Web cервер

браузер

Геоcервер

Сервер БД

Сервер приложений

Рисунок 2 - Схема работы ГИС

Наиболее простой пакет для пространственного отображения данных это программа Surfer для построения поверхностей по трехмерным матрицам. Она работает с собственными форматами - *.grd (собственно матрица) и *.srf, построенные поверхности по данным файла *.grd. Позволяет импортировать файлы из форматов DXF (AutoCAD Data eXchenge Format), WPG (WordPerfect Graphics), EPS (Encapsulated PostScript), а также из всех основных растровых форматов. Surfer предусматривает экспорт в виде некоторых векторных (DXF, WPG) и большинства растровых форматов (TIFF, BMP, GIF, JPEG, PCX).

Картографический сервер на базе Arc/Info. ГИС Arc/Info создана в начале 1980-х годов. Arc/Info был и остается наиболее успешным воплощением идей о раздельном внутреннем представлении геометрической (графической) и атрибутивной информации. Для хранения и работы с атрибутивной информацией в виде таблиц (INFO) применяется формат реляционной СУБД. Arc/Info доступна на разных технических платформах и операционных средах. ГИС Arc/Info (Arc/View) считается наиболее приемлемым вариантом для профессиональной работы по созданию проблемно-ориентированных приложений к тематическим БД. При этом немаловажны аспекты взаимодействия и совместной работы ГИС и используемой СУБД. Для промышленного использования в этом случае наиболее эффективно использовать полнофункциональную ГИС Arc/Info и СУБД Oracle. Особые свойства ГИС ArcInfo, которые делают это средство лидером среди других ГИС:

• мощная и гибкая модель данных (интегрированное управление табличными и пространственными данными);

• интеграция данных (несколько сред, растровые и сканированные изображения, поддержка стандартных форматов изображений, взаимосвязь с системами спутниковой привязки, возможности обмена данными с более чем 30 стандартными форматами);

• интеграция с БД (прямой доступ в БД);

• комплексный пространственный анализ.

Бесплатное приложение ArcGIS Explorer (фирмы ESRI) обеспечивает удобные интуитивно понятные способы для поиска, публикации и обмена географической информацией. ArcGIS Explorer оснащен инструментами для визуализации ГИС-данных и подключения к различным картографическим ресурсам, таким как ArcGIS Online с регулярно обновляемыми базовыми картами и тематическими слоями, а также к ресурсу Microsoft Bing Maps for Enterprise с аэрокосмическими снимками, планами городов и гибридными изображениями. Инструментарий может расширяться пользователем привычными ему средствами для работы с геоданными. Explorer работает в среде ArcGIS Desktop и дает возможность публиковать карты на ArcGIS Server. Поддерживается работа с пакетами слоев. Набор инструментов разработчика (SDK) позволяет создать собственные инструменты для расширения возможностей ArcGIS Explorer. Имеется инструментарий для создания презентаций с использованием картографических материалов в среде ArcGIS (http://www.esri.com/distributors).

ArcGIS Online ESRI предоставляет пользователям картографические сервисы, ГИС-задачи, картографические прикладные Web-интерфейсы, а также среду для совместной работы и обмена ее результатами, возможности для поиска и обмена картами, картографическими сервисами, слоями и пакетами слоев карт, ГИС-инструментами. Также он поможет создавать карты и обмениваться ими в режиме онлайн с помощью имеющегося картографического вьюера. Можно создавать и участвовать в общении групп по интересам в таких, например, областях как охрана природы, нефтегазовая отрасль, археология, энергетика и т.д.

Пакет Grads (The Grid Analysis and Display System). Кроме того, что данный пакет реализует требуемые формы графического представления данных, имеется ряд дополнительных преимуществ:

• ориентирован на гидрометеорологические приложения и не содержит функциональной избыточности, которая обычно замедляет работу пакета;

• является некоммерческим продуктом и свободно распространяется;

• имеет реализации для всех вычислительных платформ (ПЭВМ, рабочие станции, суперЭВМ Cray) и операционных систем (DOS, Windows, Unix);

• имеет поддержку формата данных в коде GRIB;

• поддерживает язык скриптов, позволяющий автоматизировать процедуры перевода цифровой продукции в графический вид.

