Введення.

В економічно розвинених країнах кадастр земель та іншої нерухомості пройшов етапи становлення та розвитку протягом останніх 200-400 років. В даний час ці держави мають юридично повноцінний, організаційно оформлений інструмент обліку і ведення оподаткування, що є найважливішою складовою економічної і соціальної стабільності держави.

З огляду на сучасні технічні можливості щодо збору, обробки, зберігання та видачі даних про кадастр, його зростаюче значення, зміни, що відбуваються в громадському перебудову Росії, досвід провідних європейських країн, США та Канади, доцільно сформувати сучасний підхід до структури кадастрів Росії, і міського кадастру в Зокрема, вирішити правові та юридичні питання створення, ведення і моніторингу кадастру. Це стосується не тільки окремих видів кадастру, а й системи Державного кадастру Росії, для успішного втілення якого необхідно підготувати і прийняти відповідні законодавчі та нормативно-технічні акти і якнайшвидше розробити стандарти на терміни і визначення.

Кінцевим продуктом при веденні державних кадастрів повинні бути банки кадастрової інформації. Користувачами інформації, що зберігається в таких банках даних, можуть бути органи управління територіями, адміністрації міст, областей, країв, республік у складі Російської Федерації і Федеральні органи управління.

Для того, щоб ефективно можливості банків даних використовувалися органами управління, необхідне дотримання трьох умов.

1. Будь-який банк кадастрових даних повинен містити достовірну і повну інформацію про кадастри.

2. Доступ зацікавлених служб до кадастрової інформації, що зберігається в банках даних, повинен бути миттєвим, що можна досягти завдяки термінальної зв'язку між банками даних і відповідними службами.

3. Формати і класифікатори банків даних всіх об'єктів кадастрової інформації повинні бути єдиними.

В даний час відзначається незадовільний стан в області обліку природних та муніципальних об'єктів, що призводить до значних економічних втрат, зниження доходів федерального і місцевого бюджетів та інших негативних результатів. Державні кадастри, створені в умовах галузевого управління економікою, відрізняються відомчої роз'єднаністю, несумісністю що міститься в них, а тому не можуть служити для комплексної оцінки об'єктів і ресурсів.

Єдина система державних кадастрів (ЕСГК) повинна являти собою взаємопов'язаний комплекс терріторіалтьно-розподілених державних кадастрів, що ведуться на єдиній географічної інформаційної основі та у відповідності з певними правовими, технологічними та економічними нормами.

До складу Єдиної системи державних кадастрів мають увійти такі основні групи державних кадастрів:

- Кадастри природних ресурсів (земельний, водний, местрожденій корисних копалин, екологічний, рослинного і тваринного світу та ін);

- Кадастри нерухомості (інженерних мереж і комунікацій, житлових і нежитлових будівель, транспортних магістралей, вулично-дорожніх мереж та ін);

- Регістри (населення, підприємств, адміністративно-територіальних утворень).

Створення та ведення всіх видів кадастру залишається однією з найважливіших проблем управління територіями на сучасному етапі. Дані кадастрів необхідні для інформаційного забезпечення господарської діяльності в регіонах і містах, екологічного моніторингу та раціонального використання природних ресурсів.

Глава I. Загальні положення.

Рівень і обсяги наявної зараз інформації про міське життя настільки великі, що вже не можливі її обробка, аналіз і розуміння без сучасних апаратно-програмних засобів. Тому стає вкрай необхідним створення автоматизованої системи для міського кадастру на основі сучасних комп'ютерних технологій і телекомунікацій як єдиного комплексу для отримання повної інформації про навколишній світ, що є ресурси, можливості і ті наслідки, які чинить на світ наша діяльність. Оскільки кадастр оперує з даними та інформацією, що мають просторову прив'язку, то взаємозв'язок його автоматизації з проблематикою ГІС очевидна. Але тут слід пам'ятати, що як і при створенні будь-якої автоматизованої системи завдання розділяється на розробку окремих видів забезпечення: організаційного, технічного, програмного, інформаційного і, в тому числі, картографічного. При цьому обов'язковою є вимога сумісності картографічної системи з іншими компонентами.

