Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
4 курс / 1 семестр / ГИС / Лурье И.К. - Геоинформационное картографирование - М., КДУ - 2008.pdf
Скачиваний:
1248
Добавлен:
23.07.2018
Размер:
14.5 Mб
Скачать

3.7. Общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов

115

Компьютерные карты, представляемые в бумажной

форме

с помощью устройства печати, имеют традиционную форму карты, составленную по правилам картографии и предназначенную для использования человеком.

Необходимость разделения понятий электронных и компьютерных карт связана также с принципиальным различием формирования цветного графического изображения на экранах мониторов и принтерах (плоттерах) — различием цветовых палитр RGB и CMYK (см. раздел 7.6).

С понятием электронных карт связано и понятие электронных атласов, разработке которых в настоящее время уделяется большое внимание. Для работы с ними нужны специальные программы, обеспечивающие вывод и просмотр карт. Большинство электронных атласов распространяется на компакт-дисках (CD). Создание электронных атласов, менее дорогое в издании и распространении по сравнению с бумажными, позволяет обеспечить организации разных типов, в том числе школы, качественным набором картографических материалов для разностороннего использования.

Методы и технологии создания электронных и компьютерных карт, специфика использования технических и программных средств ГИС при геоинформационном картографировании рассматриваются

вглаве 7.

3.7.Общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов

Функционирование подсистем ГИС определяется набором программных функций — программными средствами ГИС. Современная тенденция проявляется в использовании специализированных программных комплексов — ГИС-пакетов, а также распространенных графических пакетов программ.

Программные средства ГИС, преимущественно коммерческие, разработаные за рубежом, широко применяются в самых разнообразных научно-исследовательских, производственных организациях и образовании. Следует подчеркнуть, что речь идет о программных средствах — ГИС-пакетах, для которых также принято название «ГИС».

Рынок коммерческих ГИС-пакетов обширен. Создание новых пакетов программ и новых версий до 2000 г. стимулировалось

116

Глава 3. Техническое и программное обеспечение ГИС

развитием электронной техники (появление рабочих станций, мощных ПК типа Pentium, новых средств ввода и отображения информации ит. п.), а также становлением операционных сред Windows 2000/Windows NT. Теперь — это стремление к многофункциональности, независимости как от вычислительных средств, так и форматов данных. ГИС-пакеты составляют непрерывный ряд от строго запросных (справочных) систем до систем, ориентированных на решение определенной прикладной задачи. При обилии программных средств для каждого конкретного ГИС-приложения приходится решать сложную проблему выбора наиболее подходящего ГИС-пакета.

Выбор программного обеспечения находится в прямой зависимости от сочетания показателей его эффективности для решаемой задачи. Например, линейные («сетевые») задачи, типичные для приложений типа AM/FM (Automated Mapping/Facility Management — автоматизированное картографирование и средства связи), требуют быстроты ответа на запросы, работы с большими объемами данных. Для природно-ресурсных исследований, оперирующих преимущественно с ареалами, большое значение имеет взаимоувязка (единство топологии) полигонов, а не связность их векторных границ. Эти области применения требуют сложного анализа больших объемов данных, обилия функциональных возможностей, что гораздо важнее быстроты ответа на запрос. Задачи, требующие определения абсолютных положений и границ объектов (например, кадастровые), обычно имеют дело с крупным масштабом и высоким разрешением используемых данных, для них большое значение имеют картографические возможности ГИС-пакета и быстрота ответа на запрос.

Некоторые ГИС-пакеты позволяют импортировать разные файлы из других программ, но не обеспечивают возможности экспорта; ряд пакетов специально предназначен для работы с другими программами и внешними базами данных; одни программы просты в эксплуатации, другие — требуют длительной подготовки пользователей.

Программные пакеты в сфере ГИС могут сравниваться и оцениваться по самым разным показателям, ранжированным по важности для области применения или по предпочтениям пользователей. К числу основных показателей относят:

3.7. Общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов

117

модель данных (растровая, векторная или интегрированная);

удобный пользовательский интерфейс;

функциональные возможности;

цена;

ограниченность/неограниченность сфер применения.

