Тема 5.Програмне забезпечення для графічного моделювання водогосподарських систем

Геоінформаці́йна систе́ма — сучасна комп'ютерна технологія, що дозволяє поєднати модельне зображення території (електронне відображення карт, схем, космо-, аерозображень земної поверхні) з інформацією табличного типу (різноманітні статистичні дані, списки, економічні показники тощо). Також, під геоінформаційною системою розуміють систему управління просторовими даними та асоційованими з ними атрибутами. Конкретніше, це комп'ютерна система, що забезпечує можливість використання, збереження, редагування, аналізу та відображення географічних даних.

Геоінформаційні технології, ГІС-технології — технологічна основа створення географічних інформаційних систем, що дозволяють реалізувати їхні функціональні можливості.

Інформаційно-обчислювальна система, призначена для фіксації, збереження, модифікації, керування, аналізу і відображення усіх форм географічної інформації. ГІС використовується багатьма дослідниками в галузі вивчення проблем навколишнього середовища, для визначення різних показників на географічній сітці.

Особливості

візуалізація інформації у вигляді електронних карт.

автоматична зміна зображеного образу об'єкта в залежності від зміни його характеристик.

зміна масштабу та деталізація картографічної інформації.

Застосування ГІС є ефективним в різноманітних предметних областях, де важливі знання про взаємне розташування та форму об'єктів у просторі (екологія, сільське господарство, управління природними ресурсами, земельні та майнові кадастри, комунікації, містобудування та ландшафтне проектування).

Геоінформацíйні технолóгії — ГІС-технології - технологічна основа створення географічних інформаційних систем, що дозволяють реалізувати їхні функціональні можливості.

Сучасні тенденції інформатизації в багатьох сферах суспільної діяльності не обминули і сферу управління охороною природного середовища і екологічної політики. Складовою інформаційного середовища, яке забезпечуватиме обгрунтоване прийняття рішень в цих галузях є географічна інформація. Геоінформаційні технології (ГІТ), що мають справу з географічно координованою інформацією надають широкі можливості аналізу цієї інформації та представлення її у зручному для користувача вигляді: карт, серій карт, атласів, графіків, діаграм, профілів тощо. На основі ГІТ зручно створювати і використовувати бази даних екологічної тематики з метою забезпечення діяльності в сферах економіки природокористування, екологічного менеджменту, вирішувати широке коло задач, пов’язаних з оцінкою екологічної ситуації та планування природоохоронних заходів [3].

Геоінформаційне картографування надає можливість оперативного укладання, редагування та виводу до користувача тематичних карт. Подальша робота передбачає доповнення існуючої бази даних показниками за останні роки, що дозволить прослідкувати динаміку та тенденції здійснення природоохоронних заходів. Зважаючи на досвід створення електронних атласів і карт у світі і Україні [4, 5], доцільно застосувати геоінформаційні технології, що дозволяють прискорити процес попередньої обробки, укладання, редагування, коректури карт, та їх підготовки до видання і видання.

Для створення серії карт обрано технології від фірми MapInfo Corporation, США – відому у світі систему настільного картографування MapInfo Professional

Це викликано такими важливими обставинами:

широка можливість експорту-імпорту графічних і атрибутивних даних;

переваги комерційного програмного продукту (підтримка фірми розробника, достатня технічна документація, мінімальна кількість помилок у програмі);

простота укладання тематичних карт;

наявність засобів географічного аналізу даних (просторові запити);

зручні засоби класифікації рядів даних, статистичні функції.

Іншими варіантами технологій для укладання подібних серій карт може бути технології від фірми ESRI, зокрема ArcVIEW GIS (Рис. 2).

Етапи створення електронних карт

Загальновідомо, що створення традиційного атласу чи серії карт розпочинається з визначення його призначення та змісту, вибору географічної основи карт, масштабу, проекцій. Для електронної картографії питання про базові карти-основи набуває іншого змісту, оскільки їх масштаби можуть змінюватися в широких межах [5]. За базові масштаби карт серії обрано 1:5 000 000 та 1:6 000 000. Це обумовлено розмірами території картографування (басейну Дніпра в межах України), найбільш уживаними форматами паперу (210х297 мм та 297х420 мм). Карти проектуються для використання у комп’ютерному варіанті (роздруковані на папері) так і електронному варіанті (можливий їх перегляд безпосередньо на моніторі комп’ютера).

Навантаження об’єктами гідрографії, населеними пунктами, кордонами та межами відповідає навантаженню географічних основ відповідних масштабів на твердих носіях. Певною мірою електронні карти основи розріджені порівняно з паперовими картами, також для підписів використано трохи більші за розміром шрифти. Це викликане невисокою роздільною здатністю зображень, які користувач спостерігає на моніторі комп’ютера. Для більшості моніторів роздільна здатність становить 0,26 - 0,28 мм.

