Обзор отечественных ГИС военного назначения

НЛО, февраль 2014

на основе материалов GIStechnik

GIStechnik

«Сайт разработан мной для публикаций сведений о  новейших разработках в области использовании  Геоинформационных систем (ГИС). В настоящее время я работаю в области применения ГИС и страницах сайта мною будут размещаться материалы по вопросам внедрения и использования ГИС в системах управления. Все желающие опубликовать свои материалы по данной теме на странице сайта могут это сделать после регистрации».

С уважением Иванов Василий!

 

Наиболее известные ГИС

 

ArcInfo - разработка американского Института исследований систем окружающей среды (ESRI);

Arc View GIS - специализированный программный комплекс разработки ESRI;

Inter Graph - разработка фирмы InterGraph (США);

Mapinfo - разработка одноименной фирмы;

Arc CAD - разработка ESRI, представляющая собой слияние САПР и ГИС в едином программном продукте;

Geo Draw - разработка центра геоинформационных исследований Института Географии (Российская Федерация);

Win GIS - многофункциональный комплекс, разработанный австрийской фирмой PRO CIS;

ТАЛКА — Нева - разработка Военно-топографического управления Генерального штаба Вооруженных Сил Российской Федерации;

KIKS - программный комплекс интерактивной структуризации данных, разработанный НАН Беларуси;

 

Карта - построенное в картографической проекции, уменьшенное, обоб­щенное изображение поверхности Земли или её части, показывающие размеще­ние, состояние и связи природных и искусственных объектов и явлений в опре­деленной системе условных знаков.

Географическая информационная система (ГИС) - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира.

Топографические карты составляются по результатам съемок территории и отличаются детальностью изображения местности. В основу разграфки топокарт положен лист масштаба 1:1000000. Для таких карт изображение земной поверхности разбивается на 60 колонн, начиная от Гринвича через 6 градусов. Каждая колонна нумеруется цифрами от 1 до 60 (с запада на восток от 180 гра­дусов).

Параллелями через 4 градуса поверхность делится на ряды, которые нуме­руются буквами латинского алфавита (от экватора). Например, лист на котором показывается город Москва, имеет номенклатуру N-37 (52-56 широты и 36-42 долготы).

 

Цифровая модель местности (ЦММ) - представление (модель) территории в виде представленной в компьютере совокупности связанных пространственными то­пологическими отношениями и связями целостных пространственных объектов.

  Объект - средство структурирования реальности, обладающее следующими свойствами:

- объект состоит из взаимосвязанных элементов (частей). Связи частей объекта между собой сильнее связей с другими объектами - внешними по отношении к данному;

- элементы объекта не могут иметь независимое друг от друга "время жиз­ни", т.е. они создаются и уничтожаются одновременно кроме случаев ре­структуризации объекта, не нарушающих его целостность;

- к объекту адресуются как к единому целому, а не путем индивидуальной адресации его отдельных частей;

- с объектом связываются допустимые типы преобразований, не позво­ляющие субъекту выполнять с ним операции другого типа.

Цифровая карта (ЦК) - отображение ЦММ в памяти компьютера в определенном масштабе представления с использованием неко­торого символьного языка. Одной ЦММ может соответствовать множество ЦК некоторого масштабного ряда.

Общими требованиями к ЦК являются.

- в рамках ГИС-технологии один и тот же слой объектов может образовы­вать объекты, состоящие из любых геометрических примитивов и их со­вокупностей;

- векторные объекты ЦК должны отображаться в соответствии с требова­ниями Роскартографии к "бумажным" картам;

- ошибка положения контуров объектов на ЦК относительно исходного географического материала не должна превышать 0,2 мм;

- все растровые изображения на ЦК должны быть объединены в единое растровое поле;

- координаты на ЦК должны иметь значения в местной системе координат;

- слои объектов должны соответствовать классам объектов, в соответствии с "Условными знаками для топографических планов" масштаба М 1:2000 и М 1:500, а также в соответствии с "Классификатором объектов на ЦК".

ГИС «Панорама»

Панорама - система, разработанная Военно-топографическим управлением ГШ ВС РФ совместно с 29 НИИ МО.

Позволяет обрабатывать:        векторные карты;

растровые изображения местности (растровые карты);

матричные данные о местности.

 

Геоинформационная система, предназначенная для создания и редактирования электронных карт, решения типовых прикладных задач и разработки специализированных ГИС-приложений в среде Windows.