GMT (the Generic Mapping Tool) - система подготовки научных иллюстраций, разработанная в Университете Гонолулу (США). На входе - данные, на выходе - Postscript-файл. Система очень гибка, т.к. состоит из нескольких десятков специализированных утилит, которые можно комбинировать и получать картинки любой степени сложности. ГИС GMT распространяется бесплатно (http://www.soest.hawaii.edu/gmt/ и http://gmt.soest.hawaii.edu/). Работает под ОС UNIX/Linux, Windows, OS/2, Mac.

GeoHTML – бесплатная программа для создания изображений-карт на стороне клиента под Windows. Любой части изображения присваивается определенныйURL-адрес и свойства, которые могут быть присвоены ссылке на странице. Областям можно задать и реакции на события DynamicHTML, вызывая функции сценария, что сделает эту карту более мощной и ощутимо расширяет её возможности по сравнению с простым графическим меню. Используя GeoHTML, можно открыть существующий html-файл или создать новый. Для создания карты можно использовать любое изображение стандартных форматов .jpg и .gif с диска или html-файла. Программа дает возможность работать с несколькими картами в документе. Пользователь может создать на карте прямоугольные, круглые или многоугольные области, которые будут содержать свойства (Href, Target, Alt, Coords, реакции на события DynamicHTML и другую информацию). Можно редактировать html-файл в текстовом режиме, что дает возможность добавлять в него теги html и функции языков сценариев, результаты могут быть сохранены на диске как html-файл. Сервер обеспечивает не только высокую скорость растризации/преобразования исходной графической информации, но и высокоскоростную обработку атрибутивной информации, хранящейся в БД. Эта ГИС включает в себя: сервер БД, геосервер с электронными картами - топоосновами и сохраненной тематикой, сервер приложений, веб-сервер с необходимыми интерфейсными и сервисными программами, предоставляющими пользователям возможность выбора интересующих наборов данных и представления их в табличном или графическом виде.

ГИС MapServer представляет собой программное средство формирования графических образов по запросу и преобразования их в формат HTML. Основа сервера – библиотека, работающая с распространенными форматами геоданных и графическими растровыми форматами. Библиотека состоит из классов, которые позволяют открывать данные на просмотр, получать низкоуровневый доступ к объектам, обеспечивающий высокую скорость работы с геоданными. Основная библиотека также позволяет получать доступ к табличным данным и выполнятьSQL-подобные запросы. Сервер расширяем, и позволяет применять для расширений технологииJava,JavaScript,PHPи др. Все расширения оформляются в виде дополнительной пользовательской библиотеки. Функциями картографического сервера на базе MapServer является отображение в отдельном (независимом, дочернем, и т.д.) окне картоосновы, одного или нескольких слоев (управляется пользователем); выбор и доставка данных из таблиц или view-представлений и отображение точечных объектов на картооснове; связь с сопутствующими приложениями на уровне собственных форматов обмена данными (связь устанавливается программно); на карте разрешено зуммирование, передвижение, выбор от прямоугольника, управление легендой.

MapServer является одной из самых популярных сред создания картографических web-сервисов с открытым кодом. MapServer разрабатывался Университетом Миннесоты совместно с Департаментом Природных Ресурсов Штата Миннесота и NASA. Возможность работы MapServer практически на любых платформах (в том числе Windows, Linux, Mac OS, Solaris), широкие функциональные возможности, легкость интеграции с различными СУБД и открытость кодов предопределила популярность этой ГИС. MapServer позиционируется не как конечное приложение, а как среда разработки. Так, для платформы Windows, MapServer поставляется сконфигурированным серверным комплектом, включающим следующие компоненты: Apache HTTP сервер, PHP, MapServer CGI, MapScript (C#, Java, PHP, Python), OGR/PHP, OWTChart, СУБД Oracle, SDE, формат MrSID, утилиты GDAL/OGR, MapServer, PROJ, Shapelib, Shp2tile.

