Вопросы (FAQ):
Форумы:
(нужен интернет!)
|
Общие вопросы по ГИС: Этот раздел создан как помощь специально для тех, кто только недавно
присоединился к сообществу Интернет. Он не претендует на полноту, будет
пополняться, в том числе по Вашим запросам. Выбирайте тему
Что это такое - ГИС для лесного хозяйства
Внедрение ГИС, с чего начать
Как мы выбирали базовую ГИС
Что это такое - ГИС для лесного хозяйства
Это прежде всего компьютерная программа, позволяющая искать,
просматривать, редактировать и распечатывать картографическую и
связанную с ней описательную информацию. Последнюю называют обычно
атрибутивной. В нашем случае, если наименьшим объектом на карте
является выдел, то атрибутивная информация - это таксационные описания,
если квартал - поквартальные итоги.
Если объектами анализа в ГИС
являются лесничества или лесхозы, то в описательной части, как правило,
итоги государственного учета лесов.
Перечисленные функции
составляют ядро геоинформационной системы. Кроме того, она может
осуществлять множество других операций по расчету и анализу данных,
проектированию, учету и т.п. Однако основные задачи ГИС - найти,
показать и позволить корректно исправить сопряженную пространственную и
атрибутивную информацию.
Если ГИС позволяет создавать от нуля
точные карты местности, привязанные к реальной топооснове, то такая
система пригодна для использования в лесоустройстве.
Второй
составляющей ГИС являются базы данных - хранилища, которые содержат в
себе информацию о границах лесных участков и их характеристики. Как
правило, это результат деятельности лесоустроительных предприятий.
Следующий
вопрос, который возникает у потенциального пользователя - для чего
нужна ГИС. Нет необходимости говорить о том, что объем информации,
характеризующей лесной фонд даже одного лесхоза весьма велик. Для
поиска нужного участка леса по таксационным описаниям можно потратить
много времени. Традиционное лесоустройство отчасти решает эту проблему,
подбирая в специальные ведомости участки леса, отвечающие определенным
требованиям для проведения того или
иного хозяйственного
мероприятия. Однако, это разовая акция, не позволяющая учитывать
изменения конъюнктуры на рынке лесных материалов, возможных изменений в
состоянии лесного фонда в результате стихийных бедствий, роста
насаждений, особенно первых классов возраста, хозяйственной
деятельности, отклонений от рекомендаций лесоустройства и т.п.
Безусловно, внесение текущих изменений
в материалы лесоустройства позволяет какое-то время сохранять их "читабельность".
Но
проходит 3-4 года или меняются сотрудники, и начинается перелистывание
страниц, на которых уже много раз побывали предшественники.
ГИС
позволяет практически мгновенно находить участки по тем требованиям,
которые формулирует пользователь. При этом в поиске могут
использоваться любые показатели. Это равносильно тому, как если бы
бумажные лесоустроительные ведомости можно было бы "отсортировывать"
сначала по году, потом по условиям влажности, потом по составу или
классу товарности. Постепенно уточняя требования,
пользователь
сужает круг поиска до нескольких участков, выбор между которыми уже не
составляет большого труда. Поскольку в базу данных постоянно вносятся
изменения, в поиске используется уже актуализированная информация.
При
поиске через ГИС легко решается проблема пространственного размещения -
не нужно постоянно перебирать планшеты и планы, доводя их до ветхого
состояния.
Таксационное описание и соответствующее место на карте
все время перед глазами, а карта представлена в любом удобном масштабе.
Переход от работы с таксационными описаниями к работе с итогами и
обратно осуществляется двумя нажатиями клавиш.
Итоги можно просмотреть и распечатать как по кварталу или лесничеству, так и по всей совокупности выбранных выделов.
