Глава 7. Программные средства гис

Российский рынок ГИС

В настоящее время в мире имеется множество ГИС, относящихся к разряду полнофункциональных, т.е. имеющих основные функции ГИС для создания, визуализации и анализа карт.

Наиболее мощными в мире являются ГИС американского производства: ArcGIS, MapInfo, Autodesk Map, GeoMedia, ERDAS Imagine.

Среди отечественных разработок можно отметить IndorGIS, ГеоГраф, Карта-2000, ИнГео, ПАРКи пр.

По общему набору функций отечественные разработки заметно уступают западным, тем не менее, многие из них имеют ряд достоинств, позволяющих им успешно распространяться на российском рынке. Во-первых, это существенно меньшая цена, и, во-вторых, соответствие российским отраслевым нормам и правилам.

Практически все современные полнофункциональные ГИС работают под управлением операционной системы (ОС) Windows, и только некоторые - на других платформах: в MS-DOS и на различных Unix-клонах. В настоящее время большинство производителей ГИС прекратило производство ГИС для MS-DOS и Unix. Это связано с тем, что MS-DOS уже устарела, а Unix использовался раньше только из-за того, что под его управлением работали самые мощные компьютеры в мире - рабочие станции, и только они были способны обрабатывать большие массивы пространственных данных, характерных для ГИС. В настоящее время обычные персональные компьютеры обладают достаточными для ГИС мощностями, а поэтому почти все современные ГИС ориентированы на ОС Windows.

Большинство современных ГИС имеет модульную архитектуру. ГИС имеет некоторое ядро, обеспечивающее только минимальную функциональность (отображение карт, поддержку основных моделей данных, некоторые функции пространственного анализа) и предоставляющее возможности по расширению функций, подключая дополнительные модули. В качестве программного интерфейса для подключения модулей обычно используется технология ActiveX.

В следующих разделах мы рассмотрим наиболее распространенные в России ГИС-продукты.

Полнофункциональные ГИС

В табл. 1 приведены основные функциональные возможности наиболее распространенных в России зарубежных и отечественных ГИС. Каждая ГИС рассматривалась в максимальной комплектации, предлагаемой производителем к продаже, т.е. со всеми дополнительными модулями.

Таблица 7.1. Функциональные возможности некоторых ГИС

№	Функциональные возможности	Зарубежные ГИС	Российские ГИС
ArcGIS	MapInfo	Autodesk Map	GeoMedia	ERDAS Imagine	IndorGIS	ГеоГраф	Карта-2000	ИнГео	ObjectLand
А	Поддерживаемые модели данных
	Векторная нетопологическая	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
	Векторная топологическая	+	-	+	+	+	+	+	-	+	-
	Векторная с Z-координатой	+	-	+	+	+	+	-	+	-	-
	Транспортная сеть	+	-	-	-	-	+	-	-	-	-
	Растровая модель	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
	Регулярная модель поверхностей	+	+	-	+	+	+	-	+	+	-
	Триангуляционная модель поверхностей	+	+	+	+	+	+	-	-	+	-
	Объектная модель	+	-	+	+	-	-	-	-	+	-
	САПР-модели	+	-	+	+	-	+	-	-	+	-
	Геобазы данных	+	+	-	+	-	-	-	+	+	+
Б	Обработка геодезических данных
	Ввод данных с геодезических приборов	-	+	+	-	-	-	-	-	-	-
	Обработка тахеометрических журналов	+	+	+	+	-	+	-	+	-	-
	Обработка пикетажных журналов	+	+	+	-	-	+	-	+	-	-
	Уравнивание отдельных ходов	+	+	+	+	-	+	-	+	-	-
	Уравнивание сетей ходов	+	+	+	-	-	-	-	-	-	-
	Геодезические построения (засечки)	+	+	+	-	-	+	-	+	-	-
В	Обработка данных дистанционного зондирования
	Геометрическая коррекция	+	+	-	+	+	-	-	-	-	-
	Оптическая коррекция	+	+	-	-	+	-	-	-	-	-
	Ортотрансформация	+	-	-	-	+	-	-	-	-	-
	Построение модели рельефа	+	+	+	+	+	-	-	-	-	-
	Фототриангуляция	+	-	+	-	+	-	-	-	-	-
	Дешифрирование	+	-	-	-	+	-	-	-	-	-
Г	Сканирование и векторизация
	Сканирование	+	-	-	-	-	-	-	-	+	-
	Редактирование растра	+	-	-	-	+	+	-	+	+	-
	Геометрическая коррекция растра	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
	Проекционное преобразование растра	+	-	+	+	+	+	-	-	-	-
	Полуавтоматическая векторизация	+	-	+	+	+	+	-	+	-	-
	Автоматическая векторизация	+	-	+	+	+	+	-	-	-	-
Д	Получение информации и визуализация
	Выбор объектов областью	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
	Выбор объектов другими объектами	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
	Запросы на языке типа SQL	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
	Картометрия (длины, площади, углы)	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
	Произвольные условные знаки	+	-	+	-	-	+	-	-	+	+
	Трехмерная визуализация	+	+	+	+	+	+	-	+	-	-

