Autodesk для геоинформационной системы города

Галина Емельянова

В настоящее время решение задач развития города требует комплексного подхода. Если вычленить отдельную проблему городского хозяйства и попытаться ее решить в отрыве от других, обязательно возникнет «траншея под кабель связи на еще пахнущей битумом новой автомагистрали». И надо отдать должное тем руководителям города, которые в условиях информационного хаоса способны грамотно оценить влияние одних событий на другие и принять единственно правильное решение. Однако эти связи иногда так запутаны, что докопаться до сути практически невозможно. В таких случаях только грамотно построенная геоинформационная система (ГИС) города способна подсказать пути комплексного решения проблем, стоящих перед городом.

Аббревиатуру «ГИС» сегодня слышал каждый. Обычно это понятие определяют как совокупность картографической информации (векторных цифровых карт) и атрибутивных данных (всевозможных справочных материалов, документов, мультимедийных объектов). Мне бы хотелось добавить в эту совокупность программное обеспечение, позволяющее не только создавать цифровые карты, но и устанавливать взаимосвязь между графическими объектами и атрибутивными данными, осуществлять обмен информацией через сети Интранет/Интернет, производить анализ данных (в том числе и топологический) и представлять информацию в печатном виде. Интеграция всех указанных возможностей в полном объеме в едином программном продукте резко увеличивает его стоимость. Поэтому целесообразно иметь в наличии специализированное программное обеспечение, нацеленное на решение конкретных локальных задач. Так, например, в программной линии ГИС от Autodesk присутствуют следующие продукты:

• AutoCad Map, содержащий в качестве ядра мощный графический редактор, дополненный элементами анализа;
• Autodesk World, содержащий развитый инструментарий анализа и представления данных;
• Autodesk MapGuide – вероятно, самый сильный пакет обмена географическими данными в сети Интранет/Интернет с возможностью получения ГИС-информации через Internet Explorer, Netscape Navigator и др.

Кроме того, Autodesk создала ряд программных продуктов, позволяющих решать такие задачи, как построение трехмерной модели рельефа (Autodesk Land Development Desktop), проектирование промышленных объектов (Autodesk Civil Design), автоматическое отображение на карте данных, полученных с геодезических приборов (Autodesk Survey).

Но вернемся к городской геоинформационной системе. ГИС города начинается с создания картографической основы, к которой предъявляются следующие требования:

• векторное представление данных;
• высокая точность;
• топологическая завершенность;
• достоверность нанесенной информации;
• соответствие утвержденным классификаторам;
• многослойность и многоцветность;
• наличие семантических данных;
• универсальность формата представления графических данных.

Создание цифровой карты города, как правило, поручается специализированным организациям, которые накопили практический опыт работы в этой области, обладают соответствующей производственной базой и имеют доступ к исходным картографическим материалам (картам, аэрофотоснимкам и др.).

Исторически сложилось так, что в качестве программного обеспечения для создания цифровых карт, как правило, применялся популярный продукт автоматического проектирования от Autodesk — AutoCad различных версий. В настоящее время, с появлением нового программного пакета AutoCad Map 2000, содержащего в качестве ядра мощнейший графический редактор AutoCad 2000 и дополненного специализированным картографическим инструментарием, популярность геоинформационных технологий от Autodesk резко возрастает. Хотя некоторые картографические предприятия и используют для создания карт свои собственные графические пакеты, им приходится тратить много сил на преобразование данных в широко применяемые форматы хранения данных (DWG, DGN, SHP, Coverage и др.).

Необходимо отметить, что ценность цифровой основы резко возрастает, если на этапе ее создания проводилась автоматическая идентификация графических объектов и вводились первичные атрибутивные данные.

Итак, цифровая карта города получена. Далее необходимо сформировать структурную схему создаваемой городской геоинформационной системы. Для этого устанавливается состав пользователей системы, каждому пользователю присваивается категория доступа, определяется, кто только получает информацию, а кто является активным поставщиком данных в ГИС-проект. В зависимости от этого создаются специализированные рабочие места, на которых в зависимости от конкретных решаемых задач устанавливается то или иное программное обеспечение. Используя геоинформационные технологии от Autodesk, структурную схему проекта целесообразно построить следующим образом:

Ядром схемы является информационный центр, специалисты которого обеспечивают бесперебойное функционирование системы; распределяют права доступа тем или иным пользователям системы; контролируют ввод информации на периферийных рабочих станциях, как правило, расположенных в различных службах города, или при необходимости сами вносят данные в ГИС-проект; адаптируют программное обеспечение под решение конкретных прикладных задач. В состав центра должны входить специалисты по компьютерной аппаратуре, вычислительным сетям, программисты и операторы. В качестве базового программного обеспечения используется сервер Autodesk MapGuide, обеспечивающий закрытый обмен данными между периферийными рабочими местами и сервером. Кроме того, в информационном центре для оперативного внесения изменений в проект целесообразно иметь Autodesk MapGuide Author и несколько рабочих мест, оборудованных AutoCad Map или Autodesk World.

В качестве главного пользователя выступает администрация города. Автоматизированные рабочие места руководителей в качестве программного обеспечения используют Autodesk MapGuide Viewer.

Остальные пользователи ГИС-проекта делятся на три большие группы. В первую группу входят пользователи, которые не только получают необходимую для своей деятельности информацию, но и сами являются активными поставщиками данных. К этим пользователям можно отнести такие организации и ведомства, как городская телефонная сеть, управление дорожного строительства, транспортное управление, теплосеть, управление электроснабжения и многие другие. Каждому такому пользователю выделяется свой слой или несколько слоев на цифровой картографической основе, где они отображают оперативную обстановку по своему направлению деятельности. Автоматизированные рабочие места этих организаций в качестве программного обеспечения используют Autodesk MapGuide Author и AutoCad Map или Autodesk World.

Вторая группа пользователей объединяет ведомства и организации, только потребляющие информацию. Это в первую очередь управления внутренних дел, пожарная охрана, скорая медицинская помощь и другие. Для таких организаций целесообразно использовать Autodesk MapGuide Viewer.

Последняя группа пользователей характеризуется как эпизодический потребитель строго отфильтрованной информации. Так, например, налоговым органам соседнего территориального образования в рамках расследования потребовалась специфическая информация по новому строительству. По такому запросу специалисты информационного центра формируют геоинформационный пакет, преобразуют его в формат DWF и переправляют заказчику. Потребители информации из этой группы могут получать данные, установив в свою вычислительную систему специализированный драйвер Whip. Кстати, этот драйвер Autodesk поставляет бесплатно.

Сразу оговоримся, что деление пользователей на группы чисто условное и определяется только финансовыми возможностями разработчиков ГИС и характером решаемых задач на том или ином рабочем месте. Кроме того, со временем состав групп также может изменяться.

Что касается программного обеспечения для работы с геоинформационными проектами от Autodesk, то нельзя не отметить, что оно обладает чрезвычайной гибкостью. Каждый пользователь может настроить указанное программное обеспечение под решение своих специфических задач, при желании дописать свои уникальные программные модули, сформировать собственное меню. Возможность ввода координат с GPS-аппаратуры и других геодезических приборов позволит отображать информацию в масштабе реального времени. Такие проекты уже существуют как за рубежом, так и в России.

До сих пор ничего не было сказано о хранении атрибутивной информации и о ее связи с графическими объектами. Безусловно, оценка ГИС-программ с этой точки зрения сводится к ширине спектра обрабатываемых типов атрибутивных данных, к надежности и простоте связи графических объектов с информационными данными и к количеству поддерживаемых внешних СУБД. Хорошо, если программное обеспечение позволяет получить полную справочную информацию об интересующем вас объекте, еще лучше — если есть возможность просмотра фотографий или видеороликов объектов. Необходимо отметить, что, как правило, к моменту создания общей геоинформационной системы города многие ведомства уже осуществляли накопление географической и справочной информации во всевозможных базах данных. Интеграция таких локальных уже созданных баз данных и элементов карт в единый проект — задача не из легких. Однако и AutoCad Map, и Autodesk World позволяют не только обрабатывать данные из большинства известных СУБД, но и импортировать картографическую информацию из большинства известных форматов цифровых карт, надежно и просто осуществлять связывание графических объектов с атрибутивными данными как в ручном, так и в автоматическом режиме.

В заключение хотелось бы еще раз отметить, что для создания геоинформационной системы города требуется:

• четкая постановка задачи;
• качественная цифровая основа;
• мощное программное обеспечение, позволяющее с высокой точностью обрабатывать географические данные, производить всевозможный анализ информации и осуществлять передачу закрытых данных в сети.

«САПР и графика» 5'2000