Выбор ГИС по типу модели данных самым тесным образом связан с решаемой задачей. Если в задачу входит дешифрирование аэрокосмических снимков, то предпочтение следует отдавать интегрированным ГИС, включающим подсистему обработки изображений (например, ERDAS Imagine, ER Mapper и т. п.). При выборе между растром и вектором вопрос о предпочтении всегда трудно разрешим и, как правило, при его решении возобладают субъективные соображения.

В ГИС часто приходится выполнять довольно сложные преобразования данных «на лету», прежде всего при смене системы координат и при интеграции данных, представленных в различных системах координат. Для поиска объектов разного пространственного типа необходима гибкая система запросов, формирование которых требует знания языка SQL — достаточно простого и логичного, но большинство пользователей не хотят осваивать ни его, ни другие языки программирования. Поэтому лучшим будет признан ГИС-пакет, в котором обеспечивается возможность составления сложных запросов без программирования — запросов по образцу (см. параграф 2.4.4) и развитого пользовательского интерфейса. Например, фирма ESRI реализовала эту идею в виде калькулятора запросов и в средствах Wizards (мастерах) для выполнения сложного пространственного анализа.

Для разработчиков проблемно-ориентированных ГИС наиболее существенна классификация ГИС-пакетов по функциональным возможностям. В соответствии с ней ГИС-пакеты подразделяют следующим образом:

• профессиональные, ориентированные на обработку значительных объемов информации на высокопроизводительных компьютерах и вычислительных сетях и предназначенные для глобальных научных исследований, управления целыми отраслями или крупными территориями (государствами, мегаполисами);

118

Глава 3. Техническое и программное обеспечение ГИС

так называемые настольные (desktop), обладающие по сравнению с первыми меньшей производительностью и предназначенные для решения прикладных научных задач, задач оперативного управления и планирования в рамках научной или производственной организации;

ГИС-вьюеры (GIS Data Viewers), электронные атласы, применяемые для информационно-справочного использования «конечными» пользователями ГИС (пользователями, для которых важен только результат, а не процесс его получения), для поиска и визуализации информации, подготовленной с помощью ГИС-пакетов первых двух типов.

В связи с развитием компьютерных и сетевых технологий ГИСпакеты быстро устаревают, появляются новые версии, поэтому их подробное описание в учебнике не очень оправдано. Тем не менее, функциональные возможности наиболее распространенных ГИСпакетов следует представить для полноты отражения технического и программного обеспечения ГИС.

Среди профессиональных ГИС-пакетов лидерами в России являются ArcGIS (ESRI Inc., США) и GeoMedia Professional (Intergraph Corp., США). Их объединяют возможности работы с большим числом форматов данных, хранения пространственной к атрибутивной информации в единой реляционной БД с доступом непосредственно из ГИС-пакета, использования стандартных реляционных СУБД и средств MS Windows. Сохранение всех данных в единой реляционной базе данных при многопользовательском доступе к ним позволяет реализовать все преимущества стандартных средств редактирования и поддержания безопасности БД.

апользователям — непрерывно контролировать свои данные. Это.

всвою очередь, позволяет поддерживать карты и связанную с ними информацию в состоянии «на данный момент», уменьшить число ошибок и дублирований. Оба пакета имеют модульную структуру поддерживают векторно-топологическую модель данных, архитектуру «клиент-сервер». Архитектура этих пакетов соответствуй концепции открытых ГИС (см. раздел 1.8).

ArcGIS (версия 9.2 вышла в 2006 г.) — наименование, используемое для идентификации целого семейства программных ГИС продуктов ESRI, каждый из которых служит специфическим целям ArcGIS включает пользовательское программное обеспечение (ПС

3.7.Общаяхарактеристика программных коммерческих ГИС-пакетов

1 1 9

клиентов), ПО сервера и компоненты данных — файлы или базы геоданных. Структура семейства представлена программными продук- тами, тип и число которых, а также уровень функциональности определяются приобретаемой лицензией, и программными приложе- ниями, общими для каждого программного продукта. Программные продукты образуют иерархически связанный набор — ArcView, ArcEditor, Arclnfo, каждый из которых включает в себя и расширяет функциональные возможности предыдущего, а также ArcSDE. Общие программные приложения — это ArcMap, ArcCatalog и ArcToolbox.

