Тема 8. Програмні засоби ГІС

Загальна характеристика і класифікація

ArcGIS

MapInfo

Idrisi

ERDAS

Digitals/Delta

CAD

MicroStation

GeoDraw /GeoGraph

Загальна характеристика і класифікація

Програмні засоби, призначені для роботи з просторовими даними, представляють в наш час досить різноманітний і такий, що постійно розширюється сегмент комп'ютерного ринку програмного забезпечення,

уякому можна виділити:

•векторизатори растрових зображень;

•пакети обробки даних інженерно-геодезичних розвідок та інженерного проектування;

•програмні засоби обробки даних дистанційного зондування;

•пакети просторового аналізу і моделювання;

•довідково-картографічні системи;

•ГІС-в'юери;

•інструментальні ГІС (ГІС-пакети).

Векторизатори растрових зображень — це програмні засоби для виконання растрово-векторного перетворення (векторизації) просторових даних. Цей клас продуктів пов'язаний зі створенням цифрових карт, у тому

числі і для геоінформаційних систем, на основі відсканованих растрових зображень ( ПЗ Easy Trace ( Easy Trace Group, MapEdit, Digitals).

Пакети обробки даних інженерно-геодезичних розвідок та інженерного проектування призначені для автоматизації обробки даних інструментальної геодезичної зйомки місцевості і інженерного проектування в житловому, промисловому і транспортному будівництві і є специфічним

напрямком в геоінформатиці, який називають геоінженерною інформатикою.

(САПР/CAD, GEO+CAD і GeoniCS, розроблені в Україні (компанія «ГЕОКАД», AT «Аркада» і НПЦ «Геоніка», м. Київ), CREDO (фірми «Кредо Діалог», Білорусь)

Програмні засоби обробки даних дистанційного зондування — це пакети обробки зображень, забезпечені математичним апаратом, що дозволяє проводити операції зі сканованими або записаними в цифровій формі знімками поверхні Землі. Це досить широкий набір операцій, починаючи зі всіх видів корекції (оптичної, геометричної), географічне прив'язування знімків, обробки стереопар космічних зображень, аналіз даних ДЗЗ, створення топопланів і моделей Земної поверхні. ERDAS Imagine (США), ER Mapper (Австралія), серія продуктів Intergraph (США) і TNT Mips (США).

ПЗ для просторового аналізу і моделювання - програмні пакети, призначені для реалізації певного, звичайно тематичного, набору процедур аналізу просторових даних. Це, перш за все, пакети геостатистичного аналізу і моделювання — такі, як Surfer (США), Gstat (Нідерланди), GST (Росія) та ін., і пакети картографічної алгебри — Map Analysis Package, MAP (США).

Довідково-картографічні системи — це закриті щодо формату і адаптації оболонки і бази даних програмно-інформаційні комплекси, які містять механізми запитів до картографічної і атрибутивної інформації і засоби її відображення. Користувач, як правило, позбавлений можливості зміни даних. (Електронні картти і атласи міст тощо).

ГІС-в'ювери (від англ. viewer — переглядач)— це порівняно недорогі пакети з обмеженою можливістю редагування даних, призначені для візуалізації і виконання запитів до баз даних, в т.ч. і графічних, підготовлених у середовищі інструментальних ГІС. Як правило, усі розробники повнофункціональних інструментальних ГІС пропонують і ГІС-в'юери: ArcReader, ArcExplorer (ESRI, США), WinCAT (Simens Nixdorf, Німеччина

Програмні засоби ГІС є сукупністю більшою чи меншою мірою інтегрованих програмних модулів, які забезпечують реалізацію всіх основних функцій ГІС. У загальному випадку виділяють (Тикунов, 1991)

шість базових модулів, що реалізовують функції:

1) введення і верифікація даних (верифікація – підтвердження, доказові факти, на відміну від фальсифікації – непідтверджена, надумана інформація);

2)зберігання і маніпулювання даними;

3)перетворення систем координат і трансформації картографічних проекцій;

4)аналізу і моделювання;

5)виведення і подання даних;

6)взаємодії з користувачем.

Інструментальні, або комерційні ГІС

Спеціалізоване програмне забезпечення, що дозволяє виконувати розробку географічних інформаційних систем для конкретних територій і експлуатувати їх, відоме під назвою комерційних ГІС-пакетів, або інструментальних ГІС.

Виробниками програмних засобів ГІС, що лідирують у світі, є комерційні фірми США:

•комерційний Інститут досліджень систем навколишнього середовища (Environmental System Research Institute або ESRI Ltd.) (розробник пакетів ARC/INFO, Arc View GIS, сімейства пакетів ArcGIS);

•компанія Intergraph (MGE, GeoMedia / GeoMedia Pro та ін.);

•фірма Autodesk (розробник пакетів AutoCAD, Autodesk Мар та ін.

