3D-модели

Большинство существующих карт двухмерные. Для представления высот или глубин более наглядное представление дают трехмерные модели.

3D-моделирование имеет два этапа — подготовительный (подготовки данных) и расчетно-аналитический. Первый во многом схож с аналогичным этапом двухмерного проектирования, но в обязательном порядке требует наличия данных аэросъемки или космического дистанционного зондирования. Второй подразумевает вычисление параметров по 3D-моделям (например, определение зон затопления, вертикальных и горизонтальных течений, прогнозирование ледовой обстановки). Виртуальная трехмерная модель позволяет проводить визуальный контроль и оптимизировать проектные решения с учетом рельефа местности, дендроплана, имеющейся и проектируемой инфраструктуры. 3D-проекты, совмещенные с трехмерной моделью территории, дают представление о том, как возводимые объекты впишутся в ландшафт. Трехмерное моделирование широко применяется для целей мониторинга и управления объектами. Графическое представление объектов управления в виде 3D-моделей преподносит информацию в наиболее удобном и естественном для человека виде, что положительным образом сказывается на качестве и оперативности принятия решений. Это свойство 3D-моделей может широко использоваться при создании ситуационных центров управления территориями (центры кризисных ситуаций, оперативные службы, подразделения по отслеживанию использования биоресурсов, по учету и контролю объектов недвижимости и т.д.).

Теперь объёмные модели городов нужны не только разработчикам игр. Скоро собственная трёхмерная карта появится на каждом картографическом сайте. Во-первых, такие карты удобнее обычных. По ним можно составить представление о том, как выглядят здания с точки зрения прохожего. Во-вторых, данные такого рода не помешают некоторым приложениям в качестве «сырья» (например, для отображения дополненной реальности).

В Microsoft научилась делать псевдоизометрические карты из авиасъёмки. На них можно глядеть на здания со стороны. Фирма C3 Technologies использует авиаснимки, но строит на их основе не статичную карту, а полноценные трёхмерные модели. Разработчик C3 Technologies использует технологию для построения моделей зданий с погрешностью не больше 15 см. Модели же C3 создаются практически без вмешательства человека. Самолёт снимает город с помощью конструкции, собранной из четырёх цифровых зеркальных фотоаппаратов, направленных в противоположные стороны. Оборудование автомобилей, которыми «Яндекс» снимает панорамы, устроено похожим образом – оно тоже основано на обычных зеркалках, а не на специализированных камерах. Затем специальное программное обеспечение отыскивает в отснятом материале кадры, которые можно считать стереопарами. Теперь карты C3 Technologies можно увидеть на сайте Nokia в действии, нужно только установить специальный плагин.

На Google Earth есть карты целых городов, где здания представляют собой трёхмерные модели. Здания сделаны вручную и зачастую вообще не Google, а с помощью инструмента SketchUp. При съёмке панорам StreetView автомобили Google попутно прощупывают окрестности с помощью лазерных дальномеров.

В Университете Южной Калифорнии (Hitech.newsru.com) ведется разработка интерактивных панорамных карт следующего поколения, которые смогут работать в реальном времени. Эти карты объединяют статическую и динамическую информацию (автомобили, пешеходы, др.) в режиме реального времени. Виртуальная реальность позволяет построить "исторические модели", которые создаются на основе данных в реальном времени, собираемых из всех возможных источников (данные из Google видекамер, GPS, др.). Так приложение iCampus позволяет в реальном времени отслеживать местонахождение друзей из Twitter или Facebook, получить самый быстрый маршрут к месту назначения. Приложение - iWatch объединяет 3D-карту города с данными камер видеонаблюдения, которые накладываются на карту и "оживают", когда пользователь изменяет масштаб изображения. В будущем ученые надеются получить технологию, замещающую сенсорную информацию реального мира "синтезированными воздействиями" - трехмерными визуальными изображениями, пространственным звуком, а также силовой или тактильной обратной связью.

