Обзор программного обеспечения ГИС

2

Введение

ArcGIS

MapInfo Professional

ГИС ИНТЕГРО

Modular GIS Environment (MGE)

IndorGIS

MAPPL

ГеоГраф ГИС

Заключение

Список литературы

Введение

Распространение геоинформационных технологий привело к тому, что на российском рынке сегодня действует уже более 150 организаций и фирм, распространяющих программное обеспечение ГИС-проектов. Можно выделить несколько классов программного обеспечения, различающихся по технологическим этапам обработки геоинформации и своим функциональным возможностям.

Программные обеспечения делятся на пять основных используемых классов:

Инструментальные ГИС

Инструментальные ГИС могут быть предназначены для самых разнообразных задач: для организации ввода информации (как картографической, так и атрибутивной), ее хранения (в том числе и распределенного, поддерживающего сетевую работу), отработки сложных информационных запросов, решения пространственных аналитических задач (коридоры, окружения, сетевые задачи и др.), построения производных карт и схем (оверлейные операции) и, наконец, для подготовки к выводу на твердый носитель оригинал-макетов картографической и схематической продукции.

ГИС-вьюверы

ГИС-вьюверы - программные продукты, обеспечивающие пользование созданными с помощью инструментальных ГИС базами данных. Как правило, ГИС-вьюверы предоставляют пользователю (если предоставляют вообще) крайне ограниченные возможности пополнения баз данных. Во все ГИС-вьюверы включается инструментарий запросов к базам данных, которые выполняют операции позицирования и зуммирования картографических изображений. Естественно, вьюверы всегда входят составной частью в средние и крупные проекты, позволяя сэкономить затраты на создание части рабочих мест, не наделенных правами пополнения базы данных.

Справочные картографические системы (СКС).

СКС сочетают в себе хранение и большинство возможных видов визуализации пространственно распределенной информации, содержат механизмы запросов по картографической и атрибутивной информации, но при этом существенно ограничивают возможности пользователя по дополнению встроенных баз данных. Их обновление (актуализация) носит цикличный характер и производится обычно поставщиком СКС за дополнительную плату.

Средства пространственного моделирования.

Их задача - моделировать пространственное распределение различных параметров (рельефа, зон экологического загрязнения, участков затопления при строительстве плотин и другие). Они опираются на средства работы с матричными данными и снабжаются развитыми средствами визуализации.

Специальные средства обработки и дешифрирования данных зондирований земли.

Сюда относятся пакеты обработки изображений, снабженные в зависимости от цены различным математическим аппаратом, позволяющим проводить операции со сканированными или записанными в цифровой форме снимками поверхности земли. Это довольно широкий набор операций, начиная со всех видов коррекций (оптической, геометрической)через географическую привязку снимков вплоть до обработки стереопар с выдачей результата в виде актуализированного топоплана.

Возможны и другие принципы классификации программного обеспечения: по стоимости, по сферам применения, поддержке определенным типом (или типами) операционных систем, по вычислительным платформам (ПК, рабочие Unix-станции) и т д.

В настоящее время существует множество различных программных продуктов ГИС. Цель моего реферата – сравнить ПО ГИС, используемое в России, и попытаться выявить лучшее. Эта тема достаточно актуальна, потому что при большом разнообразии программных продуктов сложно выбрать тот, который действительно необходим.

Наибольшее распространение в России из зарубежных систем имеют: программный продукт ArcGIS компании ESRI, семейство продуктов GeoMedia корпорации Intergraph и MapInfo Professional компании Pitney Bowes MapInfo.

Используются также и другие программные продукты отечественной и зарубежной разработки: ГИС ИНТЕГРО, IndorGIS, MGE корпорации Intergraph (использует MicroStation в качестве графического ядра), ДубльГИС, ГИС Mappl (Маппл Групп), ГеоГраф ГИС, ГИС "Нева", ГИС Карта и пр.

Рассмотрим некоторые из них.

ArcGIS

ArcGIS – это система для построения ГИС любого уровня. ArcGIS позволяет вам 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.

Обзор

                  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

Использование ArcGIS в корпоративной среде

ArcGIS – это система для людей, принимающих решения и имеющих дело с точной географической информацией. ArcGIS удобен для работаты над совместными проектами. ArcGIS позволяет быстро 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.

