Отчет по практике по информационным технологиям в туризме на территории Беларуси

Эта система разработана в американской компании ESRI (международный институт системного анализа, США штат Калифорния).

В России институт имеет свое представительство – компания «DATA+».

Система ARC GIS работает как на настольных ПК так и в среде клиент-сервер. Настольные программные продукты включают:

• ARC INFO
• ARC VIEW
• ARC EDITOR

Серверные программные продукты включают:

• ARC GIS SERVER
• STANDART EDITION
• NETWORK
• SPATIAL
• ARC GIS MOBILE

Первая система появилась ARC INFO в конце 80-х годов. Она использовалась для сбора, хранения, интеграции, редактирования и анализа данных. ARC INFO состоит из различных модулей:

1. Модуль для редактирования и преобразования данных, их представления в соответствующей проекции для подготовки векторных карт и печати карт.
2. Модуль графического редактирования картографических баз данных, обновления пространственных данных и их сопряжения с табличными данными.
3. Модуль вывода на печать высококачественных карт.
4. Модуль преобразования данных из формата ARC INFO в другие форматы.
5. Модуль анализа и обработки географической информации.

 

Геоинформационная система ARC VIEW – это настольная ГИС позволяющая редактировать картографическую и атрибутивную базу данных, выполнять простейшую обработку космических снимков, анализировать данные, печатать карты, работать в системе спутниковой навигации.

Мощная ГИС ARC GIS работает в основном системе клиент-сервер.

ГИС-сервер различается при этом в трёх вариантах:

1. Класс ГИС-сервера предназначенного для решения многопользовательского доступа с большим объемом пространственных данных.
2. ГИС-сервер предназначенный для хранения пространственных данных и их представления в интернете.
3. ГИС-сервер предназначенный для хранения ГИС-систем предприятия, например ГИС «Лесные ресурсы республики».

 

Система ARC GIS поддерживает также другие программные модули и продукты, например ARC GIS MOBILE (работа с мобильными системами); ARC GIS WEB-сервер (работа в интернете).

Большой вклад в программные продукты подготовлено на базе ARC GIS и системы ERDAS IMAGINE.

Компания ERDAS разработала специальную систему ERDAS IMAGINE для работы с различными географическими проекциями и системами координат.

Совместно с программными продуктами и модулями ARC GIS можно обрабатывать и использовать различные проекции и системы координат.

Система ARC PAD – компания ESDAI разработала систему ARC PAD для решения задач мобильных GIS при картографировании, спутниковой навигации и использовании мобильных средств.

Система ARC GIS позволяет решать следующие функциональные задачи:

1. Редактирование баз геоданных и конвертация этих данных из ARC GIS полевой компьютер.
2. Конвертация векторных карт в шейп-файлы системы ARC GIS для переноса в систему ARC PAD с которыми работают в полевых условиях на полевом компьютер.

Система ARC PAD совместно с ARC GIS DESK TOP (настольная ГИС) представляет необходимые инструменты и программы для использования в системе ARC PAD. Эти программы позволяют решать следующие задачи:

1. Редактирование баз геоданных, конвертация данных из ARC GIS в полевой компьютер
2. Конвертация векторных карт с различным ГИС, шейп-файлы для переноса в систему ARC PAD.
3. Экспорт условных обозначений на векторных картах.

Система ARC PAD обеспечивает набор инструментов для решения задач мобильных ГИС:

1. Поддержка стандартных, векторных и растровых форматов пространственных данных, ввод и редактирование данных
2. Интеграция с GPS, включая навигацию по GPS на местности, работу с картой, масштабирование, редактирование данных.
3. Запросы к данным для определения объектов, поиски объектов ка карте и местности.
4. Измерение по карте расстояний, углов и площадей объектов.
5. Беспроводной доступ к системе интернет.
6. Возможность разработки практических приложений для автоматизации полевых работ.