З тематичних шарів лінійних і площинних об’єктів гідрографії відібрано об’єкти, які необхідно показувати у відповідних масштабах. Ценз відбору лінійних об’єктів гідрографії встановлено на основі того, притоками якого порядку вони є стосовно Дніпра, Дунаю та Чорного і Азовського морів. Стосовно площинних об’єктів гідрографії, їх відбір пов’язаний з роздільною здатністю монітора комп’ютера. Шар населених пунктів вміщує столицю України - місто Київ, міста державного підпорядкування (Севастополь), обласні центри, столицю Автономної республіки Крим.

Згідно із загальною схемою створення електронних карт на основі ГІТ першим етапом складання карт є введення даних.

Метричні дані в систему не вводилися. Географічні основи карт створювалися шляхом відбору і узагальнення об’єктів з цифрової карти України в масштабі 1:1 000 000. Атрибутивні дані (звітні матеріали Міністерства екології та природних ресурсів України) вводилися в систему вручну. Введення даних проводилося разом з геокодуванням за допомогою MapInfo Professional. За допомогою інструменту «символ» на детальній географічній основі масштабу 1:1 000 000 наносилося місцезнаходження проведених природоохоронних заходів (річка, населений пункт, район, область). Створювався точковий об’єкт, інформація про який відразу вводилася в базу даних.

Проведення попередньої обробки даних полягає у аналізі та узагальненні введених в систему даних. Засобами мови структурованих запитів (SQL - запитів) до бази даних здійснені запити стосовно кількості заходів певного типу в кожній області, кількості областей, в яких здійснювався певний тип природоохоронної діяльності. На основі цих запитів удосконалювалася структура серії карт. На основі основної бази даних створювалися таблиці даних для кожної карти: відбиралися дані про здійснення заходів певного типу в областях Для автоматизації запитів до бази даних слід використовувати вікно «Map Basic», яке викликається за допомогою пункту «Показати вікно MapBasic» (Show MapBasic Window) з меню «Опції» (Options). Отримані в результаті цього таблиці даних містять інформацію в межах адміністративних областей і використовуються безпосередньо для побудови тематичних карт.

Кольорові композиції карт зберігаються в форматі робочих просторів MapInfo. Тематичні шари створювалися засобами MapInfo з використанням програм карт і таблиць атрибутивних даних. Легенди карт доцільно створювати графічними засобами MapInfo і зберігати в окремих картографічних шарах. Це дозволяє формувати легенду згідно з існуючими в картографії правилами компонування легенд. Діаграмні фігури та графіки на картах розміщувалися не в геометричних центрах областей, а прив’язувалися до об’єктів спеціального точкового шару, який забезпечує оптимальне розміщення діаграмних фігур в кордонах областей. Тематичні карти створювалися вже для цього точкового шару шляхом приєднання даних з вихідної таблиці.

Умовні знаки кольорових композицій розроблено на основі бібліотеки символів MapInfo. Методика передбачає також створення за необхідності нових умовних знаків засобами програми Symbol.mbx що входить до комплекту поставки MapInfo.

Друк електронних карт

Друк кольорових композицій електронних карт у форматі MapInfo здійснювався в роботі за допомогою струменевих кольорових принтерів. Карти друкувалися на принтері HP DeskJet 1120C. При цьому потребувала вирішення проблема кольорової відповідності між зображенням на моніторі та на твердих носіях. Проблема може бути вирішена шляхом використання можливості експорту макетів карт з MapInfo у обмінні формати *.bmp, *.jpg, *.wmf , що дозволяє доопрацьовувати макети у спеціалізованих видавничих системах Adobe Illustrator, QuarkXPress тощо. При передачі карт замовнику у цифровому вигляді, передбачено збереження їх у обмінних форматах *.bmp, *.jpg, *.wmf, що дозволяє використовувати їх традиційними офісними програмами, які успішно працюють із зазначеними форматами. Наприклад карту або її фрагмент можна розмістити в документі MS Word як графічний файл.

Autodesk

Світовий лідер на ринку САПР для машинобудування, архітектури, будівництва, ГІС, візуалізації і обміну даними - компанія Autodesk (рік створення -1982) на ринку ГІС має заслуговані успіхи, а в окремих галузях займає провідні позиції. Autodesk провів справжню революцію в області розробки ПО, випустивши на ринок AUTOCAD - першу систему креслення для персональних комп'ютерів. Тривалий час на базі AUTOCAD технологічні основи ГІС проходили опробацію і дозволили знайти підходи до розвитку систем для цивільного проектування і картографування. Формати DWG і DXF стали загальновизнаними світовими стандартами обміну графічною інформацією і її зберігання.

На території України компанію Autodesk представляє ЗАТ "Аркада"(рік створення компанії - 1994) - постачальник комплексних рішень для автоматизації промислових підприємств і проектних організацій. Компанія пропонує сучасні технології, програмне забезпечення і периферійну техніку для всіх видів проектний-конструкторських робіт, технічної підготовки виробництва і виготовлення виробів в області машинобудування, будівництва і геоінформаційних систем.