Рішення завдань кадастру на сучасному рівні вимагає не тільки застосування сучасних програмних засобів, а й глибокої технологічної опрацювання проектів інформаційних систем.

Набір функціональних компонент інформаційних систем кадастрового призначення повинен містити ефективний і швидкодіючий інтерфейс, засоби автоматизованого введення даних, адаптовану для вирішення відповідних завдань систему управління базами даних, широкий набір засобів аналізу, а також засобів генерації зображень, візуалізації та виведення картографічних документів.

При виборі програмних продуктів необхідною умовою є забезпечення стійких зв'язків з різними системами через файлові стандарти обміну геометричними і тематичними даними. З урахуванням фактору постійної модернізації апаратних засобів інформаційних систем та модифікації програмних засобів, необхідною умовою функціонування систем є забезпечення збереження та переносимості даних в нові програмно-апаратні середовища.

До технологічним проблемам забезпечення роботи інформаційних кадастрових систем відносяться проектування математичної основи електронних карт, проектування цифрової моделі місцевості, завдання перетворення даних в цифрову форму, геометричне моделювання просторової інформації, проблемне моделювання тематичних даних і т.д.

Найбільший інтерес викликають нові ГІС-технології, які забезпечують оперативність, повноту і достовірність інформації як про існуючий стан міського середовища в межах тієї чи іншої території міста, так і про запропоновані заходи щодо її зміни в ході освоєння та реконструкції.

В даний час традиційно застосовуються літературні, статистичні, картографічні, аеро - і космічні матеріали. Як правило, їх добірка і систематизація для подальшого використання здійснюється вручну. Такий шлях добре відомий. Інший напрямок, що активно розвивається, пов'язане з геоінформатики, що дозволяє формалізувати і реалізувати в машинної середовищі значну частину рутинних операцій накопичення, зберігання, обробки та використання просторово координатних даних за допомогою засобів географічних інформаційних систем (ГІС).

 На думку А. М. Берлянта: "Сьогодні геоінформатика постає у вигляді системи, що охоплює науку, техніку і виробництво ... Геоінформатика - наукова дисципліна, що вивчає природні та соціально - економічні геосіcтеми (їх структуру, зв'язки, динаміку, функціонування в просторі - часу) за допомогою комп'ютерного моделювання на основі баз даних і географічних знань. З іншого боку, геоінформатика - це технологія (ГІС - технологія) збору, зберігання, перетворення, відображення і розповсюдження просторово - координатної інформації, що має на меті забезпечити вирішення завдань інвентаризації, оптимізації, управління геосистемах ... Нарешті, геоінформатика, як виробництво (або геоінформаційна індустрія) - це виготовлення апаратних засобів і програмних продуктів, включаючи створення баз і банків даних, систем керування, стандартних (комерційних) ГІС різного цільового призначення і проблемної орієнтації ". Додамо, що "геоінформаційна індустрія" включає різноманітні програми технологій ГІС, реалізованих у стандартних комерційних програмних продуктах, тобто проектування, створення (розробку) та експлуатацію ГІС у рамках виконання територіально-, проблемно-і предметно-конкретних геоінформаційних проектів.

Карта - одна з найбільш важливих джерел масових даних для формування позиційної і змістовної частини баз даних ГІС у вигляді цифрових карт - основ утворюють єдину основу для позиціонування об'єктів, і набору тематичних шарів даних, сукупність яких утворює загальну інформаційну основу ГІС. Пошарове подання просторових об'єктів має прямі аналогії з поелементний поділом тематичного і загальногеографічного змісту карт.

Багато процедури обробки та аналізу даних у ГІС засновані на методичному апараті, раніше розробленому в надрах окремих галузей картографії. До них належать операції трансфомаціі картографічних проекцій та інші операції на еліпсоїді, що спираються на теорію і практику математичної картографії та теорії картографічних проекцій, операції обчислювальної математики, що дозволяють здійснювати розрахунок площ, периметрів, показників форм геометричних об'єктів, що не мають аналогів в карто - і морфометрії.

