Современные технологии, применяемые при кадастровой оценке

В 1997 г. практически все  разработчики ГИС создали специальные  программные продукты для работы с картографической и пространственной информацией в Internet с учетом стремительного увеличения быстродействия персональных компьютеров на базе Intel-процессоров.

Другая важная технологическая  тенденция в этот период - широкое привлечение к использованию в ГИС-проектах всех уровней данных дистанционного зондирования (ДДЗ) - единственно доступной в организационном и финансовом планах технологии получения актуализированной информации. Это потребовало развивать рынок как самих данных, так и программных средств их обработки и дешифрирования.

Развитие оперативных  технологий ввода и обновления государственной  информации связано с комплексными решениями, предусматривающими применение как ДДЗ, так и современного электронного геодезического оборудования, среди  которого все больший удельный вес  приобретают приборы спутникового позиционирования. Системы GPS (США) и ГЛОНАСС (Россия) широко используют при воздушной и водной навигации, в автомобильном и железнодорожном транспорте, при землеустроительных и земельно-кадастровых действиях. Наиболее привлекательными и производительными становятся решения геодезических задач с помощью GPS Ashteeh. Растущие объемы инвентаризационных задач в стране оказывают стимулирующее воздействие на применение современных технологий спутникового позиционирования в геодезии.

В последние годы вслед  за традиционными информационными  системами «укрупняются» ГИС  - развивается производство программных продуктов, рассчитанных на корпоративных пользователей. Необходимость обрабатывать гигантские объемы данных и обеспечивать многопользовательские режимы работы способствует развитию технологий «клиент-сервер», концентрируя внимание на применении стандартных SQL-серверов. Для производителей ГИС это направление не является новым: производители систем управления рациональными базами данных встраивают в свои продукты расширения для работы с пространственными данными, а производители программного обеспечения ГИС создают подобные расширения для различных СУБД, как правило, с помощью первых. В то же время производители программного обеспечения ГИС стремятся сделать сервер пространственных данных универсальным по отношению к SQL-серверу, который выступает как хранилище данных. Таким образом расширяется возможность обработки пространственных данных для всех популярных СУБД – серверов, таких, как Oracle, DB2, Informix, MS SQL Server.

Большое внимание уделяют  развитию Интранет/Интернет-технологиям. Отчасти это связано с появлением спроса на ГИС корпоративных пользователей, удовлетворить потребности которых призвано применение этих технологий.

В последнее время рынок  информационных технологий развивается  в направлении разработки решений  для использования в Интернете  и их применения в корпоративных  аппаратно-программных сетях. Разработчики и пользователи ГИС предпочитают программу Wintel персональным компьютерам на основе микропроцессоров (или их клонов) фирмы Intel и операционной системы Windows. Кроме того, если раньше программные продукты ГИС разрабатывались на основе рабочая станция + UNIX, а затем импортировались (переносились) на Wintel, то новые проекты крупных фирм (ESRI, Intergraph) все в большей степени тяготеют к разработке непосредственно на Wintel.

На рынке информационных технологий представлено несколько  видов систем, работающих с пространственно  распределенной информацией: автоматизированного проектирования (CAD); автоматизированного картографирования (AM): управления сетями (FM); системы пространственного анализа; ГИС (GIS).

CAD-системы – это системы для автоматизированного проектирования с использованием средств машинной графики, являющиеся хорошо развитой областью применения программного обеспечения, на которой специализируются известные фирмы Autodesk Limited, Seli и др. Такие системы работают только с техническими чертежами. В процессе традиционного проектирования информация, как правило, передается с помощью чертежей, графиков и диаграмм. По оценкам специалистов, черчение составляет около 70% обшей трудоемкости проектной деятельности, поэтому понятно стремление использовать компьютеры для снижения затрат на процесс конструирования. Значительное число CAD для ПК позволяет применять их в различных областях промышленности. Например, для ПК разработаны такие системы, как DataCAD, AutoCAD, CAD-KEY-3, DesignCAD 3D, Anvil 1000, MaxiCAD, Mega Model, MicroStation PC, CAD-One, Model Mate Plus, VersaCAD DESIGN и др.