Autodesk просуває на ринку ГІС специаїзірованную технологічну лінійку продуктів Autodesk Map 3D, Civil 3D, Raster Design, Desigh Review, Map Guide, Topobase. Autodesk Map 3D базується на платформі AUTOCAD має всі необхідні інструментарії для створення ГІС будь-якого рівня, а також уявлення і публікації різної просторової інформації і даних.

Autodesk Civil 3D - спеціалізована система для здійснення проектної, землевпоряджувальної і дослідницької діяльності.

Autodesk Raster Design (раніше: CAD Overlay) - додаток для AUTOCAD, який дозволяє представляти і обробляти дані дистанційного зондування Землі (ДДЗЗ).

Autodesk Map Guide - програмний продукт для колективної роботи в Intranet/Internet з просторовими даними що базує на клинет-серверній архитетуре.

Autodesk Topobase призначений для управління інфраструктурами і ресурсами крупних компаній, дозволяє створювати моделі даних, враховувати правила експлуатації і організацію процесів змісту об'єктів інфраструктури. Реалізація Topobase базується на програмних засобах AUTOCAD Map 3D і Autodesk MapGuide Enterprise, а також на Oracle Spatial database, включає можливості інтеграції в такі системи як SAP і ESRI ARCSDE.

Українські спеціалісти створили спеціальний додаток до AUTOCAD - GEONICS. Система з успіхом використовується для створення топографічних матеріалів для проведення проектної і діяльності і реконструкції об'єктів інфраструктури, включаючи інженерні мережі транспортні системи.

Інтеграція CAD і GIS в програмних продуктах компанії

Autodesk

Керівник відділу геоінформаційних систем ЗАТАркада

Експерт компанії Autodesk Віце-президент GIS-ассоциации України

Мельник а.В. Київ, жовтень 2008 р.

Autodesk — це один з найбільших в світі постачальників програмного забезпечення (САПР) для промислового і цивільного будівництва, машинобудування, ринку ІТ і розваг.

Починаючи з випуску AUTOCAD в 1982 році, компанією Autodesk був розроблений щонайширший спектр програмних продуктів, що дозволяють архітекторам, інженерам, конструкторам випробовувати свої ідеї. Зараз більше 9 млн. користувачів по всьому світу застосовують ведучі 2D і 3D технології Autodesk для візуалізації, моделювання і аналізу поведінки конструкцій, що розробляються, на ранніх стадіях проектування.

Autodesk заснована в 1982 році, штаб-квартира компанії розташована в Сан- Рафаеле (Каліфорнія, США).

Основні функціональні системи GIS

Традиційно геоінформаційні системи призначені для збору, зберігання, аналізу і представлення просторових даних. Проте, існує безліч трактувань і визначенні відносно структури і функціоналів GIS, а особливо в таких, наприклад, галузях, як картографія, геологія, метеорологія, землеустрій, екологія, муніципальне управління, транспорт, економіка, оборона і ін.

До основних функціональних систем GIS слід віднести:

• СУБД в яких зберігається і обслуговується всіляка інформація не лише про просторове положення, але і описового і технологічного характеру;

• Системи збору інформації, включаючи дані дистанційного зондиования землі (ДЗЗ) і GPS;

• Системи відображення інформації, включаючи комунікаційні засоби(телекомунікації, інтернет, мережі і ін.)

• Програмне забезпечення;

• Засоби аналізу інформації, виконання технологічних розрахунків, визначення послідовності виконання операцій по обробці інформації;

Для широкого круга споживачів сервісів GIS, які знайомі із специфікою даної тематики, перші прості питання на яких може відповісти GIS:

• Що знаходиться в такому-то місці?

• Де це знаходиться те-то?

• Як туди добратися?

• Як близько це?

Окремо слід сказати про фахівців, які здійснюють, підготовку впровадження і подальшого обслуговування GIS. Це не лише професіонали галузі GIS, але і фахівці галузевих систем.

Основні функціональні системи CAD

Системи автоматизації проектних робіт (САПР) або CAD (англ. Computer-Aided Design) — спрямовні для створення креслень, технологічних схем, 3D моделей. Сучасні системи CAD оснащуються системами автоматизації інженерних розрахунків, аналізу конструкцій і управління технологічним устаткуванням.

До основних функціональних систем CAD слід віднести:

• Засоби створення і редагування 2D і 3D об'єктів;

• Системи підтримки користувачів в частині освоєння функціоналів CAD;

• Засоби для інженерних розрахунків і аналізу;

• Засоби предствалення і публікації (друк і візуалізація);

• Системи організації зберігання креслень, що включають можливість колективного використання даних в кресленнях і додатках.

Галузі впровадження CAD охоплюють практично все, що пов'язане з виробництвом і забезпеченням подальшого функціонування об'єктів, як в машинобудуванні, так і у галузі будівництва і інфраструктури розподілених об'єктів. Фахівці CAD забезпечували на перших етапах і забезпечують нині впровадження і функціонування GIS.