У більшості ГІС в якості одного з основних елементів виступає блок візуалізації даних, де важливу роль займають графічні та картографічні побудови. Картографічний модуль ГІС забезпечує картографічне представлення вихідних, похідних або результуючих даних у вигляді цифрових, комп'ютерних та електронних (відеоекранних) карток, будучи елементом інтерфейсу користувача і засобом документування підсумкових результатів. Високоякісна картографічна графіка, що імітує традиційні засоби картографічного мови та способи картографічного зображення (і деякі можливості, доступні реалізації виключно машинними засобами, наприклад, мультиплікаційні та анімаційні можливості) за підтримки різноманітних пристроїв відображення, належить до числа обов'язкових засобів програмного забезпечення ГІС.

Однак завдання ГІС виходять далеко за межі картографії, роблячи їх основою для інтеграції приватних географічних та інших (геологічних, грунтових, економічних і т. д.) наук при комплексних системних геонаучних дослідженнях.

Методичний апарат геоінформаційних технологій прямо чи опосередковано пов'язаний з різними областями прикладної математики (обчислювальної геометрії, аналітичної і диференціальної геометрії, звідки запозичені алгоритмічні рішення багатьох аналітичних операцій технологічної схеми ГІС), з машинною графікою (зокрема машинної реалізації візуалізаціонно - картографічних можливостей ГІС), розпізнаванням образів, аналізом сцен, цифровою фільтрацією, і автоматичною класифікацією у блоці обробки цифрових зображень растрових ГІС, геодезії та топографії (наприклад, в модулях обробки даних топографо - геодезичних зйомок традиційними методами або з використанням глобальних навігаційних систем GPS).

Розвиток геоінформатики як професійної виробничої діяльності призвело до диверсифікації єдиної перш за спеціальністю "геоінформатика" з виділенням окремих професій і спеціалізацій:

ГІС - менеджерів (загальне і системне управління ГІС, її інформаційним забезпеченням);

розробників (системних аналітиків, які забезпечують трансляцію інформаційних потреб замовника в терміни інформаційної моделі, програмістів і проектувальників як посередників між аналітиками і програмістами);

користувачів ( "широкого профілю" і з вузькою предметною спеціалізацією).

Контрольні питання:

Взаємозв'язок проблематики ГІС з вирішенням завдань кадастру.

Поняття геоінформатики.

Цифрова карта як елемент ГІС.

Напрямки діяльності фахівців в області ГІС.

Глава 2. Поняття про географічних інформаційних системах.

2.1. Структура і класифікація.

Обов'язковими елементами більш-менш повного визначення ГІС слід вважати вказівку на "просторовість", операційно - функціональні можливості та прикладну орієнтацію систем.

Вважалося, маючи на увазі ГІС професійно - географічної спрямованості, що просторовість є необхідною умовою для кваліфікації певної інформаційної системи як географічної (наприклад, автоматизовані радіонавігаційні системи, хоча і оперують просторово певними даними, до географічних інформаційних систем не належать). Підставою для відмінності "географічних" від "негеографіческіх" інформаційних систем не може служити і зміст зібраних даних: ідентичні за своїм змістом бази даних можуть обслуговувати зовсім різні (у тому числі чисто географічні і явно негеографіческіе) застосування. Навпаки, системи різного цільового призначення вимушені акумулювати однакові відомості. Наприклад, база даних з цифровим представленням рельєфу використовується для автоматизованого креслення Изогипс на топографічної карти (топографічна картографія), розрахунку і картографування морфометричних показників (геоморфологія і тематична картографія), пошуку оптимальних трас шосейних доріг чи інших комунікацій (інженерні вишукування та проектування).

Одним з різновидів ГІС стають системи, засновані на матеріалах дистанційного зондування, що об'єднують функціональні можливості геоінформаційних технологій з розвинутими функціями обробки дистанційних зображень, так звані інтегральні (інтегровані) ГІС.

Мінімальний набір критеріїв, що дозволяють ідентифікувати кожну конкретну геоінформаційну систему, утворює "систему координат" тривимірного простору, осями якого є: територіальний охоплення і пов'язаний з ним функціонально масштаб (або просторове розрізнення), предметна область інформаційного моделювання та проблемна орієнтація.

