Географическая информационная система ArcView

Географическая информационная система ArcView

табличный графический реляционный интерфейс Географическая информационная система — это информационная система, использующая географически координированные данные.

Геоинформационные системы (ГИС) —системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Геоинформационные системыэто интегрированные в единой информационной среде электронные пространственно-ориентированные изображения (карты, схемы, планы и т. п.) и базы данных (БД). В качестве БД могут использоваться таблицы, паспорта, иллюстрации, расписания и т. п. Такая интеграция значительно расширяет возможности системы и позволяет упростить аналитические работы с координатно-привязанной информацией.

Геопространственные данные означают информацию, которая идентифицирует географическое местоположение и свойства естественных или искусственно созданных объектов, а также их границ на земле. Эта информация может быть получена с помощью (помимо иных путей) дистанционного зондирования, картографирования и различных видов съемок.

Географические данные содержат четыре интегрированных компонента:

• · местоположение
• · свойства и характеристики
• · пространственные отношения
• · время

ArcView программный продукт фирмы ESRI. Название ESRI —аббревиатура, которая означает EnvironmentalSystemsResearchInstitute, что переводится на русский язык как Институт Исследования Систем Окружающей Среды. ArcViewпоявился в 1993 г. как дополнение к системе Arc/Info для уровня массового пользователя. ArcView удобен для создания, анализа и вывода картографических данных. Первая и вторая версии программного продукта ArcView — простые и эффективные средства для визуализации и анализа любых данных об объектах и явлениях, произвольным образом распределенных по территории (геоданных).

Сферы применения этих версий разнообразны: бизнес и наука, образование и управление, социологические, демографические и политические исследования, промышленность и экология, транспортная и нефтегазовая индустрия, землепользование и кадастры, службы коммунального хозяйства и др.

Во вторую версию этого пакета добавлено большое число функций, необходимых для полноценной работы современных коммерческих компаний, использующих компьютеры в своей работе. ArcView2 имеет одинаковые функциональные возможности при работе на всех платформах.

Карты в ArcView2 выполняют функции географической электронной справочной таблицы. Это достигается за счет привязки географических (пространственных) данных, в явном виде показываемых на карте, к табличной (атрибутивной) информации, содержащейся в традиционных базах данных.

Кроме того, ArcView 2 имеет полный набор средств деловой графики для полноценного анализа и поддержки принятия решений. Так же, как программное обеспечение обычных электронных таблиц, ArcView может использоваться менеджерами, планировщиками, аналитиками и учеными для анализа возникающих перед ними проблем реальной жизни, связанных с деятельностью их компаний, адресно-географической привязки информации. Например, при выборе места для нового магазина по карте в ArcView 2 пользователь имеет возможность сначала просмотреть данные о продажах товара за предыдущие месяцы в других торговых точках, о демографическом и социальном составе потенциальных покупателей (жителей близлежащих домов или микрорайонов), дополнительно вывести на экран монитора фотографию или поэтажный план здания, где предполагается открыть магазин, подсветить на этой либо более подробной карте, выведенной как часть того же изображения, магазины конкурентов.

Подобные операции обычно занимают минимум времени — весь анализ выполняется за один сеанс работы с программой. Достаточно быстро можно рассмотреть варианты предполагаемых маркетинговых операций.

ArcView предоставляет алгоритм процедуры принятия решений, важных для нормального функционирования фирмы. Отметим базовые возможности и характеристики пакета ArcView.

Графический интерфейс пользователя (GUI). Он сходен с наиболее популярным и современным, простым в работе интерфейсом пользователя Windows.

Доступ к данным из одного программного окружения. Пакет эффективно работает с таблицами, изображениями, текстовыми файлами, электронными таблицами, графиками и диаграммами. В реляционной базе данных ArcView 2 сохраняются атрибуты разнородных данных и взаимосвязи между всеми накопленными данными.