Компания EarthNC("Earth & Sea") представила коллекцию морских карт для всех прибрежных акваторий США и Вирджинских островов в среде Google Earth. Данные представлены как в векторном, так и в растровом видах. Ряд данных, например, метеоданные с судов, представлены в обретающем благодаря Google Earth популярность 4D-формате с временными метками, позволяющими с помощью интуитивно простого органа экранного управления (ползунка, time slider) проводить выборку данных за требуемый интервал времени или же просматривать события "в динамике" в виде анимации. При этом пользователь во время просмотра может манипулировать отображением геоданных на экране, изменяя масштаб, ракурс просмотра и тип отображаемых объектных слоев.

Существует потребность в объединении двухмерных и трехмерных объектов. Для этого развивается новое направление неогеография. Согласно определению [8, http://www.neogeography.ru/ru/2010-05-03-17-08-52.html] неогеография - это новое поколение средств и методов работы с геопространственной информацией, отличающееся от предыдущих ГИС тремя основными признаками:

• использованием географических систем координат, а не картографических проекций;

• применением в качестве основного растрового, а не векторного представления географической информации;

• использованием открытых гипертекстовых форматов представления геоданных.

Принцип неогеографии предполагает отказ от условностей, неизбежных в картографическом методе работы с геопространственной информацией:

• проецирования всей полноты информации на какую-либо поверхность (карту, глобус, и т.д.);

• условного соотнесения исходной информации с отдельными позициями из ограниченного списка категорий (слоёв) данных;

• принципиального разделения топографических и географических карт, обусловленного использованием механизма картографических проекций.

Основой принципа неогеографии является отказ от использования механизма картографических проекций. Вместо этого информация хранится в геоцентрической системе координат, гарантирующей уникальность её локализации без ущерба для детальности. При этом карты и картографические продукты могут входить в новые информационные среды в качестве одного из их элементов. Неогеография даёт пользователю возможность произвольным образом выбирать ракурсы (и определяемую ими степень детальности) просмотра информации, плавно переходя при этом от одного ракурса к другому по мере необходимости. При этом становится возможным использовать в работе с данными ракурсы, невозможные и бессмысленные в рамках картографической парадигмы, например, увидеть одновременно трехмерное отображение объекта, стоящее на плоскости, рис.8.

Рисунок 8 - Элементы представления местности и ситуации методами неогеографии

При этом обеспечивается естественное представление трёхмерной пространства без его редукции к какой-либо поверхности и без утраты метрической достоверности, поскольку средства измерения интегрированы в интерфейс управления. Основным носителем информации в геоинтерфейсах выступают данные дистанционного зондирования, в частности, космические и аэроснимки и другие документально точные изображения, позволяющие формировать образ местности в очень широком диапазоне масштабов. Они служат при этом контекстом, с помощью которого пользователи могут создавать собственные, трёхмерные и четырёхмерные модели событий, процессов и объектов. При этом используется ситуационная осведомлённость и сетецентричность.

Ситуационная осведомлённость – принцип комплексного, в минимальной степени опосредованного картографическими, модельными либо иными условностями представления разнородной (общегеографической, навигационной, тактической и т.д.) информации в единой глобальной географической системе координат. Наличие единой, не фрагментированной информационной среды позволяет разрешить проблему непрерывной (во времени и в пространстве) и высокоточной актуализации данных. Соответствующее качество обеспечивается за счёт реализации принципа сетецентричности.

Сетецентричность - принцип организации, позволяющий реализовать режим ситуационной осведомлённости благодаря формированию и поддержанию единой для всех ярусов управления, целостной, контекстной информационной среды и включения в процесс её непрерывной актуализации возможно большего числа источников первичной информации. Концепция Сетецентричности подразумевает формирование и поддержание в актуальном состоянии единого для всей системы образа ситуации реальной в максимально документальном, не опосредованном картографическими либо иными условностями виде, позволяющем осуществлять чувственное восприятие этого образа. Успешное решение задач управления в рамках сетецентрического подхода заключается в поддержании этого образа в максимально полном и достоверном состоянии, в первую очередь, за счёт включения в этот процесс возможно большего числа источников первичной, оперативной информации и реализации принципов ситуационной осведомленности во всей их полноте. Важнейшим условием реализуемости концепции сетецентричности на практике является использование одного и того же, не фрагментированного по масштабному признаку информационного образа реальной ситуации всеми ярусами системы управления.

