Разработка геоинформационного программного обеспечения на базе открытых продуктов для целей кадастра - Дипломная работа

Развитие информационных технологий позволило применять новые способы решения задач кадастра и землеустройства. Для этого используются современные программные инструменты, которые помогают значительно увеличить эффективность выполняемых работ, а также организовать хранение данных, оптимизировались процессы по их вводу, редактированию, анализу и наглядному представлению. Комплекс аппаратно-программных средств, предназначенных для хранения, использования и отображения пространственно соотнесенных данных, получил название геоинформационной системой. Геоинформационные системы получают все большее распространение, так как, по сравнению с другими способами предоставления информации, обладают массой преимуществ. Также эти программы не обладают гибкостью в использовании, пользователь не может выбрать конкретный набор функций, необходимый ему для решения поставленной задачи.Высокая конкуренция на рынке настольных приложений и борьба за массового потребителя вызвали значительное снижение цен и создание новых подклассов программного обеспечения, сводящих стартовые затраты к минимуму и делающих возможным плавное наращивание объемов проектов по мере готовности к этому заказчика [3]. Можно выделить несколько классов программного обеспечения, различающегося по своим функциональным возможностям и технологическим этапам обработки информации [11]: - инструментальные ГИС; Они могут быть предназначены для самых разнообразных задач: для организации ввода информации, ее хранения, отработки сложных информационных запросов, решения пространственных аналитических задач, построения производных карт и схем, и для подготовки к выводу на твердый носитель оригинал-макетов картографической и схематической продукции. Как правило, инструментальные ГИС поддерживают работу как с растровыми, так и с векторными изображениями, имеют встроенную базу данных для цифровой основы и атрибутивной информации или поддерживают для хранения атрибутивной информации одну из распространенных баз данных: Paradox, Access, Oracle и др. ARCVIEW - наиболее быстро развивающийся, простой в обучении и работе продукт, предоставляющий конечному пользователю средства выбора и просмотра наборов разнообразных геоданных, их редактирования, создания макетов карт с легендами, графиками и диаграммами, связывания объектов карты с атрибутивной информацией в режиме hot links, адресного геокодирования, использования растровых изображений, распечатки картографических материалов [3].Один из основных вопросов при выборе платформы проектируемого ГИС приложения, особенно при проектировании корпоративных систем, - как долго выбранная платформа будет удовлетворять растущим потребностям организации. Все возможные геоинформационные системы можно разделить на три типа: персональные ГИС, приложения в архитектуре клиент-сервер, Internet приложения. Технология клиент-сервер разделяет приложение на две части, используя лучшие качества обеих сторон. Технологию клиент-сервер следует закладывать в основу корпоративной геоинформационной системы если в ней планируется использовать базы данных с большим объемом информации, с которыми одновременно может работать большое число пользователей. Реализация клиент/сервер размещает презентационную и коммерческую логику на клиенте, а логику и массивы данных на сервере.Определение открытого программного обеспечения разработано организацией Open Source Initiative и используется для определения соответствия лицензий. Основные особенности открытого программного обеспечения включают свободное распространение, доступный исходный код, разрешение на модификацию этого исходного кода. Открытое программное обеспечение обязано своим бурным ростом развитию сети Интернет, инструментов разработки и компьютерной грамотности в целом.Последняя версия GRASS 6.4 является модульной системой, предоставляющей доступ к более чем 300 модулей для работы с двухмерными и трехмерными растровыми и векторными данными и по функциональным возможностям сравнима с продуктом ESRI ARCGIS уровня ARCINFO. Разработка QGIS началась в 2002 году группой энтузиастов. Инициатор создания - министерство транспорта Валенсии (Испания), начавшее разработку в связи с принятием решения о переводе всех органов региональной власти на компьютеры под управлением ОС Linux. Разработка GVSIG началась в конце 2003 года, основной разработчик - компания IVERA S.A. Функции по работе с растровыми данными построены на основе алгоритмов проекта SAGA.Технология сервера пространственных данных была впервые представлена ESRI в 1995 году, когда появилась первая версия программного продукта SDE. В то время ни одна из систем управления базами данных не предоставляла возможности управления пространственной информацией, и простое хранение векторных данных в реляционной системе управления базами данных представлялось громадным шагом вперед.Инструменты разработки веб-картографических приложений можно классифицировать следующим образом: - виртуальные глобусы; Благодаря использованию Google Web Toolkit (GWT), Hibernate, GEOTOOLS и Spr

