Контрольная работа по "Землеустройству"

1. Каковы отличительные особенности программных средств, используемых в землеустройстве.

 

Программным продуктом принято называть функционально законченный программный комплекс, поставляемый в качестве промышленного изделия. Как показывает анализ современного состояния рынка таких продуктов, пригодных для использования в САЗПР, они существенно различаются по назначению, мощности, сервисным функциям, надежности, заложенными в них концептуальными решениями.

Программные продукты (ПП), которые  могут применяться при решении  задач землеустройства, условно  можно разделить на использующие различные инструментальные пакеты и не использующие таковых. В зависимости от функциональных возможностей, а также полноты их реализации все продукты, относящиеся к первой группе, можно разделить на несколько уровней.

Первый уровень составляют программные продукты, основным назначением которых является создание систем автоматизированного проектирования. Наиболее распространенными являются Auto СAD фирмы Autodesk, CAD + GEO, Credo. В ранних версиях AutoCAD при написании сложных программ на AutoLISP (AutoLISP~ встроенный в AutoCAD язык программирования. В AutoCAD 2000 также встроены языки программирования Visual LISP и Visual Basic) приходилось сталкиваться с проблемами, обусловленными ограничениями по быстродействию и емкости оперативной памяти ЭВМ.

В последних версиях AuioCAD многие проблемы сняты, однако необходимо учитывать, что этот пакет предназначен главным образом для решения задач САПР, а не является базовым инструментальным средством для формирования автоматизированной технологии землеустройства. Вместе с тем он может быть успешно использован как один из элементов системы, включенный в общую технологическую схему землеустроительных работ.

Ко второму уровню можно отнести программные средства, которые помимо основной функции САПР имеют дополнительные возможности, например, для решения отдельных картографо-землеустроительных задач и создания относительно несложных геоинформационных систем. Продукты данного уровня включают в состав своей среды систему управления базами данных (СУБД) и обеспечивают установление взаимосвязей между фафическими образами и их семантическими описаниями. К ним можно отнести, в частности, пакет CADdy, программный комплекс Кадастр Юг, разработанный ФКЦ «Земля», Object Land, Геополис.

На третьем уровне располагаются программные продукты, которые предоставляют развернутые средства для создания полномасштабных геоинформационных систем, обладают необходимым встроенным математическим аппаратом для многофункциональной обработки изображений и установления жестких взаимосвязей между информацией из семантических и графических баз данных. К этим продуктам можно отнести Arc/Info, Arc View до версии 3.5, Map Info, Geo Media Professional.

Достаточно широко распространенным средством для создания геоинформационных  систем, решения задач автоматизированного  картографирования и землеустроительного  проектирования является Arc/Info — программный продукт, разработанный в американском Институте исследований систем окружающей среды (ESRI). В отличие от CADdy эта система полностью ориентирована на решение широкою круга задач, связанных с географическими исследованиями.

Серия интегрированных модулей, составляющих Arc/Info, обеспечивает цифрование карт, обмен данными в различных форматах, работу с реляционной базой данных, наложение карт, их показ на экране, топологическое структурирование данных, создание таблиц сопряженных характеристик, формирование разного рода запросов, интерактивное графическое редактирование, поиск объектов по их адресам и анализ линейных сетей типа коммуникационных с решением оптимизационных задач, вывод карт в виде твердых копий, наличие модулей топологической обработки. К недостаткам системы относятся сравнительно невысокая скорость графической обработки и определенная закрытость для пользователя.

Интересным примером сочетания  технологий САПР и ГИС является программный продукт ArcCAD, который можно рассматривать как систему AutoCAD, полностью интегрированную с Arc/Info и созданными в ее формате продуктами, что обеспечивает наличие таких функциональных возможностей, как редактирование растровых изображений, моделирование поверхностей, наложение полигонов, создание буферных зон и т. д.