MapServer является мощным инструментом создания картографических web-сервисов и по своей функциональности не уступает платному программному обеспечению, а по части легкости переконфигурирования и интеграции с СУБД превосходит многие из них. К основным достоинствам можно отнести следующее:

• возможность работы на практически любых платформах;

• поддержка большого числа растровых и векторных форматов данных;

• полное соответствие стандартам, разработанных OpenGIS Consortium (поддержка WMS, WFS, WCS стандартов картографических сервисов);

• возможность переконфигурирования и программирования с использованием Perl, PHP, Java, C, Python и др.;

• возможность интеграции с Oracle, Sybase, MySQL, PostgreSQL и другими СУБД;

• создание высококачественного картографического результата (поддержка TrueType шрифтов, масштабируемых подписей, раскрасок, экспорт в png , tiff , gif , jpeg форматы);

• полностью открытый бесплатный компилируемый код на C и мощная пользовательская поддержка.

Для развития картографических сервисов можно также использовать открытые библиотеки кодов на PHP, Java или других языках. Так Google представляет стандартные API интерфейсы для создания тематических слоев в Google Maps. Ассоциация OpenGeo (http://opengeo.org/) выпустила программный пакет с открытыми кодами для Интернет-картографирования (http://opengeo.org/publications/opengeo-architecture/). Эта система включает модули OpenLayers и GeoServer, а также базу геопространственных данных PostGIS, что дает возможность полноценно работать с картами пользователям (http://opengeo.org/products/suite/matrix/). Пользователи имеют доступ к программному ресурсу разработчиков (http://opengeo.org/about/team/) по всем модулям пакета OpenGeo Suite.

Кроме ГИС существует масса вьеверов, например, компания LizardTech выпустила бесплатный вьювер GeoViewer для просмотра геопространственных данных и векторных оверлеев (http://www.lizardtech.com/download/dl_options.php?random=354900&page=viewers). Вьювер позволяет просматривать и экспортировать в пользовательские приложения тематические слои из различных источников, таких как, например, серверы WMS и JPIP. В GeoViewer для экспорта и импорта поддерживаются основные графические форматы GeoTIFF, PNG, JPEG, а также MrSID и JPEG 2000.

Для обработки информации о местоположении клиентских устройств с помощью GPS и всевозможных средств локализации устройств по их IP, RFID и MAC-адресам, а также по идентификаторам в сетях GSM/CDMA можно использовать стандарт Geolocation API. Географическая позиция задается в формате World Geodetic System. Интерфейс допускает настройку с помощью сценарного языка ECMAScript и рассчитан на использование в задачах поиска нужных объектов в пространстве, аннотирования геопространственных данных, отображения позиции на карте, построения маршрутов, навигации, визуализации местонахождения пользователей в социальных сетях и т.д.

Источники пространственных данных

К основным типам источников пространственных данных относятся карты, планы, атласы и иные картографические изображения; статистические данные ведомственной и государственной статистики, данные переписей и др. При оценке источников пространственных данных учитываются их пространственный охват, масштабы, разрешение, качество, форма существования (аналоговая - цифровая), периодичность поступления, актуальность и обновляемость, условия и стоимость получения, приобретения и перевода в цифровую форму, доступность, форматы представления, соответствие стандартам и другие метаданные. В настоящее время наиболее оперативным и точным источником пространственных данных являются изображения со спутников высокого разрешения. Так, например, сеть спутников SAR-Lupe способна формировать цифровые образы любой области Земли за 10 часов в разрешении 0,5 м, в ночное время и через облака; в рамках испытаний многоцелевого спутника TacSat-3 (Tactical Satellite) с инновационным разведывательным гиперспектральным спектрометром ARTEMIS планируется обеспечить передачу готовых к использованию изображений не позднее чем через 10 минут после самой съёмки рассчитанного на съёмку в 220 спектральных областях с пространственным разрешением 30 м.