ArcView — первый из трех функциональных уровней программных продуктов, на котором можно использовать набор приложений ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox. Это комплект инструментов для изучения данных, их отображения, создания отчетов и выполнения пространственного анализа на основе карты. На уровне ArcView пользователь получает доступ к набору инструментов для интерактивного тематического картографирования на основе векторных или растровых слоев, данных поверхностей, хранящихся на компьютере или запрашиваемых по сети, к стандартным инструментам пространственного запроса и анализа данных, к многопользовательской базе геоданных (через ArcSDE).

ArcEditor — это набор средств автоматизированного контроля, редактирования и управления географической информацией, представленной шейп-файлами, базой геоданных и др. ArcEditor обеспечивает возможности создания топологии базы геоданных (классов, подтипов объектов и доменов) и геометрических сетей, а также включает инструментальные средства создания метаданных, географического исследования, отображения и многопользовательского редактирования геоданных, обслуживания БД с управлением версиями.

Arclnfo — главное полнофункциональное средство ArcGIS. Являясь верхним уровнем программных продуктов, оно расширяет функциональные возможности ArcView и ArcEditor, а также включает полную совокупность инструментальных средств в ArcToolbox для расширенной обработки, анализа и моделирования пространственных данных с использованием топологических отношений, конвертирования многочисленных форматов данных, трансформирования и преобразования проекций с поддержкой возможностей, унаследованных от программного продукта Arclnfo Workstation.

120

Глава 3. Техническое и программное обеспечение ГИС

На любом функциональном уровне пользователь имеет дело стремя базовыми программными приложениями: АгсМар, предназначенный для отображения, редактирования и анализа данных, создания карт; ArcCatalog, организованный по типу Windows Explorer и обеспечивающий доступ к данным и управление ими; ArcToolbox. представляющий инструменты расширенного пространственного анализа, управления проекциями и конвертирования форматов данных.

Так как ArcView, ArcEditor и Arclnfo объединены обшей архитектурой, пользователи, работающие с любым из этих программных продуктов, могут совместно использовать результаты. Однако любая организация, планирующая создание завершенного ГИСпроекта, нуждается, по крайней мере, в одной копии продукта уровня Arclnfo.

Для управления данными в ArcGIS предусмотрены серверные программные продукты:

ArcSDE — для управления большими распределенными базами пространственных данных (векторных и растровых)

врежиме «клиент-сервер», использующий стандартную технологию реляционных баз данных и отвечающий за поиск и пересылку данных, предоставляющий возможности оперирования географическими данными, в том числе с помощью глобальной сети;

ArcIMS — используется для публикации электронных карт

вИнтернете и создания распределенной ГИС в глобальной сети, Web-разработок; обеспечивает возможности Интернеткартографирования, позволяет создать и разместить в сети полноценные карты, для просмотра или анализа которых достаточно стандартного Web-browser'a.

В семейство программных продуктов ArcGIS входит набор дополнительных модулей для решения аналитических задач, пространственного анализа и моделирования. Среди дополнительных модулей наиболее востребованы следующие:

ArcGIS Spatial Analyst — набор функций пространственного моделирования и анализа, а также совместного анализа векторных и растровых данных; объединяет основные функции ранее разработанных модулей ArcView Spatial Analyst и ARC GRID системы Arclnfo для рабочих станций;

3.7. Общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов

1 2 1

ArcGIS 3D-Analyst — набор инструментов для трехмерного моделирования, отображения и анализа больших наборов трехмерных географических данных;

ArcGIS Geostatistical Analyst расширяет возможности ArcMap за счет дополнительных инструментов «Мастера операций геостатистики», с помощью которого строятся так называемые статистические поверхности (см. главу 5);

ArcGIS Network используется для сетевого анализа географических данных, поиска оптимальных маршрутов, определения зон обслуживания, создания модели сети по данным, хранящимся в базе геоданных.

