Введение в проблематику информационного обеспечения геоинформационных систем
Шрифт:
При проектировании формы передачи картографической информации по коммуникационным сетям, сетям между АСУ в первую очередь обращается внимание на разработку такого формата, который удовлетворял бы требованиям и сетевого оборудования, и тех ГИС, которые соединены в единую геоинформационную сеть. Различные ГИС могут иметь и разное информационное картографическое обеспечение. Поэтому еще на этапе анализа выполняется согласование форматов ГИС и выработка формата обмена. При проектировании форматов обмена учитываются: объемы картографических данных, предназначенных для передачи; скорость передачи; степень надежности работы канала связи. Немаловажным требованием к форматам передачи является требование доступности
Во многих ГИС обменный формат представляется в виде последовательности массивов цифровой информации, организованных в соответствии с функциональным назначением цифровых данных. Основной структурной единицей является сегмент данных. Основными компонентами обменного формата являются сегменты:
• начальной информации;
• каталога обмена;
• картографических данных;
• дополнительных данных (метаданных);
• словаря данных;
• контрольных данных.
Наличие первых двух сегментов в файлах обменного формата, как правило, является обязательным. Остальные сегменты и записи могут включаться в обменный формат при необходимости.
Глава 3
Технология создания информационного обеспечения ГИС
§ 1. Выбор структуры и состава технических средств ГИС
При создании ГИС различного назначения в обеспечивающих подсистемах, кроме информационного обеспечения, важное значение имеют математическое, лингвистическое и техническое обеспечения.
Разработка технического обеспечения ГИС предусматривает максимальное использование комплекса технических средств. Выбор технических средств ГИС производится на основании анализа самой ГИС, ее функциональной структуры, перечня решаемых задач и их информационных характеристик, технико-эксплуатационных характеристик технических средств, вариантов технологических процессов обработки данных с учетом требований, связанных с обеспечением надежности и возможности развития ГИС, а также ограничений и условий, накладываемых на ГИС. С помощью комплекса технических средств реализуются логико-математические методы управления и использования ГИС и алгоритмы преобразования информации.
Комплекс технических средств в ГИС должен обеспечивать:
• решение всей совокупности функциональных задач, определяемых ГИС;
• своевременное получение, обработку и хранение, а также передачу информации для всех подсистем АСУ и других пользователей;
• подготовку и передачу необходимой информации в ГИС или АСУ более высокого ранга управления;
• достоверность получения, передачи и переработки информации;
• решение как периодических, так и разовых пользовательских задач в заданные сроки;
• эффективное функционирование ГИС в соответствии с определенными критериями эффективности.
Выбор технических средств ГИС осуществляется в несколько этапов. Прежде всего, на основе анализа системы и ее информационной модели определяются основные факторы, влияющие на выбор технических средств, разрабатываются технические требования к ним, устанавливаются критерии эффективности ГИС и осуществляется построение ряда вариантов структур комплексирования технических средств с учетом их номенклатуры и технических характеристик, производится анализ основных структур комплекса и взаимосвязи между различными элементами, а затем выбор вариантов с учетом ограничений и частных критериев эффективности. Далее определяются обобщенные параметры комплекса технических средств, осуществляется построение с учетом общего критерия эффективности
Рассмотренные этапы выбора технических средств присущи для всех ГИС. Определение средств для каждой конкретной ГИС базируется на использовании количественных и объемно-временных характеристик геоинформационной системы.
При выборе комплекса технических средств целесообразно предусмотреть следующие средства:
• получения (сбора и регистрации) и передачи информации на расстояния;
• переноса данных с аналоговых первичных документов на машинные носители, а также для передачи с одного вида носителя на другой, обеспечивающий наиболее эффективный ввод в ЭВМ;
• предварительного формирования данных до ввода в компьютеры;
• ввода и обработки информации по заданным алгоритмам, а также ее хранение и накопление;
• отображения и вывода результатов обработки, передачи информации потребителям;
• копировально-множительной техники и подготовки выходных документов;
• диспетчеризации и регулирования процесса управления ГИС.
Информационная модель комплекса технических средств строится в виде обобщенного графа технических средств, который отражает способы выполнения технологических операций. При выборе конкретных технических средств каждая вершина графа может быть заменена несколькими вершинами, соответствующими конкретным устройствам, а любая дуга графа указывает направление передачи информации между вершинами.
В соответствии с учетом конкретных количественных характеристик ГИС и организационно-технических вариантов технологических процессов, строится конкретный вариант комплекса технических средств ГИС.
§ 2.Технологические процессы создания информационного обеспечения ГИС
При создании информационного обеспечения ГИС проблема проектирования технологических процессов обработки и картографической информации приобретает первостепенное значение.
Тенденции только одной замены менее совершенных вычислительных средств более совершенными существенно не сокращает сроки решения задач, почти не влияет на повышение достоверности информации, глубину и комплексность ее разработки. Сохранение большой избыточности и дублирования, параллельных потоков данных, неудобных форм представления информации, трудоемких процессов и др. не позволит даже самой совершенной ЭВМ существенно повысить эффективность функционирования ГИС. Поэтому необходима коренная перестройка не только процесса вычислений, но и всех технологических процессов, начиная от сбора и регистрации первичных (исходных) данных, их передачи и последующей обработки и, кончая выдачей результатной картографической информации, используемой в работе пользовательских задач, в выработке управляющих решений и других приложений ГИС. При этом важно обеспечить непрерывное прохождение информации по всем этапам процессов, а также комплексное использование информации, однажды введенной в ГИС, для многих задач.
В настоящее время в качестве технических средств машинной обработки данных и информации в ГИС широко применяются электронные вычислительные машины (компьютеры), вычислительные системы, рабочие вычислительные станции с развитой внешней периферией. В качестве периферийных устройств используются дигитайзеры, сканерные устройства ввода, электронные приемники, графические плоттеры, устройства вывода на твердые основы и многое другое. Все эти устройства совместно с компьютерами составляют единую технологическую цепочку. Поэтому при проектировании технологической схемы обработки данных в условиях ГИС необходимо определить, в первую очередь, с помощью каких средств вычислительной техники возможно и целесообразно выполнение отдельных технологических процессов и технологии в целом.