Сочетание документально точных изображений, полученных разными средствами с разных ракурсов (космического и аэроснимков) и не опосредованных картографическими условностями, позволяет обеспечить принципиально новое качество восприятия ситуации, рис.9. Эффективным методом обеспечения режима ситуационная осведомлённость является дополнение геоинтерфейсов точно локализованными в пространстве и во времени документально точными изображениями и панорамами.

Рисунок 9 – Интеграция различных видов пространственных данных на одном представлении

Примеры использования ГИС

Совсем недавно применение пространственных данных было ограничено относительно узкими областями. Пользователи этой информации на бытовом уровне становятся любознательные граждане, продвинутые туристы, ученые и др. Сферами использования ГИС стали государственное и городское управление, коммунальное хозяйство, правоохранительные и оперативно - спасательные службы, сельское хозяйство, окружающая среда, исследования рынка и услуг.

Пространственные данные и связанные с ними семантические данные начинают все чаще использоваться в приложениях реального времени, в критичных приложениях, связанных, например, с обеспечением безопасности и навигацией, что повышает требования к их достоверности и актуальности. Так, устройства, использующие GPS навигацию, все чаще применяются для определения местоположения воздушных и морских судов, регистрации местоположения объектов в системах безопасности. Примером является использование данных, получаемых от приемников GPS в противоугонных системах транспортных средств.

Изображения местности, полученные перед началом чрезвычайной ситуации, позволяют ответственным лицам оценить размеры ущерба и составить план действий. Во многих случаях могут быть обнаружены районы повышенного риска и зоны нестабильности, что позволит быстро организовать спасательные операции, прежде чем возникнут новые трудности.

Данные о местоположении объектов, полученные с использованием GPS-приемников, GSM сотовых телефонов, пунктов контроля RFID-меток могут быть наложены на базу пространственных данных с целью решения различных практических задач: как бытовых, так и производственных (местоположение ребенка, груза, курс судна и т.п.).

Страховые компании широко используют спутниковые изображения для точной оценки повреждений и разрушений, чтобы иметь возможность выплатить компенсацию жертвам стихии в короткий срок. Там, где загрязнения среды и болезни наиболее вероятны и соответствующие ГИС-приложения могут идентифицировать и подробно описать загрязненные почвы и воды. Это позволяет организовать соответствующие акции, чтобы ограничить распространение очагов загрязнений или предотвратить появление массовых заболеваний. Принципиально можно выделить ряд точек в технологической среде системы, в которых можно применить ГИС-технологий, табл.2.

Таблица 2 - Применение ГИС-технологий

Узел	Тип	Функции	ПС	Режим	Связь
Сбор данных (контроль поступления данных)	Настольная ГИС в виде АРМ	Отображение на карте место положений точек наблюдений по полученным данным	1. Модуль получения стандартизованных атрибутивных таблиц из метаданных входного потока 2. Модуль получения графических файлов	Временное хранение таблиц и тематических слоев и/или графических файлов и передача по запросу	ЛВС на уровне администратора БД
Управление в БД (контроль загрузки и качества данных)	Настольная ГИС в виде АРМ	Отображение на карте место положений точек наблюдений по выбранным данным	1. Модуль усвоения View-представлений или таблиц для получения стандартизованных атрибутивных таблиц метаданных 2. Модуль получения графических файлов	Передача тематических слоев и/или графических файлов по регламенту	ЛВС на уровне администратора БД
Получение справочной информации в БД	Интерактивная карта	Отображение на карте местоположения точек наблюдений по хранимым или выбранным данным	1. Модуль усвоения View-представлений или таблиц для получения стандартизованных атрибутивных таблиц метаданных 2. Модуль получения графических файлов 3. Модуль работы с геоданными в Интернет	Временное или постоянное хранение и передача тематических слоев и/или графических файлов по регламенту	Интернет на уровне внешнего пользователя
Получение обобщенной информации	Интерактивная карта	Формирование тематических карт по выбранным данным	1. Модуль усвоения View-представлений или таблиц для получения стандартизованных атрибутивных таблиц 2. Модуль преобразования данных по модели 3. Модуль построения тематических карт (слоев) 4. Модуль получения графических файлов 5. Модуль формирования отчетных файлов 6. Модуль работы с геоданными в Интернет	Временное или постоянное хранение и передача тематических слоев и/или графических файлов по регламенту Передача отчетных материалов	Интернет на уровне внешнего пользователя