Настольные продукты ESRI семейства ArcGIS (ArcView, ArcEditor, ArcInfo) объединяет общая архитектура и интерфейс; базовые приложения ArcMap (решение картографических задач), ArcCatalog (доступ и управление пространственными данными в локальной сети или через интернет) и ArcToolbox (геообработка пространственных данных), но различаются по функциональности, количеству инструментов геообработки и пространственного анализа.

ArcGIS ArcView базовый продукт семейства ArcGIS, полнофункциональная ГИС с набором мощных инструментов для создания, управления, анализа и визуализации пространственных данных.

ArcGIS ArcEditor сочетает функциональность ArcView с возможностями создания и моделирования баз геоданных (БГД). Уникальный механизм обеспечивает поддержку целостности и многопользовательского редактирования БГД, управление версиями, построение топологии и геометрических сетей.

ArcGIS ArcInfo расширяет функциональность вышеперечисленных продуктов (ArcView, ArcEditor) набором мощных инструментов для пространственного анализа и геообработки данных.

 

GeoMedia

GeoMedia — это и ГИС-технология, и семейство ГИС-продуктов.

Технология GeoMedia является архитектурой ГИС нового поколения, позволяющая работать напрямую без импорта/экпорта одновременно с множеством пространственных данных в различных форматах. Это достигается применением специальных компонентов доступа к данным — Intergraph GeoMedia Data Server.

С помощью GeoMedia® можно проводить пространственный анализ данных из множества различных источников с целью их отображения, анализа и демонстрации, помогая профессионалам всех специальностей "общаться географически".

На сегодняшний день пользователям GeoMedia доступны компоненты для всех основных индустриальных форматов хранилищ цифровых картографических данных: ArcInfo, ASCII, ArcView, FRAMME, AutoCAD, GeoMedia, MapInfo, GML, MGE, Oracle Spatial, MicroStation и др., включая растровые, табличные и мультимедийные данные. При этом пользователи могут разработать собственный GeoMedia Data Server на основе шаблона для произвольного формата. Компоненты Intergraph GeoMedia Data Server позволяют на одной карте увидеть и одновременно проанализировать данные из любого количества источников, хранящихся в разных форматах, системах координат и имеющих различную точность.

Такой подход позволяет сохранить инвестиции в уже существующие ГИС-решения, одновременно с этим перейдя на новый уровень интеграции информационных ресурсов предприятия.

Семейство продуктов GeoMedia включает две базовые линейки продуктов — настольные и серверные, плюс дополнительные прикладные модули.

GeoMedia является прообразом первой версии международных стандартов в области ГИС, разрабатываемых Open GIS Consortium и, одновременно, является первой реализацией этих стандартов.

GeoMedia - "настольный" аналитический инструмент, предназначенный главным образом для поддержки принятия решений на всех уровнях. Пользователь GeoMedia получает полный набор функций для реализации географического анализа. Открытость продукта позволяет вести свои собственные базы данных (в виде таблицы или пространственные), создавать из них  тематические слои карты, представлять результаты пространственного анализа и анализа атрибутивных данных в виде выборок из слоя или отдельных слоев, вносить необходимые изменения в существующие данные, создавать тематические карты, которые содержат только желаемый набор слоев интегрировать базы данных с картографическими данными и многое, многое другое. Не лишним будет упомянуть здесь широкие возможности для печати карт, таблиц, графиков и диаграмм, одним словом всего, что вы уже наработали в GeoMedia.

MapInfo Professional

В настоящее время ГИС MapInfo Professional является признанным лидером в области цифрового картографирования. В дополнение к традиционным функциям, MapInfo позволяет собирать, хранить, редактировать, отображать и обрабатывать картографические данные, хранящиеся в базе данных, с учетом пространственных отношений объектов.

Источники данных MapInfo:

                    таблицы MapInfo;

                    обменные векторные форматы САПР и геоинформационных систем: AutoCAD (DXF, DWG), Intergraph/MicroStation Design, ESRI Shape файл, ARC/INFO Export, а также растровые карты в форматах GIF, JPEG, TIFF, PCX, BMP, MrSID, PSD, ECW, BIL (снимки SPOT) и GRID (GRA, GRD). В MapInfo можно отображать данные, полученные с помощью GPS и других электронных геодезических приборов;

                    файлы Excel, Access, xBASE, Lotus 1-2-3 и текстовые, в которых кроме атрибутивной информации могут храниться координаты точечных объектов;

                    ГИС MapInfo может выступать в роли «картографического клиента» при работе с такими известными СУБД, как Oracle и DB2, поскольку поддерживает эффективный механизм взаимодействия с ними через протокол ODBC. Более того, доступ к данным из СУБД Oracle возможен и через внутренний интерфейс (OCI) этой базы данных.