К четвертому уровню относятся программные продукты, характеризующиеся наличием мощных средств как для создания геоинформационных систем (ГИС) и обработки картографического материала, так и для построения полностью автоматизированной технологической линии — от обработки исходного картографо- геодезического материала до подготовки составительного оригинала. К ним относятся продукты MGE фирмы Intergraph, современные комплексы фирм ESRI и Erdas—Arclnfo 8.0 и выше и Erdos Imaging.

Одним из наиболее известных  и мощных программно-технических комплексов, предназначенных для работы с географической информацией и обработки картографического изображения, является линия MGE и программных средств обработки данных дистанционного зондирования (ДДЗ) фирмы Intergraph. Данная система обладает большим перечнем функций и возможностей для ввода, хранения, обработки, анализа, интерпретации и моделирования различной пространственно-л ока л изованной и атрибутивной информации, представленной на всевозможных картах, космических и аэрофотоснимках и т. д.

В среде программных продуктов  Intergraph можно построить свою пользовательскую систему высокой степени сложности, обеспечивающую различные прикладные функции для работы с графическим изображением, обработки и анализа картографического материала (включая топологический и логический анализ данных), ввода и хранения информации в базах данных, построения трехмерных моделей, включения в свои технологии готовых или разработанных пользователями модулей тематического моделирования, создания необходимых интерфейсов.

Приведенное деление программных  продуктов по четырем уровням  достаточно условно, и различными специалистами  одной и той же системе может  быть дана разная оценка. Главным является факт качественных различий между уровнями: программные средства первого уровня не имеют никаких специальных функций ГИС; второго уровня — имеют их минимальный набор; третьего — широкий набор, но с рядом ограничений по использованию (например, определенная закрытость системы); ПП четвертого уровня имеют полный набор специальных функций ГИС и являются наиболее мощным инструментальным средством для создания ГИС различной ориентации и построения автоматизированных технологических линий обработки информации.

Таким образом, программные  средства первой группы не решают в полном объеме задачи землеустройства, а ПП второй группы, имея четко выраженную прикладную ориентацию, менее требовательны к аппаратуре и системному программному обеспечению, проще в освоении и использовании, чем пакеты третьей и четвертой групп. В большинстве случаев ПП данной группы разрабатывались для решения вполне конкретных задач с учетом специфики предметной области.

Подобная система должна быть ориентирована на интегрированную обработку многоаспектной графической информации о земле и неразрывно связанных с ней атрибутивных данных. В настоящее время САЗПР, отвечающая поставленным требованиям, в целостном виде еще не создана, но вместе с тем существуют различные по сложности и функциональному назначению системы автоматизированной обработки и интерпретации геодезических, картографических, почвенных, геоботанических, оценочных и прочих данных, необходимых для решения землеустроительных задач. Эти системы основаны на использовании определенных математических (экономико-математических, оптимизационных) моделей. Основу соответствующих программных комплексов (ПК), как правило, составляет библиотека программ, каждая из которых предназначена для выполнения конкретной функции, а множество взаимосвязанных по заданным правилам программ обеспечивает комплексное решение отдельной задачи. Подобные ПК создаются как с обратной связью, так и на основе применения жестко фиксированной схемы прохождения задачи.

При обработке и интерпретации  информации, используемой при решении  землеустроительных задач, до сих пор  применяются лишь логико-математические процедуры, построенные на использовании детерминированных математических моделей преобразования данных и фиксированной логики, а это значит, что автоматизации подлежат только отдельные этапы обработки, анализа, интерпретации или моделирования данных, носящие чисто вычислительный характер. Вместе с тем необходимость в получении наиболее объективной информации в условиях ее дефицита и ограничений, присущих фиксированным алгоритмам, требует качественно других решений и программных средств.