- поддержка различных проекций, систем координат, многослойных карт;

- импорт данных из обменных форматов – SXF, DXF/DBF, MIF/MID, Shape, S57/S52, GRD, TIFF, PCX, BMP и других;

- разработка прикладных задач на C, C++, Pascal;

- исходные тексты системы, документация для разработчика;

- поддержка многопользовательской работы в сети с одним экземпляром карт, ведение журнала транзакций;

ГИС Интеграция

 

ГИС Интеграция – разработана на основе системы «Панорама» в ракетно-космической корпорации "Энергия" им. С.П. Королева.

 

Представление электронной карты на дисплее является многослойным и может создаваться путем комбинирования растрового представления карт и фо­томатериала, векторного представления объектов местности, матричного пред­ставления различных свойств местности (матрица высот, матрица экологически опасных участков местности, матрица проходимости местности и т. д.) и поль­зовательских данных, выводимых на карту средствами интерфейса Windows.

Пользовательские задачи могут решаться в системе следующими способами:

- с применением только одного программного комплекса ГИС "Интегра­ция" для решения информационно-справочных и расчетных задач, в том числе, с использованием различных реляционных СУБД и прикладных программ Windows;

- путем расширения функциональных возможностей ГИС за счет разра­ботки новых компонент на основе сред программирования С и С++;

- с применением отдельных компонент системы, реализованных в виде динамических библиотек (DLL), для расширения функциональных воз­можностей существующих прикладных систем, в том числе, основанных на различных СУБД, электронных таблицах, системах автоматизирован­ного проектирования, графических редакторах и т. д.

ГИС Карта 2011

ГИС "Карта 2005", разработанная КБ "Панорама", принята на снабжение ВС РФ приказом Министра обороны РФ N 722 от 15 июля 2009 года. Новая версия ГИС, разработанная в КБ "Панорама", - "Карта 2011" является специализированным приложением, которое в составе сетецентрической системы управления обеспечивает обработку данных из различных источников.

 

Содержит: 

- средства обработки данных с навигационных приборов GPS и ГЛОНАСС;

- наиболее современное и высокоточное оборудование российской разработки может быть подключено с применением комплекса “GEO-RTK“, разработанного "Российским институтом радионавигации и времени";

- средства обработки данных с беспилотных летательных аппаратов; первичная обработка данных выполняется в комплексе Фотомод, разработанного компанией Ракурс;

- данные с геодезических приборов различного назначения;

- цифровые карты, снимки Земли, матрицы высот, размещенные на удаленных серверах пространственных данных под управлением ГИС Сервер (разработка КБ “Панорама”);

- Интернет-ресурсы карт, снимков, матриц публикуемых на сайтах Google, Yandex, Digital Globe, OpenStreet по специализированным http-протоколам;

- цифровые карты, снимки Земли, матрицы высот доступные через web-сервисы по стандартам OGC WMS, WFS, WCS

Для реализации распределенной ГИС в составе каждого узла должен быть установлен ГИС Сервер на платформе Windows, Linux или Solaris на процессорах с 32 или 64-разрядной архитектурой. ГИС Сервер позволяет устанавливать любое число соединений.

На компьютере с Windows XP и 4 Гб памяти обеспечивается одновременное подключение порядка 1 000 клиентов. Стационарные клиенты могут использовать компьютеры на платформах Windows или Linux (МС ВС и другие) и ГИС "Карта 2011". Мобильные клиенты могут использовать любые платформы, поддерживающие работу web-браузеров, либо работу Мобильной ГИС, работающей с картами в автономном режиме с передачей только навигационных данных.

Для персональных навигационных устройств, разработанных в ОКР "Карта" и ОКР "Перспектива-В" навигационные карты записываются на флеш-карту объемом 250 Мбайт с графом дорог, маршрутами, целевыми точками и другими данными.

СГР "Рокада"

 

Програма

«Формирование графических оперативных (боевых) документов, разрабатываемых в органах военного управления»

«РОКАДА»

Предназначена для нанесения оперативной (тактической) обстановки на электронные карты, её ведения, редактирования, сохранения, размножения, а также обмена графической и текстовой информацией на едином картографическом фоне в звене подразделение – соединение – объединение (воинская часть) в режиме реального времени.

  процессор – Pentium 700 МГц;

-     оперативная память – 256 Мбайт;

-     монитор с разрешением 800 x 600;

-     накопитель на жёстком диске ёмкостью 80 Гбайт;

-     средства доступа в ЛВС

- ОС Windows.