В одном сеансе работы одновременно могут использоваться данные разных форматов.

Встроенный язык запросов SQL, благодаря географическому расширению, позволяет организовать выборки, с учетом пространственных отношений объектов, таких как удаленность, вложенность, перекрытия, пересечения, площади объектов и т.д. Запросов к базе данных могут быть сохранены как шаблоны для использования в будущем. В MapInfo имеется возможность поиска и нанесения объектов на карту по координатам, адресу, или системе индексов.

Способы представления данных:

                    Карта и список. В окне Карты доступны инструменты редактирования и создания картографических объектов, масштабирования, изменения проекций и другие функции работы с картой. Связанная с картографическими объектами атрибутивная информация хранится в виде таблиц, данные из которых можно представить в виде графиков и диаграмм различных типов.

                    Легенда. В окне Легенды отображаются условные обозначения объектов на карте и тематических слоях.

                    Отчет. В окне Отчета предоставляются средства масштабирования, макетирования, а также сохранения шаблонов многолистных карт.

                    Тематические карты. MapInfo предлагает следующие методы построения тематических карт: диапазоны значений, столбчатые и круговые диаграммы, градуированные символы, плотность точек, отдельные значения, непрерывная поверхность. 

Интеграция с другими приложениями 

Использование современных методов взаимодействия между Windows приложениями позволяет интегрировать окно Карты MapInfo в программы, написанные на языках Delphi, Visual Basic, C++, PowerBuilder и др.

Интеграция русской версии MapInfo Professional 9.0 c САПР и ГИС
В русскую версию MapInfo 9 включены модули для работы в ГИС MapInfo с данными в форматах Autocad, Microstation, ESRI ArcView, ObjectLand и Панорама с полным сохранением стилей оформления и геометрии пространственных объектов. 
Модули не требуют преобразования данных в формат MapInfo и не требуют установки на компьютере пользователя системы, в которой они были подготовлены. Благодаря общей идеологии построения модулей, пользователь, изучив работу с одним модулем, может легко освоить и остальные.

Русская версия MapInfo:

                    Интерфейс программы и описание на русском языке

                    Возможность работы с русскоязычными данными (т.е. сортировка и индексация данных проводится по правилам русского языка)

                    Возможность использования большинства картографических проекций, принятых на территории РФ

                    В стандартную поставку входят дополнительно разработанные приложения для трехмерного анализа и визуализации данных, обработки геодезических измерений, оформления карт для печати, использования CAD-функций и библиотеки топографических знаков в соответствии с ГОСТом 

ГИС ИНТЕГРО

Геоинформационная система многоцелевого применения для решения задач природопользования.

Особенности ГИС ИНТЕГРО:

                    возможность интеграции всех видов информации о земной поверхности и недрах (скважина – разрез – карта – объем)

                    многооконность и синхронизация курсоров в нескольких окнах

                    гибкий состав системы (возможность добавления программных блоков, предназначенных для решения прикладных задач природопользования)

                    наличие развитой 3D среды

                    расширенный аналитический аппарат по сравнению с универсальными ГИС, позволяющий решать специфические задачи природопользования

 Программно-технологический комплекс ГИС ИНТЕГРО

Программно-технологическое обеспечение в системе исследований «Космос-Воздух-Земля-Скважина»:

                    возможность интеграции всех видов информации о земной поверхности и недрах

                    удобный интерфейс, позволяющий работать в привычной для специалиста-предметника среде

                    развитые средства электронной картографии, аналитической обработки и 3D моделирования

                    готовые программные средства для решения прикладных задач

 Инструменты: удобный интерфейс, позволяющий комфортно работать специалистам различных предметных областей, включает широкий набор инструментов для визуализации, обработки и оформления геоданных:

                    совместная визуализация данных различной пространственной локализации (скважина – разрез – карта – объем)

                    позиционирование и синхронизация курсоров в нескольких окнах

                    векторизация по растру в полуавтоматическом режиме

                    объектное редактирование с поддержкой внутри- и межслойной топологии

                    подбор проекции, привязка растров, проектирование «на лету»

