Контрольная работа по "Программированию". 6

Содержание 
 

Вопрос  № 5_______________________________________________________3  

Вопрос  № 15______________________________________________________5  

Вопрос  № 25______________________________________________________5  

Вопрос  № 35______________________________________________________6  

Вопрос  № 45______________________________________________________7 

Вопрос  № 55______________________________________________________7 

Вопрос  № 65______________________________________________________8 

Список  литературы_______________________________________________20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос  №5. Система ГЛОНА́СС 

ГЛОба́льная НАвигацио́нная Спу́тниковая Систе́ма (ГЛОНА́СС) — советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Одна из двух функционирующих на сегодня систем глобальной спутниковой навигации^[1]. Основой системы должны являться 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° и высотой 19 100 км. Принцип измерения аналогичен американской системе навигации NAVSTAR GPS. В настоящее время развитием проекта ГЛОНАСС занимается Федеральное космическое агентство (Роскосмос) и ОАО «Российские космические системы»

      Первый  спутник ГЛОНАСС был выведен Советским Союзом на орбиту 12 октября 1982 года. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию с орбитальной группировкой из 12 спутников. В декабре 1995 года спутниковая группировка была развернута до штатного состава — 24 спутника.

Вследствие  недостаточного финансирования, а также  из-за малого срока службы, число  работающих спутников сократилось  к 2001 году до 6.

В августе 2001 года была принята федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система»^[4], согласно которой полное покрытие территории России планировалось уже в начале 2008 года, а глобальных масштабов система достигла бы к началу 2010 года. Для решения данной задачи планировалось в течение 2007, 2008 и 2009 годов произвести шесть запусков РН и вывести на орбиту 18 спутников — таким образом, к концу 2009 года группировка вновь насчитывала бы 24 аппарата.

В конце  марта 2008 года совет главных конструкторов  по российской глобальной навигационной  спутниковой системе (ГЛОНАСС), заседавший в Российском научно-исследовательском институте космического приборостроения, несколько скорректировал сроки развёртывания космического сегмента ГЛОНАСС. Прежние планы предполагали, что на территории России системой станет возможно пользоваться уже к 31 декабря 2007 года; однако для этого требовалось 18 работающих спутников, некоторые из которых успели выработать свой гарантийный ресурс и прекратили работать. Таким образом, хотя в 2007 году план по запускам спутников ГЛОНАСС был выполнен (на орбиту вышли шесть аппаратов), орбитальная группировка по состоянию на 27 марта 2008 года включала лишь шестнадцать работающих спутников. 25 декабря 2008 года количество было доведено до 18 спутников.

На совете главных конструкторов ГЛОНАСС  план развёртывания системы был  скорректирован с той целью, чтобы  на территории России система ГЛОНАСС  заработала хотя бы к 31 декабря 2008 года. Прежние планы предполагали запуск на орбиту двух троек новых спутников «Глонасс-М» в сентябре и в декабре 2008 года; однако в марте 2008 года сроки изготовления спутников и ракет были пересмотрены, чтобы ввести все спутники в эксплуатацию до конца года. Предполагалось, что запуски состоятся раньше на два месяца и система до конца года в России заработает. Планы были реализованы в срок.

29 января 2009 года было объявлено, что первым городом страны, где общественный транспорт в массовом порядке будет оснащён системой спутникового мониторинга на базе ГЛОНАСС, станет Сочи. На тот момент ГЛОНАСС-оборудование производства компании «M2M телематика» было установлено на 250 сочинских автобусах.^[5]

В ноябре 2009 года было объявлено, что Украинский научно-исследовательский институт радиотехнических измерений (Харьков) и Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения (Москва) создадут совместное предприятие. Стороны создадут систему спутниковой навигации для обслуживания потребителей на территории двух стран. В проекте будут использованы украинские станции коррекции для уточнения координат систем ГЛОНАСС.^[6]

15 декабря  2009 года на встрече премьер-министра  России Владимира Путина с главой Роскосмоса Анатолием Перминовым было заявлено, что развёртывание ГЛОНАСС будет окончено к концу 2010 года.^[7]

К 30 марта 2010 года количество работающих КА было доведено до 21 (плюс 2 резервных КА).

С переходом  на спутники «Глонасс-К» точность системы  ГЛОНАСС станет сопоставимой с точностью  американской навигационной системы NAVSTAR GPS — единственной зарубежной развернутой навигационной системой.

02 сентября 2010 г. группировка спутников пополнена еще 3 спутниками и общее количество спутников в группировке доведено до 26

Вопрос  № 15. В чем отличие в системе анализа информации в случае традиционной картографии и геоинформационных систем?