Таблица 7.1. (Продолжение)

№	Функциональные возможности	Зарубежные ГИС	Российские ГИС
ArcGIS	MapInfo	Autodesk Map	GeoMedia	ERDAS Imagine	IndorGIS	ГеоГраф	Карта-2000	ИнГеоо	ObjectLand
Е	Пространственный анализ векторных объектов
	Анализ отношений	+	-	+	+	-	+	-	-	-	-
	Отсечение и разрезание	+	+	+	+	+	+	-	-	+	+
	Оверлеи	+	+	+	+	+	+	+	+	-	-
	Буферные зоны	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
	Выпуклые оболочки	-	-	-	-	-	+	-	-	-	-
	Зоны близости (диаграммы Вороного)	+	+	+	-	-	+	-	-	-	-
	Взвешенные зоны близости	-	-	-	-	-	+	-	-	-	-
	Операции генерализации	+	-	-	-	+	+	-	-	-	-
Ж	Сетевой анализ
	Поиск кратчайшего пути	+	+	-	+	-	+	+	-	+	-
	Поиск оптимального порядка обхода	+	+	-	+	-	+	+	-	+	-
	Расчет зон обслуживания	+	+	-	+	-	+	-	-	-	-
	Расчет транспортной доступности	-	-	-	-	-	+	-	-	-	-
	Расчет транспортных связей	-	-	-	-	-	+	-	-	-	-
	Расчет транспортных потоков	-	-	-	-	-	+	-	-	-	-
З	Растровый анализ
	Математические операции с растрами	+	+	-	+	+	+	-	-	-	-
	Логические операции с растрами	+	+	-	+	+	+	-	-	-	-
	Буферные зоны	+	+	-	+	+	+	-	-	-	-
	Факторный анализ	+	-	-	+	+	-	-	-	-	-
	Корреляционный анализ	+	-	-	+	+	-	-	-	-	-
И	Анализ поверхностей
	Интерполяция высот	+	+	-	+	-	+	-	-	-	-
	Построение профилей	+	+	-	+	-	+	-	-	-	-
	Построение изолиний	+	+	+	+	+	+	-	+	-	-
	Построение изоконтуров	+	+	-	+	-	+	-	-	-	-
	Построение изоуклонов	+	+	+	+	-	+	-	-	-	-
	Расчет экспозиций склонов	+	-	+	+	-	+	-	-	-	-
	Расчет объемов земляных работ	+	+	-	-	-	+	-	-	-	-
	Расчет разности поверхностей	-	+	+	-	-	+	-	-	-	-
	Анализ видимости	+	+	-	+	+	+	-	-	-	-
	Построение тальвегов и водоразделов	+	+	+	-	-	+	-	-	-	-
	Анализ водостока	-	-	+	-	-	+	-	-	-	-
К	Другие аналитические функции
	Геостатистика	+	+	-	-	+	-	-	-	-	+
	Работа с темпоральными данными	+	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	Гидравлические расчеты	-	-	+	-	-	+	-	-	+	-
	Электрические расчеты	-	-	+	-	-	+	-	-	+	-

ArcGIS 9.0

Геоинформационная система ArcGIS 9.0 (производства американской компании ESRI, Inc), без всякого преувеличения, является в настоящее время наиболее мощной и динамично развивающейся векторной ГИС в мире. Система ArcGIS - это большой программный комплекс, позволяющий решать самые разнообразные задачи. Она состоит из следующих ключевых программных блоков (рис. 7.1):

Рис. 7.1. Обобщенный состав программного комплекс ArcGIS 9.0

 

1. Настольные ГИС. Это приложениялинейки ArcGIS Desktop, включающие ArcView, ArcEditor и ArcInfo. Кроме них дополнительно имеется ещё достаточно простое приложение для просмотра карт ArcReader. В основе этих приложений лежит общее программное ядро, построенное на основе ArcObjects - набора ActiveX-компонентов, позволяющего решать самые разнообразные ГИС-задачи и создавать собственные программные модули, расширяющие функциональность продуктов данной линейки.

