимущества, также определены использованием ГИС-технологий. Пользователь должен обладать собственно базовой инструментальной ГИС, которая требует достаточно значительных материальных затрат и предъявляет высокие требования к аппаратному обеспечению, а работа с ГИС требует определенного уровня подготовки. Поэтому такого рода ИДС чаще всего реализуются в учреждениях и организациях, которые могут приобрести ГИС, выделить для ее функционирования соответствующее аппаратно-техническое обеспечение и профессионально подготовленный персонал.

По какому же пути пойти при создании ИСС для широкого круга потребителей. Как избежать недочетов и сохранить преимущества разнотипных систем? Ответ, вероятно, нужно искать в сочетании различных методов и инструментов их реализации. Из вышесказанного выделим следующие положения:

- основным способом информирования потребителя в ИРС, оперирующих с пространственными данными, является электронная карта в векторной форме;

- для обеспечения качественного использования связей "выбор объекта карты - отображение его характеристик - решение пространственной задачи" необходимо использовать геоинформационные технологии;

- пользовательский интерфейс должен максимально "отгородить" его от выполнения операций, требующих специальных знаний и подготовки;

- ИДС следует формировать в виде программного модуля с использованием визуальных методов программирования, средств разработки ГИС-приложений, применяя для хранения данных обменные форматы.

- По нашему мнению, ИДС должна содержать три основных блока: блок электронного картографирования, блок анализа и моделирования пространственных данных, блок отображения некартографической информации.

Блок электронного картографирования должен обеспечить создание картографической основы, формирование системы условных обозначений, ввод и редактирование картографических БД, управление отражением электронной карты. Понятно, что для ИСС общего назначения, оперирующих с дремномасштабными картами, не требуется создавать математически точные карты Европы. Поэтому порой достаточно использования картографических возможностей демонстрационных версий настольных ГИС.

Блок анализа и моделирования пространственных данных по метрике и атрибутике объекта позволяет решать широкий круг задач, определяемых тематикой ИРС. Так, скажем, если условный знак города имеет на карте точечную локализацию, то его положение (метрика) описывается парой координат ХV, а возможными семантическими атрибутами являются название, количество жителей, административное значение и т.д. Этих данных достаточно для решения таких задач, как нахождение расстояний между городом и другими объектами, нахождение ближайшего соседнего объекта, построение буферной зоны и т.п. Для решения более сложных задач, связанных с использованием топологических структур, необходимо формировать специальные базы данных. Результаты решения задач могут быть отмечены на карте, выведены в виде числовых характеристик, графиков, списков. Иногда тематикой ИРС предусмотрено выполнение задач, для решения которых недостаточно стандартных функций ГИС – тогда они программируются "вручную" на языках программирования высокого уровня.

Блок отображения некартографической информации служит для работы с БД, изображениями, текстами, которые могут отображаться в связи с запросами об объектах электронной карты или без этой связи. Один из способов организации такого рода связей заключается в хранении названия ресурса, который содержит нетографическую информацию (файл, запись БД, буфер обмена и т.п.) в качестве атрибута картографического объекта. Отражение нетопографической информации происходит стандартными методами операционной системы.

Итак, архитектура ИРС предлагается следующему виду (рис.1).

Графический интерфейс объединяет блок электронной картографии и блок отображения некартографической информации. Эти блоки имеют связь для выбора информации по запросам пользователя и пересылки запросов и данных в блок анализа и моделирования. Блок электронной картографии работает с использованием библиотеки функций ГИС-ядра. С помощью стандартных методов OS WINDOWS обеспечивается возможность обмена данными через компьютерные сети.

Вышеприведенные принципы были положены в основу при создании экспериментальной туристической ГИС Иордании. Программный модуль составлен на языке Delphi с использованием компонентов средства разработки ГИС-приложений для инструментальной ГИС Панорама. Электронная карта масштаба 1:1 000 000 является основным средством информирования пользователя. Она включает слои, отражающие государственные и административные границы, гидрографию, дорожную сеть, населенные пункты, объекты туризма. Фоном карты может быть слой административного разделения или слой рельефа местности (рис.2).

Рис 2. Рабочее окно туристической ГИС Иордании


Главное окно системы позволяет получить доступ к следующим разделам:

- КАРТА (выбор векторных карт в формате ГИС Панорама, выбор послойного состава изображения, масштабирование, печать, выбор объектов единицы или в группе по определенным признакам, визуализация информации об объектах и ​​т.п.);

- ИОРДАНИЯ ИЗ КОСМОСА (в виде WEB-страницы, содержащей спутниковые изображения);

- ИСТОРИЯ ИОРДАНИИ (в виде WEB-страницы);

- СОВРЕМЕННАЯ ИОРДАНИЯ (информация о политической, социальной, экономической структуре и природе страны, режиме работы государственных и коммерческих учреждений, обычаях);

- СПРАВКИ (базы данных о почтовых адресах государственных учреждений, посольства, телефонный справочник, транспортная система);

- ОБ ИДС (технология работы в системе).

В случае необходимости пользователь ИРС может самостоятельно вносить изменения на карту и в базы данных.

Таким образом, нами сформированы основные принципы использования геоинформационных технологий при создании информационно-справочников систем общего назначения, которые могут быть использованы в образовательных и хозяйственных целях, в частности для планирования туристических мероприятий как специалистами в этой области, так и индивидуальными пользователями.