Автоматизированные системы проектирования в землеустройстве

Контрольная работа

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.

6 стр., 2587 слов

Прикладное программное обеспечение

... ЭВМ; технология разработки программ; функциональные задачи различных предметных отраслей. Исходя из этого выделяют три класса программных продуктов (рис. 1): системное программное обеспечение; инструментарий технологии программирования; пакеты прикладных программ. Таблица 1 2.Прикладное программное обеспечение. Его ...

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.

7 стр., 3097 слов

Конспект лекций Технологии обработки данных

... данных в машину и многоцелевое использование их при обработке; унификация систем классификации и кодирования информации; создание единого фонда условно-постоянных данных; ... анализа (АИСЭА) 2.Понятие технологии и исторические этапы развития информационных технологий., Технология –, Информационная технология Цель информационной технологии – производство информации для ее анализа человеком ...

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:

17 стр., 8052 слов

Разработка программного комплекса обработки информации со строчных ...

... из задач выполняемых при помощи БЛА является задача наблюдения. Беспилотный летательный аппарат — это разновидность летательного аппарата, управление которым не осуществляется пилотом на борту. Различают беспилотные летательные аппараты: беспилотные неуправляемые; беспилотные автоматические; беспилотные дистанционно-пилотируемые летательные аппараты. При выполнении задач наблюдения ...

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.

4 стр., 1761 слов

Средства хранения информации

... -технологии, на дискеты записываются программные продукты, операционные системы, они - писк моды, вершина цифровых технологий. Дискета или гибкий диск - компактное низкоскоростное малой ёмкости средство хранение и переноса информации. Различают дискеты двух размеров: ...

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.