2. Серверные ГИС. Этот блок состоит из ArcGIS Server - сервера приложений, предназначенного для управления программными ГИС-объектами в корпоративной сети или в Интернете; ArcSDE - мощного сервера пространственных данных, работающего на основе многих современных коммерческих СУБД; и ArcIMS - полнофункционального сервера, позволяющий создавать и распространять карты через Интернет.

3. Встраиваемые ГИС. ArcGIS Engine - это библиотека встраиваемых ГИС-компонентов и инструментов, с помощью которой независимые разработчики могут создавать новые или расширять любые имеющиеся пользовательские приложения.

4. Мобильные ГИС. Включает программу ArcPad, устанавливаемую на мобильные компьютеры (на основе Windows CE) с поддержкой GPS. Эта программа широко используется для целенаправленного сбора данных и другой ГИС- информации, их просмотра и обновления непосредственно в полевых условиях.

Благодаря поддержке разнообразных типов данных, наличию серверов пространственных данных и разнофункциональных приложений, система ArcGIS 9.0 обладает великолепной масштабируемостью. На её основе можно не только построить простое ГИС-приложение, работающее с небольшими наборами пространственных данных, но и создать полноценную корпоративную ГИС-систему, работающую с огромными массивами данных, к которым можно обращаться как из локальной сети, так и по Интернету.

ГИС ArcGIS 9.0 поддерживает большинство современных моделей пространственных данных, включая векторные топологические (покрытия) и нетопологические (шейп-файлы), растровые модели и нерегулярные триангуляционные сети, а также наиболее современную объектно-ориентированную модель геобазы данных, основанной на стандартных реляционных технологиях баз данных.

Все программные продукты линейки ArcGIS Desktop (варианты комплектации ArcView, ArcEditor и ArcInfo) состоят из трёх взаимосвязанных программных приложений: ArcMap, ArcCatalog и ArcToolbox.

 

 

Рис. 7.2. Внешний вид приложения ArcMap ГИС ArcGIS 9.0

ArcMap. Это самое главное приложение программного комплекса ArcGIS (рис. 7.2). Оно предназначено для создания карт, визуализации, редактирования и пространственного анализа данных, а также для печати карт. К нему же подключаются большинство дополнительных модулей.

В ArcMap имеется два режима отображения и работы с данными: а) в виде географических данных и б) виде компоновки карт. В первом режиме (данных) показываются только пространственные данные без всякого рамочного оформления. Второй режим (компоновки) показывает карту в таком виде, как она будет отображается при печати на бумаге. В этом режиме показывается, как будут расположены фрагменты карты, легенда и дополнительное оформление карты на листе бумаги.

ArcReader. Это простое бесплатное приложение (рис. 7.3), предназначенное для просмотра и печати опубликованных карт (формат PMF). Опубликованные карты создаются с помощью дополнительного модуля к ArcGIS Desktop под названием ArcGIS Publisher, который преобразует стандартные документы карт MXD в формат PMF. Приложение ArcReader позволяет просматривать данные, представленные в любом формате, поддерживаемом продуктами линейки ArcGIS Desktop, но не разрешает редактировать. Кроме того, нельзя изменять состав карты, т.е. нельзя удалять или добавлять слои, а также нельзя изменять правила их визуализации.

 

 

Рис. 7.3. Внешний вид приложения ArcReader ГИС ArcGIS 9.0

В зависимости от настроек, сделанных автором при публикации карты, пользователю могут быть разрешены или запрещены следующие функции: а) доступ к гиперссылкам, б) переключение между видом данных и видом компоновки, в) отображение таблицы содержания, г) поиск объектов, д) получение информации по объектам, е) измерение расстояний, ж) печать, з) возможность включения и отключения видимости слоев.