При всьому різноманітті операцій, цілей, областей інформаційного моделювання, проблемної орієнтації та інших атрибутів, характерних для створених і діючих ГІС, логічно й організаційно в них можна виділити декілька конструктивних блоків, що називаються також модулями або підсистемами, які виконують більш-менш чітко визначені функції. Функції ГІС у свою чергу випливають з чотирьох типів вирішуваних нею завдань:

Що стосується класифікації ГІС, то тут теж намітилося кілька напрямків. Наприклад, класифікація за їх проблемної орієнтації:

Інженерні;

Майнові (ГІС для обліку нерухомості), призначені для обробки кадастрових даних;

ГІС для тематичного та статистичного картографування, що мають на меті управління природними ресурсами, складання карт переписів і планування навколишнього середовища;

Бібліографічні, що містять каталогізований інформацію про безліч географічних документів;

Географічні файли з даними про функціональних і адміністративних межах;

Системи обробки зображень з Ландсата та ін

Однак швидка мінливість і множинність варіантів розв'язуваних проблем вимагає введення інших класифікацій, що враховують структуру і архітектуру ГІС. Розроблена і представлена 3 - х компонентна класифікація ГІС за такими ознаками:

1) характеру проблемно - процесорної моделі;

2) структурі моделі баз даних;

3) особливостей моделі інтерфейсу.

На верхньому рівні класифікації всі інформаційні системи розподілити на просторові і непространственние. ГІС, природно, належать до просторових, ділячись на тематичні (наприклад соціально - економічні) і земельні (кадастрові, лісові, інвентаризаційні та ін.) Існує поділ за територіальним охопленням (загальнонаціональні та регіональні ГІС); за цілями (багатоцільові, спеціалізовані, в тому числі інформаційно - довідкові, інвентаризаційні, для потреб планування, управління); по тематичній орієнтації (загальногеографічні, галузеві, у тому числі водних ресурсів, використання земель, лісокористування, туризму, рекреації та ін.)

2.2. Джерела даних і їх типи

Серед джерел даних, які широко використовуються в геоінформатиці, найбільш часто залучаються картографічні, статистичні й аерокосмічні матеріали. Крім вказаних матеріалів набагато рідше і?? користуються дані спеціально проведених польових досліджень і зйомок, а також текстові джерела. Важлива ознака використовуваних даних - в якій цифровий або нецифровому (аналогової) формі виходить, зберігається і використовується той або інший тип даних, від чого залежать легкість, вартість і точність введення цих даних у цифрову середу ГІС.

Використання географічних карт як джерел вихідних даних для формування тематичних структур баз даних зручно й ефективно з ряду причин. Відомості, лічені з карт, володіють наступними перевагами:

мають чітку територіальну прив'язку,

в них немає пропусків, "білих плям" в межах зображуваної території,

вони в будь-якій своїй формі можливі для запису на машинні носії інформації.

Картографічні джерела відрізняються великою різноманітністю крім загальногеографічних і топографічних карт нараховуються десятки і навіть сотні типів різних тематичних карт.

Слід відзначити особливу роль серій карт і комплексних атласів, де відомості наводяться в однаковій, систематизованої, взаємоузгодженої формі; по проекції, масштабу, ступеня генералізації, сучасності, достовірності та іншими параметрами. Такі набори карт особливо зручні для створення тематичних баз даних. Чудовим прикладом може служити тривимірний Атлас океанів, що містить докладні відомості про природні умови, фізико - хімічних параметрах, біологічних ресурсів Світового океану, представлених на серіях карт різної тематики, різночасних і різної (глибинних) зрізів.

Одним з основних джерел даних для ГІС є матеріали дистанційного зондування. Вони об'єднують всі типи даних, отриманих з носіїв космічного (пілотовані орбітальні станції, кораблі багаторазового використання типу "Шатл", автономні супутникові знімальні системи і т.п.) і авіаційного базування (літаки, гелікоптери та мікроавіаціонние радіокеровані апарати) і складають значну частину дистанційних даних (remotely sensed data) як антоніма контактних (перш за все наземних) видів зйомок, способів отримання даних вимірювальними системами в умовах фізичного контакту з об'єктами зйомки. До неконтактних (дистанційних) методів зйомки крім аерокосмічних відносяться різноманітні вимірювальні системи морського (наповнена) і наземного базування, включаючи наприклад фототеодолітную зйомку, сейсмо -, електро - магніторазведку і інші методи геофізичного зондування надр, гідроакустичні зйомки рельєфу морського дна за допомогою гідролокатором бічного огляду, інші способи, засновані на реєстрації власного або відбитого сигналу хвильової природи.