Широкое распространение ГИС-технологий открыло возможность анализа особенностей пространственного распределения социальных процессов различной природы [7]. Так анализ пространственного распределения преступности в городах Питтсбург и Рочестер (США) позволил создать модель, способную прогнозировать характер и количество преступлений. Милиция подмосковного г. Протвино используют в опытном порядке возможности ГИС, на базе платформы Google Earth. Система представляет собой трехмерную модель города, представленную в глобальном интерфейсе Google Earth и позволяющую отображать территорию и объекты не только в различном масштабе, но и под различными произвольными ракурсами.

Важным достоинством использования продуктов от Google является возможность сводить воедино данные из различных регионов и территорий, простота обмена ими, а также малая по сравнению с альтернативными ГИС-решениями стоимость продукта, дающая возможность быстро и с малыми затратами создавать работоспособные системы и уже на их основе принимать решение о дальнейших направлениях их развития с учетом конкретных потребностей и возможностей ведомства или региона. Технология размещения карт на основе Google Maps API, позволяет выложить карты на сайт и дать на них ссылку с главной странички [http://www.computerra.ru/gid/rtfm/internet/290369/].

Технология отображения трехмерной географической информации с использованием платформы Google Earth позволяет предоставить пользователю изображение объекта, например, наглядно представить месторасположение складских комплексов относительно транспортных потоков, поиск и размещение объектов бизнеса, информацию об объекте, проверить наличие свободных помещений, состояние строительства (по ежемесячному сравнению двух снимков), оптимизировать транспортные потоки, решает и другие задачи.

Сайт DomNaKarte.ru (http://domnakarte.ru/) предоставляет сервис поиска недвижимости в Москве с отображением результатов на карте. В форме поиска можно выбрать станцию метро или улицу, а также стоимость квартиры. С помощью сервиса Google Maps на карте найденные квартиры помечаются красными воздушными шариками. При наведении на шарик отображается улица и номер дома, цена и количество комнат. Карту можно увеличить до масштаба просмотра формы дома, а также выбрать спутниковый и комбинированный вид просмотра.

Страховая группа Lloyd начала использовать геосервис Google Earth для визуализации рисков, связанных со стихийными бедствиями - пожаров, наводнений, ураганов, а также террористических актов. Ключевой особенностью геосервиса является его принципиальная глобальность, позволяющая вводить, накапливать, обрабатывать данные в масштабах всего Земного шара.

Бесплатный веб-портал для получения геоданных Geonames.org создан на основе GoogleМaps. Портал позволяет через систему поиска получить информацию об имеющихся геоданных. Для географических объектов доступна информация об их классе, координаты, местоположение на карте.

Широкой популярностью пользуется сайт OpenStreetMap [http://wiki.openstreetmap.org/wiki/RU:Main_Page], где пользователи по всему миру добавляют географическую информацию, создавая самую подробную карту мира, причем такую, у которой не ограничен объектовый состав. Имеется и русскоязычный сегмент проекта OpenStreetMap Wiki. Самый простой способ работы с сайтом OpenStreetMap заключается в том, чтобы отправиться в путь на машине, велосипеде или пешком, прихватив с собой GPS-систему для фиксации маршрута и камеры, чтобы записывать названия улиц и приметы.

Разработчики Интернет-проектаFlood Maps создали онлайновый сервис для оценки воздействий климатических изменений. С его помощью каждый желающий может задать уровень подъёма воды в Мировом океане в метрах (от 0 до 14 метров) и полюбоваться на то, что станет с любым отдельно взятым регионом мира, если растают ледники Гренландии и Антарктиды. Пример представления гидрометеорологических данных представлен на рис.9.

Рисунок 10 - Пример представления гидрометеорологических данных

Европейское космическое агентство ESA применяет стандарты интерфейсов и кодирования, разработанные консорциумом OGC в проекте GMES (Глобальный мониторинг Земли), в реализацию которого вовлекается до 40 спутников с различной бортовой аппаратурой.

