Нефедов С.П., Хлебникова Т.А.

С.П. Нефедов, Т.А. Хлебникова
ФГУП центр "Сибгеоинформ", г. Новосибирск, info@sibgi.ru
ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ И ОБНОВЛЕНИЯ ЕДИНОГО
ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА
Геоинформационные системы
и технологии являются необходимым
инструментом для решения множества задач практически во всех сферах
человеческой деятельности, использующих информацию о пространственных
объектах местности на управляемую территорию. Единое геоинформационное
пространство является той интегрирующей основой, на которой формируется вся
другая пространственная тематическая и
непространственная семантическая
информация, что и обуславливает эффективное применение известных ГИСтехнологий для решения множества прикладных задач управления территорией и
что
в
совокупности
определяет
единое
геоинформационное
пространство
территории как обязательную информационную составляющую ГИС.
Под
единым
территорию
геоинформационным
понимается
совокупность
пространством
пространственных
на
определенную
объектов
данной
территории в их целостном геометрическом, семантическом и графическом виде,
разделенная по тематическим слоям в соответствии с принятой классификацией
объектов.
Существенным
достоинством
разрабатываемой
технологии
является
практическая независимость ее реализации от размера территории. Формируемые по
предлагаемой технологии
массивы пространственных данных на территорию
связаны
единой
между
собой
математической
основой,
позволяющей
картографически отображать и манипулировать пространственными объектами
одновременно из разных массивов данных, включая и массивы тематических слоев
информации пользователей, связанной с топографическими объектами различных
масштабных уровней представления.
Структурно единое геоинформационное пространство можно представить как
совокупность связанных баз данных различного назначения и содержания. Данная
совокупность оформляется как банк геоданных на требуемую территорию.
2
Базы пространственных данных, представляются проектами, определяемыми
содержанием пространственных объектов по тематическим слоям, масштабом их
геометрического описания и
территориальным охватом. В свою очередь базы
пространственных данных подразделяются на базы топографических объектов
(топоосновы по масштабам) и базы тематических объектов пользователей по
различным предметным областям.
Для манипулирования пространственными и семантическими данными,
составляющими
единое
геоинформационное
пространство,
используется
функциональная оболочка со всеми необходимыми для выполнения операций с
пространственными
информационное
и
семантическими
хранилище
единого
данными
функциями.
геоинформационного
Так
как
пространства
определено в среде ГИС-проекта, то естественно использовать в качестве
функциональной оболочки для единого геоинформационного пространства ГИСоболочку, средствами которой создается ГИС-проект на определенную территорию.
Для данной технологии в качестве инструментальной ГИС - оболочки используется
Многофункциональная адаптируемая геоинформационная система – МАГИС
-
разработка ФГУП центр «Сибгеоинформ».
Рассмотрим некоторые особенности создания единого геоинформационного
пространства.
1. Технологический процесс создания исходного ГИС-проекта включает в
себя операции по формированию метаданных, содержащих сведения о структуре и
информационном
содержании
единого
геоинформационного
пространства.
Результатом выполнения данного процесса является подготовленный ГИС-проект
для
ввода
в
него
геоданных
с
последующим
образованием
единого
геоинформационного пространства.
2.
Технологический
процесс
ввода
геоинформации
из
цифровых
топографических карт (ЦТК) в ГИС-проект включает в себя операции импорта
пространственных данных из ЦТК, контроля результатов импорта и структуризации
сформированной базы пространственных данных на определенную территорию. В
результате
выполнения данного процесса формируется прообраз единого
геоинформационного пространства в виде проекта базы пространственных данных,
в котором еще не соблюдено условие целостности объектов.
3. Технологический процесс контроля, сводки объектов включает в себя
операции, обеспечивающие создание единого геоинформационного пространства по
3
данному проекту базы пространственных данных с соблюдением условия
целостности объектов. При этом исходная информация о номенклатурных листах
ЦТК сохраняется в банке данных для дальнейшего использования. Только теперь
номенклатурная разграфка физически не разрывает объекты по рамкам листов, но
может быть использована как справочная информация для поисковых и
аналитических операций.
МАГИС обеспечивает автоматическую сводку объектов.
Результат автоматической сводки объектов выдается в выходную таблицу с
информацией о согласованных объектах, из которой все объединенные объекты
можно просмотреть на карте.
4. Технологический процесс создания ортофотокарт по космоснимкам
включает в себя операции обработки исходных космоснимков для получения
законченной выходной продукции в виде ортофотокарт на отдельные участки
территории, подлежащие обновлению. При этом
ортофотокарты координатно
ориентированы по углам рамки плана или по сети опорных точек в государственной
системе координат, что необходимо для дальнейшего использования их с целью
обновления единого геоинформационного пространства.