                    встроенный макроязык программирования для формирования собственных алгоритмов и пакетов обработки

                    использование электронной базы знаков (эталонных геологических условных обозначений)

                    настройка и сохранение параметров рабочего сеанса

 Аналитический аппарат: широкий спектр алгоритмов и инструментальных функций для проведения математической, вероятностно-статистической и эвристической обработки данных, обеспечивающих:

                    структурный, текстурный и морфологический анализ полей и изображений

                    формальный анализ качества данных на полноту и непротиворечивость

                    распознавание образов и районирование по набору характеристик

 Готовые технологии: специально разработанные технологические и программные средства, настроенные на решение конкретных тематических задач:

                    картопостроение

                    изучение глубинного строения земли (построение геологических и геофизических разрезов, 3D моделирование)

                    прогноз полезных ископаемых и оценка прогнозных ресурсов

                    прогноз и оценка экологических ситуаций

Modular GIS Environment (MGE)

Modular GIS Environment (MGE) — разработаное Intergraph Corporation программное обеспечение (ПО) для создания географических информационных систем (ГИС). Год появления — 1980-81. В настоящее время не поставляется. Интересен влиянием на развитие ГИС-технологий во всём мире.

ПО MGE основанно на мультиплатформенном ПО MicroStation (графическое ядро) и индустриально-стандартных СУБД (таких как Oracle Database, IBM DB2, Informix, Microsoft SQL Server, Microsoft Access, xBase и др.), используемых в качестве ядра БД при работе через интерфейсы RIS или ODBC.

MGE - первое в мире программное обеспечение для создания ГИС на основе САПР (графическая часть ). Использование в качестве графического ядра существующего продукта MicroStation класса CAD объясняет высокие чертежные характеристики MGE с самого начала, в отличие от будущих «моноблочны»х конкурентов, содержавших в собственном коде все необходимые для ГИС подсистемы.

Это нашло свое отражение в будущем характере использования продукта MGE. Высококачественная картографическая продукция, полученная с помощью MGE, в топологическом отношении востребована, как он сам, почти всеми современными картографическими предприятиями в развитых странах.

Наиболее заметное применение в русской системе MGE нашла в кадастровом картографировании, благодаря международному проекту поддержки земельной реформы в России «ЛАРИС». В некоторых региональных кадастровых центрах он действует в сочетании с цифровыми фотограмметрическими станциями ImageStation.

IndorGIS

Универсальная геоинформационная система IndorGIS является мощной персональной ГИС, обладающей рядом функций САПР. По основным форматам используемых данных IndorGIS совместима с ведущими ГИС в мире, в т.ч. с ArcGIS и MapInfo.

Функции

                    Обработка данных инженерно-геодезических изысканий.

                    Векторизация растровых картографических материалов.

                    Построение и анализ карт и схем.

                    Ввод, хранение и выборка дополнительной атрибутивной информации по объектам на карте.

                    Оформление и распечатка топографических карт и схем.

IndorGIS поддерживает большое количество векторных и растровых форматов пространственных данных. Система имеет высокую скорость и широкий набор инструментов для редактирования и анализа данных. Система IndorGIS может быть оборудована большщй коллекцией различных надстроек, а также предусматривает создание пользовательских модулей расширения.

Интеграция с другими продуктами

В линейке выпускаемых компанией «ИндорСофт» программных продуктов геоинформационная система IndorGIS выступает в качестве интегратора разнообразной пространственной и атрибутивной информации об объектах местности. Система IndorGIS в рамках единого геоинформационного проекта предоставляет доступ к базе данных по объектам на карте, а также позволяет совмещать обычную картографическую информацию с проектами IndorCAD и чертежами IndorDraw.

Транспортные модули расширения

                    Модуль Transport «Транспортный анализ» предназначен для решения основных проблем транспорта в ГИС: поиска кратчайших маршрутов, поиска ближайших пунктов обслуживания, строительство зон транспортных услуг.