Цифровые картографические материалы представлены в сети в различных видах. Наибольший интерес представляет карта высот. Формат этот представляет собой матрицу, каждая точка которой характеризуется координатами (широтой и долготой) и высотой. На основе такой матрицы возможно построение карт в изолиниях высот, псевдотрехмерных теневых карт рельефа и трехмерных карт или блок-диаграмм.

На сервере NOAA National Data Centers представлены данные ETOPO5 - пятиминутные, 30 секундные матрицы для всего Земного шара, а также батиметрия морского дна и карты поверхности дна, построенные по данным спутниковой альтиметрии. Ниже даны адресаа Web-сайтов, где можно найти такие БД:

• http://mac.usgs.gov/mac/isb/pubs/forms/nimapl.html - Карты Мира с береговой линией масштабов 1:20 000 000; 1:22 000 000; 1:30 000 000, 1:14,000,000 Геологическая служба США;

• http://www.esri.com/data/online/about.html - ESRI Arc Atlas в масштабе 1:10000000, 1:25000000 в растровом и векторном формате, (границы стран, плотность населения, транспортные сети, аэропорты, минеральные источники, горы, ледники, снег, осадки и др.;

• http://www.nbi.ac.uk/bodc/gebco.html - Цифровые карты GEBCO;

• http://www.tmpo.nima.mil - Цифровая морская карта - Векторная береговая линия в масштабе 1:250000. Географические имена (CD-ROM), вторая редакция (без США и Антарктиды), Геологическая служба США;

• http://edcsns17.cr.usgs.gov/EarthExplorer - Query and order satellite images, aerial photographs, and cartographic products through the U.S. Geological Survey;

• http://mac.usgs.gov/mac/isb/pubs/forms/nimapl.html - National Imagery and Mapping Agency Topographic Maps, Publications, and Digital Products List, табл. 1;

• http://geodata.gov - Geospatial One-Stop (GOS) ИПД США NSDI классический полнофункциональный геопортал, насчитывающим сотни тысяч наборов пространственных данных, зарегистрированных в службах каталогов NSDI на нескольких сотнях серверов;

• http://www.geoconnections.org - Discovery Portal ИПД Канады CGDI полнофункциональный геопортал, часть службы GeoConnections. Главная страница геопортала содержит полный набор поисковых функций: поиск пространственных данных, организаций и сервисов, т. е. геоинформационных услуг по списку их функциональных типов и прикладным областям с рекомендуемым программным обеспечением;

• http://asdd.ga.gov.au - Австралийский каталог пространственных данных ASDD (Australian Spatial Data Directory), реализует все функции полноценного поиска;

• http://www.geoportail.fr - Геопортал ИПД Франции IFDG, сбалансированное сочетание поисковых и визуализационных функций;

• http://www.karttapaikka.fi/karttapaikka/default.asp?id=787 - Портал MapSite ИПД Финляндии NSDI;

• http://www.idee.es - Национальный Geo-Portal ИПД Испании IDEE;

• http://www.fgdc.gov – сайт Федерального комитета по геоданным США – стандарты, метаданные;

• http://nationalatlas.gov – национальный атлас США;

• http://www.usgs.gov - геологическая съемка США;

• http://terraserver-usa.com – геопортал.

Кроме того, имеются Векторная карта уровня и Цифровая карта Мира (4 CD-ROM's) Геологической службы США; Цифровая карта Мира в масштабе 1:1000 000 на CD-ROM 1992; контурные линии от Mинобороны США. Мировой банк данных I и II (границы стран, главные реки, береговая линия, острова, озера) в масштабе 1:3000000, 1987; БД глобальных экосистем на CD-ROM ETOPO5 (1992), включающая в т.ч. температуру воздуха, осадки.