Поддержка системы управления реляционными базами данных. В пакете ArcView 2 имеются средства связывания любых SQLDBMS-, ASCII-, dBase-файлов с соответствующими географическими данными, как источником описательной информации по характеристикам карты. Поддерживается неограниченное число динамических связей с неоднородными DBMS-форматами, которые могут находиться на локальном диске или в другом месте гетерогенной сети. Полностью поддерживаются реляционные возможности, включая режимы one-to-many, many-to-one, many-to-many, one-to-one.

Деловая графика. При работе в ArcView 2 можно использовать разные типы документов, каждый из которых по сути является электронным аналогом стандартной формы представления информации. Чтобы в дальнейшем не повторяться, заметим, что любую созданную документацию можно распечатать на принтере или на графопостроителе (плоттере). Применяется несколько форм документов.

Форма просмотра (viewdocument) — предназначена для показа географической информации в виде карты с аннотациями и легендой или в виде списка. Можно изменять масштаб и проекцию выведенной карты, проводить запрос текстовых, звуковых, фотографических данных или отсканированных документов, динамически привязанных к показанным на карте объектам, а также корректировать (редактировать) эти данные. Результаты редактирования автоматически заносятся во все связанные между собой документы.

Табличная форма (tabledocument) — наиболее удобна для показа связанных с картографической информацией данных электронных таблиц. С табличными данными можно проводить простые статистические расчеты. Данные для подстановки в таблицы можно импортировать из файлов стандартных форматов dBase, ASCII, Excel, Lotus 1−2-3, INFO и других или использовать внешние базы данных (ORACLE, SYBASE, INGRES, INFORMIX).

Форма диаграмм (Chartdocument) — позволяет выводить на экран монитора данные в виде различных графиков, гистограмм и диаграмм (круговых, столбчатых, линейных, полей точек или значков и т. п.), которые можно накладывать на карты и добавлять к другим типам документации.

Создание макета (Layoutdocument) — позволяет представить имеющуюся и созданную в базе данных информацию с помощью трех описанных выше форм документации в наиболее удобном, наглядном и привлекательном виде. Формирование выходных документов проводится в интерактивном режиме. Можно также выбрать любой из прилагаемого набора стандартных шаблонов (templates) выходных документов.

Все формы документов динамически связываются друг с другом, т. е. изменения, сделанные в одном документе, автоматически обновляются как в других документах, так и в их окончательном совместном представлении. Средства графической компоновки пакета ArcView 2 поддерживают множество типов и форматов вывода, включая PostScript и CGM, все драйверы Windows, AdobeIllustrator на компьютерах Macintosh.

Анализ табличных данных. Средства анализа табличных данных ArcView 2 включают набор операций: сортировку, запрос, расчет статистик по выборке, добавление новых полей в таблицы, расчет новой информации на основе имеющихся атрибутивных данных, интерактивное редактирование содержимого любого из полей таблицы. Результаты всех проводимых операций можно сразу отобразить на карте и в автоматическом режиме связать с другими типами документов, например автоматически обновить соответствующие график, диаграмму или гистограмму.

Создание профессионально оформленной картографической продукции. Набор средств компоновки и редактирования дизайна карт и планов ArcView 2 обеспечивает:

быстрый выбор и при необходимости изменение символогии;

добавление изображений (в том числе отсканированных), диаграмм и графиков;

создание и удобное для целей заказчика расположение легенды, стрелки указания направления на север, заголовков и подписей, масштабной линейки, множества графических примитивов типа рамок, линий и символов.

Для печати картографической продукции включены полноценные средства графического редактирования в рамках того же интерфейса, в котором проводится редактирование тематических слоев карт и добавление пояснительной справочной информации.

Пользователи могут добавить на карту свои, полученные в результате оцифровки, географические характеристики, например, границы территорий или наиболее вероятные места расположения проектируемых объектов. ArcView 2 поддерживает мощную библиотеку средств картографической визуализации, стандартные или задаваемые пользователем палитры цветов, наборы штриховок и символов.