В настоящее  время  традиционно  применяются  литературные, статистические, картографические, аэро -  и космические материалы. Как правило, их подборка и систематизация для последующего использования осуществляется вручную. Такой путь хорошо известен. Другое направление, активно развивающееся, связано с геоинформатикой, позволяющей формализовать и реализовать в машинной среде значительную часть рутинных операций накопления, хранения, обработки и использования пространственно координатных данных с помощью средств географических информационных систем (ГИС). 

Вопрос  № 25. В чем минусы векторного изображения?

Векторное изображение - это тип изображения, которое состоит из объектов, описанных математически. Свойства этой фигуры не будут изменяться при увеличении, поскольку фигура состоит из кривых. Каждая точка этой фигуры имеет свои координаты, на этом фигура и основана, то есть заданы координаты точек, а между ними могут быть расположены различные кривые. Их "искривленность" зависит от свойств точек. Кривые могут иметь только цвет и толщину.

Минусы  векторных изображений:  
- отсутствие реалистичности у векторных рисунков. Реалистичность достигается путем применения различных сложных цветовых схем;  
- невозможность использования эффектов, которые можно применять в растровой графике;  
- практически полная невозможность экспорта растрового рисунка в векторный;

Вопрос  № 35. Какие операции с таблицами позволяет  делать ГИС?

Операции  с таблицами - сортировка, копирование данных и др.

Меню Tools / Utilities включает несколько операций с таблицами:  
·        Add - позволяет добавить записи одной таблицы в другую таблицу без изменения типов полей; структура таблиц и типы полей должны быть одинаковыми;  
·        Copy - создает копию существующей таблицы или запроса - копирует все необходимые файлы, которых может быть несколько;  
·        Delete - удаляет таблицу - все составляющие ее файлы; отменить удаление невозможно;  
·        Empty - очищает таблицу, удаляя из нее все записи и очищая индексы;  
·        Info Structure - аналогична команде, вызываемой из меню, но с выбором таблицы на диске;  
·        Rename - переименовывает существующую таблицу - все необходимые файлы, которых может быть несколько;  
·        Sort - позволяет выполнить сортировку строк данных в таблице;  
·        Restrucrute - аналогична команде, вызываемой из меню, но с выбором таблицы на диске;  
·        Substruct - операция неприменима к файлам DBF.  
Перед началом использования команд этого меню мы рекомендуем настроить рабочий каталог - Working Directory на реальный каталог, в котором находятся изменяемые таблицы.  
Наиболее часто на практике мы используем операцию сортировки данных таблиц (см. Сортировка может выполняться внутри исходной таблицы, если к полям таблицы не определены индексы. Этот режим применим для большинства справочников.  
Для таблиц с индексами сортировка возможна только с копированием данных в новый файл. После сортировки потребуется удалить исходную таблицу, а отсортированной вернуть прежнее имя. Используйте для этого команды меню Tools / Utilities Delete и Rename. 

Вопрос№ 45. Что такое геокодирование?

Геокодирование  это процесс присвоения географических координат (например, широта-долгота) на почтовые адреса, а также другие вопросы и возможности. С географическими координатами, функции могут быть сопоставлены и вступил в географических информационных систем 

Вопрос  № 55. Каково назначение легенды карты? Как  легенда карты  показывает связи  между объектами  и атрибутами?

Легенда карты - перечень (свод) используемых на карте условных знаков и объяснения к ним. Легенда должна содержать  все использованные на карте условные знаки, которые должны быть расположены в таком порядке, чтобы из чтения легенды можно было составить представление о содержании карты, не глядя на нее. Изображения знаков в легенде и на карте должны быть одинаковыми. Текстовая часть легенды может быть очень подробной.

Карты, как изображения мира показывают как положения объектов в пространстве и их форму, так и качественные, и количественные их характеристики. Эти взаимосвязанные геометрические объекты и атрибуты необходимы для картографического документа. Но независимо от того, какие объекты реального мира представляются этими точками, линиями, площадями или поверхностями они не могут выступать в качестве миниатюризации действительности из-за ограничений масштаба. Вместо этого они должны храниться в памяти компьютера, а затем, при отображении, используется какой-либо набор символов для их представления Символы, в свою очередь, должны иметь ключ к их пониманию, называемый легендой карты. Легенда тактически соединяет геометрические объекты с их атрибутами, после чего каждый из них может быть воспринят в качестве представления реального объекта с его количественными характеристиками. Таким образом, может представить себе, что же в действительности наблюдалось при сборе исходных данных.  
 