Группа ученых из разных стран создает симулятор, способный воспроизводить все, что происходит на Земле: от погоды и эпидемий до международных финансовых расчетов и заторов на дорогах. Проект, получивший название «Живой симулятор Земли», призван помочь ученым понять, что происходит на нашей планете, как поведение человека влияет на развитие общества, и каким образом формируется окружающий нас мир. С помощью симулятора можно будет прогнозировать распространение инфекционных заболеваний, определять методы борьбы с климатическими переменами и обнаруживать самые тонкие намеки на грядущие финансовые кризисы. Для этого симулятор нужно наполнить огромным количеством пространственных данных (имеющих широту долготу), которые будут включать все, что происходит на планете. Уже определено более 70 источников данных, которыми можно будет пользоваться. В их числе онлайн-энциклопедия Wikipedia, картографический сервис Google Maps и хранилище данных британского правительства Data.gov.uk. Для этого надо провести интеграцию потоков данных, получаемых в режиме реального времени - от финансовых рынков до наблюдений среды. А следующим шагом станет определение рамок, которые позволят трансформировать эти данные в некие модели, которые смогут достаточно точно воспроизводить то, что происходит на Земле. [Nano News Net. http://www.silicontaiga.ru/home.asp?artId=11169].

С 2010 г. в хранилище данных Google Public Data Explorer [http://www.google.com/publicdata/home]собираются статистические данные по всему миру, включая цены на углеводороды в разных регионах, информацию о безработице, населении, дефиците бюджета в разных странах и иную социальную, экономическую и медицинскую информацию, на основе которой строятся тематические карты и графики.

В рамках программы НАСА и Cisco Planetary Skin «Кожа планеты» (http://www.planetaryskin.org/) разрабатывается онлайновая платформа для совместного глобального экологического мониторинга, создается сеть датчиков, собирающих климатическую информацию по атмосфере, Мировому океану, почве и космосу. Они позволят в режиме, близком к реальному времени, измерять, докладывать, проверять экологические данные, своевременно распознавать глобальные климатические изменения и адаптироваться к ним. В рамках программы Planetary Skin разрабатываются системы поддержки принятия решений, позволяющие эффективно управлять такими природными ресурсами, как биомасса, вода, земля и энергия, климатическими изменениями и связанными с ними рисками (такими как подъем уровня мирового океана, засухи и эпидемии).

Сервис New.KosmoSnimki.Ru с визуальным географическим отображением территории России с помощью детальных спутниковых изображений, представляет собой первый этап проекта инженерно-технологического Центра СканЭкс по созданию удобного для пользователей геопространственного сервиса на основе мозаики спутниковых снимков, охватывающих всю территорию России – и может рассматриваться в качестве российского аналога геосервисов Google. Снимками можно пользоваться, как фотографически точной и обновляемой «картой» с различными уровнями масштаба: от больших территорий до отдельных улиц и домов.

Сервис «Карты@Mail.Ru» дает возможность прокладывать маршруты с учетом актуальной информации о пробках на дорогах. Для прокладки маршрутов предназначена специальная кнопка на панели инструментов сервиса – «Поиск маршрута». Отмечая исходную и конечную точку на карте, пользователь сразу видит маршрут, построенный с расчетом на то, чтобы провести в дороге минимум времени. При этом учитывается актуальная информация как о самых загруженных, так и наиболее свободных улицах города. Если по пути из точки А в точку B автомобилист захочет посетить еще какое-то место, он может «перетащить» мышкой нарисованный путь на ту улицу, которая ему нужна, после чего маршрут будет автоматически перестроен.

Программа iMapBuilder (компании Mode Multimedia, http://www.imapbuilder.com/.) представляет собой систему для создания интерактивных карт в среде Windows, которую могут использовать и непрофессионалы в этой области для дизайна Интернет-карт (диаграмм, легенд, зарамочное оформление и т.п.) - без необходимости написания для этого каких-либо дополнительных программ. В удобном и интуитивно понятном пользовательском интерфейсе поддерживается преобразование всех основных графических форматов (JPG, GIF, PNG и др.) для создания на их основе интерактивных карт. В комплект поставки включен ряд готовых шаблонов карт мира, континентов, регионов и стран.

