Геоинформационная система IndorGIS

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет им М.К. Аммосова»

Автодорожный факультет

Кафедра «Автомобильные дороги и аэродромы»

Реферат

По основам автоматизированного проектирования

транспортных сооружений на тему:

«Геоинформационная система IndorGIS»

Выполнил:

студент гр. АДА-10

Неустроев А.С.

Проверил:

Смолина М.В.

Якутск 2014

Содержание

Введение

1. Архитектура системы и структуры данных

2. Работа с картами и чертежами

3. Визуализация векторных данных

4. ActiveX-интерфейс программирования

Заключение

Список использованной литературы

Приложения

Введение

Геоинформатика и вычислительная геометрия являются в последнее время одними из наиболее динамичных областей информатики. Их достижения используются в явном виде в двух основных классах программных систем: в геоинформационных системах (ГИС) и системах автоматизированного проектирования (САПР). В последние годы наметилась существенная тенденция по взаимному сближению направлений в связи с появлением широкого пласта задач, требующих для своего решения использования возможностей как ГИС, так и САПР.

Одними из таких из таких задач являются задачи проектирования, управления и эксплуатации всех видов инженерных сетей (кабельных, трубопроводных, транспортных). В них зачастую требуется не просто графическое совмещение сложных чертежей САПР с картами местности, но и действительно сложный пространственный анализ объектов чертежей, который можно легко выполнить имеющимися средствами ГИС.

В связи с этим с 1996 г. в ООО НПО "Сибгеоинформатика" выполнялась разработка геоинформационной системы ГрафИн. В 2001 г. была выпущена уже 4-я версия системы. Последняя версия обладает многими возможностями, свойственными известным полнофункциональным ГИС, но, кроме того, обладает многими чертами САПР, включая создание сложных чертежей и наличие инструментов их анализа. В 2003 г. разработка ГИС была передана в ООО "ИндорСофт", где она продолжила своё развитие уже под новой торговой маркой IndorGIS.

На базе ГИС IndorGIS в настоящее время уже выполнены и ведутся несколько крупных проектов:

· Системы для изысканий и проектирования

· Системы для автомобильных дорог

· Системы для электрических сетей

1. Архитектура системы и структуры данных

геоинформатика чертеж indorgis программирование

Концептуально система IndorGIS состоит из ядра системы и различных проблемно ориентированных надстроек. Ядро системы отвечает за базовые операции по манипуляции с абстрактными документами, слоями, визуализаторами векторных данных и т.п. В надстройках описываются конкретные реализации определённых типов документов, слоёв, специальные алгоритмы анализа и обработки графической информации.

В системе IndorGIS векторные данные (кроме данных SDE, хранимых на сервере) хранятся в памяти в виде динамических массивов для обеспечения прямого доступа ко всем объектам, при этом все объекты индексируются с помощью R-деревьев, что позволяет достичь при оперативной работе в системе скорости реакции, ранее недостижимой в коммерческих графических системах.

Атрибутное описание графических объектов хранится частично вместе с графикой в специальном внутреннем формате, зависящем от типа слоя графики, при этом для всех видов векторных данных предоставляется возможность присоединения по некоторому ключевому полю дополнительных таблиц, имеющих произвольный формат, поддерживаемый через стандартные программные интерфейсы BDE, IDAPI или ODBC. Просмотр и анализ атрибутов объектов при этом может выполняться с помощью штатных средств для работы с базами данных, в том числе с использованием языка запросов SQL.

Система IndorGIS может работать с растровой информацией, представленной в одном из 20 графических форматов.

При работе на компьютере с такими документами, как карты, растровые изображения, документы OLE, текстовые документы, темы, редактируемые ex-шрифты, интерфейсы с базой данных и т.п., в настоящее время наиболее распространённым приёмом в программных системах является упорядочение документов в виде проектов.

В систему IndorGIS входит менеджер проектов, позволяющий удобно управлять всеми рабочими документами. С помощью менеджера проектов можно загружать проекты с диска, создавать новые, закрывать их, а также манипулировать документами внутри проекта. С его помощью происходит управление всеми документами и связанными с ними редакторами. В настоящее время в систему IndorGIS входят такие редакторы, как редакторы карт, текстовые, растровые, OLE-документов, тем, ex-шрифтов, отчётов из баз данных, интерфейсов баз данных и др.

Для удобства совместной работы с другими программными продуктами в системе IndorGIS имеются функции обмена данных со многими распространенными системами классов ГИС и САПР. Для этого система IndorGIS позволяет импортировать и экспортировать данные в следующих распространенных векторных форматах данных:

· Шейп-файлы ESRI (ArcInfo, ArcView).

· Обменный формат MapInfo MIF/MID.