Таблица 1 - National Imagery and Mapping Agency Topographic Maps, Publications, and Digital Products List, http://mac.usgs.gov/mac/isb/pubs/forms/nimapl.html

Имя карты и масштаб	Идентификатор	Стоимость ($ за лист)
Area Outline Map, Series 1105, Scale 1:20,000,000	T1105XC01-27	10.00
The World, Series 1144, Scale 1:22,000,000	TAA0060-62	7.00
The World, Series 1144, Scale 1:22,000,000 (set of three)	TAA0245	21.00
The World, Series 1145, Scale 1:30,000,000	TAA0058	7.00
The World, Series 1150, Scale 1:14,000,000	TAA0064-69	10.00
The World, Series 1150, Scale 1:14,000,000 (set of six)	TAA0246	60.00
Middle East Briefing, Series 1308, Scale 1:1,500,000	T1308XMEBRMAP	10.00
Arabian Peninsula, Series 5211, Scale 1:2,250,000	T5211X1270B2	10.00
Africa, Series 2201, Scale 1:2,000,000	T2201X01-36	10.00
Southeast Asia Briefing, Series 5213, Scale 1:2,000,000	T5213XSEABRM	10.00
Military Installations Map, Series 8205, Scale 1:3,500,000	T8205XMILINST	10.00
Vietnam, Series L7014, Scale 1:50,000	See Catalog	7.00
15-Minute State Series, Scale 1:50,000	See State Map List	7.00
15-Minute State Series, Scale 1:25,000	See State Map List	4.00
World Road Maps (Middle East), Series 1310, Scale 1:1,000,000	T1310X01-06	10.00
Digital Interim Geographic Names Data (CD-ROM), Edition 2 (excluding the United States and Antarctica)	68-DIGNAMES	11.50
Vector Map (VMAP) Level 0/Digital Chart of the World (set of four CD-ROM's)	01-VMAP	100.00

Инфраструктура пространственных данных

Одним из ключевых вопросов построения ИПД РФ является взаимоотношение уровней государственного управления — федерального, регионального и муниципального [5] является использование интегрированной информации от космических систем наблюдения, навигации, гидрометеоинформации, что позволяет предоставлять информацию конечным пользователям в доступной для них форме, в том числе в виде графиков и диаграмм, в качестве основы использовать электронные карты и космоснимки местности. Для построения ИПД в РФ необходимо:

— выделение на всех уровнях управления базовых пространственных данных (БПД) для интеграции на их основе тематических информационных ресурсов;

— законодательное закрепление за ОГВ функций по предоставлению бесплатного доступа к БПД соответствующего уровня;

— создание сети организаций на уровнях субъектов РФ для ведения БПД с передачей им материалов и данных федерального и ведомственных картографо-геодезических фондов;

— построение федеральной, региональной и муниципальной инфраструктур пространственных данных.

Необходимость взаимодействия всех уровней государственного управления страны по вопросам пространственных данных обусловлена следующим:

— каждый уровень в процессе своей жизнедеятельности производит пространственные данные;

— каждому уровню для выполнения своих управленческих функций нужны пространственные данные, производимые другим уровнем.

Принципами организации межуровневого взаимодействия ИПД являются:

— постоянный обмен метаданными о пространственных данных;

— установление состава данных, который каждый уровень бесплатно предоставляет в пользование другим уровням;

— определение единых стандартов и регламентов для удобного предоставления доступа к своим пространственным данным;

— определение субъектов в качестве юридически значимых источников сведений о местоположении объектов, на которые необходимо ссылаться при создании картографических слоев, порядок доступа (по запросу, в режиме онлайн), формы, форматы и условия предоставления таких сведений.

Росреестр сформулировал рекомендации в части мероприятий по построению ИПД:

— при заказе работ по созданию пространственных данных исполнитель обязан использовать имеющиеся данные федерального картографо-геодезического фонда.

— проводите экспертизу технических заданий на разработку ГИС, регламентов обмена данными между информационными системами, оперирующими пространственной информацией, на соответствие разрабатываемых решений принципам построения ИПД;

— рассмотрите возможность создания регионального или муниципального оператора пространственных данных;

— уделяйте внимание вопросам базового образования пользователей по вопросам использования пространственных данных в своей деятельности;

— осторожно подходите к созданию 3D ГИС (трехмерная модель, как правило, является этапом развития уже существующей и эксплуатируемой ГИС);

— вкладывайте средства в создание современных телекоммуникационных систем.