В ArcGIS Business Analyst Online (http://www.esri.com/software/bao-us/index.html) используются интуитивно понятные и мощные инструменты для сегментирования данных, маркетингового анализа и для оценки мест потенциального развития бизнеса. Инструмент дает возможность создавать отчеты и карты для изучения потребительских запросов и привычек в разных регионах, формировать профиль новых потенциальных клиентов, эффективно планировать развитие бизнеса на базе этих данных, выбирать оптимальное расположение для новых торговых точек и т.п. Вариант системы для демографических параметров доступен по адресу http://bao.esri.com.

На рынке программного обеспечения представлено немало картографических приложений для мобильных устройств, разнящихся как функционалом, так и списком поддерживаемых платформ [http://www.computerra.ru/terralab/softerra/434112/].

Карты Google (www.google.ru/mobile) построены на платформе Android, J2ME, Palm OS, BlackBerry, Windows Mobile, Symbian, Apple iPhone и iPod Touch. Возможности этой системы позволяют пользователю просматривать карты местности и спутниковые фотографии Земли, прокладывать маршруты проезда, производить поиск ближайших кафе, кинотеатров, магазинов и прочих учреждений, извлекать сведения о расписании движения общественного транспорта и создавать закладки для избранных мест. Благодаря режиму Street View, при помощи мобильных карт Googlе можно просматривать изображения улиц и виртуально прогуливаться по многим городам мира. Помимо этого приложение способно определять координаты пользователя, как с помощью базовых станций сотовых операторов, так и посредством встроенного в телефон GPS-модуля. Инструмент Google Latitude ("Локатор"), позволяет отслеживать на карте текущее местоположение других пользователей программы, присутствующих в контакт-листе и согласившихся "светить" свои координаты.

Мобильные Яндекс.Карты (mobile.yandex.ru/maps) созданы на платформе J2ME, Symbian, Windows Mobile. Программа умеет показывать дома, улицы и другие объекты на картах 20 городов России и Украины, демонстрирует информацию о пробках и свободных дорогах, отображает расположение камер слежения, уведомляет водителя о дорожно-транспортных происшествиях на пути следования, дорожных работах и прочих важных моментах, на которые следует обратить внимание. Приложение обучено определять местоположение пользователя с помощью GPS либо посредством механизма сотовой локации, вычисляющего географические координаты портативного устройства по информации от базовых станций. Пользователи мобильных Яндекс.Карт могут участвовать в создании карты свободных дорог своего города, сообщать другим водителям о местах ДТП и прочих недоразумениях, затрудняющих движение, плюс подбирать оптимальный маршрут с учетом дорожной обстановки.

J2ME Map (j2memap.landspurg.net) разработаны на платформе J2ME, BlackBerry взаимодействует с четырьмя картографическими сервисами - Google Maps, Microsoft Bing Maps, Ask.com Maps & Directions и Yahoo Maps. Программа позволяет искать объекты на карте и сохранять их координаты в закладках, при помощи GPS-приемника умеет определять местоположение пользователя, запоминать маршрут движения и экспортировать полученные данные в файлы форматов GPX, KML и LOC.

Bing for mobile (www.discoverbing.com/mobile) предназначен для платформы Windows Mobile, Blackberry, Apple iPhone и iPod Touch. Программа характеризуется привязкой к сервису Microsoft Bing Maps и поэтому может быть использована для просмотра карт и спутниковых снимков Земли, поиска объектов в выбранном городе по различным критериям и навигации при помощи GPS-приемника. В приложении Bing for mobile доступны опции масштабирования карт и установки стартовой и конечной точек для вычисления оптимального маршрута между ними. Имеется функция просмотра информации о ситуации на дорогах в режиме реального времени с визуальной демонстрацией пробок, заторов и прочих дорожных неприятностей.

Mobile GMaps (www.mgmaps.com) создан для платформы: J2ME, BlackBerry. Просмотрщик карт, работающий в паре с такими сервисами, как Microsoft Bing Maps, Ask.com Maps & Directions, Yahoo Maps, Open Street Map, Wikimapia, Connect2Car и многими другими. Mobile GMaps умеет согласовывать свои действия с GPS-приемниками и позволяет для экономии сетевого трафика кэшировать изображения карт.

