20. Системы четвертого поколения

ГИС нового поколения отличает ориентация на пользовательские модели данных с учетом предметной области и особенностей приложений. Их модели данных определяются классами объектов, наборами атрибутов, расширенными возможностями реализации запросов и операций над объектами.

Среди таких ГИС можно выделить:

• SICAD/open фирмы Siemens Nixdorf (Германия);

• Star фирмы Star Informatic (Бельгия);

• GRADIS GIS фирмы Straessie (Швейцария);

• Small World GIS фирмы Smallworld Systems Ltd (Великобритания);

• Spans GIS фирмы Tydac Technologies Inc. (Канада).

Spans GIS – универсальная система обработки и анализа пространственно–координированных данных четвертого поколения. Она поддерживает набор моделей (цифровые представления) пространственных данных (векторная, топологическая и нетопологическая модели, квадродерево, растровая модель, линейные сети, TIN) для ввода данных, анализа, моделирования и представления.

Spans GIS позволяет осуществлять многооконный режим работы, экспорт/импорт данных в формате других ГИС, поддержку цифровых карт, интеграцию растровых и векторных данных.

SICAD/open – системный продукт для рабочих станций ориентирован на работу со стандартными СУБД INFORMIX и ORACLE. Он позволяет обрабатывать геоинформационные данные по распределенной технологии. Система позволяет проводить прямую дигитализацию (оцифровку), предоставляет оверлей с растровой подложкой и различные виды трансформирования, создавать картографические модели в масштабных рядах. К недостаткам SICAD/open относится отсутствие библиотеки стандартных приложений.

Семейство Star представляется наиболее законченной ''пользовательской'' средой с сохранением модульности и эффектом ''прозрачности''.

Помимо основных тематических модулей единая пользовательская среда содержит дополнительные приложения для управления моделями данных, построения цифровых моделей, обработки растровых изображений, выполнения расчетов и проектирования.

Инструментом развития системы является библиотека функций Star с широким набором модулей обработки различных видов информации (полевые и топологические), а также модули для проектирования и создания систем связи между данными различных типов.

Отличительной особенностью системы Small World GIS является синтез объектно–ориентированных моделей данных, объектно–ориентированного программирования и ''многовариантной'' СУБД. Это полностью интегрированная среда, называемая ''географической операционной системой''.

Моделирование пространственно–связанных объектов решается с помощью набора операций построения и анализа топологических связей. Основу классификации и моделирования составляют топологические типы: точечный, линейный, площадной объекты. Преимуществом Small World GIS следует считать полную мультиплатформность. Система работает на всех моделях производителей компьютеров HP, IBM, SUN, DEC, обеспечивается совместимость с основными ОС (MS DOS,WINDOWS, UNIX).

21. Применение концепции ''открытых систем'' в инструментальных пакетах гис

Первые ГИС создавались как ''закрытые'' системы, что было обусловлено:

• отсутствием общих концепций в различных фирмах–производителях;

• различием применяемых форматов и основных решаемых задач;

• различием подходов программирования и организацией интерфейсов;

• стремлением защитить информацию системы от ''чужих'' ГИС.

Такой подход порождал целый ряд трудностей и ограничений, например, при передаче данных из одной ГИС в другую, или при включении в инструментальную систему дополнительных модулей обработки данных. Кроме того, при конвертировании (преобразовании) форматов зачастую нарушаются либо теряются связи и структуры, характерные для геоинформационных данных. При этом конвертированные данные нуждаются в восстановлении этих связей и структур. Это снижает эффективность обмена данными и использования геоинформационных данных в ''негеоинформационных'' приложениях.

Одним из решений этой проблемы следует считать концепцию ''открытых систем'', развиваемую фирмой Microsoft для операционной системы MS Windows. Реализация этой идеи основана на архитектуре OLE (Object Linking and Embedding – связывание и внедрение объектов) и построении компонентной модели объекта COM (Component Object Model). Этот подход часто называют сокращенно OLE/COM.