Для обеспечения работы с аэро- и космическими снимками в среде ArcGIS компанией Leica Geosystems GIS & Mapping, LLC разработаны два новых модуля: Image Analyst - для подготовки снимков к использованию в качестве слоя БД и выполнения их анализа и дешифрирования; Stereo Analyst - для работы со стереоснимками, построения цифровой модели рельефа на основе имеющейся стереопары, а также выполнения векторизации объектов с учетом их высотного расположения в интерактивном режиме.

GeoMedia Professional (версия 6.2 вышла в 2006 г.). Основным отличием программного продукта GeoMedia является отделение данных от формы их представления и от результатов запросов. Данные могут храниться в любой реляционной базе данных или в графических файлах других ГИС-пакетов, а за их импорт и экспорт отвечает специальный сервер — дата-сервер в терминологии Intergraph, который и преобразует данные в формат, понятный собственно геоинформационному приложению. При этом данные из различных источников не только представляются на одном экране (или на одной выводимой на печать карте) но, что еще более важно, доступны для совместного анализа. В запросы, в том числе и в пространственные, могут входить объекты из различных источников.

Объединение возможности работы с самыми различными источниками данных с возможностью их по-разному визуализировать позволяет использовать одну электронную карту для решения разнообразных задач. Это обеспечивается созданием специальных персональных реляционных баз данных, хранящих: описание того, что следует выводить на экран и при каких масштабах изображения

122

Глава 3. Техническое и программное обеспечение ГИС

(возможно на крупномасштабной карте показать

каждый дом.

а при уменьшении масштаба минимальной единицей

изображения

станут кварталы); что, каким цветом и как окрашивать; как изменять размеры условных знаков при масштабировании карты. В них хранится и легенда карты, и множество других сведений, необходимых для визуализации, а также результаты запросов.

В GeoMedia реализована 4-уровневая архитектура клиентсерверной технологии:

данные, представленные набором реляционных баз данных

играфических файлов;

дата-серверы, превращающие разноформатные данные в формат, понятный геоинформационному приложению — функциональному набору программных модулей GeoMedia;

сервер приложений, отвечающий за реализацию «логики геоинформационного приложения»; именно на третьем уровне выполняются все преобразования данных, формулируются запросы, создаются временные объекты, выполняется пространственный анализ данных, но визуализация данных не выполняется;

клиентское рабочее место, которым может быть и Интернетбраузер.

Такая архитектура обеспечивает возможность не держать специальное программное обеспечение на клиентских рабочих местах и независимость от источников данных. Построенный по этим принципам продукт GeoMedia Web Map подгружает на компьютеры пользователей программу, позволяющую работать с полноценными активными картами, используя обычный Интернет-браузер.

GeoMedia состоит из четырех программных модулей.

1.Основа приложения — GeoMedia.exe. Программный модуль объединяет работу остальных модулей и отвечает за взаимодействие с ОС Windows, за вызов модулей и вывод на экран окон приложений и пользовательского меню. При этом наборы приложений, с которыми она работает, и наборы пунктов меню легко модифицируются.

2.Дата-серверы, реализованные в виде библиотек DLL. Датасерверы легко присоединяются к GeoMedia.exe.

3.Система модулей, на вход каждого из которых поступает поток данных, например, от дата-сервера или от другого модуля

3.7. Общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов

1 2 3

системы, и выходом служит тоже поток данных, но уже преобразо- ванный. Модули предназначены для выполнения пространственных запросов, для преобразования координат, геокодирования, пост- роения буферных зон и многих других процедур пространствен- ного анализа. Именно эти модули определяют функциональность

GeoMedia.

4. Модули, отвечающие за взаимодействие с пользователем и за визуализацию и вывод на печать данных, за создание, модификацию и работу с персональной базой данных Geoworkspace.

Разделение различных этапов обработки информации увеличивает гибкость системы и облегчает ее модернизацию, повышает функциональность, облегчает создание собственных приложений.

Дополнительные опции предоставляют модули: GeoMedia Network, предназначенный для трассировки сетей и их оптимизации, включая решение множества сетевых задач (доступности, кратчайшего маршрута, "коммивояжера", нахождения узких мест и т. д.); GeoMedia Relation Modeller, который дает пользователю возможность создать свою базу правил, описывающую взаимодействие между объектами на карте, и следить за их исполнением.

