Понятие о цифровых аппаратах

Частное образовательное учреждение высшего образования «Национальный открытый институт г. Санкт-Петербург»

 

ЗАЧТЕНО

 

__________ /А. В. Петушков/

 

"___" ____________ 20____г.

 

Контрольная работа

«Географические информационные системы»

Студентка:

Группа:

PIN-код:

Санкт-Петербург

Г.

Вариант № 58

Федеральные, региональные и муниципальные геоинформационные системы

Федеральные, региональные, муниципальные ГИС предназначены для решения информационных и расчетных задач, связанных с обработкой пространственных данных, и используются при управлении и планировании, инвентаризации ресурсов, мониторинге, анализе, прогнозировании и других конкретных приложениях.

ГОСТ Р 52155-2003 «Географические информационные системы федеральные, региональные, муниципальные. Общие технические требования» распространяется на федеральные, региональные и муниципальные географические информационные системы (ГИС).

Стандарт устанавливает общие технические требования к ГИС, а также требования к маркировке, упаковке, транспортированию и хранению программного и информационного обеспечения ГИС.

Настоящий стандарт предназначен для использования при формировании требований к федеральным, региональным и муниципальным ГИС.

Проблемно-тематическую ориентацию ФГИС, РГИС, МГИС устанавливает заказчик.

Пространственные данные, используемые в ГИС, охватывают территории для:

· федеральных ГИС - Российскую Федерацию, включая прибрежные акватории и приграничные районы;

· региональных ГИС - крупные природные и экономические регионы, субъекты Российской Федерации, федеральные округа, включая районы, природоохранные зоны, районы кризисных ситуаций, бассейны добычи полезных ископаемых и другие локальные территории (акватории);

· муниципальных ГИС - города, городские районы, пригородные зоны.

Работы по созданию ФГИС, РГИС и МГИС осуществляют по стадиям и этапам, определенным в ГОСТ 34.601. Состав и содержание стадий и этапов уточняют в ТЗ с составлением плана - графика работ.

При формировании требований к ФГИС, РГИС, МГИС руководствуются необходимостью:

- интеграции и максимального использования материалов и данных федеральных, региональных, территориальных фондов, находящихся в ведении федерального органа исполнительной власти по геодезии и картографии, федерального органа исполнительной власти по обороне, других федеральных органов исполнительной власти, а также функционирующих и создаваемых баз, банков пространственных данных, программных и технических средств, их поддерживающих;

- ориентации на имеющееся или выпускаемое отечественное техническое, информационное и программное обеспечение;

- открытости для включения в ГИС новых видов пространственных данных, технических, программных средств и технологий;

- обеспечения требуемого качества ГИС на всех стадиях и этапах их жизненного цикла;

- обеспечения защиты информации, составляющей государственную тайну, и информации с ограниченным доступом в соответствии с ГОСТ Р 51275.

В организационное обеспечение ФГИС, РГИС, МГИС входят документы, устанавливающие структуру ГИС, задачи, функции и состав входящих в нее подразделений, права и обязанности эксплуатационного персонала и пользователей.

Правовое обеспечение ФГИС, РГИС, МГИС должно быть основано на действующем законодательстве Российской Федерации и нормативных актах федеральных органов исполнительной власти в пределах их компетенции.

Для формирования баз данных ФГИС, РГИС, МГИС используют:

- базовую цифровую модель местности;

- цифровые тематические и специальные карты;

- данные ДЗЗ, в том числе аэро - и космические снимки в цифровом формате;

- тематические данные, в том числе данные государственной статистики;

- метаданные;

- нормативную информацию.

Базовую ЦММ используют для привязки и координирования всех используемых в конкретной ГИС картографических, аэрокосмических, статистических, кадастровых и иных данных.

В качестве базовой ЦММ для федеральной ГИС рекомендуется использовать ЦТК масштаба 1:1000000, региональной ГИС - ЦТК масштабов 1:50000 - 1:200000.

Для решения конкретных задач в ФГИС и РГИС по решению заказчика могут быть использованы ЦТК масштабов 1:10000 - 1:100000 и ЦТП масштабов 1:500 - 1:5000. Их формируют на отдельные выделенные участки территории, для которых требуются большая точность, детальность и полнота воспроизведения пространственных данных.

В качестве базовой ЦММ для муниципальной ГИС рекомендуется использовать ЦТП масштабов 1:500- 1:10000 на территорию городской застройки и масштабов 1:10000 - 1:50000 - на территорию пригородных зон.

Используемые для конкретной ГИС ЦТК и ЦТП должны соответствовать следующим основным требованиям:

- быть сформированными на основе Каталога (классификатора) объектов местности и правил цифрового описания, устанавливаемых нормативными документами государственной системы стандартизации;

- содержать данные, точность местоположения которых соответствует требованиям нормативных документов федерального органа исполнительной власти по геодезии и картографии, предъявляемым к точности топографических карт и планов соответствующих масштабов;

- соответствовать действительному состоянию местности;

- быть выполненными в единой системе координат;

- содержать необходимый и достаточный состав атрибутивных данных;

- иметь топологическую корректность данных как внутри слоя, так и между слоями. Требования к ЦТК приведены в ГОСТ Р 51605 - ГОСТ Р 51608.