Архитектура OLE позволяет одним приложениям системы MS Windows использовать другие или ''вставлять'' их для локальных процедур обработки, например, для включения электронной таблицы или обработки рисунка. В понятие объекта OLE попадают все, что имеет машинное представление – документ текстового редактора, электронная таблица, рисунок, видеоклип и т.д. Кроме того, в понятие объекта OLE включены программные элементы и объекты, привязанные к разным процессам и даже разным рабочим станциям компьютерной сети.

Понятие OLE как связывание и внедрение, используемое в базах данных как тип данных, в концепции OLE/COM, имеет более широкое значение. Оно включает в себя унифицированную передачу данных, структурированное хранилище информации и набор интерфейсов, позволяющий использовать конкретное приложение в качестве OLE объекта.

Сущность данного метода заключается в том, что с помощью набора интерфейсов создается система автоматных моделей, в которой одно из приложений, называемых сервером, управляется другим, называемым клиентом (или контроллером). При этом некоторые приложения Windows могут выступать в роли как сервера, так и клиента, например Excel и Project 4.

Такой подход является общим для всех приложений MS Windows безотносительно к их предметной области.

Примером конкретной разработки концепции ''открытых систем'' в направлении развития ГИС может служить работа фирмы Intergraph, реализовавшей проект, известный под названием технологии ''Юпитер'', где поставлены цели создания коммуникабельной среды обмена, обработки и применения геоинформационных данных для решения управленческих, инженерных и других задач.

Совместно с Oracle фирма Intergraph разработала '' OLE для ГИС'' – механизм, отражающий концепцию OGIS (Open Geodata Interoperability Specification) – открытую спецификацию взаимообмена геоданными.

Инструментальный ГИС–продукт GeoMedia для WindowsNT – первый продукт технологии ''Юпитер''. Он представляет собой универсальный геоинформационный ''клиент'', дополняющий продукты MGE и FRAMME, интегрируя данные из многих источников.

Система GeoMedia расширяет возможности MGE и делает ее более ''распределенной'' системой. Сравнение MGE и GeoMedia показывает, что MGE в большей степени рассчитана на конструкторов и проектировщиков ГИС–продуктов, т.е. в первую очередь на создание, во вторую – на использование ГИС–продуктов. Система GeoMedia рассчитана на аналитиков и пользователей Гис–продуктов, синтезирующих новые данные и решения. Это достигается механизмом пересмотра и анализа геоинформационных данных и возможностью принятия решений на основе более широкой интеграции данных.

Система GeoMedia позволяет копировать или вставлять атрибутивные данные из буфера обмена в текстовом формате, обеспечивая более эффективное использование приложений Windows типа Excel, Access, Word, Visio и им подобных. Преобразование графической информации в форму деловой графики для задач управления и бизнеса достигается копированием графики через буфер обмена в формате метафайлов Windows и последующей вставкой ее в документы Excel, Access, Word.

Интерфейс Data Warehouse, используемый в системе GeoMedia, организует связи между данными и при необходимости производит соответствующие проекционные преобразования для геоинформационных данных.

Иначе говоря, GeoMedia делает более ''прозрачной'' ГИС–технологию для пользователя–прикладника, далекого от геоинформатики. Эта прозрачность особенно ценна при интеграции технологий управления офисом. Через стандартный интерфейс пользователя Windows решаются задачи создания бизнес–приложений, требующих пространственно–временную информацию ГИС.

Например, при создании отчета по новой дорожной схеме или сети коммуникаций создается текстовый блок на основе базы атрибутивных данных, по которым составляются графики и диаграммы. По запросам получают справки, таблицы и нормативы. На базе графических данных ГИС получают план с соответствующей нагрузкой и набором спецификаций. Связь пространственно–временных и экономических данных позволяет создать приложение, нацеленное на конкретный бизнес–проект с набором вариантов, отвечающих на вопросы, типа ''что, если…''.