ArcCatalog. Программа предназначена для структурированного управления всеми данными ГИС. Оно предоставляет инструменты для создания, манипулирования, поиска и быстрого просмотра пространственных данных. Это приложение внешне организовано как Проводник Windows (рис. 7.4). В левой части окна отображаются все каталоги на компьютере, все доступные геобазы данных, а также источники пространственных данных в Интернете. При выборе объекта (набора данных или карты) в левой части окна, в правой части окна отображаются различные сведения об объекте.

 

 

Рис. 7.4. Внешний вид приложения ArcCatalog ГИС ArcGIS 9.0

 

ArcToolbox. Это приложение для пакетного выполнения различных ГИС-операций над данными. Пакетная обработка данных подразумевает, что обработка данных происходит большими массива без интерактивной выборки отдельных объектов. Именно поэтому эта программа не имеет графического интерфейса для просмотра карт.

Приложение ArcToolbox состоит из одного главного окна, в котором в виде дерева структурированы все команды (более 150 в комплектации ArcInfo) для работы с данными. При выборе в этом дереве требуемой команды, открывается отдельное окно, в котором пользователю предлагается выбрать параметры выполняемой команды, включая источники пространственных данных (файл и геобаза в ArcSDE) и место, куда следует сохранить результат работы. Например, на рис. 7.5 приведен пример вызова из ArcToolbox команды построения оверлеев двух покрытий. При двойном щелчке на команде Overlay Wizard в дереве команд появляется окно, помогающее выбрать параметры построения оверлеев.

 

Рис. 7.5. Внешний вид приложения ArcToolbox ГИС ArcGIS 9.0

 

Важным достоинством всех приложений линейки ArcGIS Desktop является то, что они построены по единой объектно-ориентированной модели ActiveX, доступной для расширения сторонними производителями. Сама фирма-производитель ArcGIS компания ESRI предлагает несколько важнейших модулей, существенно расширяющих функциональность базовой ГИС. Упомянем основные из этих модулей.

ArcGIS Spatial Analyst. Этот дополнительный модуль предлагает мощные средства пространственного анализа растровых данных. С помощью этого модуля можно создавать новые растровые документы, редактировать их, а также выполнять их анализ. Модуль содержит следующие основные группы функций:

Картирование расстояний. Функции этой группы позволяют вычислять обычные евклидовы расстояния, а также расстояния в других метриках, например, расстояния как стоимость перемещения между точками на карте. Для определения стоимости перемещения по карте используется другой растр, в каждом пикселе которого задана скорость движения в нём.

Картирование плотности. Вычисление плотности используется, когда нужно показать концентрацию точечных или линейных объектов. Например, имея сведения по населению городов какого-либо региона, можно вычислить распределение населения по всему этому региону.

Интерполяция растра. Интерполяция позволяет вычислить значения некоторого параметра во всех ячейках растра по небольшому набору значений, заданных в произвольных точках плоскости. Эта функция используется для предсказания значений самых разнообразных географических явлений, измеряемых только в определенных точках, таких, как высотные отметки рельефа, уровни осадков, уровни грунтовых вод, концентрации опасных веществ, уровни шума и т.д. В модуле Spatial Analyst имеются несколько методов интерполяции, включая метод обратных взвешенных расстояний, метод кригинга и сплайновый метод. Выбор метода делается пользователем исходя из априорных сведений о предметной области.

Анализ поверхности. Рассчитав растровую поверхность, вы можете столкнуться с тем, что некоторые закономерности распределения не выявляются на этой поверхности, поэтому необходимо применить функции анализа. В Spatial Analyst включены функция построения изолиний, показывающая местоположения с одинаковым значением; функция вычисления уклона, используемая, например, при определении риска оползней; функция вычисления экспозиции склонов, полезная, например, при определении участков оптимального земледелия; функция отмывки рельефа, используемая как для реалистичного отображения поверхности рельефа, так и для анализа освещенности местности в различное время дня. Еще одна функция из этой группы - расчет видимости, - определяет, какие участки поверхности видны из заданных точек наблюдения.

Статистические функции. Они вычисляют по значениям в ячейках растра максимум, минимум, среднее, большинство, меньшинство, медиану, диапазон, среднеквадратичное отклонение, сумму и многообразие.