Развитая
ГИС может, кроме собственно лесных карт, включать в состав своих данных
топографические и другие карты, аэрофотоснимки местности. Все эти
материалы могут быть выведены на экран компьютера в качестве подложки,
на фоне которой Вы рассматриваете контуры выделов лесной карты. По
топокарте Вы легко можете оценить особенности рельефа на интересующем
вас участке леса, по аэрофотоснимку оценить детали ситуации.
Наконец
выдел найден. Абрис будущей лесосеки рисуется прямо на экране, ошибки
легко исправляются, площадь и запас просчитываются автоматически в
реальном режиме времени. Можно набросать несколько вариантов и выбрать
оптимальный по итогам запасов. Несколько щелчков мышкой и абрис проекта
лесосеки с данными промеров и углов поворота распечатан на принтере.
Обратная задача решается также просто - буссольные замеры, сделанные в
лесу, вводятся и на экране
прорисовывается контур отведенной лесосеки.
После
проведения мероприятия, если оно затронуло контуры или характеристики
насаждения, в базу данных можно внести изменения. Делается это так же
просто - указывается контур отведенной и срубленной лесосеки и по
команде пользователя он встраивается в базу данных. Таксация измененных
участков корректируется в соответствии с результатами
освидетельствований, и теперь эти выделы участвуют
в поиске и подборе уже с новыми характеристиками.
На
этом цикле, собственно ГИС в чистом виде заканчивается. Все остальные
задачи могут быть решены как в составе ГИС, так и отдельно, используя
информацию, принятую от ГИС. Например, если пользователь делает
материально-денежную оценку на основании перечета, а программа МДОЛ в
составе ГИС его не устраивает - можно использовать любую другую, т.к.
зачастую полностью совпадают только номера квартала, выдела и главная
порода. Другое дело - МДОЛ по данным таксации
- здесь в любом случае удобнее модуль оценки, встроенный в ГИС.
Таким
образом, выбирая ГИС между вариантом "все в одном" и "комплект
совместимых инструментов", следует четко представлять какие функции,
кроме перечисленных, понадобятся.
Внедрение ГИС, с чего начать
Когда встает вопрос о внедрении ГИС технологий в практику
лесного хозяйства и лесоустройства, как правило, у будущих
пользователей возникает множество вопросов. В этой статье авторы
попытаются ответить хотя бы на часть из них доступным языком, не
претендующим на строгость и академичность раскрытия понятий.
Первый шаг - приобретение технических средств
Требования
к компьютеру диктуются на сегодняшний день, как правило, уже не
программным обеспечением как это было совсем недавно, а соображениями
экономического характера. Нет смысла приобретать компьютер с
устаревшими комплектующими.
Соотношение цены и производительности
при этом неоправданно возрастает. Например, диск емкостью в два раза
меньшей может стоить лишь на 20-30% дешевле. С другой стороны, не стоит
приобретать и новинки - обычно надежность только что поступивших в
продажу комплектующих ниже, чем у прижившихся на рынке моделей. За
новинку
Вам, возможно, придется заплатить заметно больше, хотя
выигрыш в производительности будет невелик. Кроме того, приобретая
новинку, Вы лишаете себя возможности посоветоваться или познакомиться с
отзывами на слишком передовую технику.
Аналогичная ситуация с
драйверами устройств - на новую технику они бывают иногда "сырыми" или
не адаптированными к Вашей операционной системе.
Итак, мы советуем
брать компьютер, отвечающий требованиям современного мультимедийного
устройства, но с комплектующими, находящимися в продаже примерно
полгода.
В этом случае покупка будет рациональна и с точки зрения производительности, и с точки зрения экономичности.
Второй шаг - приобретение программного обеспечения
Здесь
следует обратить внимание на следующее. Программа должна отвечать
современным требованиям, предъявляемым к программному обеспечению. Она
должна работать, по крайней мере, под Windows 95, 98, 2000.
Предпочтительно, чтобы это было 32-разрядное приложение, они работают
быстрее, особенно на более новых машинах.
Интерфейс должен быть максимально приближен к стандартному. Как это выглядит?
Откройте в качестве образца любую программу пакета Microsoft Office 97 или 2000.