В системе Arc Pad представлена возможность работы, при GPS навигации. При подключении к портативному полевому компьютеру GPS-приёмника и проведении GPS-cъёмки, система Arc Pad отображает на карте текущее местоположение экологического маршрута и опорных точек в режиме реального времени.

Система Arc Pad работает со всеми GPS-приёмниками. При работе GPS система Arc Pad отражает параметры: скорость движения, качество сигналов, количество спутников и т.д. Поддерживает операционную систему: ось Windows, ENT, Internet и др.

 

Для разработки практических программ существует модуль Arc Pad Eplication, которая позволяет:

1. Разработать различные формы ввода данных
2. Создавать новые панели инструментов
3. Настраивать  программы Arc Pad без программирования.

Разработано две системы передачи данных ГИС из полевого компьютера в среде Arc Pad в ГИС Arc Gis с коррекцией Shape-Файл.

1. Первая система- модуль Shape-Correct, которая работает в системе GPS Trimble. Используется как прибор для работы на местности и их представления данных в ГИС. Модуль Shape-Correct обеспечивает обработку и передачу данных в виде файлов GPS-съёмки или файлов ГИС для экспорта или импорта данных с корректировкой координат (долгота, широта, опорные точки), созданных при полевой съёмке.
2. Модуль GPS-Analist, позволяет обрабатывать данные, файлы в среде Arc Gis.

 

 

СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ

Американская система LandSat. Первые системы LandSat (1,2,3) оснащались телевизионными камерами и аппаратурой многоспектральной съёмки поверхности Земли. Многоспектральный сканер или разрешение 80 метров, 4 диапазона спектра (цветов), зону обзора или съёмки 185 на 185 км, радиометрическое разрешение 64 градации яркости. На космическом аппарате LandSat-7 используются многоспектральный сканер и усовершенствованная, тематическая картографическая система ETM. Эта система позволяет представлять тематические увеличенные карты в 8 диапазонах спектра. Пространственное разрешение 15-20 метров.

Станция приёмника и обработки космических снимков LandSat находится в США. Выдает следующую продукцию, которую можно заказать и получить в интернете:

1) данные обзора земной  поверхности ( пространственные карты), полученные с помощью системы  ETM, представлены в цифровой форме с геодезическими данными.

2) пространственные карты  на цветной пленке. Продукцию  LandSat заказывают через интернет, фирму EOSAT. Срок исполнения заказа от 1 недели до 1,5 месяца. Стоимость изображения квадратного километра земной поверхности составляет 0,14 долларов США.

Французская система SPOT снимает полосу поверхности Земли до 475 км в обе стороны от траектории съёмки. Первые спутники SPOT осуществляли съёмку с пространственным разрешением 20 м (спектрозональные космические снимки) и разрешением 10 м (чёрно-белые снимки). Покупать продукцию систему SPOT можно в интернете через фирму SPOT-Image. Стоимость одного изображения квадратного километра составляет 0,68 долларов США.

Европейским космическим агенством используется система ERS. В состав этой системы входит система сканирования Земли, сканированный радиометр, прибор для исследования азонового слоя. Разрешение системы 30 м, ширина полосы съёмки 100 км.

 

 

 

 ПРИЁМНИКИ  ГЛОБАЛЬНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ

1. Типы GPS приёмников. Назначения и общая характеристика.
2. Спутниковый приёмник GARMIN.
3. Спутниковый приёмник  TRIMBLE.
4. Российские приёмники спутниковой навигации.
1. На рынке представлены десятки GPS-приёмников. Классификация этих приёмников представлена по ряду критериев. Рассмотрим приёмники приемлемые для ГИС технологий и мобильных средств передачи данных.