Матеріали аерофотознімання використовуються в основному для топографічного картографування, також широко застосовується в геології, у лісовому господарстві, при інвентаризації земель. Космічні знімки почали надходити з 60 - х років і до теперішнього часу їх фонд обчислюється десятками мільйонів.

В останні роки в середовищі ГІС широко використовуються портативні приймачі даних про координати об'єктів з глобальної системи навігації (позиціонована) GPS, що дають можливість отримувати планові і висотні координати з точністю від декількох метрів до декількох міліметрів, що в поєднанні з портативними персональними ЕОМ та спеціалізованим програмним забезпеченням обробки даних з системи GPS дозволяє використовувати їх для польових зйомок в умовах необхідності їх сверхоператівного виконання (наприклад, при ліквідації наслідків стихійних лих і техногенних катастроф).

Звернувшись до статистичних матеріалів, що мають цифрову форму, можна сказати, що вони зручні для безпосереднього використання в ГІС, серед яких особливе місце займає державна статистика. Основне її призначення - дати уявлення про зміни в народному господарстві, складі населення, рівні його життя, розвитку культури, облік нерухомості, наявності матеріальних резервів та їх використання, співвідношення в розвитку різних галузей господарства та ін

Для отримання державної статистики на території країни зазвичай використовується єдина методика її збору. У Росії крім Держкомстату країни цю роботу проводять також деякі галузеві міністерства, наприклад Міністерство шляхів сполучення про залізничний транспорт і т.д. Статистична звітність розрізняється за періодичністю, вона може бути добової, тижневої, полумесячной, квартальної, піврічної і річної. Крім того, звітність може бути і одноразової.

Для упорядкування всієї сукупності даних державною службою визначені показники по галузях статистики. У якості таких груп у нашій країні використовувалися галузі статистики:

1) промисловості;

2) природних ресурсів і навколишнього середовища;

3) технічного прогресу;

4) сільського господарства і заготівель;

5) капітального будівництва;

6) транспорту і зв'язку;

7) торгівлі;

8) праці та заробітної плати;

9) населення, охорони здоров'я і соціального забезпечення;

10) народної освіти, науки і культури і т. д.

Спеціалізована геоінформаційна система ABRIS-Cadastr

Геоінформаційні системи є сьогодні важливим інструментом збору і планування географічних об'єктів. Існуючі сьогодні у світі ГІС можна досить чітко розбити на три основні категорії:

Потужні повнофункціональні ГІС на основі робочих станцій на UNIX-системах і RISC-процесорах.

ГІС середньої потужності (або ГІС з редукованому можливостями) класу MAPINFO на PC-платформі.

Програми будуються за принципом ГІС і мають малі потреби в ресурсах ЕОМ.

   Останні зазвичай більш вузькоспеціалізовані, орієнтовані на конкретний ринок робіт. До таких систем відноситься ABRIS-Cadastr. Ця система орієнтована на обробку даних інвентаризації земель. Завдяки їй можна, ввівши інформацію, оперативно отримувати всі необхідні довідкові дані встановленої форми.

ГІС ABRIS-Cadastr одна з ГІС сімейства ABRIS, що розробляються в Московському Університеті геодезії і картографії з 1993 року.

Дана система має на меті сприяння земельного кадастру. Вона дозволяє вводити картографічну інформацію зняту за допомогою дигітайзери який з файлів отриманих GPS-приймачами. На підставі інформації можна вести оперативний облік земель і проводити порівняння облікових даних і результатів вимірювань, одержувати документи у вигляді роздруківок (відомості обчислення площ, порівняльні відомості займаних земель за обліковими даними і за результатами вимірів, відомості обчислених площ, експлікація земель, плани різних масштабів і ін). Існує можливість редагування і зміни як графічної, так атрибутивної інформації. Це дозволяє завжди мати оновлені дані.