Лучшие
представители семейства ГИС программ должны отвечать требованиям
консорциума OpenGIS, главные из которых - модульность системы,
открытость ее программных интерфейсов, стандартность форматов данных и
методов доступа к ним. Это позволяет легко создавать программные
системы с функциональными возможностями, соответствующими
потребностям заказчика, не заставляя его платить лишние деньги за неиспользуемые функции.
Программа
должна работать на любом современном стандартном компьютере. То есть
она не должна требовать ни специальной конфигурации аппаратных средств
компьютера, ни специальной нестандартной настройки операционной
системы, иначе вполне вероятны конфликты с другим программным
обеспечением на Вашем компьютере.
Сегодня лишь специальные
варианты ГИС для работы с аэрофотоснимками в стереорежиме требуют
некоторой дополнительной аппаратуры - стереоочков и специального либо
второго дополнительного монитора.
Интерфейс программы должен быть
понятен пользователю и не должен при его освоении требовать
специального сложного курса обучения. Если Вы видите нагромождение
всевозможных не вполне понятных меню, среди которых теряется маленький
раздел с лесными задачами - скорее всего перед Вами стандартная ГИС с
избыточными функциями общего назначения, адаптированная под Ваши задачи
с помощью всевозможных примочек.
Толстая инструкция к программе также не всегда говорит о заботливости разработчиков.
Иногда это признак "сырого" продукта с плохо продуманным интерфейсом.
Программа
ГИС должна уметь корректно работать с математической и топографической
основой лесной ГИС. Если информация, полученная с цифровой карты, не
опирается на качественную топооснову - рано или поздно это вызовет
проблемы. Особенно, если понадобится работать с пространственной
информацией, полученной от смежников или передавать ее на более высокие
уровни управления - региональный, федеральный.
Возникнут также
проблемы при использовании данных с приборов GPS - датчиков спутниковых
систем глобального позиционирования. Это карманные приборы, позволяющие
определять свое местоположение на Земле с точностью в несколько метров,
которые уже сегодня доступны по цене и возможности которых очень быстро
растут.
Качественная ГИС позволяет работать с пространственной
информацией на повыдельном уровне по всему лесхозу или хотя бы по
лесничеству. Если открытие карты всего лесхоза на повыдельном уровне
приводит к "засыпанию" программы - задумайтесь о ее замене. При работе
с целым регионом программа должна без проблем визуализировать
информацию, как минимум, на поквартальном уровне.
Третий шаг - приобретение баз данных
Базы
данных приобретаются, как правило, в лесоустроительных предприятиях,
проводивших лесоустройство. В случае если базы данных созданы не в том
формате, в котором работает Ваша программа - можно договориться о
конвертации баз данных в нужный формат или в специальный формат обмена
данными. В этом Вам не откажет ни один разработчик программного
обеспечения. Исключение составляю базы данных, созданные в закрытых или
некорректных форматах. В первом случае данные придется конвертировать в
той программе, в которой база была создана.
Поэтому при выборе
поставщика баз данных или программ интересуйтесь - имеет ли программа
экспорт в открытые форматы. При отрицательном ответе - сразу
отказывайтесь от услуг такого поставщика. Во втором случае Вам придется
смириться с выброшенными на ветер деньгами - некорректную базу проще
переделать заново, чем исправить!
Последний этап - обучение и внедрение.
Освоение
качественной программы не должно занять много времени, однако
руководитель предприятия должен понимать, что какое-то время
понадобится на освоение принципов работы с самой информацией.
Технология работы с компьютерными картами и документами
отличается
от традиционной, исполнителям нужно давать возможность каждый день
практиковаться в работе с ГИС. Затраты средств и времени, неизбежные на
начальной стадии внедрения ГИС, в конце концов обязательно окупятся.
Российское
лесоустройство уже давно использует компьютерные технологии при
обработке данных таксации, а в последние годы, и при создании лесных
карт.