Вопрос № 65. ГИС в градостроительном проектировании управлении территориями?

Процесс градостроительного проектирования и  управления территориями крайне сложен и неоднозначен. Для того чтобы  принимать правильные решения, необходимо учитывать значительное количество факторов из разных отраслей знаний, причем не просто учитывать их, но рассматривать их в причинно-следственной взаимосвязи, которая зачастую бывает не очевидной. Не случайно в урбанистике работают не только архитекторы-планировщики, а в разработке градостроительной документации принимают участие специалисты различных специальностей: архитекторы, транспортники, инженеры по инженерным системам, географы, геологи, экономисты и т.д.

Подготовка  и обновление документации

Традиционная  градостроительная документация, создававшаяся в «докомпьютерную эру», имела ряд существенных недостатков, главные из которых:

• Недостаточная информационная обеспеченность проектов;
• Большой формат чертежей, выполненных, как правило, в одном экземпляре;
• Сложность для восприятия некоторых чертежей Генерального плана, вызванная перенасыщенностью графических изображений условными обозначениями;
• Ограничительный гриф, связанный, главным образом, с использованием закрытой картографической информации в качестве подосновы;
• Практическая невозможность оперативной корректуры проектных предложений, необходимых из-за достаточно быстро меняющихся ситуаций, что особенно наглядно проявилось в 1990-е годы в Российской Федерации.

Эти негативные моменты настолько затрудняли эффективное использование градостроительной проектной документации, что она фактически не использовалась службами города (района, области) в повседневной работе. Это, в свою очередь, приводило к многочисленным градостроительным ошибкам, результаты которых мы пожинаем практически во всех городах страны. 
Появление компьютерных технологий и, в частности, геоинформационных систем, качественно изменило ситуацию в градостроительном проектировании. Появилась реальная возможность создания градостроительной документации нового поколения. Более того, в корне изменился сам подход к проектированию. При этом, ГИС-технологии могут быть эффектно применены для всего иерархического ряда градостроительной проектной документации: от схем расселения до проектов застройки. В данной статье мы рассмотрим уровень Генерального плана города и частично коснемся вопросов Схем районных планировок - то есть тех градостроительных документов, в которых у нас есть реальный опыт использования ГИС-технологий.

Градостроительная ГИС

Сам процесс создания и само структурное построение градостроительной проектной документации очевидно свидетельствует об эффективности использования ГИС-технологий. 
Во-первых, поскольку исходные данные множества организаций, в том числе графические документы, обычно представляются на разных картографических основах и часто в виде схем, то именно ГИС-технологии позволяют приводить их к “единому знаменателю”, т.е. к единой картографической основе. Во-вторых, создаются в цифровом виде разделы и картографические материалы по отдельным направлениям, представляющим, по существу, тематические картографические и семантические базы геоинформационной системы. В-третьих, проводится сопряженный анализ указанной выше информации и создается синтетическая схема «Комплексный градостроительный анализ территории», где весь мощный арсенал ГИС-технологий может быть успешно применен. В-четвертых, базируясь на проведенном анализе, разрабатываются проектные предложения по градостроительному развитию территории (Проектный план) и отраслевые инженерные проектные схемы, детализирующие и подкрепляющие проектные предложения Генерального плана, где также использование ГИС-технологий представляется весьма эффективным (рис.1).

 
Рис.1. Блок-схема «Упрощенная схема разработки Генерального плана города с использованием ГИС-технологий».

Результатом такой работы становится создание полноценной  градостроительной геоинформационной  системы, которая вполне может рассматриваться  как ядро территориальной (областной, районной, муниципальной) ГИС, поскольку  градостроительная документация содержит в себе именно комплексное осмысление территории.

ГИС «Генеральный план»

Прежде  чем перейти к изложению содержания ГИС «Генеральный план», хотелось бы остановиться на принципиальном вопросе  использования в градостроительном  проектировании и в управлении территориями материалов космических съемок. 
Методика использования космических изображений в градостроительном и территориальном проектировании разрабатывается НПФ ЭНКО с момента ее образования в 1992 году. Она обеспечила безусловный прогресс в развитии современных методов градостроительного проектирования, в том числе с применением ГИС-технологий. Резюмируя свой опыт в этом вопросе, хотелось бы отметить следующее.