Обычные навигаторы. Навигаторы- наиболее распространенные GPS-приёмники, благодаря их низкой стоимости и многофункциональности. Представляют собой приёмники, способные читать CA-код, дифференцированные сигналы, передаваемые по радио либо другим способом, также возможность отображать проекцию картографической информации на жидкокристаллический экран. Эти приёмники позволяют определять координаты на

 

местности в различных форматах и преобразовывать их в систему координат из WGS-84 (система координат приёмников) в национальную систему координат  СК-42. Цены на приёмники GARMIN в пределах от 200-600 евро, а ошибка определения координат на местности колеблится от 7 до25 м по горизонтали, а по высоте до 16 м в зависимости от видимости спутников и их взаимного расположения.

В ГИС технологиях GPS-приёмники могут быть использованы для определения координат точек и представления их на мелкомасштабных и среднемасштабных картах.

Современные GPS-приёмники. Эти приёмники, типа GPS TRIMBLE, позволят более точно определить координаты (до нескольких см), также анализировать фазу несущей частоты L1. Эти приёмники можно использовать с дифференцированными сигналами и получать точность на местности в реальном масштабе и времени до 1 м. Эти приёмники подключаются к портативному компьютеру или мобильному устройству, чтобы переносить данные GPS-съёмки на план ГИС и обратно в натуру. Они работают в системе Arc Pad с различными карманными компьютерами. Также поддерживают различные типы растровых и векторных форматов карт. Стоимость приёмников 10-15 тысяч евро. С помощью этих приёмников можно смотреть карту на экране, определить наше местоположение на местности, иметь доступ к базе данным пространственной информации.

Дифференцированная коррекция данных GPS-съёмки осуществляется двумя способами:

1. С использованием базовых станций на местности, которые имеют четкие геодезические координаты. Такие станции устанавливают геодезисты.
2. Через спутники по предварительному  заказу. Этот способ имеет огромное преимущество, т.к. позволяет получать поправки координат без базовой станции в любой части планеты в реальном режиме времени (ДGPS). Заказ дифференцированной коррекции (ДGPS) осуществляется через спутник, годичная стоимость составляет 1400 евро для метровой точности.

Геодезические GPS-приёмники - наиболее точные приёмники, которые используют при геодезической съёмке местности. Эти приёмники работают с частотой L1, накапливают информацию. Можно достичь сантиметровой точности съёмки линии, при её длине до 30 км и метровую точность, при линии до 50 км.

 

 

ДВУХЧАСТОТНЫЕ ПРИЁМНИКИ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО КЛАССА

К ним относятся GPS приёмники типа TRIMBLE, позволяющие работать с двумя частотами L1 и L2. Это позволяет уменьшить ошибки вносимые различными умножителями спутниковых сигналов через различные слои атмосферы.

С этими приёмниками можно достичь сантиметровой точности при длине линии до 10км и однометровой точности при длине линии  до 50км с использованием базовых станций и дифференциальной корректировки данных точность GPS съёмки можно увеличить.

При использовании систем корректировки со спутника (DGPS) можно достичь дециметровой точности (10см). Цена двухчастотного  GPS  приёмника достигает 30 тысяч евро.

Данный тип приёмников наиболее подходит для целей геодезии и топографии.

Система спутниковой навигации передаёт 2 типа данных:

1. Альманах - содержит параметры орбит всех спутников. Эти данные не отличаются большой точностью и действительны в течении нескольких месяцев.
2. Данные «Эфимериса» - которые содержат очень точные корректировки параметров орбит и часов для спутников. Данные передаются для одного спутника и действительны только 30 минут. Эти данные требуются для более точного определения координат точки на местности

Кроме того движение всех спутников постоянно контролируется наземными станциями приёма.

Американские спутники системы NAVSTAR  контролируются американскими станциями, расположенными на военных базах в различных широтах. Вращаясь вокруг земли спутники проходят какую-то точку земной поверхности 1 раз в 12 часов, в том числе над станциями слежения. На этих станциях измеряют высоту, скорость и положение спутника, эти параметры передаются на бортовой компьютер спутника и корректируется.