В Центрлеспроекте и Мослеспроекте с 1998 года практически весь
объем работ по созданию лесных карт выполняется на основе
ГИС-технологий. Это позволило существенно повысить точность лесных
карт.
Перспективы
Сейчас на повестке дня следующий шаг
в развитии ГИС-технологий для лесоустройства, связанный с внедрением
нового программного обеспечения ГИС и более тесной интеграцией между
таксационной и картографической базами данных. Одно из новых
направлений - использование программного обеспечения ГИС для работы с
аэрофотоснимками в стереорежиме на экране компьютера. Оно основано на
точных фотограмметрических вычислениях и позволяет создавать
высокоточные карты в условиях горной местности с возможностью измерения
высот местности курсором и оцифровки в трехмерном режиме (с учетом
высоты).
Другое, еще не востребованное лесной отраслью, но
перспективное направление - использование ГИС для пространственного
анализа. Особенно большие выгоды это может дать при проектировании
лесовозных дорог и других объектов инфраструктуры.
Более подробную
информацию о ГИС технологиях можно получить посетив нашу фирму. ЦГЛП
"Центрлеспроект" и фирма-разработчик "ЛесИС" регулярно проводят
бесплатные семинары по внедрению ГИС для работников лесного хозяйства.
Для этого достаточно позвонить по телефону (916)615-42-77 и
договориться на удобный для Вас день.
Как мы выбирали базовую ГИС
История
Группа
разработчиков ЦГЛП "Центрлеспроект" первыереальные шаги по подбору ГИС
для нужд лесоустройства и лесного хозяйства сталаосуществлять в 1996г.
Основные
экспертные работы выполнял Дмитрий АлександровичСтаростенко,
сертифицированный специалист по системе ArcInfo, прошедший курс
обучения по WinGIS, участник разработкиодной из первых
экспериментальных лесных ГИС в 1980-87 гг. в НИЧ ВО«Леспроект».
Основные тезисы, стоявшие перед группой были:
Система должна одинаково хорошо отвечать потребностям каклесоустройства, так и лесного хозяйства.
Система
должна быть "все в одном". Т.е. процессысоздания карт и работы с ними
должны осуществляться, по возможности одниминструментом.
Система должна быть устойчивой, чтобы сбои иошибки персонала не приводили к существенным потерям данных.
Должна быть хорошая поддержка от производителя.
Система
должна позволить сделать технологиюнедорогой, чтобы недорогими были как
само программное обеспечение, так итехнологический процесс создания
карт на нем.
...
В хронологическом порядке были изучены следующие продукты:
Период
| Продукт
| Форма работы, результаты оценки, "основной ограничивающий фактор"
| 1993-1995
| VectEdit (ВНИИЦлесресурс)
| Продукт потерял поддержку из-за выезда разработчиков на постоянную работу в США.
| 1994
| ArcInfo +
ArcView
|
Д.А.Старостенко стал сертифицированным специалистом по ArcInfo. Система
слишком дорогая для отрасли, поддержка только от дистрибьюторов.
| 1994-1995
| Sinteks/Tri
| Объектная модель данных.
| 1995
| WinGIS
| Объектная модель данных.
| 1995
| PLP (СевЗапЛеспроект)
|
Попытка использовать систему обработки таксационной информации PLP.
Возможностей настройки оказалось меньше чем у СУБД-L, закрытый формат
базы, невозможность использовать труд сторонних разработчиков. Частые
сбои с потерей данных.
| 1995
| ForMAP (Белорусия)
| Выезд в Минск, в л/у предприятие. Невозможность создания средствами системы качественной топоосновы. Оцифровка "планшетами".
| 1996
| ЛабМастер
| Неприменима в лесоустройстве.
| 1995-1997
| GeoDraw - GeoGraph + технология СевЛеспроекта
|
Исполнителями "Центрлеспроект" изготовлены материалы по одному лесхозу
Тульской области. Медленная работа с растрами, разброс функций по
вариантам программы (редактор - в одном, просмотр - в другом),
отсутствие возможностей "что вижу, то печатаю).