· Обменный формат чертежей AutoCAD DXF.

· Обменный формат покрытия ArcInfo E00.

· Формат XML.

Кроме того, атрибутивные данные могут быть экспортированы в электронные таблицы Microsoft Excel.

2. Работа с картами и чертежами

В системе IndorGIS под термином карта подразумевается любой графический рисунок, созданный с помощью редактора карт. Вся графическая информация на картах состоит из упорядоченной совокупности графических слоёв. В пределах одного слоя обычно объединяются данные, имеющие некоторое семантическое сходство, например, карта города может быть разбита на слои районов, кварталов, домов, дорог, гидрологии, рельефа и т.д.

В системе IndorGIS стандартными являются следующие виды слоёв:

· Папка слоёв. Объединяет группу слоёв для удобства их совместной манипуляции, например для включения/отключения видимости всех слоёв, входящих в папку.

· Слой шейп-файла. Слой векторной нетопологической графики бывает 4 типов: слой точек, полилиний, полигонов и мультиточек. В системе IndorGIS этот слой данных является базовым для представления геоинформационных данных. Формат представления этих данных полностью совместим с форматом шейп-файлов ESRI, что позволяет совместно использовать многие данные с системами ArcInfo и ArcView.

· Слой покрытия. Линейно-узловое топологическое представление (покрытие) предполагает описание множества объектов на плоскости в виде связанной совокупности узлов, дуг и регионов. Система IndorGIS позволяет создавать, редактировать покрытия, а также обмениваться данными с другими системами через обменный формат покрытия ArcInfo.

· Слой чертежа IndorGIS. САПРовский слой векторной графики предназначен для создания таких сложных графических изображений, как технологические схемы, а также для создания элементов карт, не представимых точками, линиями и полигонами, например привязок коммуникаций к зданиям.

· Слой системы SDE. Система SDE (Spatial Database Engine) от фирмы ESRI, Inc. предназначена для серверного хранения больших объёмов пространственных нетопологических данных. Система SDE позволяет хранить на одном слое одновременно нескольких типов данных, таких как точки, полилинии, полигоны и мультиточки. Система IndorGIS позволяет использовать данные с этих слоёв наравне с другими источниками геоинформационных данных.

· Слой растрового изображения. Предназначен для представления в качестве растровой подложки на карте фотографий, сканированных изображений карт, схем и т.п. Система IndorGIS поддерживает 20 форматов растровых изображений, в том числе такие широко распространённые, как JPEG, GIF, TIFF, BMP и др.

· Слой нерегулярной сети отсчётов (высот) поверхности. Построенная по нерегулярной сети отсчётов модель поверхности может использоваться для моделирования рельефа местности или других непрерывных скалярных полей.

· Слой регулярной сети отсчётов. Регулярная модель данных применяется для моделирования категорийных или непрерывных полей, например рельефа местности, загрязнений окружающей среды, полей видимости, бассейнов стока.

· Слой транспортной сети. Этот тип данных предоставляет удобные инструменты для создания и анализа транспортных сетей, расчета кратчайших маршрутов и анализа пассажиропотоков.

Слой рамки. Рамка предназначена для подготовки карт и схем к печати. С помощью этого слоя можно задать стандартное рамочное и зарамочное оформление карт и чертежей стандартных и нестандартных масштабов.

Большое разнообразие различных поддерживаемых видов данных позволяет системе IndorGIS создавать и эффективно работать с комбинированными графическими изображениями, что ранее было недоступно в распространённых системах ГИС и САПР.

3. Визуализация векторных данных

В системе IndorGIS информация, находящаяся в слоях шейп-файлов и покрытий, отображается с помощью визуализаторов, т.е. алгоритмов, отрисовывающих точки, линии или полигоны в соответствии со своими настройками. Каждому слою может быть сопоставлено любое количество визуализаторов, что позволяет комбинированно отображать сразу несколько параметров. Например, для слоя стран на карте мира можно было бы отобразить разным цветом страны, затем точками плотности показать плотность населения, подписями указать названия стран, а также расставить диаграммы, характеризующие развитие разных отраслей промышленности в этих странах.

В системе IndorGIS имеется широкий спектр стандартных визуализаторов, позволяющих создавать весьма выразительные тематические карты.

· Отрисовка фиксированным условным знаком. Каждый условный знак может характеризоваться такими параметрами, как его тип, размер, поворот, цвет.

· Отрисовка условными знаками в зависимости от значений атрибутов (по конкретным значениям, по диапазонам значений, по условному выражению).

· Отрисовка подписями. Автоматическое подписывание объектов позволяет быстро создавать простые, но информативные карты. При подписывании объектов возможно задание текста подписи, логического условия подписывания, расположения подписи относительно объекта, угла вращения подписи, признаков удаления одинаковых и пересекающихся подписей.