Модульная структура позволяет разработчикам других фирм писать свои модули для GeoMedia. Так, компания ThinkSpace разработала приложение MFWorks, добавившее в GeoMedia возможность анализа растровых объектов и включения в запросы величин, определенных на сетках (например, показать зону возможного затопления на топографической карте местности). Фирма "Consistent Software" разработала программный продукт CS MapDrive, рекомендуемый для разных ГИС-приложений. Интерфейс пользователя полностью русифицированный, а базовые компоненты расширены и дополнены собственными разработками. Среди них внедренные непосредственно в интерфейс функции работы с растром (калибровка, трассировка, векторизация), а также более удобные способы работы с проекциями (каждое окно карты в рамках одного проекта, строящееся на основе одного и того же хранилища данных, может иметь свою проекцию и систему координат).

Среди настольных (desktop) ГИС-пакетов наибольшей популярностью пользуются ArcView 3.3 и Maplnfo Professional.

ArcView GIS (ESRI Inc., США). Первая версия этого ГИСпакета была создана 1993 г.; номер текущей версии — 3.3. ArcView

124 Глава 3. Техническое и программное обеспечение ГИС

предоставляет пользователю средства выбора, просмотра и редак- тирования наборов разнообразных геоданных, цифрования карт г помощью дигитайзера или по изображению на экране, связывания объектов карты с атрибутивной информацией в режиме Hot Нпкл адресного геокодирования, запросов по пространственным и атрибутивным критериям, пространственного анализа, создания компоновок карт с легендами, графиками и диаграммами и распечатки картографических материалов. Используется внутренний формат графических данных (шейп-файлов) — SHP. Структура ГИС-пакете представлена базовой программной оболочкой и встроенными модулями — CADreader, дигитайзер, Пространственные операции Координатные сетки, Конструктор легенды, Мастер проекции (Projection Utility), поддержка формата Imagine, поддержка растра JPEG, Database Access, Dialog Designer, ArcView VPF Viewer, * также внешними модулями — ArcView Spatial Analyst, ArcVieu Network Analyst, ArcView Internet Map Server, 3D-Analyst, ArcPres? для ArcView, Image Analisys, ArcView Street Map, MrSID, Tracking Analyst, Stereo Analyst.

Встроенный язык Avenue обеспечивает возможность модификации пользовательского интерфейса, улучшения изобразительны! средств, расширения спектра аналитических функций.

Maplnfo Professional (Maplnfo Corp., США). Текущая версия - 7.8. Данные хранятся в таблицах (файлы TAB), для баз данных создар собственный формат, но поддерживаются также форматы MS Access. MS Excel, DBF, текстовые с разделителями. Обеспечиваютс5 функции экспорта и импорта графических и атрибутивных данньа в наиболее распространенные векторные и растровые форматы используя обменный формат mif/mid, а также с помощью DDE, OLE и специальных драйверов.

Пакет Maplnfo специально спроектирован для обработки * анализа информации, имеющей адресную или пространственнлт привязку. Наличие большого числа утилит, а также языка програм- мирования MapBasic значительно расширяет функциональны* возможности системы.

На базе Maplnfo разработано несколько специализированна геоинформационных продуктов. Один из них — разработанные институтом УралНИИгипрозем и предлагаемый фирмой Эст* Мэп — пакет программ «Кадастровый Офис», предназначенный

3.7. Общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов

1 2 5

в первую очередь, для решения задач земельных комитетов, а также связанных задач (кадастр объектов недвижимости, решение задач коммунальных служб и др.). Пакет позволяет работать с растровой, векторной и смешанной информацией, в том числе с такой, как списки землепользователей, технические паспорта и др.

Из отечественных разработок наибольшее распространение получили пакеты GeoDraw и ГеоГраф Центра геоинформационных исследований ИГ РАН.