| 1995 - 1998
2001 - 2004
| MapInfo + технология ЗапСибЛеспроект
|
Неоднократные поездки в Новосибирск. Полтора обработанных объекта по
Магадану и Якутии. Объектная модель, частые обращения за техпомощью к
поставщикам технологии, менее эргономичная работа по сравнению с TopoL,
поддержка только от дистрибьюторов.
| 1998 - н.в.
| TopoL
|
Обработка лесхозов Московской, Рязанской, Тверской, Владимирской,
Костромской, Республик Марий Эл, Коми, Саха Якутия. Работа на объектах
парколесоустройства. Беспроблемное распространение технологии в
Тверскую и Рязанскую экспедиции, в Мослеспроект, Гомельскую экспедицию
Леспроекта Белоруссии. Полная топология, в т.ч. при внесении текущих
изменений, огромные возможности работы с растрами, поддержка
непосредственно от производителя, вплоть до внесения изменений в
базовую программу по нашему заказу, гарантия отсутствия потерь данных.
|
Сравнение некоторых технических параметровлесоустроительных систем:
Параметры
| PLP+WinGIS
СевЗапЛеспроект
| GeoDraw+GeoGraph
СевЛеспроект
| MapInfo
ЗапСибЛеспроект
| TopoL-L
Центрлеспроект,
Мослеспроект
ЛесИС
| Топология
| Объектная
| Топологическая, объектная при внесении ТИ
| Объектная
| Топологическая
| Унивесальность ГИС
| Все в одном
| Редактор + Вьювер
| Редактор + Вьювер
| Все в одном
| Формат таксационных данных
| Закрытый
| Открытый, нереляционный, 1х1
| Открытый, нереляционный, 1х1
| Открытый, реляционный,
1х1, 1хN, NхN
| Система разработки лесной части.
| Visual FoxPro
| ?
| MapBasic
| Borland C++ Builder
|
Теперь краткие и упрощенные (!) пояснения по терминам в данномконтексте (!):
Реляционная
база - система связанных общим идентификатором междусобой таблиц,
каждая из которых представляет собой простую по структуретаблицу.
Множественные описания (например, много пород в одном выделе)
хранятсяпо оптимальной схеме 1хN,что обеспечивает возможность
построения простых SQL запросов. Обеспечиваетсянеограниченная
расширяемость базы.
Нереляционная база - все данные в одной
таблице, иерархичностьинформации отражается либо через сложную
внутреннюю структуру, либо путем"вытягивания" данных в одну линию
(1х1). В первом случае SQL запросы вообщеневозможны, во втором
требуется анализ каждой записи на предметналичия-отсутствия многих
описаний одного показателя (например, породный составв 10 повторяющихся
наборах полей).
Сравнение объектной и топологической моделей при сильном увеличении.
Топологическая
| Объектная
| 
| 
| Для отображения границы между 4 объектами используется 4 отрезка и реально существует 4 полигона.
Пересечений и "отвестий" нет.
Каждый объект "знает", кто его соседи, каждая граница - тоже.
При внесении изменений в один из объектов соответственно меняются границы других.
Между объектами одного слоя всегда есть граница, также как реально в
лесу - выделы никогда не "наползают" друг на друга. Если нужно, чтобы
объекты находились друг над другом - используются разные слои.
Это
очень удобно при работе с непересекающимися кадастровыми объектами,
каковыми являются площадные лесные объекты - выделы, кварталы,
лесничества.
Баланс площадей поддерживается самой структурой данных.
| Для отображения границы между 4 объектами используется 18 отрезков и реально существует 10 полигонов.
Пересечения: 1-2, 1-3, 2-4
Отверстия: 3-4.
Объекты не "знают" о существовании друг друга.
При внесении изменений нужно вносить их во все объекты, в противном
случае получаются отверстия или ппересечения, заметные в рабочем
масштабе.