· Отрисовка диаграммами. По заданным сериям числовых данных, которые определяются как выражения от атрибутов векторных объектов, заданным типам, размерам диаграмм, признакам масштабируемости на карте в центре объекта изображаются диаграммы, характеризующие соотношение указанных в сериях параметров объектов (например, для городов или регионов можно изобразить соотношение отраслей промышленности в данном городе или регионе).

· Отрисовка точками плотности. Случайно набросанные на полигоне некоторые точечные условные знаки позволяют по их плотности распределения визуально качественно оценить некоторые параметры (например, плотность населения стран на карте мира).

· Отрисовка изолиниями. Подписывание изолиний значениями их высот общепринято в бумажной картографии. В системе IndorGIS можно подписывать произвольные линии и полигоны, например линии рек.

· Отрисовка сплайнами. Сглаживание линий и границ полигонов при их отображении позволяет даже при недостаточной точности исходных данных получать визуально красивые результаты.

· Отрисовка выпуклостями. Режим специальной выпуклой отрисовки позволяет создавать изображения с объемным эффектом.

С понятием визуализаторов тесно связано понятие ex-шрифтов, разработанное для ГИС IndorGIS в качестве универсальной технологии отображения точечных, линейных и площадных условных знаков. Эта технология обладает следующими возможностями:

· позволяет отображать большинство условных знаков (точечных, линейных и полигональных), применяемых в задачах автоматизированного проектирования, картографирования, ведения кадастров и т.д;

· адресация конкретного знака в системе производится через пары (имя шрифта; номер элемента);

· при отсутствии требуемого шрифта в системе он автоматически заменяется некоторым другим шрифтом, заданным по умолчанию;

· для условных знаков задаются размеры, угол поворота, признак зеркальности, цвета, имеющиеся текстовые параметры знака;

· условные знаки могут быть автоматически масштабируемыми либо фиксированного размера. Для условных знаков фиксированного масштаба обеспечивается возможность задания размеров, исключающих их неправильное масштабное отображение;

· условные знаки создаются с использованием разнообразных графических примитивов, таких как точки, полилинии, полигоны, кривые Безье, прямоугольники, окружности, дуги, секторы, текстовые надписи (фиксированные заранее или настраиваемые пользователем при конкретном его использовании), растровые изображения, а также с использованием любых цветов в пределах одного знака (фиксированных и настраиваемых). В условных знаках, предназначенных для создания технологических схем, в которых важна топология, можно задавать точки контактов, по которым производится коммутация схем;

· условные знаки для технологических схем могут иметь несколько состояний (например, для элементов технологических схем состояний типа "включен/выключен").

4. ActiveX-интерфейс программирования

Все основные части системы IndorGIS оформлены как классы, которые можно расширять по своей функциональности с помощью технологии встраиваемых модулей и интерфейса прикладного программирования. Например, опытный пользователь может создать свой тип документа проекта, тип слоя карты, тип визуализатора векторных пространственных данных, а также другие типы объектов системы.

Если же пользователю не хватает функциональных возможностей имеющихся объектов системы, то можно создать процедурные расширения, оформляемые как дополнительные кнопки на панели инструментов, или пункты меню.

Система IndorGIS имеет несколько основных возможностей для расширения системы и разработки на её базе прикладных систем.

Основной способ заключается в использовании ActiveX-интерфейса прикладного программирования системы в соответствии со спецификацией ActiveX фирмы Microsoft, являющейся в настоящее время стандартом де-факто для программ, работающих в среде Windows. В системе IndorGIS все основные части программы поддерживают этот интерфейс, что позволяет использовать систему IndorGIS или её части в программах на любых языках, поддерживающих ActiveX-управление.

Иерархия ActiveX-объектов IndorGIS в настоящей версии системы составляет более 235 классов, каждый из которых имеет в среднем около 20 методов и свойств. Их полное описание приведено в приложении к руководству программиста системы IndorGIS.

Заключение

IndorGIS позволяет решать задачи проектирования, управления и эксплуатации всех видов инженерных сетей (кабельных, трубопроводных, транспортных). В них зачастую требуется не просто графическое совмещение сложных чертежей САПР с картами местности, но и действительно сложный пространственный анализ объектов чертежей, который можно легко выполнить имеющимися средствами ГИС.

Список использованной литературы

1. http://www.esti-map.ru/

2. http://www.geoinfograd.ru/

3. http://www.indorsoft.ru/

Приложение 1

Рис. 1 Главное окно системы IndorGis

Приложение 2

Рис. 2 Электронная карта города

Размещено на Allbest.ru