5. Полнофункциональные гис

5.1. Общие сведения

В настоящее время на российском рынке функционируют около двадцати ГИС, которые можно отнести к разряду полнофункциональных. Среди них – системы западного производства (MapInfo Professional, WinGIS, ArcGIS ArcEditor, ArcGIS ArcInfo, ArcGIS ArcView, ArcView GIS, Autodesk Map, GeoMedia Professional, MicroStation/J, Manifold System Professional), отечественные разработки (GeoGraph, ГрафИН, «Горизонт», «Ингео», ПАРК, GeoLink, GK 32, Zulu, WinPlan) [2, 3, 7].

Следует выделить несколько свойств, характерных в большей или меньшей степени практически для всех полнофункциональных ГИС.

Все системы работают на платформе Windows. Только некоторые из них имеют версии, работающие под управлением других операционных систем («Горизонт» – MS DOS, Unix, MC BC, Free BSD, Solaris, ИНТРОС; ПАРК – МS DOS; ArcGIS и ArcInfo-Solaris, Digital Unix, AIX и др.; ArcView GIS – Unix).

Все системы поддерживают обмен пространственной информацией (экспорт и импорт) со многими ГИС и САПР через основные обменные форматы: SHP, E00, GEN (ESRI), VEC (IDRISI), MIF (Maplnfo Corp/), DWG, DXF (Autodesk), WMF (Microsoft), DGN (Bentley). Только некоторые, в основном отечественные, системы поддерживают российские обменные форматы – F1M (Роскартография), SXF (Военно-топографическая служба).

Часть систем обеспечивает работу с растровой информацией, поддерживая при этом основные форматы (TIFF, IPEG, GIF, BMP, WMF, PCX). Некоторые системы поддерживают несколько десятков растровых форматов, например, их перечень для системы Autodesk Map выглядит следующим образом: BMP, CALSI, FLIC, G3, G4, CIF, GeoSPOT, GeoTIFF, IG4, IGS, JFIF, JPEG, PCX, PICT, PNG, PSD, PhotoCD, RLCI, RLC1, RLC2, TARGA, TIFF, ECW и MrSID. В этом списке следует обратить внимание на GeoSPOT, GeoTIFF и MrSID. Первые два формата позволяют передавать информацию о привязке растра к реальным географическим координатам, а последний обладает уникальными возможностями сжатия информации.

Ниже дано краткое описание полнофункциональных ГИС.

1. GeoGraph.

GeoGraph является одним из программных продуктов ГИС, разработанных Центром геоинформационных исследований Института географии РАН. Он предназначен для конечных пользователей ГИС и дает возможность создавать электронные тематические атласы и композиции карт на основе слоев цифровых карт и связанных с ними таблиц атрибутивных данных. В GeoGraph удачно сочетаются средства управления картографическими композициями и анализа графических и атрибутивных данных.

2. GeoLink.

Программа разработана АОЗТ «СП "Геолинк"» в 1996 г. С начала 2001 г. поставляется версия 2.10. Всего с начала поставки выполнено более 500 инсталляций.

GeoLink 2.0 представляет собой полнофункциональную систему, включающую инструментальные средства, дающие пользователю возможность создавать собственные приложения, работающие в среде GeoLink. Она предназначена для работы под управлением операционных систем Windows 95, Windows 98, Windows NT.

Система позволяет решать гидрогеологические, справочно-информационные, картографические, статистические задачи, задачи экологического мониторинга, моделирования поверхностей и многие другие.

Программа проста в использовании и ориентирована на пользователей, имеющих лишь небольшой опыт работы с компьютером. Она снабжена подробной справочной системой и нетребовательна к ресурсам компьютера.

Система GeoLink 2.0 обеспечивает:

• создание и ведение картографических баз данных;

• построение произвольных планшетов с использованием различных систем координат и проекций, включая:

• построение стандартного номенклатурного разбиения топографических карт в диапазоне масштабов 1:5 000 – 1:1 000 000 на территории России;

• трансформацию любых координат проекций в географические, и наоборот;

• возможность работы с географическими и прямоугольными координатами.

3. MapInfo Professional.

Программа разработана фирмой MapInfo Corp. (США). Система входит в число самых распространенных в России. Пакет MapInfo специально спроектирован для обработки и анализа информации, имеющей адресную или пространственную привязку. Наличие большого числа утилит существенно расширяет функциональные возможности системы.

В MapInfo Professional реализованы следующие возможности.

1. Связь с удаленными базами данных, например, Oracle 8.0.

2. Поддержка работы с базой данных, в которой пространственные данные могут храниться наравне с обычными данными.

3. Совместимость с Windows 95, Windows 98, Windows 2000 и Windows NT 4.0.

4. Интеграция карт MapInfo в приложения Windows (Excel, Access, Word).

5. Усовершенствованный интерфейс, включающий:

• отображение расстояния при рисовании объектов;

• отображение координат в градусах, минутах, секундах;

• сохранение настроек печати, например, ориентации бумажного листа, в рабочем наборе;

• кнопку отмена выбора;

• вычисления длин и площадей на плоскости и с учетом сфероидичности Земли.