 

Порядок отображения объектов на топографических планах при их создании

· объекты планово-высотной основы;

· объекты рельефа суши;

· объекты гидрографии и гидротехническихсооружений;

· объекты населенных пунктов;

· объекты промышленных,сельскохозяйственных и социально-культурных объектов;

· объекты дорожной сети;

· объекты растительного покрова и грунтов;

· объекты границ и ограждений;

· подписи картографических объектов.

 

Понятие о цифровых аппаратах

На начальных этапах развития ГИС для сопровождения геоинформационных проектов требовалась очень мощная и дорогостоящая аппаратура. Такая ситуация продолжалась приблизительно до конца 90-х гг. ХХ в. Прогресс в развитии персональных компьютеров радикально изменил положение дел.

Сейчас практически на любом современном ПК можно организовать рабочее место пользователяГИС. В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью персональных компьютеров. Длительное время ГИС базировались на двух аппаратных платформах – персональных компьютерах (ПК) и рабочих станциях (Workstation). Рассмотрим их более подробно.

ГИС, построенные на базе персональных компьютеров, как правило, представляли собой индивидуальные настольные картографические системы, нацеленные на обработку небольших массивов информации и сравнительно недорогие по стоимости. ПК-платформа использовала микропроцессоры семейства 8086 производства корпорации Intel либо процессоры AMD, Cyrix. Внутренне эти микропроцессоры были основаны на архитектуре CISC (с расширенным набором инструкций). Компьютеры работали под управлением однозадачных операционных систем (MS-DOS, MS Windows), располагали небольшим объемом оперативной памяти (до 32 Мб).

Профессиональные геоинформационные системы строились на основе рабочих станций. На рабочих станциях устанавливали высокопроизводительные микропроцессоры на базе архитектуры RISC (с сокращенным набором инструкций), имели большой объем оперативной памяти (до 512 Мб), высокоразрешающие мониторы с большой диагональю (до 21 дюйма). Рабочие станции работали под управлением многозадачных операционных систем (UNIX, Solaris, VMS, O/S2 и др.).

Технологический рывок, произошедший в производстве персональных компьютеров, изменил ситуацию коренным образом. Увеличение тактовой частоты системной шины, внутренней частоты CPU (процессоров), быстродействия микросхем оперативной памяти и другие изменения в аппаратной базе привели к тому, что современные ПК по производительности не уступают средним офисным рабочим станциям, а по цене дешевле последних на целый порядок.

Кроме качественных изменений в аппаратной базе произошел переход на программное обеспечение для ГИС на основе распространенных операционных системMicrosoftWindows и Linux. Например, начиная с Windows NT, ПО старейшего производителя ГИС – фирмы ESRI – по характеристикам целиком настроено для функционирования на рабочих станциях с операционной системой Unix. Это сильно упростило эксплуатацию геоинформационных систем.

Неотъемлемую часть аппаратной базы для ГИС составляют периферийные устройства ввода - вывода информации. В начале создания геоинформационных проектов ввод данных осуществлялся с помощью дигитайзеров. Работа с дигитайзером напоминает работу инженера-чертежника, проводящего линии или ставящего точки, только не на обычной чертежной доске, а на специальном планшете, с помощью которого графические данные вводятся в компьютер. Сейчас подобные операции чаще всего выполняются по отсканированному изображению (по так называемой растровой подложке). Для получения растрового изображения используют специальные устройства – планшетные (настольные) и широкоформатные сканеры. Часто первичную информацию приходится заносить на планшеты или карты довольно большого размера. Подобная операция осуществляется широкоформатными сканерами. Технология работы по растровой подложке позволяет комбинировать растровые и векторные слои, сильно увеличивает точность и скорость оцифровки. Существует еще несколько преимуществ этой технологии, например, возможность работы одновременно нескольким пользователям, предварительное преобразование растровых изображений и т.д. Все это в итоге привело к развитию набора специализированного ПО для векторизации растров. Многие профессиональные ГИС имеют встроенные векторизаторы, автоматизирующие процесс оцифровки растровых изображений. Многие данные уже переведены в форматы, напрямую воспринимаемые ГИС приложениями.

Вывод изображения на печать также связан с получением продукции большого формата. Для этого используется еще один компонент периферийного оборудования для ГИС – широкоформатный плоттер. В настоящее время наиболее распространена струйная технология печати, так как при этом соотношение цена/качество является оптимальным.

Следует также упомянуть об еще одном компоненте ГИС, который значительно повышает скорость получения и обработки первичной информации карт или полевых наблюдений. Это аппаратура для автоматической регистрации результатов полевых измерений, выполненных с использованием современных электронных тахеометров и геодезических приборов, а также навигационных систем спутникового позиционирования (GPS).

В последние годы еще одним незаменимым компонентом ГИС стали карманные персональные компьютеры (Pocket PC), которые позволяют быстро и надежно принимать, обрабатывать, анализировать и передавать пространственную информацию. Преимущества карманных ПК очевидны: малыегабариты и вес, многофункциональность, простота использования, относительная дешевизна.

Следует отметить, что достижения последних лет в микроэлектронике практически не отразились на стоимости профессиональных широкоформатных картографических сканеров, плоттеров и некоторого другого периферийного оборудования. По-прежнему это один из самых дорогостоящих элементов аппаратного обеспечения ГИС.