   В цілому, ABRIS-Cadastr дозволяє швидко і зручно автоматизувати роботи в галузі земельного кадастру, зберігати дані земельного кадастру в електронному вигляді.

Контрольні питання:

Функції та компоненти геоінформаційної системи.

Класифікація ГІС.

Різновиди даних для ГІС.

Глава Ш. Сучасний стан процесу автоматизації в цифровій картографії.

Роботи з автоматизації в тематичної картографії в даний час залежать і спираються в першу чергу на технічні засоби, що використовуються для цих цілей, і знання, формалізовані за допомогою математики.

В основному торкнулася автоматизація процесів, що вимагають великих обчислювальних і тимчасових ресурсів, а також багатьох чорнових робіт, які доводилося виконувати в картографії раніше. Однак, всім цим процесам властива одна властивість - чітка алгоритмізація.

Саме це не дозволяє, і швидше за все не дозволить у найближчі роки, вирішити багато, найбільш важливі проблеми цифрової картографії. У першу чергу це стосується автоматичного зчитування інформації, процесу генералізації, деяких інших питань. Тобто всіх тих завдань, при вирішенні яких ми не можемо описати чітку послідовність елементарних кроків, які призвели до рішення, і використовуємо наші власні суб'єктивні відчуття. Успіх в автоматизації цих завдань залежить від прогресу в сфері розпізнавання образів і штучного інтелекту.

Хоча, звичайно, постійно ведуться дослідницькі роботи по створенню більш досконалих алгоритмів та нових технічних засобів, здатних взяти на себе більший тягар проблем, пов'язаний з інтелектуальною діяльністю людини, до вирішення цих проблем ще далеко.

Засоби автоматизації в цифровій картографії умовно можна розділити на дві групи: апаратні і програмні.

До апаратних засобів відноситься все обладнання, що використовується на різних етапах технологічного циклу створення карт. Це ЕОМ, сканери, дигітайзери, плотери, принтери, відеотерміналів і різні спеціалізовані пристрої для виконання деяких вузьких задач (цветоделітелі, фотоскладальні автомати і т.д.).

Проте, існує тенденція - замінювати спеціалізовані пристрої відповідним програмним забезпеченням (ПЗ). Цифрова картографія стає все більш "цифровий".

Перевага апаратних засобів перед програмними полягає в тому, що вони виконують свої функції іноді набагато швидше, але вони дорогі, а в міру збільшення потужності ЕОМ різниця у швидкості зникає. Мабуть, єдиними спеціалізованими пристроями, які ніколи не зникнуть, крім самої ЕОМ, що забезпечує функціонування програмних засобів, будуть пристрої введення-виведення, без яких діалог людини з машиною неможливий. Зараз пристроями, що автоматизують введення, є сканери, пристрої фото-і телеввода, що дозволяють у короткий час вводити в ЕОМ зображення в растрової формі: дигітайзери різних конструкцій і автоматичні отслежівателі, що використовуються для введення початкової графічної інформації в векторів.

Пристрої для введення растрової інформації вигідно відрізняються від інших тим, що дозволяють швидко і точно перенести графічні образи в ЕОМ і відразу ж відмовитися надалі від паперової технології. При цьому досягається висока ступінь автоматизації: сучасні промислові сканери потребують мінімального участі людини в процесі роботи завдяки автоматичної подачі матеріалу, налаштуванню, цифрової фільтрації, стиснення і передачі інформації.

При цьому важливою особливістю такого способу є те, що введені дані представляють собою просто опис графічного образу карти без вказівки на смислове значення кожного елемента зображення. Ті об'єкти, які ми бачимо на карті, на зображенні в растровому форматі немає. Вони існують тільки в нашій свідомості, що інтерпретують групи пікселів, пов'язуючи їх у якийсь цілісний об'єкт. Реально такого зв'язку в растрових даних немає, всі пікселі рівноцінні між собою і відрізняються тільки кольором або яскравістю. Тому машина не може безпосередньо інтерпретувати растрове зображення. Ось чому такі дані необхідно для подальшої обробки перевести у векторний формат. Але недолік такого способу те, що перетворена інформація ще ніяк не оброблена в змістовному плані, має малу кількість семантичних атрибутів і вимагає подальшого розпізнавання і безлічі операцій з обробки.