Министерство экономического развития РФ утвердило сформулированные Федеральным агентством геодезии и картографии (Роскартографией) требования к составу, структуре, порядку ведения и использования единой электронной картографической основы (ЕЭКО) федерального, регионального и муниципального назначения. Требования провозглашают ЕЭКО федеральным государственным информационным ресурсом, который ведет Роскартография с использованием ГИС на основе единых принципов на всей территории страны. Карты должны обновляться не позднее трех месяцев после обновления соответствующих государственных топографических карт. Требования к навигационным картам и планам городов, содержащие описания форматов данных, описания классификаторов и правила цифрового описания цифровых навигационных карт, цифровых планов городов и цифровых навигационных планов городов, создаваемых по Федеральной целевой программе ГЛОНАСС, опубликованы на сайте Роскартографии. В требованиях содержится информация о форматах и масштабах цифровых карт.

Пространственные данные должны эффективно интегрироваться, использоваться совместно с семантической информацией об объектах. Эти возможности предъявляют и новые требования к хранению пространственных данных. Обеспечить комплексное многоплановое применение пространственных данных в приложениях можно только за счет отдельного хранения в БД.

Разнообразие форматов хранения данных и недостаточный учет особенностей их использования в многопользовательской, распределенной и мультиплатформенной среде требуют использования подходов к хранению данных в СУБД. Необходима обработка транзакций, в том числе и в распределенных системах, динамическая реорганизация данных, наличие механизмов, позволяющих разграничивать доступ к данным и обеспечивать бесперебойную работу системы. Разные организации используют различные ГИС, а также средства отображения и хранения графической информации. В то же время данные в новых задачах начинают использоваться совместно и не обязательно в рамках традиционных полноформатных ГИС-систем, а в приложениях, полученных с использованием самых разных средств разработки. Это требует обеспечения непротиворечивого доступа к одним и тем же данным из всех систем – как распространенных на рынке, так и используемых небольшими группами разработчиков, обеспечения согласованного хранения различных версий данных, полученных из различных источников.

В настоящее время из всех ведущих поставщиков СУБД только некоторые СУБД (например, Oracle) в своих продуктах осуществили встроенную поддержку пространственных данных, которая учитывает их особенности, ограничения обработки и специфические алгоритмы работы с ними. Появился новый тип данных, специальные механизмы индексирования, контроля целостности данных, специфическая функциональность на стороне сервера, обеспечивающая эффективную работу с пространственными данными. Эта возможность называется SDO (Spatial Data Option) и поставляется как опция СУБД Oracle Enterprise Edition. Для приложений, не требующих функциональности на уровне профессионала-геодезиста, где все же необходим эффективный доступ к пространственным данным, предлагается более доступное решение – Oracle Locator, включаемый в состав СУБД Oracle Standard Edition.

Наличие в СУБД встроенных средств хранения пространственных данных переводит использующие их ГИС-системы в новое качество. Хранение и доступ к данным становятся существенно эффективнее. Данные могут быть размещены в едином хранилище с данными других типов и в необходимой степени интегрированы с ними. Разработка приложений, обрабатывающих пространственные данные и связанную с ними семантику, становится менее трудоемкой, более быстрой и качественной.

В СУБД Oracle встроена также функциональность, обеспечивающая поддержку RFID устройств. То есть функциональность по обработке пространственных данных совмещается с данными, поступающими от устройств дистанционной идентификации объектов, и используется в различных задачах мониторинга перемещений объектов.

Как включить БД в ГИС?

Возможно три варианта ГИС – персональный, серверный и клиентский вариант.

На персональном уровне происходит обеспечение внешнего пользователя информацией в разнообразной форме, в том числе и картографической; прием запросов от внешнего пользователя. При этом используются пакеты MatLab, Illustrator, ГИС ArcView, ArcInfo. В клиентском варианте обработка запросов происходит на компьютере пользователя (апплет).