MobileMap (mapmobile.ru) работает на платформе J2ME. Это сборник картографических Java-приложений, охватывающих как города, так и области России. На картах городов представлены улицы с названиями и некоторые наиболее важные объекты (станции метро, площади, парки, автостанции, вокзалы, железнодорожные пути, реки и др.). Карты областей, в свою очередь, ограничиваются информацией о дорогах, реках, плюс содержат полный перечень городов и деревень района.

Amaze (amazegps.com) предназначен для платформы J2ME, BlackBerry, Windows Mobile. Программа предоставляет пользователю доступ к подробным картам и аэрофотоснимкам обширных территорий Европы, Северной Америки, Австралии, частей Азии и Африки, при этом поставщиками картографических данных являются организации DigitalGlobe, TeleAtlas и Navteq. Интерфейс Amaze русифицирован, а само приложение имеет всевозможные функции и опции, обеспечивающие выполнение различных навигационных задач - от прокладки оптимальных маршрутов, поиска адресов и объектов на карте, до анализа скорости и направления движения при наличии в телефоне GPS-модуля.

GeoEye предлагает набор инструментов для поиска аэрокосмических снимков, их просмотра и заказа нужных данных из каталога компании. Этот каталог глобального покрытия обновляется ежедневно. В системе доступны интерактивные карты, а также инструменты Google Earth, ArcMap и др.

Программное обеспечение Geoportal Extension 10 семейства ArcGIS фирмы ESRI предназначено для публикации метаданных о геоинформационных ресурсах. Новое средство дает возможность составлять формализованные описания георесурсов и вносит вклад в дело облегчения каталогизации источников географической информации. Geoportal Extension предоставляет средства для автоматизации поддержки каталогов в актуальном состоянии. Новый продукт дает возможность создавать на предприятии один или несколько геопорталов с каталогами метаданных, описывающих геоинформационные ресурсы компании, ее партнеров, любых провайдеров коммерческих или общедоступных служб. Все эти данные могут автоматически обновляться по расписанию, заданному для каждого ресурса. Кроме того, в каталог можно вносить дополнительные сведения, добавляя, например, ключевые слова из стандартного корпоративного словаря. В состав Geoportal Extension входит гибкий механизм поиска, позволяющий задавать в поисковом запросе пространственные ограничения и маски адресов или названия магистралей, гостиниц, ресторанов и тому подобных объектов. Помимо этого, существует возможность проводить поиск, учитывая принадлежность объектов к тематическим группам — дорожной сети, энергетике, связи, быту или развлечениям. При этом большинство функций по созданию, администрированию и использованию хранилищ метаданных можно выполнять через браузер — с помощью встроенных web-приложений.

Геопортал Роскосмоса предназначен для обеспечения доступа пользователей к информации о космосниках. Реализация сайта ориентирована на предоставление всем желающим метаданных о том, что содержится в архивах Роскосмоса, других российских ведомств и компаний. Единая территориально-распределённая система дистанционного зондирования Земли (ЕТРИС ДДЗ) продолжает пополняться. Геопортал Роскосмоса (http://geoportal.ntsomz.ru/) является агрегатором метаданных, полученных с космических аппаратов дистанционного зондирования Земли: "Ресурс-О1" (РФ); "Океан-О" (РФ-Украина), "Метеор-М1" (РФ); "Монитор-Э" (РФ); "Ресурс-ДК" (РФ); ERS-2 (EC); Terra (США); Spot (Франция); Quickbird (США); Alos (Япония): LandSat (США).

Выводы

Сфера применения пространственных данных вышла из узкой профессиональной области благодаря новым технологиям (GPS, GSM, RFID), где требуется отображение координат на карте. Дальнейшему развитию пространственных данных мешают серьезные правовые (распространение данных) и технические ограничения (скорость передачи по каналам связи). Обработка пространственных данных, кроме технических, имеет и другие ограничения. В частности, традиционно доступ к пространственным данным высокой точности ограничивался соответствующими службами государства. Широкое распространение и рост функциональности применения пространственных данных приводит к появлению новых проблем, связанных с обеспечением приватности и юридической защищенности граждан в условиях применения новых видов информации. Существует также проблема повышения технической компетентности специалистов в вопросах формирования, использования и хранения пространственных данных.