Анализируя современные  отечественные разработки, можно  отметить следующие их характерные  особенности:

большая часть отечественных  программных продуктов находится в стадии постоянного совершенствования;

нередки случаи, когда осуществляется адаптация программных средств, разработанных для целей и  задач, отличных от землеустройства;

 в подобных продуктах  отсутствует ряд функций, необходимых при решении землеустроительных задач (например, вычисление площадей внемасштабных линейных и вкрапленных контуров, логическое наложение отдельных тематических слоев и формирование интегрированного слоя при работе с электронными картами);

программные средства должны обеспечивать вывод в соответствии с заданными формами выходных документов;

с течением времени они  могут изменяться, но поскольку при  разработке ПП (например, в модуле генератора отчетов) это часто не учитывается, любые корректировки возможны только с помощью разработчика;

часть вводимой информации определяется существующими нормативными актами, классификаторами и т. д. Поэтому  многие программные продукты для  облегчения работы пользователя предлагают вводить такие данные с использованием системы справочников, которые нередко  бывают жестко зашиты в тело программы, и тем самым все изменения (ввод новых данных, исключение и редактирование существующих) опять-таки возможны только при участии разработчика;

некоторые ПП являются узкоспециализированными (например, предназначенные для векторизации растра), и разработчики далеко не всегда указывают программные средства, в которых могут использоваться далее полученные результаты без необходимости проведения дополнительных разработок;

ряд программных продуктов  имеет ограничения, которые связаны с принципиальными решениями разработчиков по форматам представления данных, с отказом от концепции многослойной организации информации и связанных с этим возможностей (по созданию топологических оверлеев и т. п.).

Таким образом, несмотря на большое количество уже используемых в землеустройстве программно-технических средств (реализованных как на базе использования различных инструментальных пакетов, ГИС-оболочек и т. д., так и без их участия), в настоящее время отсутствуют примеры создания комплексных автоматизированных систем, обеспечивающих взаимоувязанное решение многочисленных и разноплановых землеустроительных задач. На разных этапах обработки информации, как правило, используются ПП различного происхождения, что создает массу неудобств и удорожает систему. Исключение составляют редкие случаи, когда в качестве базового средства используются мощные инструментальные системы типа Arc/Info.

Разработка конкретного  варианта САЗПР тесно связана  с составом задач, которые предполагается решать с ее помощью. Требования и ограничения существующих автоматизированных технологий во многом диктуют выбор конфигурации программнотехнических средств (инструментальных пакетов для обработки графических изображений, систем управления базами данных, интеллектуальных систем и т.д.). Каждое из таких средств является лишь одним из локальных элементов требуемой системы автоматизированного проектирования с ограниченными возможностями и специфическими особенностями используемых программных оболочек. Для обеспечения взаимодействия между всеми этими элементами приходится разрабатывать специальные механизмы, условия, интерфейсы взаимодействия одной задачи с другими, учитывать возможности дальнейшего увеличения функциональных возможностей и мощности создаваемого программного обеспечения.

Исходя из сказанного очевидно, что построение системы автоматизированного землеустроительного проектирования предполагает решение следующих задач:

разработка цели, определение  объектов, структуры и функций  САЗПР;

разработка концепции  САЗПР как теоретической основы ее создания;

определение требований к  проектированию элементов САЗПР, вытекающих из ее концептуальных положений;

уточнение состава, назначения, функциональных особенностей элементов САЗПР на основе теоретических положений и с учетом особенностей сельскохозяйственного производства;

формирование обобщенной блок-схемы САЗПР;

практическая реализация САЗПР в рамках действующей землеустроительной службы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Перечислите  основные требования, предъявляемые к САЗПР

 

Внедрение компьютерных технологий в практику землеустроительных работ предполагает автоматизацию получения, накопления и обработки информации о земельных ресурсах и процессе организации использования земель, разработку новых теоретических положений в области землеустройства, а также перестройку технологии работ на основе использования информации, отражающей пространственные аспекты землепользования.

Компьютерные  технологии — это сочетание программных средств, реализующих функции хранения, обработки и визуализации данных в определенной организационной структуре с использованием выбранного комплекса технических средств.

Современные методические, программные и технические средства позволяют отказаться от многих рутинных процессов, улучшить качество выходных документов, ликвидировать многие промежуточные  звенья традиционных технологий, облегчить  процесс использования графических материалов за счет перевода в цифровую форму в процессе автоматизированного проектирования.