Статистика по ячейкам. Эти функции предназначены для вычисления статистических характеристик по нескольким растровым слоям, например, для анализа летних температур за десятилетний период. Статистика соседства вычисляется на основе значения обрабатываемой ячейки и значений ячеек в заданной окрестности соседства, и может быть использована, например, при проверке стабильности экосистемы для определения разнообразия биологических видов в каждой из соседних областей. С помощью функции зональной статистики вычисляются характеристики по значениям одного набора данных для зон, определяемых другим набором, скажем, вы можно вычислить число аварий для каждой дороги в городе или среднее количество осадков для каждой лесной зоны.

Переклассификация. Эта функция выполняет замену значений ячеек другими значениями на основе некоторого критерия. Это можно использовать для группировки значений ячеек, например, для объединения всех видов автомобильных дорог в один класс, а всех видов железных дорог - в другой.

Калькулятор растров. Это инструмент для вычислений значений в ячейках растра по множеству других растров. Входными данными для калькулятора могут быть растровые или векторные наборы данных, таблицы и отдельные числа. Математические операторы представлены арифметическими, булевыми операторами и операторами отношений (включая также поразрядные и комбинаторные); математические функции представлены арифметическими, тригонометрическими, логарифмическими и степенными функциями, а функции алгебры карт позволяют производить операции типа вычисления уклона или статистических характеристик ячеек для нескольких растровых слоев.

Конвертация. Этот инструмент предназначен для преобразования векторных данных (покрытий, шейп-файлов, данных САПР) в растровые и наоборот.

ArcGIS 3D Analyst. Этот дополнительный модуль предлагает мощные средства создания, визуализации и анализа поверхностей в виде регулярных (растровых) и нерегулярных (триангуляционных) моделей данных. Отличительной особенностью этого модуля по отношению к большинству других является то, что его основные функции доступны не в приложении ArcMap, а в другом - ArcScene, специально предназначенном для трехмерной визуализации картографических поверхностей и трехмерных объектов и явлений (рис. 7.6). ArcScene позволяет рассматривать реалистичные трехмерные изображения с различных точек зрения. Помимо нового приложения ArcScene, этот модуль расширяет функциональность приложений ArcMap и ArcCatalog, позволяя в них создавать и визуализировать модели поверхностей (растровые и триангуляционные).

Растровые поверхности строятся с помощью функции «Интерполяция растра», такой же, как в модуле ArcGIS Spatial Analyst (см. выше).

Триангуляционные поверхности создаются по нескольким наборам векторных данных и используются в основном только для моделирования небольших участков местности.

 

Рис. 7.6. Внешний вид приложения ArcScene ГИС ArcGIS 9.0

 

Модуль ArcGIS Spatial Analyst содержит множество стандартных средств анализа поверхностей, в т.ч. построение изолиний, изоклин, расчет уклонов и экспозиций склонов, анализ видимости и пр.

В приложении ArcScene можно задавать такие общие свойства сцены, как освещенность, фон, вертикальное растяжение, а также перемещать и вращать сцену, задавать координаты наблюдателя. Кроме того, есть возможность анимации трехмерного изображения и виртуального пролета над сценой.

Сцена в ArcScene состоит из трехмерных поверхностей и дополнительных трехмерных объектов, динамически создаваемых на основе обычных двумерных. Например, обычный двумерный слой зданий может быть представлен в ArcScene как набор трёхмерных фигур, которые получаются за счёт «выдавливания» многоугольников вверх на некоторую высоту, задаваемую в атрибуте высоты зданий. Для повышения реалистичности поверхностей на них обычно «натягивают» некоторые растровые изображения, например аэрокосмоснимки местности или сканированные карты.

ArcGIS Geostatistical Analyst. Это специализированный модуль для выполнения геостатистического анализа (см. п. 6.3). Он позволяет строить непрерывные (растровые) поверхности на основе измерений, проведенных в отдельных точках пространства. С помощью этого модуля можно интерполировать значения различными методами с высокой степенью достоверности. Отметим, что функции интерполяции методом кригинга имеются также в модулях ArcGIS Spatial Analyst и ArcGIS 3D Analyst, однако в данном модуле представлены более мощные варианты этих функций, а также некоторые другие. Кроме того, модуль ArcGIS Geostatistical Analyst включает инструменты для статистической оценки ошибок, определения пороговых значений и вероятностного моделирования.

ArcGIS Network Analyst. Данный модуль позволяет создавать и анализировать транспортные сети. Набор основных функций модуля включает в себя (рис. 7.7):

· Поиск кратчайших маршрутов движения.