Навпаки, пристрої для введення інформації у векторному вигляді дозволяють одночасно з введенням провести всі необхідні операції з ідентифікації об'єктів і їх оцифрування. Причому, дані в ЕОМ передаються практично в тому самому вигляді, в якому вони і будуть зберігатися як ЦК, а тому вимагають мінімальної подальшої обробки.

При уявній перевазі цей спосіб має свій недолік: він вимагає великої кількості людської праці, менше піддається автоматизації через наявність в ньому більшої кількості електромеханічних компонентів. Порівняємо хоча б складність створення програми - автоматичного отслежівателя ліній і пристрої, що переслідує ту ж мету.

Незважаючи на всю громіздкість обладнання для введення інформації у векторному вигляді, його дорожнечу, малу продуктивність і значну участь людини в процесі роботи, спосіб введення інформації в растровому вигляді з подальшою автоматичною обробкою і перетворенням у векторний формат теж поки не отримав належного поширення через складність створення програм, здатних автоматичних розпізнавати і перетворювати графічну інформацію. Тому в даний час існують обидва способи первинного введення графічної інформації в ЕОМ. Хоча, аналізуючи розвиток сучасної науки і техніки, перевагу слід віддати растровим пристроїв введення зображень. Тим більше, що зараз активно розвивається гібридний спосіб введення картографічної інформації в ЕОМ, який використовує саме ці пристрої. Він передбачає перетворення зображення на фізичному носії у растрову форму з наступним записом цифрового коду на машинний носій. Після цього зображення векторізуется способом, схожим на застосовуваний при роботі з дігітайзером, в ручному, напів-і автоматичному режимі. Зображення контролюється на екрані відеотермінала. При цьому досягаються переваги, що даються обома вищеописаними методами, і одночасно частково компенсуються їх недоліки: зменшується громіздкість обладнання, його загальна вартість, здійснюється перехід на "безпаперову" технологію, збільшується можливість автоматизації процесів, зростає точність і продуктивність праці.

До пристроїв, що автоматизують висновок інформації, відносяться графічні відеотерміналів, матричні, струменеві та лазерні принтери, графобудівники (плоттери). Всі вони використовуються в різних випадках.

Для швидкого динамічного виводу картографічної інформації без її подальшого збереження і з високою образотворчої здатністю використовуються всілякі типи графічних відеотерміналів. Для швидкого отримання твердих копій карток залежно від вимог до якості, швидкості і матеріалом носія застосовують різні типи принтерів. А для одержання високоякісних матеріалів для довготривалого користування застосовують графобудівники.

В якості ЕОМ, що використовуються в сучасної цифрової картографії, існували спроби використати всі найбільш відомі типи ЕОМ та апаратні платформи. Часто в автоматизованих комплексах використовуються і персональні комп'ютери, і робочі станції, пов'язані в ЛВС (локальну обчислювальну мережу) і мають вихід на мейнфрейм, що здійснює централізоване зберігання та обробку інформації.

Програмне забезпечення, що керує всіма пристроями і виконує численні операції зі збору, зберігання і обробки картографічної інформації, постійно вдосконалюється. Автоматизація в цифровій картографії найбільшою мірою залежить від того, яке ПЗ розроблено і використовується на даний момент. Враховуючи, що в останні роки намітилася тенденція використання у цифровій картографії не спеціалізовані картографічного, а стандартного комп'ютерного обладнання, ясно, що всі спеціальні функції лягають на програмне забезпечення та його роль в автоматизації картографії досягла практично 100 відсотків.

Сучасне ПЗ дозволяє виробляти передобробки введеного зображення для підвищення його якості, автоматизує процес переведення його у форму ЦК, керує складними базами картографічних даних, що представляють з себе величезну кількість інформації.