6. Построение буферных зон вокруг любого объекта или группы объектов (точек, линий, полилиний, полигонов).

7. Двадцать семь картографических проекций. В каждой версии добавляются новые проекции. В MapInfo Professional 5.5 это поликоническая проекция, распространенная в Бразилии и Индии. В MapInfo Professional 6.5 – азимутальная равноплощадная Ламберта (эта проекция теперь поддерживает все начальные широты), проекция Кассини – Солднера, эллипсоидальная версия проекции Кассини – Солднера.

8. Создание тематических карт: методами картограмм, картодиаграмм, значков, точечным методом, методами изолиний, отмывки рельефа и др. При создании карт методом картограмм могут быть выбраны различные способы шкалирования: равных интервалов, равного количества точек, естественных групп, минимума, по квантилям. Настройка шкал может быть выполнена вручную. При создании карт методом картодиаграмм и локализованных диаграмм могут быть использованы данные из нескольких таблиц.

9. Анимационный слой, обеспечивающий быструю перерисовку при частых изменениях на слое (эта функция полезна для систем слежения за движущимися объектами).

10. Функции редактирования карт: изменение формы объектов, совмещение при редактировании, перемещение, выбор нескольких узлов для удаления, копирование объектов, создание полилинии из области, создание области из полилинии, сглаживание, возвращение таблицы в исходное состояние, удаление только объектов карты.

4. Zulu.

Программа разработана компанией «ПОЛИТЕРМ» в 1991 г. С 2003 г. поставляется версия с номером 5.0. Число инсталляций системы более 200.

Система является полностью отечественной разработкой, постоянно обновляющейся с учетом пожеланий пользователей. Она имеет высокую скорость работы с большим объемом информации, интуитивно понятный интерфейс, максимально приближенный к продуктам семейства MS Office, встроенную поддержку топологии, необходимую для моделирования инженерных сетей; наличие типизации графических объектов с возможностью различного представления их на карте (плане) в зависимости от их состояния (текущего режима).

В системе реализованы большой набор векторных оверлейных операций, построение буферных зон, создание контурных объектов по сети. Система обеспечивает возможность работы с произвольным числом растровых изображений форматов PCX, BMP, TIFF, JPEG, при этом число растров не ограничивается объемом оперативной памяти ПК. Реализованы корректировка растров (обрезка, выравнивание и т. д.); возможность ввода модели инженерной сети по картам и планам, а также растровой подложке; автоматическое кодирование топологии инженерных сетей на этапе ввода (полностью исключена необходимость дополнительного занесения информации о топологии); возможность организации связей между различными картами по принципу гиперссылок; открытость системы по данным на уровне обменных форматов, прямой доступ к данным через программный интерфейс.

Имеется и открытость системы на функциональном уровне, и возможность модулей расширения в любых средах разработки для Win32 (MS Visual Basic, MS Visual C++, Borland Delphi, Borland C++Builder).

5. «ИнГео».

Программа разработана ЦСИ «Интегро» (г. Уфа). Первая версия программы была внедрена в 1998 г. С января 2002 г. поставляется версия с номером 4.2. За эти годы было выполнено более 450 инсталляций.

Программа создавалась как инструментальная многоцелевая ГИС для решения муниципальных задач на крупномасштабных топографических планах. Открытость системы по данным на уровне обменных форматов обеспечивает:

• единое растрово-векторное поле произвольных размеров с возможностью размещения нескольких «прозрачных» растров друг над другом с цветной подсветкой; представление в одном слое объектов любого геометрического типа (точечных, линейных, полигональных);

• конструирование условных знаков любой сложности (заливки, окантовки, символы, вывод значений полей семантических таблиц, а также их комбинаций); автоматическую установку топологических связей между объектами согласно описанию концептуальных топологических отношений между векторными слоями;

• поддержку всех видов топоотношений – объектных, межобъектных, межслойных, топосетей, концептуальных;

• автоматическую поддержку топологической целостности карты при редактировании; тематическое картографирование и бизнес-графику; формирование единой распределенной базы данных несколькими организациями; публикацию карт в сети Интернет с запросом семантической информации по выбранному объекту;

• интеграцию с комплексной кадастровой системой учета территориальных ресурсов в городе (земельные участки, здания, помещения, сооружения, акции, паи и др.). Система имеет развитую систему санкционированного доступа.

6. ПАРК.

Программа разработана фирмой «Ланэко» в 1992 г. С июня 2000 г. поставляется версия с номером 6.01. Число инсталляций с начала поставки – более 800.

Система является полнофункциональной ГИС, обеспечивающей: интеграцию растровых и векторных представлений; преобразование формы представления данных; аналитические, информационно-справочные и измерительные функции; построение производных карт; фильтрацию данных; анализ поверхностей; многомерное районирование; исследование зависимостей; кластеризацию и классификацию; распознавание и картографирование ситуаций; автоматическое формирование легенд карт и расстановку условных знаков; компоновку и печать выходных документов.