ГИС - один из важных инструментов для использования БД. Главной тенденцией в области развития является широкое использование геопространственных данных и технологий в различных сферах деятельности человека, общественной и политической жизни. ГИС все более широко внедряются в повседневную жизнь людей, работу административных органов, коммунальных и ЧС-служб для анализа и принятия важных решений. Основным системным подходом является реструктуризация ГИС подразделений с упразднением ведомственных ГИС-отделов путем их интегрирования в межведомственные группы, нацеленные на решение конкретных задач регионального планирования и комплексного управления работы дорожных, коммунальных и других служб с учетом экологических аспектов и обеспечения безопасности граждан.

При создании ГИС широко используются спецификации консорциума OGC (http://www.opengeospatial.org): WMS (Web Map Service), WFS (Web Feature Service), WCS (Web Coverage Service), WMC (Web Map Context), CSW (Catalogue Service Web), Gaz (Gazetteer Service) и WCTS (Web Coordinates Transformation Service), которые обеспечивают поиск и визуализацию данных.

ГИС позволяет доставлять и выводить изображения на экран монитора, перемещаться по изображению, масштабировать изображение, проводить обработку изображений, включая функции улучшения изображений, разбивку по каналам, совмещение изображений разного разрешения, использование фильтров и преобразований, вырезку фрагментов, перепроецирование, ортотрансформирование, сборку мозаик изображений.

Новое поколение средств и методов работы с геопространственной информацией использует географические, а не картографические системы координат; применяет растровое, а не векторное представление географической информации в качестве основного; использует открытые гипертекстовые форматы представления геоданных.

4D-ГИС найдут применение в самых разнообразных областях, где требуется быстрый анализ развивающихся во времени и в пространстве процессов. Их использование позволит поднять на качественно новый уровень образовательный процесс, управление, обслуживание протяженных инфраструктурных объектов.

Стремительному развитию ГИС способствовало появление в 2006 году «Концепции создания и развития инфраструктуры пространственных данных в Российской Федерации». Данный документ разработан с учетом опыта ряда европейских государств. Концепция развития инфраструктуры пространственных данных определяет принципы сбора, хранения, предоставления базовых и отраслевых геоданных; описывает возможности эффективного взаимодействия между государственными структурами и бизнесом; устанавливает уровни ответственности за те или иные данные, привязанные к карте. Таким образом, созданы условия для получения данных, от наличия которых зависят возможности использования ГИС.

Список литературы

1. Андрианов В.Ю., Кошкарев А.В., Кузнецов В.М. Структура, правила и порядок цифрового описания пространственных метаданных // Журнал «Пространственные данные». 2007. № 1. http://www.gisa.ru/36697.html

2. ГОСТ 7.18-79. Библиографическое описание картографических произведений. – М.: Введ. 01.01.80.

3. Дулин С.К., Дулина Н.Г. О проблеме согласованности базы геоданных – М.: ВЦ РАН, 2007. 21 с.

4. Ковальчук А.К., Шайтура С.В. Основы геоинформационных систем. - М.: Изд.-во «Рудомино», 2009. -240 с.

5. Комосов Ю.А. Проблемы взаимодействия федерального, регионального и муниципального уровней инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации. Росреестр. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gisa.ru/75266.html, свободный. – Загл. с экрана.

6. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС. Учебное пособие. - М., 1997. - 160с.

7. Кулаков В. Чрезвычайная» геоинформатика // Журнал «Computerworld», 2004. №29.

8. Куртеев В.В. О месте человека в системе "География - картография - неогеография" [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gisa.ru/63427.html, свободный. – Загл. с экрана.

9. Словарь терминов. - Ежегодный обзор. - М.: ГИС-Ассоциация. 1995. Вып.2. с.269-294.

10. Directive 2003/98/EC of the European Parliament and of the Council of 17 November 2003 on the re-use of public sector information // Official Journal of the European Union, L 345, 31.12.2003.

11. Directive 2007/2/EC of the European Parliament and of the Council of 14 March 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Information in the European Community (INSPIRE) // Official Journal of the European Union, L 108, 25.4.2007.

Перечень вопросов для самопроверки

1. Что такое ГИС?

1. 2.Какие ГИС Вы знаете?

2. 3 Чем отличаются пространственные данные от фактографических?

3. 4 Назовите наиболее распространенные ГИС.