В технологии обновления ЕГПР используются оригинальные космические
изображения (снимки, сцены),
ортофотокарты, полученные по материалам
космической съемки, в т.ч. материалам космической съемки среднего разрешения,
выполненной сканерными системами типа IRS, МОНИТОР - Э.
Технология создания ортофотокарты
(центральная проекция) разработана
и
по материалам космической съемки
описана
в документации
цифровых
фотограмметрических станций, используемых в предприятиях отрасли (цифровая
фотограмметрическая система PHOTOMOD - компания Ракурс, г. Москва, цифровая
фотограмметрическая станция ЦФС ЦНИИГАиК, г. Москва, ГНПП «Геосистема»,
г. Винница).
Технологический процесс получения цифровой ортофотокарты включает
следующие этапы:
- ввод материалов космической съемки в ПО ЦФС;
- планово-высотная подготовка космических сцен или опознавание четких
контурных точек на карте;
- внешнее ориентирование космических сцен;
- ортотрансформирование снимков и получение цифровых ортофотокарт;
- дешифрирование и семантическое кодирование объектов;
- экспорт ортофотоизображения в другие форматы.
4
Планово-высотной основой для привязки цифровых космических сцен могут
служить пункты государственной геодезической сети, точки съемочной сети и
полевой подготовки снимков, точки фотогpамметpического сгущения опорной сети,
контурные точки, которые можно уверенно опознать на изображении с требуемой
точностью.
В случае, если старые опорные точки использовать нельзя, или их
недостаточно, определяют новые опорные точки. Точность определения их
координат в масштабе карты должна быть не хуже 0.1 мм.
Регистрация ортофотокарт в ГИС обозначает их координатную привязку в
выбранной системе координат. Поскольку ортофотокарта является растром, файлы
обменного формата должны нести в себе не только информацию о самом
изображении, но и паспортные данные, включающие координаты двух или более
точек изображения в указанной системе координат (обычно правый верхний и левый
нижний углы, или характерные точки растра). Для привязки к ЕГПР координаты
растра должны быть представлены в единой государственной системе координат.
5. Технологический процесс обновления пространственных объектов в
едином геоинформационном пространстве по ортофотокартам включает в себя
операции согласования и регистрации ортофотокарты в системе координат единого
геоинформационного пространства по месту обновления, совмещения растра и
тематических слоев единого геоинформационного пространства, накладываемых на
растр, редактирования границ пространственных объектов в случае их несовпадения
с растровым изображением, обновления и дополнения семантики пространственных
объектов по материалам дешифрирования. К операциям редактирования границ
пространственных объектов относятся операции изменения пространственной
позиции точки или группы точек, удаления отдельных точек или отрезков ломаной
линии, смещения, поворота контура объекта, изменения типа локализации объекта,
удаления объекта или его отдельных компонентов, смена типа (класса) объекта и
другие.
6.
Технологический
процесс
связывания
семантической
информации
пользователя с пространственными объектами единого геоинформационного
пространства включает в себя операции, обеспечивающие прямую или косвенную
связь записей семантики объектов с соответствующими им пространственными
объектами. В конечном итоге связанные компоненты пространственных и
семантических данных позволяют визуализировать графически выборку объектов
5
как результат логического запроса к табличным данным в СУБД, и обратно,
формировать и визуализировать в табличном виде информацию к выборке
пространственных объектов, полученной как результат пространственного запроса.
7. Технологический процесс подключения к единому геоинформационному
пространству проектов баз пространственных данных пользователей по предметным
областям включает в себя операции преобразования координат объектов из системы
координат проекта пользователя в систему координат единого геоинформационного
пространства, описания нового проекта базы пространственных данных в составе
единого геоинформационного пространства, добавления новых элементов в дерево
представления информации по данной предметной области, описания новых классов
пространственных объектов в едином геоинформационном пространстве. В
результате
выполнения
процесса
сформированный
в
составе
единого
геоинформационного пространства новый проект готов для визуализации и
совместной обработки информации наряду с другими проектами.
8.
Технологический
процесс
администрирования
геоинформационного пространства включает
в себя
операции
единого
регистрации
пользователей по уровням доступа к информации в едином геоинформационном
пространстве, сжатия и копирования информации по проектам, контроля и
восстановления отдельных баз пространственных данных.
9.
Технологический
пространственно
определенных
процесс
данных
картографической
из
единого
визуализации
геоинформационного
пространства включает в себя операции выбора и картографического отображения
тематических слоев информации на экран монитора, подготовки макета печати
картографического изображения, его сохранения и дальнейшего использования,
вывода на печать подготовленного макета печати.
10.
Технологический
процесс
экспорта
данных
из
единого
геоинформационного пространства во внешние информационные системы включает
в себя операции экспорта пространственных и семантических данных из отдельного
проекта единого геоинформационного пространства в распространенные форматы
внешних систем.
© С. П. Нефедов, Т. А. Хлебникова, 2007