Обзор отечественных ГИС военного назначения
«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 – 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 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. |
|
|
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. |
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. |
|
|
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. |
|
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. |
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
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).