ГИС Гармония

В качестве «ГИС» во внутренних войсках стал использоваться графический редактор Corel Draw. На отсканированной или отрисованной подложке на отдельных слоях наносилась обстановка. Это задало стандарт оформления карт.

ГИС «Гармония» предназначена для обеспечения реализации функций графического интерфейса по ведению оперативной обстановки на электронных картах, для создания интегрированных систем типа ГИС+СУБД на основе взаимодействия между графическими данными электронных карт и атрибутивными данными, содержащимися во внешних базах данных, а также для документирования картографической информации и оперативной обстановки.

Внешним форматом электронных карт для программы является обменный формат ВТУ ГШ SXF 4.0, использующий классификатор картографической информации, утвержденный ВТУ ГШ (Москва-1999).

 Формуляр атласа (расширение .fra). Это файл, где описываются состав атласа, классификаторы, характеристики атласа, хранится привязка к сетке ко-ординат, рамка атласа и т.д. Для загрузки атласа электронных карт пользова-тель выбирает именно этот файл с диска.
Номенклатурный лист электронной карты (расширение .dim). Этот файл содержит метрику, семантику и описание картографических объектов ли-ста электронной карты.
Классификатор электронных карт (расширение .cls). Этот файл содер-жит описание состава возможных объектов листов ЭК и их характеристик, пра-вила их отображения.
Лист оперативной обстановки (расширение .dim). Этот файл содержит метрику, семантику и описание объектов оперативной обстановки.
Классификатор оперативной обстановки (расширение .cls). Этот файл содержит описание состава возможных объектов оперативной обстановки и их характеристик, правила их отображения.

АИС МЧС РФ

 

Автоматизированная информационная система МЧС России

АИС МЧС предназначена для ведения оперативной обстановки и справочной информации в автоматизированной информационной системе МЧС России на основе использования Web-технологии и карт текущей обстановки.

Реализовано в виде 3-х уровневой иерархической системы Web-слайдов, представляющих собой карты текущей обстановки и презентации, переведенные в  формат html и связанные в структурированную систему с использованием гиперссылок.

ГИС "ЭКСТРЕМУМ"

 

Разработчик - Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций (ВНИИ ГОЧС).

Геоинформационная система "Экстремум" предназначена для решения задач по предупреждению и ликвидации ЧС природно-техногенного характера в глобальном масштабе.

На базе ГИС "Экстремум" созданы:

- территориально-распределенная система приема и обработки авиационно-космической информации;

- система оперативно - диспетчерской службы (ОЧОДУ);

- система мониторинга и прогнозирования ЧС.

В ГИС имеется несколько блоков. В блоке базы данных соединены картографические и семантические данные в виде различных карт. Есть блок математических моделей, с их помощью прогнозируют обстановку, оценивают опасности природного или техногенного воздействия, рассчитывают поля этого воздействия, ущерб от него, наконец, вырабатывают план конкретных действий. В системе присутствуют блоки оценки последствий, предназначенные для оптимизации мероприятий по эффективному реагированию, и блок выходных данных и документирования. Созданные модели позволяют оценить последствия землетрясений, наводнений, лесных пожаров, аварий на АЭС, выбросов химически и радиационно опасных, а также загрязняющих веществ, разрушения плотин и прорывов нефтепроводов.

ГИС "Оператор"

В Вооруженных силах РФ внедрена новая географическая информационная система военного назначения "Оператор»

Система предназначена для изучения и оценки свойств местности, информационного обеспечения учений и командно-штабных тренировок, ведения дежурных и оперативных карт и схем, автоматизации процессов управления войсками, создания виртуальных 3D-макетов местности, информационного обеспечения боевого применения высокоточного оружия, навигационного обеспечения транспортных средств и других спец задач.

 

maps.Google.com  

Схематические карты всей планеты от компании «Google». Набор приложений, построенных на основе бесплатного картографического сервиса и технологий, предоставляемых компанией «Google».