ГеоГраф/GeoDraw (ЦГИ ИГ РАН). ГИС-пакет, обладающий полным базовым набором функций ГИС, включающий как создание и интеграцию различных карт и растровых изображений, так и функции пространственного анализа. Использует собственные внутренние форматы графических данных, но включает драйверы доступа для более чем 30 форматов: векторные — Maplnfo cosmetic layer, SHP, ArcView world file; растровые - JPEG, PCX, TIFF, BMP и др.; внутренние форматы баз данных — dBase, Paradox. Реализован подход независимости от формата источника данных, обеспечивается возможность работы в среде MS Access, MS Excel, Interbase, Oracle, MS SQL Server и т. д., поддерживается обмен данными с другими программными продуктами. Достаточная функциональность ГИС- пакета, наличие русифицированной версии, простота освоения, возможность работы с различными форматами данных, удобство работы с картографическими условными знаками, невысокая стоимость обеспечивают ему распространение в России. Области применения — геология и недропользование, федеральное и региональное управление, городское хозяйство, экология и природопользование, земле- и лесоустройство, транспорт и связь, коммерция и реклама, геодезия и картография, образование.

Примером ГИС-вьюера является M-City (информационно-спра- вочная система с картой г. Москвы), а также различные электронные глобусы, в том числе доступные в сети Интернет, самый известный из которых Google Earth.

Интегрированные растрово-векторные пакеты предоставляют пользователям, с одной стороны, различные возможности по обра- ботке снимков, обеспечиваемые заложенными в них программными средствами анализа и интерфейса, с другой — средства интеграции и подготовки данных для ГИС. Как правило, эти средства включают некоторый обязательный стандартный набор, по большей части

126

Глава 3. Техническое и программное обеспечение ГИС

интерактивных, процедур предварительной коррекции, трансформирования и классификации снимков с визуальным контролем их выполнения на экране монитора в комплексе с другими растровыми и векторными ГИС-технологиями. Все расширения или модификации этого набора предназначены для решения задач различных уровней сложности при всестороннем использовании данных дистанционного зондирования. Среди полнофункциональных ГИС-пакетов выделяются ERDAS Imagine, ER Mapper, ENVI, ILWIS. С точки зрения возможностей цифровой обработки снимков эти пакеты отличаются в основном набором средств и удобством пользовательского интерфейса.

ERDAS Imagine (Leica Geosystems GIS&Mapping, LLC, текущая версия 9). ГИС-пакет ERDAS Imagine построен по модульно-иерар- хическому принципу, что позволяет пользователю приобрести только необходимые модули. Он состоит из трех базовых наборов программ: Imagine Essentials, Imagine Advantage и Imagine Professional (для начинающих, подготовленных и профессиональных пользователей), каждый из которых включает в себя и расширяет функциональные возможности предыдущего набора. Эта структура программного обеспечения базируется на общей архитектуре и имеет один и тот же интерфейс пользователя и функциональные возможности на различных компьютерных платформах.

Программное обеспечение сочетает в себе функции растровой и векторной ГИС и системы обработки аэро- и космических снимков, включает средства для визуализации, интерактивной коррекции и кластеризации (Isodata) изображений, классификации и создания с их использованием тематических карт, функции анализа растровой ГИС с возможностями моделирования, построения поверхностей.

Расширенные возможности по применению методов классификации включают:

возможность использования алгоритмов классификации многозональных изображений для выделения площадных объектов при построении тематических карт; при этом могут использоваться классификации по определяемой пользователем системе эталонов (классификация по типу дискриминантного анализа), классификации безэталонные (автоматические, по типу кластерного анализа), а также гибридные (их сочетания);

3.7. Общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов

1 2 7

разнообразные средства оценки качества как системы эталонов (обучающих выборок), так и получаемой тематической карты;

различные способы создания системы эталонов: ручное оконтуривание эталонных участков на снимке, автоматическое выделение на снимке областей с заданной степенью внутренней неоднородности, выделение на снимке эталонных участков, задаваемых площадными объектами на векторной карте в формате Arclnfo;

оценка степени надежности и качества проведенной классификации.

Дополнительные модули расширения предоставляют пользователю инструменты: обработки векторных данных (Vector); ортотрансформирования, интерферометрической и стереообработки радиолокационных снимков (Radar Mapping Suite); создания трехмерной ГИС (Virtual GIS); субпиксельной классификации (Subpixel Classifier); блочной триангуляции, создания цифровых моделей рельефа и ортотрансформирования аэрокосмических и наземных снимков, и др.