В последних версиях CAD-систем (также как и в ГИС) появились базы данных, что связано с растущей популярностью ГИС и потерей производителями CAD-продуктов части пользователей.

АМ-системы – программные продукты, специально предназначенные для профессионального производства карт. Эти системы базируются в основном па рабочих станциях, хотя встречаются и настольные системы для ПК, с помощью которых можно создавать карты простого содержания. Профессиональные AM-системы позволяют получить продукт, качество которого не уступает типографскому, однако они не нацелены на управление данными в течение длительного периода времени, практически лишены средств анализа.

FM-системы управления сетями, например водопроводными, трубопроводными, энергетическими и телефонными, - это системы управления пространственно распределенными объектами, с каждым из которых связана существенная содержательная информация, что объединяет ГИС и эти системы. Для решения большинства задач сетевого управления не важна метрическая точность действительного положения объектов в пространстве, что сближает FM-системы с CAD-системами.

Системы мелкомасштабного пространственного анализа связаны прежде всего с задачами природопользования, а также территориального планирования и управления. Поэтому одним из первых разработчиков ГИС был Институт исследований систем окружающей среды (ESRI) из США. В России такие системы впервые появились в организациях геологического и географического профиля (фирма «Ланэко», ЦГИИГРАН, географический факультет МГУ). Именно с системами пространственного анализа связаны два подхода к построению ГИС: растровый и векторный.

Геоинформационные системы  можно классифицировать:

• по назначению (в зависимости от целевого использования и решаемых задач);
• тематической ориентации (в зависимости от области применения);
• территориальному охвату (в зависимости от масштабного ряда цифровых картографических данных, составляющих базу данных ГИС);
• функциональным возможностям (в зависимости от наличия технических средств защиты визуализации данных);
• архитектурным типам построения (в зависимости от возможности расширения и изменения);
• способу организации географических данных (в зависимости от форматов ввода, хранения, обработки и предоставления картографической информации) (рисунок 3).

По функциональным возможностям можно выделить мощные универсальные, настольные, персональные ГИС.

Мощные универсальные  ГИС – это ГИС, ориентированные на рабочие станции или мощные ПК и сетевую эксплуатацию системы, обрабатывающие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 - Классификация геоинформационных систем

большие объемы информации, имеющие разнообразные средства ввода (от дигитайзеров и сканеров до станций обработки космических  снимков) и вывода, развитые средства документирования, которые позволяют создавать карты, не уступающие создаваемым с использованием традиционных технологий.

Яркими представителями  этого класса являются универсальные  ГИС фирм INTERGRAPH, CDS, ESRI, которые с одинаковым успехом применяют в различных отраслях.

Настольные геоинформационные  системы обладают несколько меньшими возможностями, чем универсальные, и предназначены для решения  в первую очередь научных задач, но могут быть использованы и для решения задач управления. В этих системах не ставится столь жестких требований к качеству и разнообразию средств визуализации, объемам обрабатываемой информации, защите информации и ее сохранности. Эти системы доступны большинству коллективов и могут работать в любом малом офисе. Типичные представители таких систем - MapInfo, Atlas GIS и др.

В этом классе систем можно  выделить сокращенные версии крупных  ГИС (INTERGRAPH, ARC/INFO) для систем UNIX и Windows NT, предназначенные для работы на ПК в операционных системах DOS и Windows. Поскольку первоначально эти системы создавали для станций, при переносе на менее мощный компьютер не учитывали ограничения на размер памяти и быстродействие, характерные для ПК. Поэтому такие программные продукты обладают меньшими возможностями по сравнению с версиями этой же системы для рабочих станций и значительно уступают по быстродействию ГИС, созданным специально для ПК. Однако у них есть существенный плюс - совместимость с аналогичными версиями для рабочих станций и всесторонняя поддержка фирмами-производителями.

По формам представления географических данных существуют следующие виды ГИС: векторные, растровые, векторно-растровые, трехмерные. Растровая форма - это представление  графической информации (карты, рисунки, фотографии) в виде матрицы чисел, каждый элемент которой является кодом, характеризующим яркость  соответствующего элемента дискретизации  изображения карты. Векторная форма – это такая форма представления, в которой информация о месторасположении объектов, их очертаниях дается в виде структурированного набора координат точек объекта.  