Галузі спільного використання CAD і GIS

Містобудівна діяльність

Це діяльність державних органів, органів місцевої самоврядності, фізичних і юридичних осіб в області:

• містобудівного планування розвитку територій і населених пунктів

• визначення видів використання земельних ділянок

• проектування, будівництва і реконструкції об'єктів нерухомості з врахуванням інтересів громадян, суспільних і державних інтересів, а також національних, історико-культурних, екологічних, природних особливостей територій і поселень.

GIS в цих завданнях вирішує питання представлення містобудівних рішень, а CAD завдання проектування територій, вбудовування рішень в існуючу інфраструктуру міст і багато інше. Є ряд завдань нерозривно зв'язаних-одна з них розвиток інфраструктури інженерних мереж.

Так само формулюються завдання в частині забезпечення промислових підприємств сервісами GIS і CAD.

Розробка генеральних планів населених пунктів

Генеральний план - це найбільш важливий і принциповий документ відносно розвитку населеного пункту і визначення кордонів і функціонального призначення земельних ділянок. Виключно після затвердження генплану можливе використання земель за новим функціональним призначенням.

Якщо схема планерування території - це концептуальний погляд на розвиток міста або села, то генплан отримує силу закону і виконання його регламентів є обов'язковим на період терміну його дії.

Генплан враховує не лише побажання інвесторів з точки зору економічного розвитку населеного пункту і окремих його частин, але в нім розраховується площа районів житловою, промисловою, комерційної, забудови, інженерна і соціальна інфраструктура, необхідна для функціонування, стійкого і гармонійного розвитку міста.

Весь спектр проектно-планувальних робіт, які вичерпують інвестиційний цикл від містобудівної розробки для певної території до проекту на конкретний об'єкт будівництва виконує незначну кількість проектних організацій. Одна з ведучих організації - Український науково-дослідний і проектний інститут цивільного сільського будівництва «Укрндіпроцивільсильбуд». Цим підприємством виконується з успіхом ряд робіт з використанням GIS і CAD як на території Київської області, так в цілому по Україні.

Землеустрій

При виконанні землевпоряджувальних робіт ведеться діяльність по:

• Складанню кадастрових планів і реєстрація прав на об'єкти нерухомості

• Виконанню топографічної зйомки і геодезичним роботам.

• По винесенню (встановленню) меж на місцевості, винесення проектних рішень в

натуру

• Оцінка вартості землі.

• Агентські послуги з оформлення земельних ділянок і здобуття дозвільній документації.

Інженери землевпорядники успішно володіють як інструментами GIS так і CAD. Підготовка фахівців в області GIS і CAD у Вузах України якраз вказує на тісний зв'язок цих рішень. Традиційні вузи CAD мають спеціалізовані факультети або кафедри (як приклад КНУБА, ряд транспортних вузів).

Технологічна лінійка продуктів Autodesk Geospatial.

AutoCAD® Map 3D

Основний програмний продукт для створення інженерних GIS і управління просторовими, він орієнтований на професіоналів в області GIS: інженерів, проектувальників, технічних працівників і інших фахівців, які в процесі своєї роботи створюють, обробляють і виготовляють карти, займаються плануванням інфраструктури, аналізують картографічну інформацію і використовують при цьому дані різних типів і форматів. Такі дані можуть включати векторну і растрову графіку в різних картографічних форматах, а також бази даних (як з геометричними об'єктами, так і з атрибутами), отримані з самих різних джерел.

AUTOCAD Map 3D забезпечує ефективніше управління картографічними даними і дозволяє:

• легко і швидко коректувати креслення і карти;

• позбавитися від дублікатів і невірної інформації;

• використовувати інструменти AUTOCAD для підтримки геопросторової

інформації в актуальному стані;

• створювати класифікації об'єктів для формування звітів за єдиним стандартом;

• декільком користувачам одночасно працювати з декількома DWG-файлами і спостерігати за змінами в реальному часі;

• використовувати дані в різних форматах, включаючи ODBC і SHP, які можуть додаватися в проект без попереднього перетворення. Успішне використання AUTOCAD Map 3D найбільш оцінене фахівцями комунального господарства (електрика, газ, водопостачання) а також муніципальними структурами.

Autodesk MapGuide®

Сучасна орієнтована для сервера платформа представлення просторової інформації в мережі Internet. Дозволяє організаціям отримувати повноцінну инфомацию і скорочує витрати на доставку просторовій інформації до клієнтів, внутрішніх процедур і інших застосувань використовуваним на підприємстві.