                    Модуль Traffic «Анализ транспортных потоков» позволяет рассчитать транспортные потоки в городе или регионе, на основе информации о местах проживания людей, распределение мест на приложения труда и наличия точек обслуживания населения. Это Модуль предназначен для использования в разработке схем территориального развития, генеральных планов городов и для разработки программ развития автомобильных и улично-дорожных сетей

MAPPL

ГИС-компонент Mappl – полнофункциональная ГИС, оформленная в виде программного компонента и внедряемая в любой программный продукт.
ГИС-компонент Mappl, встроенный в приложение, осуществляет всю работу с пространственными данными, предоставляя приложению богатый интерфейс программного и информационного взаимодействия.
 
Картографические решения Mappl – это:

                    Поддержка большинства координатных проекций;

                    Тонкая настройка картографических проектов;

                    Гибкие средства генерализации карты;

                    Высокая скорость работы с пространственными данными;

                    Наличие средств импорта/экспорта в распространенные картографические форматы;

                    Возможность создавать территориально распределенные картографические проекты;

                    Наличие средств формирования графов и встроенного механизма прокладывания маршрутов;

                    Наличие активного навигационного окна.

Решения Mappl в области СУБД – это:

                    Хранение всех данных в реляционных СУБД;

                    Унифицированная система драйверов прямого доступа для работы с такими СУБД, как Oracle, MySQL, SQLite, с DBF-файлами;

                    Возможность одновременной работы с таблицами различных СУБД;

                    Высокая скорость работы в многопользовательском режиме (50 клиентов и более);

                    Наличие средств администрирования и разграничения доступа;

                    Наличие средств репликации изменений данных между различными серверами СУБД.

Решения Mappl для пользовательского интерфейса – это:

                    Простота и удобство использования;

                    Широкие функциональные возможности;

                    Удобство работы пользователя с картой;

                    Наличие многофункционального редактора объектов;

                    Богатство стилей отображения объектов, наличие соответствующих редакторов;

                    Возможность трансформации и укладки растровых изображений;

                    Наличие гибкой поисково-справочной системы, средств построения многокритериальных выборок;

                    Система фильтрации картографической информации с гибкой настройкой;

                    Операции с выборками объектов по атрибутивным, пространственным и комбинированным критериям;

                    Динамическая подпись по семантике объектов с контролем взаимного пересечения;

                    Возможность создания фиксированных подписей объектов по семантике;

                    Поддержка составных объектов;

                    Обеспечение работы с растровыми изображениями различного исходного масштаба как с объектами; инструментальная поддержка координатной привязки растровых изображений к электронной карте, поддержка пирамидальной структуры растровых изображений;

                    Наличие средств параметрической раскраски объектов;

                    Широкие возможности подготовки печатных документов.

Решения Mappl для программного интерфейса – это:

                    Наличие собственного API (Delphi);

                    Возможность инкапсуляции в любые пользовательские приложения с помощью ActiveX;

                    Наличие классов анимации, подвижных и временных объектов;

                    Обеспечение WEB-доступа к картографическим проектам;

                    Возможность формирования печатных документов программно;

                    Встроенная поддержка GPS.

ГеоГраф ГИС

Программа предназначена для создания, редактирования, хранения, отображения и анализа пространственно привязанных данных.
Благодаря многоформатному ядру и богатым возможностям импорта, географ ГИС имеет возможность интегрировать данные из практически любого формата и любой ГИС.. В программу изначально заложена возможность подключения как к локальным атрибутивным данным (Paradox, dBASE), так и ко всем современным СУБД (Oracle, MSSQL и пр.).
Развитые графические возможности позволяют оформлять карты практически для любых отраслей бизнеса с высоким качеством и точностью. Пользователю предоставляется удобный встроенный редактор для создания библиотек условных знаков.
Следует отметить мощную возможность ГеоГраф ГИС по трансформации пространственных данных (в том числе и растровых), что позволяет согласовывать системы координат разнородных данных из различных источников.
Сферы применения ГеоГраф ГИС: бизнес и наука, социологические, демографические и политические исследования, образование и управление, транспорт и нефтегазовая индустрия, армия и органы правопорядка, промышленность и экология, землепользование и кадастр, службы коммунального хозяйства и быстрого реагирования, а также многие другие отрасли народного хозяйства

Ключевые свойства ГеоГраф ГИС:

       32-разрядный код

       Новое ГИС-ядро

       Производительность

       Встроенные функции редактора пространственных данных

       Многодокументный графический интерфейс

       Усовершенствована работа с проекциями и системами координат

       Поддержка форматов других ГИС и более ранних версий ГеоГраф

       Длинные имена файлов.

       Контекстно-ориентированная среда