В серверном варианте основная обработка происходит на сервере. При этом используются языки Java, РНР, JavaScript (ГИС Map Server). При этом информация представляется в картографической форме в формате SVG, по требованию могут использоваться форматы: HDF, HDF-EOS, netCDF, CDF.

Место ГИС в системе обработки данных показано на рис.3. Схема усвоения данных из БД в ГИС представлена на рис.4. Использование ГИС наWeb представлено на рис.5 - это основное направление сейчас, т.к. позволяет пользователям оперативно увидеть информацию. Для этого можно использовать ArcView Internet Map Server, MapObject Internet Map Server, Spatial Database Engine и др.

СУБД

Приложения

Статистика

ГИС

Web

Спец.расчеты

Рисунок 3 - Место ГИС в системе обработки данных

Функционирование ГИС-приложений в распределенной среде в настоящее время ведется на базе ряда технологий, начиная от простого отображения в виде графического файла (gif, jpg и т.п.) до интерактивной работы с векторными картами. Можно рассматривать пять вариантов реализации ГИС-приложения для распределенной среды:

• создание приложения для визуализации геоданных;

• удаленный вызов и работа ArcView в стандартном режиме;

• использование картографического сервера на базе GeoHTML, MapServer, ArcGIS.

Тематические карты обычно готовятся на рабочем месте в среде локальной ГИС в ArcView. Подготовленные шейп-файлы каталогизируются и хранятся на выделенном файл-сервере геоданных или ftp-сервере. При каталогизации вносятся также сведения об атрибутивной информации, которая хранится на сервере СУБД. Специально разработанное приложение для визуализации геоданных, установленное на сервере приложений, должно позволять пользователю с его рабочего места, используя браузер, выбирать необходимую карту и смотреть на своем дисплее (геопривязанные атрибутивные данные доступны там же).

Вэтом случае выполняется собственная реализация схемы клиент-серверного варианта распределенной ГИС - это выполнение основных операций (обращение за информацией к картографической БД и к структурированной атрибутивной информации в таблицах сервера БД; разного рода преобразования данных; формирование тематической карты и перевод этой карты в графический формат) на стороне сервера и отображение полученных данных на стороне клиента. Клиент в браузере получает геоинформацию, подготовленную при помощи языков ASP, Java, РНР, JavaScript и др.

Взаимодействие пользователя с ГИС проводится по следующей схеме (рис.6). В этой схеме пользователь через интерфейс получает возможность выбрать задачу из списка. Команда на выполнение поступает на сервер приложений, который в свою очередь обращается к удаленной клиентской ГИС-станции с передачей параметров задачи. ГИС-проект на основе входных параметров обращается к серверу с метаданными или данными, запрашивает информацию и получает ее в видеView-представлений. Далее формируется слой освещенности или проводится интерполяция в узлы сетки и строится тематическая карта (изолинии или изоповерхности) с привлечением стандартов на градации выбранного параметра и цветовую гамму. Полученные тематические карты преобразуются в jpg-файлы и передаются на сервер приложений, который взаимодействует и обеспечивает пользователя результатами по его запросу.

Можно рассмотреть ситуацию, при которой основу клиентских приложений составляет набор динамически формируемых на WEB сервере страниц. При запросе клиента на формирование страницы с информацией о пользовательских объектах, приложения осуществляет запрос к БД, результат выполнения которого возвращается клиентской стороне в виде HTML страницы. При необходимости отобразить данные на карте, в тексте страницы формируется скрипт, который добавляет необходимые записи в один из апплетов.

ГИС Конструктор Free для PL/SQL Oracle предназначен для разработки в среде Oracle Developer в операционных средах Windows, Solaris и Linux средств геоинформационного обеспечения и обработки пространственных данных (карт местности, тематических карт на основе информации из БД, данных ДЗЗ) для включения в автоматизированные корпоративные системы управления, построенные на основе СУБД Oracle.