AutoCAD® Civil 3D®

Програма нового покоління, що базується на платформі AUTOCAD і призначена для землевпорядників, проектувальників генплану, проектувальників лінійних споруд. У основі AUTOCAD Civil 3D лежить випробувана на практиці технологія динамічного моделювання, об'єднуюча процеси проектування і створення робочих креслень.. Завдання вирішувані за допомогою AUTOCAD Civil 3D

ГЕНПЛАН

• Геодезичні дослідження;

• Горизонтальне планування;

• Розбиття дорожньої мережі і майданчиків забудови;

• Вертикальне планування на основі 3D-модели місцевості;

• Інженерні мережі (тепло-, водо-, електропостачання, каналізація і ін.)

• Благоустрій і озеленення.

Проектування автомобільних і залізних доріг

• Проектування продольного профілю дороги;

• Коректування профілю в інтерактивному режимі, збереження варіантів і відновлення їх для подальшого аналізу;

• Проектування поперечних профілів земляного полотна і відповідних технічних споруд;

• Проектування колекторних і комунікаційних систем;

• Облік швидкісних характеристик ділянок дороги;

• Розрахунок об'ємів земляних і планувальних робіт;

• Паспортизація і кадастр об'єктів дороги.

Цифрові моделі місцевості і поверхні

Моделі складних поверхонь в AUTOCAD Civil 3D підтримують динамічні зв'язки з вихідними даними — горизонталями, характерними лініями, моделями коридорів і об'єктами профілізації. Сформована поверхня використовується для відображення горизонталей, областей водозбору, напрямів стоку, результатів аналізу по ухилах і висотних відмітках. Вона повністю готова до візуалізації. Поверхня використовується як основа для здобуття подовжніх і поперечних профілів, планів профілізації і коридорів. Будь-які зміни вихідних даних наводять до автоматичного оновлення поверхонь і пов'язаних з ними елементів проекту.

Профілювання

AUTOCAD Civil 3D містить інструменти для планування земляних робіт, які дозволяють моделювати поверхні для проектів будь-якого типа.

Картограми

Картограми - діаграми переміщення земляних мас є важливим засобом комунікації між проектувальниками і будівельниками. У AUTOCAD Civil 3D вони дають ясне уявлення про відстані, об'єми і напрями переміщення грунту, розташування кар'єрів і місця вивантаження.

Проектування інфраструктури інженерних мереж

ВОДОПРОВІД - КАНАЛІЗАЦІЯ - ГАЗОПРОВІД - ТЕПЛОТРАСИ

Каналізаційні і дренажні системи в AUTOCAD Civil 3D будуються на підставі правил. Труби і колодязі редагують з використанням як графічного, так і ручного введення; для них існує також функція перевірки пересічень. Продукт дозволяє будувати остаточні креслення мереж трубопроводів в плані, профілі і розрізи. Користувачі мають спільний доступ до інформації про мережі системах трубопроводів, таких як матеріал або розмір, із зовнішніх розрахункових застосувань.

Проектування і розрахунок зливових стоків

У AUTOCAD Civil 3D включені три розширення для проектування і розрахунку зливових стоків. З їх допомогою виконується проектування зливової каналізації, розрахунок водостоків і моделювання відстійників, а також розрахунок розмірів дренажних труб і канав.

• Hydraflow Storm Sewers Extension для AUTOCAD Civil 3D — простий у використанні повнофункціональний засіб для проектування і розрахунку зливової каналізації.

• Hydraflow Hydrographs Extension для AUTOCAD Civil 3D — вирішення для розрахунку водостоків і проектування відстійників і складних систем водозбору.

• Hydraflow Express Extension для AUTOCAD Civil 3D — комплект розрахункових модулів для вирішення гідрологічних завдань, що дозволяє визначати характеристики дренажних труб, канав, впускань, випусків і гребель.

З AutoCAD® Civil 3D пставляется Autodesk Vault, який є повноцінною системою управління документацією для креслень, об'єктів проектів і пов'язаних з проектами файлами. Autodesk Vault забезпечує управління доступом і управління версіями для всіх креслень проекту. Одна головна копія кожного креслення проекту міститься в базі даних проекту. Іншим членам робочої групи дозволяється доступ до головної копії, і вони повідомляються про оновлення головної копії.

Autodesk® Topobase™

Autodesk® Topobase™ - це одна з нових розробок, яка просто і оригінально вирішує завдання інтеграції геопространственной і експлуатаційно-фінансової інформації.

З Autodesk® Topobase™ проектувальники працюють в звичному середовищі AutoCAD®, але всі створювані ними об'єкти: лінії, полігони, блоки є об'єктами Oracle®. Відповідно всі дані створені в AutoCAD® є доступними для додатків Oracle® і легко інтегруються з такими системами як SAP, ESRI ARCSDE і іншими. По одному з жартівливих виразів розробників - "Topobase - це геопросторове представлення фінансово-бухгалтерської інформації".

У Autodesk® Topobase™ включені стандартні програмні модулі для управління широким спектром систем інфраструктури, включаючи водопостачання, каналізацію, газ, електрику і ін.