•компанія GE Network Solutions (підрозділ американської General Electric Company, яка з 2000 p. є власником відомої англійської ГІС-компанії Smallworld)

•компанія Mapping Information Systems Corporation (розробник пакета MapInfo Professional та ін.)

Відомими у світі є програмні продукти фірм Siemens-Nixdorf (Німеччина) - пакет SICAD, PROGIS (Австрія) - пакет WINGIS, PCRaster Environmental Software (Нідерланди) - пакет PCRaster та ін.

Світовими лідерами програмного ГІС-забезпечення є пакети фірми:

•ESRI (ARC/INFO, Arc View GIS і сімейство пакетів ArcGIS),

•MapInfo Professional

•Idrisi (розроблений в університеті Кларка (США)).

Відмінність між пакетами, обумовлена їх можливостями, в першу чергу до аналізу і моделювання просторових даних, тому, як і раніше, можна говорити про

•повнофункціональні професійні інструментальні ГІС і

•інструментальні ГІС настільного типу.

Програмне ГІС - ПЗ компанії ESRI (США) Сімейство програмних пакетів ArcGIS

• настільні інструментальні ГІС ArcGIS Desktop, до складу якого входять

ArcInfo, ArcEditor і Arc View

•серверне програмне ГІС Server GIS, до складу якого входять пакети

ArcIMS, ArcSDE і ArcGIS Server

•інструментальні ГІС Mobile GIS, представлені пакетом ArcPad

•ГІС-інструменти, або вбудовані інструментальні ГІС Embedded GIS, представлені пакетом ArcGIS Engine

•програми-в'ювери (Viewers, Web-viewers),такі, як ArcReader і ArcExplorer.

Кожний із компонентів базового модуля пакетів ArcGIS Desktop «відповідальний» за виконання певного набору функцій маніпулювання, обробки, аналізу і/або відображення даних.

•ArcCatalog дає можливість знаходити, переглядати, документувати й організовувати географічні дані, а також створювати власні бази даних для їх збереження, використовуючи при цьому набір інструментів для створення або імпорту класів об'єктів і таблиць.

•ArcMap дає можливість створювати електронні карти і маніпулювати ними — їх можна переглядати й аналізувати. З використанням даного додатка можна:

•- створювати карти на основі інтегрування даних, які зберігаються

врізних форматах, включаючи шейп-файли (shapefiles), покриття (coverages), таблиці, САБівські креслення, наземні і космічні знімки (images) та трикутні нерегулярні мережі (triangulated irregular networks - TINs);

•- подавати просторові дані у вигляді карт із використанням широкого спектра картографічних можливостей;

•- аналізувати просторові дані з метою знаходження об'єктів або встановлення зв'язків між ними;

•- складати графіки і звіти, що відображують результати виконаних досліджень.

Можливості пакетів сімейства ArcGIS Desctop можуть бути значно збільшені за рахунок підключення додаткових модулів (розширень), до яких у версії 9.0 відносять: ArcGIS Spatiai Analyst, ArcGIS 3D Analyst, ArcGIS

Geostatistical Analyst, ArcGIS Survey Analyst, Arc GIS StreetMap USA, ArcScan for ArcGIS, ArcPress for ArcGIS, MrSID Encoder і ArcGIS Seagate Crystal Reports, ArcGIS Business Analyst, ArcGIS Network Analyst, ArcGIS Military Analyst, ArcGIS Schematics, ArcWeb Services, Maplex for ArcGIS, ArcGIS Data Interoperability.

•ArcGIS Spatial Analyst — надає широкий набір функцій просторового аналізу і моделювання на основі растрової моделі, включаючи картографічну алгебру, а також інтегрованого вектор-растрового аналізу — у цілому містить більше 200 інструментів обробки і аналізу геоданих;

•ArcGIS 3D Analyst — дозволяє виконувати тривимірний перегляд, побудову і аналіз поверхонь — містить набори 3D символів і більше 40 інструментів геообробки;

•ArcGIS Geostatistical Analyst — забезпечує геостатистичний аналіз і моделювання просторових даних, включаючи надання інтерактивних графічних засобів підбору статистичних параметрів моделей просторових розподілів;

•ArcGIS Survey Analyst — забезпечує використання геодезичної інформації в базі геоданих ArcGIS, надаючи можливість геодезистам та спеціалістам з ГІС працювати разом в одній інтегрованій системі;

•ArcGIS Tracking Analyst — надає засоби для маніпулювання, аналізу і візуалізації часових рядів просторових даних;