Рисунок 6 - Схема работы ГИС-технологии в Интернет

В качестве карты местности (картографической основы) могут быть использованы следующие виды данных: векторные (SXF, MIF/MID, Shape, DGN, KML и др.), растровые материалы (GeoTIFF, JPG, RSW и др.), матричные карты, триангуляционные модели, данные ДЗЗ и лазерного сканирования (SRTM, MTW, TIN, LAS и др.). Предварительная обработка данных (контроль качества, приведение к единой системе координат, настройка условных знаков) выполняется средствами ГИС. Отображаемые данные состоят из двух типов – картографическая основа и тематическая информация, формируемая по описанию из БД.

Для отображения объектов могут использоваться готовые классификаторы и библиотеки условных знаков (http://www.gisinfo.ru/classifiers/classifiers.htm) по различным темам: навигация, территориальное планирование, градостроительная деятельность, геодезия и кадастр, геология, сельское хозяйство, чрезвычайные ситуации, телекоммуникации и связь, лесное хозяйство и др.

Компоненты систем управления по работе с пространственными данными могут решать следующие задачи: отображение уже имеющихся в СУБД Oracle пространственных данных, редактирование и создание новых данных на основе изменений и новых поступлений информации, расчетно-поисковые задачи с использованием пространственных данных и их атрибутов, формирование информационных таблиц (деревьев), содержащих информацию об объектах местности, выполнение различных запросов по имеющимся данным с выводом результатов в виде таблиц и с наглядным их отображением на базе картографической информации и т.д.

В состав ГИС Конструктора для PL/SQL входят:

• сервер ГИС-приложений. Программирование ГИС-приложений с использованием Сервера ГИС-приложений позволяет учитывать многосессионную структуру работы Oracle-приложений, т. е. Сервер ГИС-приложений однократно при старте открывает картографические данные и предоставляет к ним доступ периодически выполняемым скриптам на PL/SQL;

• модуль связи Сервера ГИС-приложений - для обеспечения выполнения внешних Си-функций из программы на языке PL/SQL используется;

• библиотека внешних Си-функций для работы программы на языке PL/SQL без обращения к Серверу ГИС-приложений, т. е. приложение, использующее функции этой библиотеки, для работы с картографическими данными должно само открывать необходимые данные для осуществления доступа к ним.

ГИС-приложения, создаваемые с использованием ГИС Конструктор, могут иметь следующую структуру.

Рисунок 7 – Использование ГИС-приложений

При загрузке сервера ГИС-приложений выполняется однократное открытие данных (карт, растров, матриц), указанных в файле GisAppServer.xml.

Типовое ГИС-приложение, использующее сервер ГИС-приложений ГИС Конструктора, функционирует следующим образом:

• тонкий клиент посылает серверу Oracle запрос на выполнение одной из процедур приложения пользователя (поиск объектов, отображение карты, расчеты по карте);

• приложение пользователя на языке PL/SQL вызывает внешние Си-функции, содержащиеся в модуле связи. Для выполнения одной процедуры обычно вызывается несколько Си-функций, которые используются для создания контекста процедуры, передачи параметров процедуры и формирования единого пакета входных параметров;

• модуль связи посылает по HTTP-протоколу серверу ГИС-приложений пакет, содержащий параметры выполнения процедуры приложения пользователя;

• сервер ГИС-приложений выполняет процедуру и по HTTP-протоколу возвращает в модуль связи пакет, содержащий результаты выполнения (списки найденных на карте объектов, имя файла, содержащее изображение карты в формате PNG, результаты расчетов);

• модуль связи возвращает результаты выполнения процедуры приложения пользователя. Для возврата результатов приложение пользователя на языке PL/SQL обычно вызывает несколько Си-функций, которые используются для возврата значений отдельных параметров единого пакета результатов и удаления контекста процедуры;

• приложение пользователя на языке PL/SQL, содержащее java-скрипты, возвращает результаты выполнения процедуры тонкому клиенту в виде HTML-страницы;

• в составе комплекса могут также работать отдельные приложения с использованием библиотеки внешних Си-функций ГИС Конструктора, например, приложение, осуществляющее мониторинг состояния объектов тематической карты.