· Расчет оптимальных маршрутов обхода заданных пунктов.

· Поиск ближайших пунктов обслуживания.

· Определение зон транспортного обслуживания.

 

Рис. 7.7. Работа с модулем ArcGIS Network Analyst в ГИС ArcGIS 9.0

 

При выполнении всех этих расчетов в транспортной сети можно учесть запреты на выполнения поворотов на некоторых перекрестках, различные расчетные скорости движения на дугах транспортной сети, а также барьеры - особые объекты, которые запрещено пересекать при поиске маршрутов движения.

ArcGIS StreetMap USA и ArcGIS StreetMap Europe. Эти модули содержат геокодированные данные по улично-дорожной сети всей территории США и Европы. Помимо собственно улиц и дорог модули ArcGIS StreetMap отображают и подписывают на карте многие сопутствующие пространственные объекты, включая парки, водоемы, различные местные ориентиры. Используя функцию поиска по адресу можно найти практически любой адрес в любой стране и отобразить результат на карте. Все данные поставляются в сжатом виде на нескольких компакт-дисках.

ArcGIS Business Analyst. Данный модуль предназначен для анализа местных рынков сбыта и степени их конкуренции, выбора оптимального места расположения новых магазинов, а также для оптимизации прямой рассылки почты для потенциальных клиентов магазинов. Всё это выполняется на основе следующих географических, демографических и маркетинговых данных, поставляемых вместе с данным модулем для США:

· Демографические данные. Этот блок данных включает более 1000 различных демографических и маркетинговых параметров по каждому штату, округу, дороге и кварталу.

· Данные по предприятиям. Этот блок включает сведения о более чем 12 миллионах предприятий, зарегистрированных в США.

· Данные о потребителях. Этот блок включает сведения о более чем 105 миллионах домовладельцах в США, включая 28 параметров об их возрасте, поле, среднем доходе, домашнем адресе и пр.

· Данные о торговых центрах. Этот блок включает детальные сведения о более чем 14 000 крупных торговых центрах (с торговой площадью не менее 16 000 кв. м), об их доле рынка, рыночной стратегии, перспективах их развития.

· Сведения об улично-дорожной сети. По сути, сюда включены все сведения, поставляемые вместе с модулем ArcGIS StreetMap USA.

ArcPress для ArcGIS. Этот модуль предназначен для вывода карт на печать. Это программный растеризатор, который создает файлы стандартных графических (BMP, JPG, TIFF и др.) форматов, а также специальные Postscript-файлы для печати на стандартных широкоформатных и настольных принтерах. При печати карт на обычных небольших принтерах (формата не более A3) обычно не возникает необходимости в использовании этого модуля, и процедура печати может быть выполнена стандартными средствами Windows. При печати более крупных и насыщенных карт Windows или принтер могут не справиться из-за недостатка оперативной памяти в компьютере или в принтере. Именно в этих случаях нужен ArcPress.

Maplex для ArcGIS. Данный модуль предназначен для оптимального размещения в автоматическом режиме подписей к объектам карты. Модуль обладает следующими основными функциями:

· На карту автоматически наносятся надписи различных размеров и шрифтов для разных объектов. Причем особенностью данного модуля является то, что размещение подписей производится сразу же для всех слоёв карты, а не по отдельности для каждого слоя.

· В случае если надписи перекрываются, размер отдельных надписей автоматически уменьшается. А если и в этом случае надписи перекрываются, то некоторые надписи удаляются с карты.

· В случае если надписи перекрываются, можно задать правила сокращения надписей, заменяя их аббревиатурами.

· При нанесении надписей на линейные объекты, подписи изгибаются вдоль объектов и при необходимости многократно дублируются для очень длинных линий.

· При нанесении надписей для линейных и площадных объектов при необходимости интервалы между буквами и словами могут быть увеличены, чтобы надпись полностью заполнила отведенное ей место.

· Надписи могут размещаться параллельно и перпендикулярно линиям картографической или координатной сетки.

· Надписи могут быть достаточно сложно отформатированы, т.е. могут содержать символы, оформленные разными шрифтами, цветами, размерами и т.д.