Интеграция изображений. ArcView 2 обеспечивает совместный вывод на экран монитора разнородных прозрачных и непрозрачных изображений: космических снимков, аэрофотоснимков, иллюстраций, отсканированной документации. Например, к карте земельной собственности или домовладения можно добавить оцифрованные фотографии зданий, памятных мест и других достопримечательностей, поэтажные планы расположения комнат и т. п. Вызов этих изображений на экран достигается нажатием кнопки мыши при нахождении курсора на соответствующем объекте карты.

При необходимости любое из введенных изображений можно вновь убрать. Можно задать автоматический вывод или изъятие добавленных изображений при разных уровнях зуммирования (увеличения или уменьшения масштаба) исходной карты.

Разработка собственных приложений и локализация интерфейса. Пользователи имеют возможность модифицировать интерфейс ArcView 2 для наилучшего соответствия специфическим требованиям. Такие операции проводятся с помощью нового, специально созданного для ArcView 2 объектно-ориентированного языка разработки приложений Avenue. Этот язык обычно применяется для изменения вида пиктограмм и кнопок, изменения шрифта, языка и терминологии, используемых в изображении, для написания текстов макрокоманд, облегчающих и ускоряющих процедуру создания и компоновки изображения либо ограничивающих доступ к базам конфиденциальных данных. Avenue — достаточно мощный язык, сам пакет ArcView 2 частично создан с его использованием.

Взаимодействие с другими приложениями. ArcView 2 снабжен средствами общения и обмена данными с другими приложениями и программами через стандартные для разных платформ коммуникационные протоколы: DynamicDataExchange (DDE) forWindows для IBM-совместимых PC, RemoteProcedureCalls (RPC) forUNIX для рабочих станций, AppleEvents и AppleScriptforMacOS для компьютеров Macintosh.

За счет применения различных классов многоуровневой организации обмен данными с другими бизнес-приложениями может проводиться без необходимости их конвертирования, в процессе непрерывного сеанса работы с ArcView 2. В версии 2 добавлены средства прямого просмотра графических файлов DWG и DXF системы AutoCAD.

Концепция ArcView определяется направленностью на работу с Arc/Info. Пакет ArcView 2 позволяет подгружать топологические векторные данные, созданные в Arc/Info, и создавать свою графику в открытом нетопологическом формате (shapefile).

Возможны просмотр и вывод в качестве подложки растровых данных нескольких форматов. Пакет ArcView 2.1 работает с атрибутивными данными в форматах DBF (dBase IV) и ASCII. Импорт данных из Excel и Lotus 1−2-3 осуществляется с помощью буфера обмена Windows. Использование ODBC-драйверов позволяет подключиться к серверу любой базы данных, поддерживающей этот стандарт.

ArcView имеет многооконный Windows-подобный интерфейс. Число окон (Вид, Таблица, График, Сценарий и Макет (Layout)) не ограничено. Объединяющим понятием всех перечисленных элементов является проект. Картографическая информация, представленная в окнах Вид, организована в темы четырех стандартных типов: точечные, линейные, площадные векторные и растровое изображения.

Окно Скрипт служит для написания и редактирования программ на языке Avenue. Макет позволяет расположить карту и соответствующие элементы (легенды, заголовки, логотип и т. д.) для создания твердой копии.

Имеется набор утилит, выполняющих функции, не входящие в основной пакет ArcView, например импорт/экспорт из форматов других ГИС. Утилита SpatialAnalyst оценивает пространственные взаимосвязи данных. Средства анализа для моделирования растровых данных, в дополнение к моделированию векторных данных. Утилита NetworkAnalyst позволяет решать типичные сетевые задачи, такие как поиск оптимального маршрута в городе, определение области обслуживания.

1. С. С. Замай, О. Э. Якубайлик. Программное обеспечение и технологии геоинформационных систем: Учеб. пособие / Краснояр. гос. ун-т. Красноярск, 1998.