У кожному модулі міститься:

детальна модель даних, яка може бути налагоджена для здобуття лише необхідної інформації;

бізнес-правила, що забезпечують узгодженість дій різних відділів, що працюють з базою даних;

різні моделі відображення, що дозволяють кожному користувачеві переглядати інформацію найбільш зручними масштабом, оформленням і форматуванням.

Також за допомогою спеціальних модулів цього продукту можна вирішувати землевпоряджувальні, кадастрові і дослідницькі завдання.

Ця система буде корисна комунальним і муніципальним підприємствам, телекомунікаційним і енергетичним компаніям, крупним промисловим підприємствам для управління об'єктами інфраструктури. Autodesk® Topobase™ спростить життя IT- інтеграторам, які займаються побудовою і впровадженням комплексних систем управління. Сьогодні більше 500 компаній по всьому світу успішно застосовують програми лінійки Topobase в своїй роботі.

AutoCAD® Raster Design

Додаток до AUTOCAD, який дозволяє працювати з інженерно-технічною документацією, що зроблена скануванням, і даними дистанційно зондування землі, включаючи супутникові знімки і цифрові моделі місцевості (Digital elevation model - DEM).

FDO Data Access Technology

Для спрощення використання можливостей технології доступу до даних FDO в програмі AUTOCAD Map 3D корпорація Autodesk випустила програмне забезпечення FDO з відкритим кодом під товарним знаком Open Source Geospatial Foundation™ (OSGeo™).

Технологія доступу до даних забезпечує безпосереднє використання картографічних даних, що зберігаються в різних СУБД, файлах і web-службах, дозволяючи фахівцям різних галузей ефективно використовувати інформацію, при цьому, оперції читання і записи — здійснюватися практично з будь-якими реляційними базами даних і файловими форматами.

Тепер розробники у всьому світі дістали можливість використання технологію веб- сервера-картографії і доступу до геопросторових даних, а також створення додаткових постачальників даних FDO, які можна використовувати спільно з AUTOCAD Map 3D.

Дуже часто, розробники безкоштовно надають доступ до своїх постачальників даних. Їх можна інтегрувати в програму AUTOCAD Map 3D, а потім використовувати для доступу до додаткових форматів даних, які не входять в комплект постачання.

Типовий комплекс робіт із створення ГИС-підроиємства.

Створення електронного генерального плану на основі топографічних планів різного масштабу:

• Складання переліку і бази нормативних документів, регулюючих діяльність в області цифрового картографування і використання цифрових карт

• Сканування топографічних планшетів

• Створення бази електронних планшетів, що сканують

• Створення єдиного класифікатора об'єктів

• Створення єдиної цифрової карти із засобами оновлення і підтримки актуальної інформації

Розробка геоінформаційної системи відображення і управління об'єктами:

• організація доступу і зберігання до інформації про підприємство;

• підключення баз даних від зовнішніх інформаційних ресурсів;

• організація робочих процесів;

• паспортизація об'єктів інфраструктури.

Підготовка і використання гепросторових даних Autodesk Geospatial

Геопросторові дані є базовою основою будь-якою ГИС і організовуються на основі понять:

Елемент - просторове представлення реального об'єкту, наприклад дороги або електричного стовпа, що визначає геометричні характеристики і інші властивості елементу.

Клас елементів - категорія елементів, відповідно до правил якої визначаються можливі типи даних, значення за умовчанням і залежності для вхідних в неї елементів. Наприклад, можливі класи елементів для доріг, телефонних стовпів і так далі

Схема - набір зв'язаних класів елементів.

Ієрархія даних - зберігання даних здійснюється на основі принципу ієрархічності, точніше у вигляді набору таблиць.

Наприклад, можна використовувати базу даних Oracle, яка підтримує використання декількох схем. У базі даних можуть бути визначені об'єкти комунального господарства міста з схемами для різних типів об'єктів, наприклад об'єктів, використовуваних для электро- і водопостачань. Схема електропостачання включатиме класи елементів для електричних стовпів і розподільних коробок, а схема водопостачання - класи елементів для трубопроводів і гідрантів.

Властивості елементів. Кожен клас має визначальні його властивості. Клас елементів «Стовп» володів би наступними властивостями: ідентифікаційний номер, ім'я, модель, матеріал, висота, дата установки і так далі Для властивостей, що визначають клас елементів, можуть вказуватися тип даних, значення за умовчанням і залежності. Наприклад, клас елементів «Магістралі» може включати поле «Траси». За допомогою

залежності можна вказати, що значення для цього поля має бути рівне або перевищувати шість, аби дорога була включена в клас елементів «Магістралі».

Сховища даних - містить просторовий контекст, за допомогою якого описуються просторові метадані або параметри, по яких визначається геометрія набору елементів. Просторовим контекстом визначається система координат, кордони і допуски. Сховище даних може містити декілька просторових контекстів, наприклад один контекст для наземних даних, а другий - для схематичних даних.