ArcGIS Publisher. Этот модуль преобразует карты из формата MXD в формат опубликованных карт PMF для открытого обмена этими картами между пользователями. Опубликованные карты в формате PMF можно просматривать с помощью бесплатного приложения ArcReader (см. его описание выше).

ArcGIS Survey Analyst. Этот модуль предназначен для обработки результатов геодезических изысканий и их отображения на карте. Основным достоинством модуля перед аналогичными программами для обработки геодезических изысканий является то, что данныеArcGIS Survey Analyst хранятся в геобазе данных вместе с остальными объектами ArcGIS, и что координаты обычных пространственных объектов могут быть увязаны с обработанными координатами съемочных точек (рис. 7.8). При этом координаты объектов можно автоматически выравнивать по значениям съемочных точек.

Используя модуль ArcGIS Survey Analyst, можно хранить в единой геобазе данных огромное количество геодезических измерений, сделанных в разные периоды времени. При этом координаты объектов могут быть измерены многократно в разное время. Также модуль позволяет количественно и визуально на карте оценить точность выполненных измерений.

 

Рис. 7.8. Работа с модулем ArcGIS Survey Analyst в ГИС ArcGIS 9.0

 

ArcGIS Tracking Analyst. Этот модуль предназначен для отображения и анализа данных, изменяющихся во времени (из архива темпоральных данных или данных, поступающих в реальном времени), таких, например, как данные систем спутниковой навигации GPS. Основными областями применения этого модуля являются транспорт, службы быстрого реагирования, военные, а также задачи изучения и мониторинга окружающей среды. Модуль предназначен для решения следующих задач:

· Планирование событий.

· Сопровождение полетов и прокладка маршрутов.

· Планирование спасательных мероприятий.

· Управление и обслуживание зданий и сооружений (склады, вокзалы, станции и т.п.)

· Контроль соблюдения расписаний и маршрутов.

· Управление парком транспортных средств.

· Составление расписаний и графиков работы.

· Отслеживание перемещений транспортных средств.

· Отслеживание перемещений товаров на складе.

· Управление работой местного общественного транспорта.

· Отслеживание перемещений объектов живой природы.

· Изучение динамики явлений и событий.

Модуль ArcGIS Tracking Analyst содержит следующие основные возможности.

Обработка темпоральных данных. Модуль напрямую поддерживает ГИС-данные, содержащие информацию о времени, а также позволяет использовать данные, поступающих в режиме реального времени с сервера ArcIMS Tracking Server. Обеспечивается поддержка данных в виде точек (автомобили, воздушные или морские суда), линий (атмосферные фронты) или полигонов (полоса съемки спутника, нефтяные пятна).

Темпоральные символы. Такие символы позволяют по-разному отображать данные в зависимости от текущего времени. Каждый слой имеет своё собственное время жизни, определяющее объем и время отображения темпоральных данных. Для наборов данных с характеристиками времени возможно комбинирование обычных и темпоральных символов. В зависимости от времени символы точечных объектов могут изменять свой цвет, размер и сам символ. В зависимости от характеристики времени линейные и полигональные символы могут изменять свой цвет. Кроме того, модуль ArcGIS Tracking Analyst позволяет отображать траектории перемещения объектов.

Воспроизведение. Данный инструмент предназначен для интерактивного проигрывания данных, имеющих темпоральную составляющую.

Темпоральный анализ. Функция «часы данных» показывает плотность пространственных событий во времени, используя различные методы определения плотности и визуализации. Функция «временной сдвиг» позволяет совместно воспроизводить данные за различные периоды времени. Кроме того, в случае выполнения некоторых условий над атрибутами и их пространственными характеристиками, могут быть выполнены такие специальные действия, как подсветка, скрытие и проявление объекта, или действие, заданное пользователем (рис. 7.9).

ArcScan для ArcGIS. С этим модулем ArcGIS становится профессиональным векторизатором. Модуль обеспечивает выполнение функций сканирования твёрдых копий карт (на бумажных носителях) и векторизации - преобразования растровых данных в векторные слои (шейп-файлы, покрытия или наборы данных геобазы). ArcScan полностью интегрирован в приложение ArcMap. Он включает инструменты: а) редактирования («чистки») растров перед векторизацией, б) полуавтоматической и автоматической векторизации, в) постобработки векторизированных векторных объектов.

Рис. 7.9. Отображение темпоральных данных с помощью дополнительного модуля ArcGIS Tracking Analyst