Це ПЗ дає в руки користувачів потужні аналітичні можливості для просторового аналізу інформації. Існують прикладні пакети, що дозволяють моделювати різні процеси природного середовища (наприклад, рельєфоутворюючі) і використовувати дані моделювання в картографуванні явищ.

Велике значення програмних систем, що використовуються у виробництві карт. Цветоделение, розрахунок різних проекцій і автоматичний підбір кращою для заданого ділянки місцевості, вибір оптимальної компоновки листа і оформлення - ось далеко не повний список операцій, вироблених ПЗ вже в наш час і піднімають технологію виробництва на якісно інший рівень.

Тому сьогодні добре видно підвищення ролі людини-картографа в автоматизованих комплексах, де його праця застосовується для вирішення якихось принципових питань, а рутинні операції покладаються на техніку.

Контрольні питання:

1. Провести аналіз сучасного стану процесу автоматизації при створенні цифрової топографічної основи для автоматизованих інформаційних систем державного кадастра нерухомості.

Глава IV. Технічні та програмні засоби перетворення картографічної інформації в цифрову форму і її обробки.

Описавши загальні особливості та принципи автоматизації в цифровій картографії, спробуємо зробити невеликий огляд конкретних технологічних схем, які пропонуються сьогодні виробниками. Всі вони базуються на основі ГІС.

Зараз широко поширеним є розуміння того, що ГІС - це не клас або тип програмних систем, а група технологій, базова технологія ( "umbrella technology") для багатьох комп'ютерних методів і програм, що відносяться до роботи з просторовими даними.

ГІС має тісні взаємозв'язки (почасти генетичні) з багатьма типами програмних засобів. З одного боку, це графічні засоби САПР, векторні графічні редактори, з іншого - реляційні СУБД.

Дана обставина пояснює, чому поряд з повністю самостійними системами існують ГІС, що базуються на цих кошти. Яскраві приклади - MGE, корпорації INTERGRAPH, що використовує графічний редактор MicroStation і типу СУБД Oracle і ArcСAD (ESRI, Inc.), Створена на основі AutoСАD і зовнішньої СУБД, сумісної з dBASE.

На сучасному ринку пропонуються ГІС практично для всіх комп'ютерних платформ. У 1993 році число пропонованих ГІС-пакетів склало близько 400, з базовою ціною від $ 50 до $ 250,000. В основному ціни коливаються в межах від $ 400 до $ 60,000. Зрозуміло, в більшості своїй пропонуються спеціалізовані системи, що розробляються дрібними фірмами. Реально на ринку повнофункціональних ГІС (full GIS) загального призначення серйозних гравців не так багато - не більше 20. В основному ПЗ для ГІС розробляють спеціалізовані фірми, тільки в деяких випадках це продукти великих фірм, для яких ГІС - не основний продукт (Intergraph, IBM, Computervision, Westinghouse Electric Corp., McDonnel Douglas, Siemens Nixdorf). За кількістю інсталяцій і за кількістю відомих пакетів різко переважають ПК (MS-DOS, MS Windows) та UNIX робочі станції.

Звичайно, областю розповсюдження повнофункціональних ГІС загального призначення зараз у світі є майже виключно робочі станції з UNIX. На ПК функціонують в основному системи з редукованому можливостями (РС ARC/INFO) або навіть не "full GIS", а продукти класу "desktop mapping" (типовий приклад - MapInfo). Це визначається, почасти, специфікою користувачів ПК, які зазвичай є кінцевими (а для них повноцінна система може виявитися "великовагової"). Але головна причина - вимоги до апаратури.

Серйозні проекти з використанням ГІС вимагають роботи з великими обсягами даних - часто необхідно мати диск ємністю не менше 1 Гбайт. При використанні в ГІС растрових зображень, їх обробці вимоги до величини RAM, її швидкодії ще більше посилюються, тому що потрібна обробка в режимі, максимально наближеному до режиму реального часу.

Сучасні робочі станції ще де-не-як справляються з таким завданням, для ПК ж вона ще занадто важка. Ось чому всі відомі ГІС-пакети (Arc/Info, MGE і т.д.) в повному обсязі функціонують поки тільки на станціях з RISC-архітектурою. Практично під "всіма відомими ГІС" слід розуміти як раз