7. ArcGIS Arclnfo.

Программа разработана фирмой ESRI, Inc. (США) и является представителем новой серии продуктов ArcGIS. Первая версия ArcGIS ArcInfo была внедрена в 2001 г. сразу с номером 8.0. Номер версии, поставки которой начались в 2003 г., – 8.3.

ArcGIS ArcInfo является полнофункциональной ГИС и состоит из двух независимо устанавливаемых программных пакетов – ArcInfo Workstation и ArcInfo Desktop. ArcInfo Desktop, в свою очередь, состоит из трех базовых модулей: ArcMap – отображение, редактирование и анализ данных, создание карт; ArcCatalog – доступ к данным и управление ими; ArcToolbox – инструменты расширенного пространственного анализа, управления проекциями и конвертации данных. Система может расширяться за счет подключения дополнительных модулей расширения как для ARCInfo Workstation, так и для Arcinfo Desktop. Дополнительные модули ArcInfo Workstation: ARC COGO осуществляет поддержку координатной геометрии (набор средств функций для работы с геодезическими данными), ее интеграцию с ARC/INFO; ARC GRID добавляет возможности растрового моделирования в модель данных ARC/INFO и превращает ее в интегрированную векторно-растровую ГИС.

8. ArcGIS ArcView.

Программа разработана фирмой ESRI, Inc. (США). Это еще один представитель семейства ArcGIS. Первая версия этого продукта была внедрена в эксплуатацию в 2001 г., версия 8.3 – в 2003 г.

ArcView – мощное средство для управления, отображения и анализа пространственной информации. Может использоваться как самостоятельный настольный ГИС-пакет, а также как клиентское приложение в системе ArcGIS.

ArcView состоит из трех базовых модулей: ArcMap – отображение, редактирование и анализ данных, создание карт; ArcCatalog – доступ к данным и управление ими; ArcToolbox – инструменты управления проекциями и конвертации данных.

Все продукты ArcGIS могут использовать дополнительные модули для решения специализированных задач пространственного анализа:

• ArcGIS Spatial Analyst – программный модуль для работы с растровыми поверхностями. Позволяет анализировать характеристики поверхности, а также интерполировать пространственно распределенные данные для визуализации и анализа процессов;

• ArcGIS 3D Analyst – программа для создания, визуализации и анализа трехмерных объектов и поверхностей.

9. GeoMedia/GeoMedia Professional.

Программа разработана фирмой Intergraph Corp. (США) в 1997 г.

С 2003 г. поставляется версия 5.1.

GeoMedia Professional – универсальный ГИС-клиент, позволяющий напрямую (без конвертации) подключаться и работать с геоинформационными БД большинства индустриальных форматов, эффективно интегрируя геоданные в единую информационную систему.

GeoMedia представляет единый механизм ввода запросов, анализа, отображения данных из разнородных источников. Система позволяет бесшовно интегрировать геоданные, созданные в различных системах, в единую распределенную геоинформационную БД. Предоставляет доступ к удаленным данным. Возможны адаптация и программирование собственных приложений. Архитектура GeoMedia – прототип концепции открытой ГИС (Open GIS Cosortium) и первый продукт, полностью соответствующий этим спецификациям.

10. MicroStation/J.

Программа разработана фирмой Bentley Systems, Inc. (США).

Версия 8.1 поставляется с сентября 2003 г.

MicroStation/J позволяет создавать комплексные масштабируемые системы автоматизированного проектирования и управления создаваемыми данными (CAD/CAM/TDM/EDMS/PDM), комплексные ГИС-CAD-технологии, инструментальные средства, программное обеспечение в отрасли, традиционно называемое АЭС (архитектура, инженерное дело и строительство), ПО для проектирования промышленных предприятий и технологических установок, ПО для гражданского проектирования, ПО для создания комплексных систем управления проектно-инженерными данными, включая публикацию этих данных в среде Интернет/Интернет и доступ к информации со стороны «тонких» клиентов.

11. Ибис-Лесхоз.

Программа разработана Научно-техническим центром «Ибис» (Россия) в 2001 г. и предназначена для учета лесного фонда, лесохозяйственных мероприятий, автоматизации документооборота, ведения повыдельной базы данных.

Это легко масштабируемая система с полностью открытыми интерфейсами и программным кодом. Она представляет собой комплексное решение в области лесного хозяйства, интегрирующее решение задач учета лесного фонда, документооборота, отвода лесосек, ГИС-технологии.

12. CAD-CREDO – проектирование автомобильной дороги.

Программа разработана НПК «Кредо-Диалог» (Белоруссия) в 1989 г., предназначена для комплексного решения основных задач проектирования нового строительства и реконструкции автомобильных дорог II–V технических категорий.

В программе реализованы оригинальные алгоритмы, методы и математические модели, позволяющие оптимизировать проектные решения геометрического, технико-экономического и экологического разделов проекта, а также комплексный подход, позволяющий организовать непрерывную технологическую линию изысканий и многовариантного проектирования. Она проста в освоении и эксплуатации, обеспечивает свободный доступ к нормативной базе.