Разработка методики формирования электронного банка данных картографической информации для работы с геоинформационными системами военного назначения

Разработка модели электронного банка данных картографической информации

Под моделью электронного банка данных картографической информации будем понимать абстрактную модель, содержащую частично формализованное описание требований, структуры, технологий, анализ использования электронного банка данных, а также основные вопросы в процессе функционирования. На рис. 15 представлена концептуальная модель банка данных картографической информации с учётом проведённого анализа.

При этом рассмотрим следующие положения:

• 1. Система состоит из отдельных элементов и определяется их свойствами, но не сводится к сумме свойств этих элементов, а обладает некоторыми особыми свойствами (называемыми интегративными), присущими только системе в целом.
• 2. Система реализует процесс. Цели процесса определяют цели системы, т. е. цель процесса первична по отношению к целям системы.
• 3. Выделение существенных свойств системы зависит от целей исследования.
• 4. Сложная система имеет, как правило, многоуровневую структуру.
• 5. Каждый элемент системы (и система в целом) непрерывно подвергается некоторым обратимым и необратимым количественным и качественным изменениям, т. е. находится в развитии.

Банк данных картографической информации предоставляет должностным лицам возможности по интегральному анализу этих данных и получению необходимой информации для поддержки принятия решений в ходе планирования и обеспечения контроля.

Рис. 15. Концептуальная модель электронного банка данных картографической информации

Указанные задачи требуют комплексного использования картографической информации, накопленной штабами подчинённых соединений и частей. Рис. 16.

Рис. 16. Структура обмена картографической информацией

трехмерный матрица картографический цифровой Как показывают исследования [1, 2, 7, 8], большое число отделов, отделений и служб штаба объединения, и подчинённых соединений (частей) которые находятся на значительном удалении, заинтересованы в использовании различной картографической информации с высокой степенью eё визуализации. Выполнения указанных предложений может обеспечить разработка и пользование электронного банка данных картографической информации (ЭБДКИ) с учетом требований предъявляемых к нему.

К таким требованиям можно отнести:

• — скорость формирования данных;
• — передача и выполнения запросов;
• — работа с геоинформационными системами;
• — доступ и обработка больших массивов географической информации;
• — доступ через локально-вычислительную сеть (телекоммуникационную сеть);
• — доступ через различные веб-браузеры операционных систем, установленных на автоматизированных рабочих местах должностных лиц;
• — удобство и лёгкость работы пользователей.

Реализация предъявляемых требований к ЭБДКИ представлена на рис. 15. Главными компонентами схемы организации являются автоматизированное рабочее место с установленным на нем Web-браузером и специализированный сервер размещения электронных картографических баз банных с соответствующим программным обеспечением.

Работа с ЭБДКИ заключается вследующим: запрос от пользователя (должностного лица) передаётся через телекоммуникационную (ТК) сеть на сервер, где он обрабатывается специализированной программой (CGI — скриптом).

Электронный банк данных картографической информации предоставляет должностным лицам возможности по интегральному анализу этих данных и получению необходимой информации для поддержки принятия решений в ходе планирования и обеспечения контроля.

Но при этом существует целый ряд факторов, которые необходимо учитывать [2, 3]:

• — накопленная картографическая информация в может различные форматы хранения,
• — картографическая информация соответствует различным классификаторам,
• — картографическая информация находится в различных отделах, службах и штабах,
• — картографическая информация используется разными информационными системами (ГИС Интеграция, ГИС Оператор, ГИС Карта, ГИС Гармония, картографические редакторы, системы автоматизированного проектирования, системы поддержки принятия решения).

Банк данных картографической информации не должен дублировать или заменять функциональность существующих информационных систем (в том числе и ГИС). Он должен являться не просто хранилищем информации, но и предоставлять механизмы для ее обработки, а также унифицированные интерфейсы доступа для различных приложений. Важным фактором является то, что картографическая информация имеет гриф секретности, что значительно затрудняет работу с ними. Поэтому при создании банка данных картографической информации необходимо предусматривать защиту информации от не санкционирования пользования.

Опыт применения ГИС-технологий позволил сформулировать основные принципы создания банков картографической информации [5]. Основной целью банка данных картографической информации является организация и поддержка разрозненных и распределённых баз, данных и предоставление интегрирующего интерфейса для доступа к разнородным массивам данных с высокой степенью визуализации [6].

ЭБДКИ должен предоставлять пользователям и информационным системам уникальную ГИС-функциональность:

• — пространственный анализ, 3D-моделирование, построение пространственных моделей;
• — создание тематических карт специального назначения, предоставление географических данных;
• — создание картографических отчётов.

Банк данных должен обеспечивать предоставление картографической информации «по запросу». Независимо от оборудования и клиентского программного обеспечения ГИС должна предоставлять требуемую информацию должностным лицам в нужном формате и системе координат.

ЭБДКИ должен предоставлять единую точку администрирования картографической информации (изменять и удалять картографическую информацию должны специалисты в области картографии и ГИС).

Основными элементами ИБДКИ являются [6] Рис. 17:

Рис. 17. Обобщенная схема организации и функционирования электронного банка данных картографической информации

• 1. Подсистема сбора, анализа и загрузки данных, предназначенная для сбора картографической информации, контроля ее полноты, обработки и оценки качества информации, а также для каталогизации информационных ресурсов.
• 2. Подсистема хранения и обмена, которая выполняет структурированное хранение картографической информации в течение актуального срока, информационный обмен между подразделениями, а также производит эффективный поиск необходимой оперативной информации и предоставляет ее пользователям в наиболее удобной для анализа форме.
• 3. Подсистема доступа, которая обеспечивает регламентированный доступ к картографической информации и метаданным при помощи геоинформационного портала, в соответствии с правами, назначенными администратором.

В зависимости от архитектуры системы доступ к картографической информации может обеспечиваться средствами Web-клиента или настольного клиента банка данных картографической информации, различающихся по способу обработки пользовательских запросов. Так, при использовании Web-клиента все операции по обработке пространственных данных выполняются на сервере, а в случае использования настольного клиента данные обрабатываются на машине пользователя.

Подсистема создания картографических данных, позволяющая создавать тематические карты специального назначения, выполнять построение пространственных моделей, производить пространственный анализ и подготовку картографических отчётов.