Метадані - відомості про дані. У контексті ГИС метадані включають відомості, що характеризують набори геопространственньїх даних. Стандарт вмісту цифрових геопространственньїх метаданих організований на основі XML для публікації і спільного використання метаданих ГИС і випущений Федеральним комітетом з географічних даних США (FGDC) в 1998 році. Схема складається з декількох основних розділів, кожен з яких складається з декількох окремих елементів даних і складених елементів. Залежно від типа даних ГИС кожен розділ, елемент і складовий елемент може бути обов'язковим, додатковим або умовним (тобто обов'язково використовуваним при необхідності).

Обмін даними і стандарти представлення просторової інформації

У технологіях Autodesk Geospatial надається повна підтримка метаданих ISO (Core19115 і 19139). Можна створити, імпортувати і експортувати метадані ISO, а також виконати будь-які інші операції перевірки і контролю в засобі перегляду метаданих і редакторові метаданих. При роботі з СУБД оперції створення і редагування даних можна здійснювати безпосередньо в базах даних Microsoft SQLServer, MYSQL і ODBC, а також Oracle і ARCSDE. Оскільки доступ до всіх цих баз даних здійснюється за допомогою постачальників FDO, для підключення до них використовується один інтерфейс.

Для підключення до веб-сервер-служб використовуються два нові постачальники FDO. Веб-сервера-служби стають усе більш поширеним засобом додавання часто використовуваних просторових даних на карту. Існує два типи веб-сервер-служб: WFS (Web Feature Service) і WMS (Web Map Service). Це два стандарти, розроблені і підтримувані консорціумом Open Geospatial Consortium (OGC).

За допомогою постачальника WFS можна підключитися до серверів, на яких зберігаються дані елементів (векторні), наприклад державні кордони або транспортні мережі. На малюнку поруч показаний список серверів на веб-вузлі Mapdex в тому вигляді, в якому він відображується в оглядачі Інтернету..

Технологія представлення даних з відкритим кодом OGC дозволяє використовувати наступні переваги:

• можливість вибору рішень, щонайкраще пристосованих для потреб споживачів;

• здійснювати швидкий вихід нових версій;

• оперативне виправлення виявлених помилок;

• відсутність попередньої оплати ліцензії;

• низька загальна вартість (не потрібно платити за оновлення).

Стандарт обміну просторовою інформацією DWFx — розвиток формату електронної публікації DWF(Data Web Format) — заснований на форматі XML-опис листів (XPS) від компанії Microsoft. Файли DWFx можна переглядати і виводити на друк за допомогою Internet Explorer в операційних системах Windows Vista і Windows XP.

Файловий формат KML (Keyhole Markup Language) використовується для відображення географічних даних в програмах Google Earth, Google Maps і Google Maps для мобільних пристроїв. Стандарт KML заснований на стандарті XML і використовує тзговую структуру з вкладеними елементами і атрибутами.

Окрім KML, існують і інші стандарти. Наприклад, консорціум Open Geospatial Consortium розробив власний формат GML, який багато в чому схожий на KML, але він ще більш функціональний і складний. Консорціум OGC розробив також декілька додаткових стандартів, головними з яких є WFS (Web Feature Service) і WMS (Web Mapping Service). Наприклад, картографічна програма NASA Worldwind використовує для імпорту зображень формат WMS, а в майбутньому вони планують реалізувати також підтримку WFS. NASA Worldwind — це єдина серед всіх геоплатформ (Google Earth, Google Maps, Yahoo! Maps, Virtual Earth і ін.), де реалізовані стандарти OGC. Втім, є способи для конвертації даних Google Earth у формат WMS. Існують сервіси, які реалізували сумісність Google Maps із стандартами OGC.

Приклади просторових даних Autodesk, що поставляються з продуктами

Дані нових прикладів, включені в цю версію AUTOCAD Map 3D, містять дані елементів (області розміром 3 км. x 3 км.) для семи міст з різних місць світу з даними атрибутів. Ці дані надаються компанією Navteq. Наводяться дані наступних міст: Сан- Франциско, Лондон, Сідней, Мюнхен, Реддінг, Сінгапур і Ріо-де-Жанейро. Дані елементів для цих міст доповнюються даними 3D профілів від компанії Intermap і відеоматеріалами, отриманими з супутників, компанії DigitalGlobe. Геопросторові дані можуть бути придбані у цих постачальників за спеціальними цінами для клієнтів Autodesk через новий портал даних www. autodesk. com/geodata

Приклади успішного впровадження технологій Autodesk Geospatial

Енергетична галузь

Швейцарська енергетична компанія Romande Energie обслуговує більш ніж 180,000 клієнтів в 322 общинах. Для забезпечення ефективності роботи в відсутність державного контролю компанії довелося підвищити свою ефективність впровадженням сучасною ГИС Autodesk Topobase. Таке впровадження дозволило:

• Поставляють просторові дані в реальному масштабі часу;

• Об'едіняють ГИС дані з інформацією клієнта в усередині SAP;

• Змінювати і обслуговувать дані рентабельно за рахунок внутрішніх ресурсів;

• Зберігають час і гроші, усуваючи потребу до обробки даних які дублюють один

одного;

• Обробляти запити клієнтів набагато швидше.