«Карты Google» является лидером среди картографиче­ских сервисов. В первое время американской компании пришлось выдержать яростную критику со стороны спецслужб многих государств мира, которые были недовольны появлением в свободном доступе спутниковых снимков. Есть вид «гибрид» = спутниковый снимок с надписями

Фотовидео (просмотр улиц) со стороны дороги, вращение на 360 градусов, наклон вниз, вверх. Спутниковые снимки высокого разрешения, их вращение, наклон в перспективу (очень интересно - вид с птичьего полета, но - в Google Chrome), легкость масштабирования (вращением «колесика» мышки). Копировать напрямую не дает. Работает и на планшете типа Samsung GT-P7500 Galaxy Tab 10.1 16 Гб 3G Black, но без «птичьего полета», а «просмотр улиц» работает!

maps.yandex.ru

 

«Яндекс.Карты»

 

Конкурентоспособный картографический сервис, без которого многие пользователи Рунета уже просто не могут обойтись, – настолько он удобен и функционален. Для ПК в качестве клиента может использоваться любой современный интернет-браузер – особых технических требований не предъявляется. Спутниковые снимки до масштаба 10 м. Есть вид «гибрид» = снимок с надписями

 

Программное обеспечение WebMap — © ЗАО «Резидент» (http://www.resident.ru/).

Спутниковые данные:

обработка © ООО ИТЦ «СКАНЭКС» (http://www.scanex.ru/), Includes IRS Data © ANTRIX Corporation Ltd., Includes material © European Space Imaging GmBH. © DigitalGlobe, Inc.

обработка © ООО ИТЦ «СКАНЭКС» (http://www.scanex.ru/), Includes "WorldView-2" Data © DigitalGlobe, Inc.

обработка © ООО ИТЦ «СКАНЭКС» (http://www.scanex.ru/), Includes IKONOS Data © Geo Eye, Inc.

обработка © ООО ИТЦ «СКАНЭКС» (http://www.scanex.ru/), Includes TerraColor Data © Earthstar Geographics, Includes IRS Data © ANTRIX Corporation Ltd., Includes material © European Space Imaging GmBH.

http://www.bing.com/maps/

Карты Бинг или Bing Maps это картографический онлайн сервис, предоставляемый компанией Microsoft. На картах Bing Maps пользователи могут найти и посмотреть топографические карты многих стран и городов  мира. Представленные карты включают информацию о важных объектах города и многое другое.

Спутниковые снимки, есть вид «гибрид» = снимок с надписями

 

 

Карты Гугл: Гвардейская Таманская 

https://www.google.com/maps/preview/@55.562839,36.994342,3a,30y,288.8h,86.6t/data=!3m4!1e1!3m2!1suj-G2t_RWVx4KJCZ9gB62Q!2e0

 

 

Стандартными прикладными протоколами обмена геопространственными данными являются протоколы, разработанные международной организацией OGC и принятые в качестве международных стандартов серии ISO 19100: 
Web Map Service (WMS) – спецификация интерфейса web-сервиса, выдающего клиентскому приложению растровые изображения местности.
Web Feature Service (WFS) – спецификация интерфейса web-сервиса, возвращающего набор векторных объектов. Это дает клиентскому приложению возможность выполнять редактирование объектов и их характеристик.
Web Coverage Service (WCS) – спецификация интерфейса web-сервиса ориентированная на передачу "покрытий" – сплошных распределений какого-либо признака в пространстве. Она позволяет дополнить изображения WMS слоями нового типа. Например, данными о рельефе, маскировочными свойствами местности, проходимости местности для различных видов техники, зонами видимости и так далее.

 

ГОСТ Р 52438-2005.
Географические информационные системы. Термины и определения
ГОСТ Р 50828-95
Геоинформационное картографирование. Пространственные данные, цифровые и электронные карты. Общие требования
ГОСТ Р 52293-2004
Геоинформационное картографирование. Система электронных карт. Карты электронные топографические. Общие требования
ГОСТы о ГИС

 

  

Дополнительно и подробно «Геоинформационные системы военного назначения» можно было посмотреть на http://www.marshal-group.com/geoinformacionnie-sistemi.html, в том числе и про ГИС Интеграция, решение измерительных задач, определение зон видимости и других характеристик местности, построение зоны видимости по матрице высот в виде растрового изображения, трехмерное изображение местности.

 

Таким образом, обзор показывает, что у нас есть вполне конкурентоспособные ГИС, отвечающие большинству современных требований, например ГИС «Карта 2011»,  и в тоже время есть что и как совершенствовать. Главное, как мне кажется, отделить их от аппаратной зависимости и сделать кроссплатформенными, в том числе, по факту,  действующими на платформах Windows и Linux (МС ВС).

Вернуться в раздел Роботы на ASU100