ER Mapper (Earth Resource Mapping Ltd. Австралия, версия 6.4). В ГИС-пакете ER Mapper используется концепция алгоритмов, позволяющих обрабатывать растровые изображения совместно с векторными данными из БД ГИС и табличными данными из реляционных баз данных. Применение динамических связей с ГИС и СУБД позволяет оперативно использовать все данные об объекте, независимо от формы и формата их хранения. Пакет ER Mapper снабжен аппаратом составления и редактирования аннотаций к растровым, векторным и точечным объектам. ER Mapper поставляется в виде единого комплекта, что исключает необходимость приобретения дополнительных модулей. Применение аппарата «динамических связей» позволяет объединять растровые изображения с векторными и табличными данными Maplnfo, Arclnfo, ArcView. Отличительной особенностью пакета является наличие технологий перспективного отображения в одном окне 2D и 3D поверхностей, просмотра поверхностей в «полете», создания фотокарт из нескольких аэроснимков с геокодированием и ортопреобразованиями.

ENVI (Research Systems, Inc., США, версия 4.1) предоставляет стандартный набор функций для визуализации и обработки данных

128

Глава 3. Техническое и программное обеспечение ГИС

дистанционного зондирования, и в первую очередь предназначен для обработки и анализа гиперспектральных снимков. Предусмотрены как обработка данных дистанционного зондирования сверхвысокого разрешения, полученных со спутников QuickBird, IKONOS. OrbView, EROS, IRS и др., так и создание приложений для ГИС. решение задач цифровой картографии. Открытая архитектура ENVI обеспечивает удобство обработки и предоставляет пользователю возможность индивидуальной настройки функций пакета с помощью средств удобного языка программирования IDL (Interactive Data Language), позволяющего также создавать собственные алгоритмы обработки данных. Широкий выбор входных и выходных форматов, отсутствие ограничений по размеру обрабатываемых изображений, автоматическая и ручная векторизация растровых данных, динамический доступ к данным ГИС и СУБД, подготовка карт и вывод их на печать делают пакет удобным для использования.

Среди российских разработок выделяется ГИС-пакет PHOTOMOD (ЗАО «Ракурс», версия 4). Его основное назначение — многофункциональная фотограмметрическая обработка данных дистанционного зондирования и создание цифровых моделей рельефа, ортотрансформированных изображений, мозаики снимков, а также карт, в том числе векторных. Такие карты часто служат основой баз данных ГИС, в первую очередь кадастровых.

Коммерческие продукты, разрабатываемые за счет инвестиций частных компаний, нацелены на удовлетворение рыночного спроса и быстро реагируют на его изменение. Покупателям обычно предоставляется обслуживание. Пакеты программ постоянно обновляются и совершенствуются. По стоимости программы ранжируются от бесплатного предоставления (ряд ГИС общего пользования, например, GRASS, разработанная в системе инженерных войск США) до десятков тысяч долларов (основные коммерческие программы). Для ГИС общего пользования предоставляется владение программным обеспечением, которое может свободно копироваться и распространяться, однако на практике это означает низкие цены, но часто и низкий уровень обслуживания. Разработчики многих коммерческих пакетов предоставляют университетам различные льготы на их приобретение.

Особый тип программ — учебные программы. Обычно в них существенно ограничена база данных, они очень дешевы, вклю-

3.7. Общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов

1 2 9

чают обширный учебный материал, регулярно обновляются, но не обеспечены развитой системой обслуживания. К этим программам относятся Idrisi — разработка университета Кларка (США) и OSU MAP — разработка Университета штата Огайо (США).

Представленные ГИС-пакеты применяются в самых разнооб- разных областях:

тематическое картографирование;

экологический мониторинг, оценка и прогнозирование состояния окружающей среды;

планирование землепользования, районирование и комплексная оценка территорий;

управление природными ресурсами (лесными, водными, минеральными и т. д.), распределенным хозяйством (энергосети, трубопроводы, дорожное хозяйство);

изыскания под строительство — транспортное, промышленное, жилищное;

оптимизация размещения предприятий и распределение зон обслуживания;

планирование инвестиций в регионы и отрасли, маркетинговые исследования и др.;

демографические и социологические исследования, выделение избирательных округов.