Объекты одного слоя могут пересекаться.
Баланс площадей не поддерживается, требуется постоянный контроль.
Это вполне приемлемо для издательских задач, когда паразитные
пересечения можно "спрятать масштабированием". Например при создании
топокарт одни объекты могут находиться поверх других и для пользователя
они имеют одинаковое значение.
|
Рабора с растрами
Система
TopoLпозволяет с минимальными затратами создать сплошное
многослойное(среднемасштабные и крупномасштабные топокарты – АФС –
старые л/у планшеты –карты ВИСХАГИ) растровое покрытие на объекты
размером в область / республику.Возможность задания степени
прозрачности для каждого слоя. Времятрансформирования АФС - 20-50
секунд, карт – 10-20 секунд, число растров – не
ограничено,поддерживаются все сжатые форматы TIFF,что существенно
сокращает место под них на дисках.
Система MapInfo
позволяетработать только с одиночными растрами без возможности их
трансформирования(трансформитуется только вектор к растру), создать
сплошное покрытие крайнетрудно, многослойное – невозможно.
Система GeoGraphработает с растрами существенно медленнее TopoL.
В системе ArcView – ArcGIS для работы с растрами необходимоприобретать дополнительные, достаточно дорогие модули.
Если
у посетителей будут дополнения, комментарии по этому документу,просьба
высказывать их через "Гостевую книгу". Все дельные замечания,поправки
добавим, внесем или ошибки исправим:
1. Дополнения ЗапСибЛеспроекта по данной статье:
Титов, ФГУП ЗапСибЛесПроект, Среда, 13 Июля 2005 07:10
---- Прочел статью Как мы выбирали базовую ГИС. Хотелось бы внести ряд дополнений, тем более автор статьи не против этого.
Итак, по порядку:
-
действительно, средством разработки (основным) в MapInfo является язык
MapBasic ( по мнению многих разработчиков довольно удачный язык,
имеющий доступ ко всем внутренним ресурсан ГИС MapInfo, предоставляющий
удобный механизм построения SQL-запросов, позволяющий напрямую вызывать
функции Windows API и т.д.), но благодаря OLE-интерфейсам,
разрабатывать прикладные ГИС на основе MapInfo можно с использованием
как Delphi, так и MS С++, и Borland C++ Builder (OCX-компонент MapX это
вообще отдельный разговор);
Наш комментарий: эффективность использования SQL на ненормализованных базах близка к нулю, т.к. требуется разбор строки.
-
структура атрибутивных баз данных в MapInfo реляционная, другое дело,
что таблицы ЛесГИС (исследованием которого занимался автор статьи) не
нормализованы и не удовлетворяют первой нормальной форме, но это не
делает их нереляционными;
Наш комментарий: ненормализованная
реляционная база по эффективности использования соответствующих
инструментов ничем не отличается от нереляционной базы.
-
поддержка от производителя самой ГИС MapInfo (есть большой хороший сайт
с форумом и FAQ) и от их региональных представителей фирмы Esti-MAP за
последние 8 лет (эксплуатации) нареканий не вызывала, а наличе большого
количества пользователей дает возможность обмена мнениями и опытом;
Наш
комментарий: главные вопросы, возникающие при техподдержке отраслевой
ГИС - чисто прикладные и толку от числа пользователей базового продукта
мало.
- считаю что настольная ГИС не должна быть
инструментом для трансформирования растров (для этого должны
применяться специализированные программы); то, что MapInfo выполняет
загрузку и привязку растра по набору твердых точек в окне карты для
того, чтобы использовать его в качестве подложки для векторной карты -
вполне достаточно (растры нужно готовить заранее).
Наш комментарий: вот мы и пишем о неуниверсальности данного решения, что Вы и подтвердили.
Надеюсь, что приведенные выше дополнения будут рассмотрены автором с пониманием.
С уважением, Титов Денис.
|
LESIS