2.3.2. Виды систем геоинформационных технологий

 

2.3.2.1. ArcGIS Desktop

 

ArcGIS – семейство программных продуктов нового поколения. Разработано компанией ESRI. ArcGIS построена на основе стандартов компьютерной отрасли, включая объектную архитектуру COM, .NET, Java, XML, SOAP, что обеспечивает поддержку общепринятых стандартов, гибкость предлагаемых решений, широкие возможности взаимодействия. Фундаментальная архитектура ArcGIS обеспечивает ее использование во многих прикладных сферах и на разных уровнях организации работы: на персональных компьютерах, на серверах, через Web, или в «полевых» условиях [19].

ArcGIS – это система для построения ГИС любого уровня. ArcGIS дает возможность легко создавать данные, карты, глобусы и модели в настольных программных продуктах, затем публиковать их и использовать в настольных приложениях, в веб-браузерах и в поле, через мобильные устройства. Для разработчиков ArcGIS дает все необходимые инструменты для создания собственных приложений.

Во всем мире инструменты ArcGIS используются для  улучшения рабочих процессов  организации и решения разнообразных  задач:

• управление активами и данными, включая интеграцию различных систем, управление территориями и услугами, управление филиалами и клиентской базой;
• планирование и анализ, например, прогнозирование и оценка рисков;
• бизнес-приложения для создания колл-центров/диспетчерских; мониторинга и слежения; сбора данных в поле; обходов, обслуживания и эксплуатации оборудования; маршрутизации;
• ситуационные центры для поддержи принятия решений и предоставления доступа к информации заказчиков и общественности.

ArcGIS Desktop это три взаимосвязанные базовые  приложения: ArcMap, ArcCatalog и ArcToolbox.

ArcMap основное приложение ArcGIS Desktop. Оно используется для всех картографических задач, включая создание карт, анализ карт и редактирование данных. В этом приложении вы работаете с картами. У карты есть компоновка, содержащая собственно вид географических данных набор слоев карты, легенду, масштабные линейки, стрелки севера и другие элементы.

Приложение ArcCatalog поможет структурировать и управлять всеми данными вашей ГИС. Оно предоставляет инструменты для поиска и просмотра географических данных, создания и просмотра метаданных, быстрого просмотра любого набора данных, а также инструменты для структурирования географических данных.

ArcToolbox - это простое приложение, содержащее множество инструментов обработки геоданных (конвертация, проецирование, геообработка данных, оверлейный анализ, организация многолистных карт). Есть две версии ArcToolbox: полная версия входит в ArcInfo (более 150 инструментов), облегченная - в ArcView и ArcEditor (20 наиболее часто используемых инструментов конвертации и управления данными).

 

2.3.2.2. WinGIS 2010

 

Разработчик – Progis (Австрия). В настоящее время простая и одновременно мощная, инструментальная система для картографирования, анализа пространственных данных, создания производственных ГИС-проектов.

Программа имеет в своем  наборе широкие функциональные возможности  для создания карт, для интеграции и обмена данными, для редактирования карт, для формирования запросов, а  также инструментарий для высококачественного  представления результатов. Продукты PROGIS – WinGIS, WinMAP имеют одно графическое ядро, которое включает широкий набор функций и команд для удобной работы картографов и специалистов в области ГИС, а также простой интерфейс организации связи графических объектов с информацией внешних баз данных. Программа поддерживает большинство существующих форматов баз данных, включая Microsoft Access, dBASE, FoxPro, Excel, Paradox и другие.

WinGIS имеет все необходимые  атрибуты, обеспечивающие удобство работы пользователя [20]:

• полностью локализован, включая справочную систему (HELP) и руководство пользователя;
• привычный офисный интерфейс, легко подстраиваемый под определенный тип решаемых задач;
• посредством входящей в поставку библиотеки AxWinGIS , пользователь может на любых языках программирования (Visual Basic , Visual C, Delphi и.т.д.) создавать собственные приложения, дополнять и изменять стандартные команды;
• отображает в специальном окне структуру проекта, позволяющую в любой момент получить информацию обо всех составляющих создаваемого проекта;
• работа в многозадачной среде MDI, позволяющей работать с несколькими проектами одновременно и быстро переключатся между ними.