Управління муніципальними ресурсами

НІ 111 "Південь" було створено Міністерством промислової політики України в Севастополі в 1993 році на базі Севастопольської філії ОКБ "Південь".

Основною тематикою підприємства були конструкторсько-технологічні САПР, з 1997 року була створена група ГИС, що є в даний час ядром НПП "Південь".

В результаті впровадження регіональої програми інформатизації адміністративних ресурсів була створена єдина топооснова муніципальною ГИС під управлінням Autodesk Мари Guidе, яка доступна для внутрішніх користувачів Intranet міської адміністрації, а також всіх муніципальних служб, з представлення картографічної інформації в масштабах M 1:2000, растрова підкладка М1:500, і векторизованих шарів міської забудови М1:500.

Транспортні системи

Технологічна платформа Autodesk MapGuide лягла в основу інформаційного порталу про пасажирський транспорт, розробленого Генеральною дирекцією наземного транспорту Португалії (DGTT). Головними критеріями при виборі цієї платформи стали можливість надання інтерактивних карт, що переглядаються в браузере, і серверна технологія. На порталі Transpor.pt можна отримати інформацію про роботу пасажирського транспорту Португалії: дізнатися про доступні види транспорту, розклади руху, тарифи, скористатися оптимізатором маршрутів і цін. Результати представляються у вигляді інтерактивних цифрових карт і супровідного тексту. Портал був розроблений в рамках проекту SIGITI; роботи координувала Генеральна дирекція наземного транспорту за

підтримки Європейського фонду регіонального розвитку (FEDER). Перша стадія проекту, яка вже виконана, має на увазі надання населенню інформації про автобусний, залізничний, повітряний і водний транспорт далекого дотримання. Це — перший портал в країні, на якому об'єднана інформація про різні види шляхів сполучення. Існує можливість обробляти призначені для користувача запити і виводити інформацію лише для одного вигляду транспорту (наприклад, залізничного), а також виключати один або декілька видів транспорту із загального набору.

Кадастрові системи У Кадастровому центрі Будапешта (Budapest District Land Office) технології ГИС почали упроваджувати з 1996 р., але лише з впровадженням Autodesk® Topobase™ оновлення кадастрових карт і даних стало відбуватися на 50% швидше. Будапешт має дуже складну інфраструктуру, тому Кадастровий центр Будапешта зробив точність вистави і детальність даних одиним з вищих пріоритетів, тому і картографічна інформація представляється у форматі М1:1000.

Будапешт - місто приблизно два мільйони чоловік. Він займає площу в 52,000 гектарів і ділиться на 23 адміністративних району. Одночасно обробляється близько 230,000 окремих актів на право власності на землю і додатково оброблювалось 750,000 актів на інших об'єкти власності.

Проблеми, які стояли при використання старої технології роботи:

• Відсутність оновлень від власників різної інформації

• Відносно високі витрати на підтримку системи

• Залежність від дорогих, невідповідних стандартам, технічних засобів

• Широке використання в Угорщині даних, які несумісні по форматом

Впровадження Autodesk® Topobase™ дозволило виявити ряд його пріоритетних

можливостей:

• відкрита система, яка дозволяє використовувати різні формати даних;

• реалізація системи на сховищі геопросторових даних Oracle Spatial 10g;

• використання знайомого всім інтерфейсу широко використовуємого в світі AutoCAD®;

• зручна систем адміністрування

ВИСНОВОК

Основні цілі впровадження будь-який ГИС як ІТ системи — це і скорочення термінів обробки різних документів, і розширення внутрівідомчої і міжвідомчої взаємодії, і підвищення якості управлінських рішень, що приймаються. Основа успіху будь-якого впровадження - наявність власних програм впровадження. При цьому головними завданнями на першому етапі є наявність фінансування і відповідні кадри.

Ефективне впровадження ГИС в органах влади і управління, створення єдиного інформаційного простору як для окремого регіону, так і для всієї країни в цілому не може не передбачати єдиного стандарту програмного забезпечення, надійного захисту інформації, вирішення правових, організаційних і багатьох інших питань. Абсолютно вочевидь, що для цього необхідний централізований підхід.

Як всякий інвестиційний напрям діяльності підприємства, а ІТ є інвестиційним товаром, напрям, пов'язаний з впровадженням ІТ, конкурує за інвестиційні ресурси з іншими напрямами, наприклад, модернізацією технологій основного виробництва або вдосконаленням соціальної сфери.

Як найбільш загальний кількісний показник ефективності інвестицій в інформаційні технології, як правило, виступає зворотність інвестицій, яку необхідне враховувать на ранніх етапах впровадження.