1. Самая очевидная функция материалов космических съемок - это получение объективной и актуальной информации о современном состоянии и использовании территории города. 
   Не секрет, что традиционные картографические документы устаревают достаточно быстро, обновляются редко и, фактически, целостной актуальной картины современного состояния и использования территории города обычно нет. Ведущийся в управлении архитектуры Дежурный план города, а также аналогичные планы других служб не дают общей картины происходящих в городе изменений. А эти изменения, как правило, весьма значительны: рост оврагов, изменения береговой линии, новое жилищное строительство, новые дороги, садоводства, гаражи, свалки и многое другое - все это может быть опознано и закартировано с помощью дешифрирования космических изображений. Более того, как показывает наш опыт, во многих случаях на топографических картах изначально бывают существенные ошибки и неточности, которые не связаны с произошедшими изменениями.
2. Не менее важное преимущество космических изображений - это возможность оперативного получения объективной информации о современном состоянии природы и хозяйства изучаемой территории в виде разнообразных тематических карт (цифровых картографических слоев ГИС), получаемых путем ландшафтно-индикационного дешифрирования одного и того же снимка. Другими словами, одно космическое изображение хранит в себе информацию и о ландшафтах, и об отдельных компонентах природы (растительность, гидрография, рельеф, почвы и пр.), и о направлении использования земель и т.д. Учитывая, что природные факторы во многом определяют размещение селитебных территорий, промышленно-коммунальных зон, рекреационных объектов, объектов инженерной инфраструктуры и имея в виду, что в России не ведется планомерное государственное создание тематических карт необходимых для проектирования масштабов, значение материалов космических съемок для этих целей трудно переоценить.
3. Третья уникальная функция космических изображений заключается в том, что космический снимок представляет собой, по существу, фотопортрет территории. Архитектор-проектировщик получает возможность воочию, в натуре, увидеть предмет своей деятельности (город, район, область), что дает совершенно уникальный эффект, не сравнимый с изучением картографических материалов. Дело в том, что при составлении карт, в результате генерализации, многие, не существенные на взгляд картографа, детали пропадают, что обедняет общую картину территории.

Важно и то, что в настоящее время  мы применяем цифровые космические  изображения, которые позволяют:

• Совмещать на экране компьютера картографические слои и космическое изображение, что позволяет обновлять картографические материалы (рис.2);
• Использовать масштабирование космического изображения - изучение территории от общего к частному и наоборот. Другим словами, имеется возможность изучения города в целом, отдельными частями, конкретными участками, так как разрешение ряда космических изображений составляет от 1 до 10 м на местности (рис.3 - 5);
• Вести реальный мониторинг с использованием вновь поступающих космических изображений (рис. 6). Методика совмещения разновременных космических изображений, разработанная НПФ ЭНКО, позволяет в автоматическом режиме проводить выделение всех участков, на которых произошли какие-либо изменения за период между космическими съемками.

Возвращаясь к содержанию ГИС «Генеральный план»  отметим, что собственно цифровое космическое изображение составляет один из картографических слоев территориальной ГИС, а материалы дешифрирования космического изображения ложатся в основу многих тематических слоев ГИС.

Итак, ГИС «Генеральный план» состоит  из следующих блоков (рис. 7):

1. Вспомогательный блок:

- 1а - Цифровая топографическая  основа 
- 1б - Цифровое космическое изображение

2. Архитектурно-планировочный блок:

- 2а - архитектурно-планировочная  организация территории 
- 2б - градостроительная экономика

3. Природно-экологический блок:

- 3а - природные и инженерно-геологические  условия 
- 3б - загрязнение окружающей среды 
- 3в - охрана окружающей среды

4. Инженерно-инфраструктурный блок:

- 4а - транспортное обслуживание 
- 4б - инженерная инфраструктура 
- 4в - инженерная подготовка территории

Каждый  из указанных блоков системы содержит определенное количество тем, каждая из которых, в свою очередь, состоит  из значительного числа тематических картографических слоев с более  или менее обширной семантической  базой данных. Например, блок 2а - архитектурно-планировочная организация территории - содержит следующие темы:

• Опорный план (план существующего города);
• Зоны охраны и собственно памятники истории и культуры;
• Структура землепользования;
• Концепция планировочной модели города;
• Планировочные мероприятия по основным функциональным зонам города;
• Проектный план и проектное зонирование.

 
Рис. 8. Градостроительное зонирование территории г. Пермь.

Как сказано выше, каждая из тем содержит большое количество тематических картографических слоев с соответствующей семантической  базой данных. Например, тема «Опорный план», как правило, содержит десятки тематических слоев (рис. 8):

• промышленные предприятия, с базой данных характеризующих его название, адрес, размер участка, класс санитарной вредности, размер нормативной санитарно-защитной зоны и т.п.;
• жилые образования с соответствующей базой данных;
• объекты обслуживания с соответствующей базой данных;
• зеленые насаждения с соответствующей базой данных;
• и так далее.