Содержание

Введение

1. Обзор современных геоинформационных технологий

1.1 Анализ ситуации на современном рынке ГИС

1.2 Технологии разработки ГИС

1.3 Открытые пакеты, предназначенные для разработки ГИС

1.3.1 Настольные ГИС-приложения

1.3.2 Сервера пространственных данных

1.3.3 Интернет-картографические системы

1.3.4 ГИС-компоненты

2. Разработка структуры ГИС-проекта

2.1 Разработка структуры базы данных

2.1.1 Система управления базами данных

2.1.2 Логическая структура базы данных топографической основы

2.1.3 Логическая структура базы данных поэтажных планов корпуса

2.2 Разработка структуры приложения

2.3 Разработка структуры интерфейса

3. Реализация геоинформационной системы

3.1 Выбор технологий и программных пакетов для реализации проекта

3.1.1 СУБД

3.1.2 Настольная ГИС

3.1.3 Картографический веб-сервер

3.1.4 Интерактивная карта

3.2 Формирование основного программного приложения ГИС

3.2.1 Установка программного обеспечения

3.2.2 Установка пространственной базы данных

3.2.3 Настройка связи QGIS - POSTGIS

3.2.4 Наполнение проекта данными

3.2.5 Добавление хранилища данных в GEOSERVER

3.2.6 Программирование интерактивной карты

3.3 Расчет экономической эффективности разрабатываемого проекта

4. Разработка экологических мероприятий

4.1 Экология внутренней среды здания

4.2 Расчет коэффициента естественного освещения

Заключение

Библиографический список

Приложения

Развитие информационных технологий позволило применять новые способы решения задач кадастра и землеустройства. Для этого используются современные программные инструменты, которые помогают значительно увеличить эффективность выполняемых работ, а также организовать хранение данных, оптимизировались процессы по их вводу, редактированию, анализу и наглядному представлению. Комплекс аппаратно-программных средств, предназначенных для хранения, использования и отображения пространственно соотнесенных данных, получил название геоинформационной системой.

Геоинформационные системы получают все большее распространение, так как, по сравнению с другими способами предоставления информации, обладают массой преимуществ. Из них можно перечислить следующие: наглядная визуализация данных, привязка данных к картографической информации, формирование запросов (в том числе пространственных), возможность синтеза карт из нескольких слоев, удобное хранение информации и т.д.

Рынок геоинформационных систем довольно обширен и предоставляет разнообразные программы с богатым набором функций. Однако, стоимость этих программ довольно высока, что снижает экономическую эффективность их использования. Также эти программы не обладают гибкостью в использовании, пользователь не может выбрать конкретный набор функций, необходимый ему для решения поставленной задачи. Поэтому зачастую пользователю совсем не выгодно покупать или использовать определенный геоинформационный продукт, так как приходится переплачивать за функционал, в чем, по сути, нет необходимости.

Кроме платных систем, существуют наборы открытых библиотек, которые позволяют создавать собственное высококачественное программное обеспечение. Используя их, можно обеспечить решение практически любой геоинформационной задачи. Таким образом, можно создать геоинформационную систему, которая будет обладать своими специфическими свойствами, будет удобна в использовании и экономически эффективна.

Цель работы - разработка геоинформационного программного обеспечения на базе открытых продуктов для целей кадастра.

В процессе работы будут решены следующие задачи: 1. Выполнить обзор и анализ современных геоинформационных систем, выявить их преимущества и недостатки, учесть их в дальнейшей работе. Выбрать необходимые ГИС-компоненты.

2. Разработать структуру ГИС-проекта.

3. Разработать структуру приложения.

4. Реализовать проект геоинформационной системы.

5. Разработать проект экологических мероприятий.

6. Выполнить экономическую оценку полученных результатов.

Объектом исследования являются здания и прилежащая территория студенческого городка Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета. Предмет исследования - геоинформационные технологии на базе открытых продуктов.

В первом разделе будет произведен комплексный обзор геоинформационных технологий, как платных, так и открытых. Будет положена основа для дальнейших исследований и разработок.

Во втором разделе будет разработана структура ГИС-проекта и его составных частей, в том числе база данных, интерфейс приложения, инструменты для ввода и оперирования географической информацией.

В третьем разделе будет реализована запроектированная геоинформационная система на основе выбранных технологий и методов. После этого система будет наполнена данными.

В четвертом разделе полученное приложение будет применено для экологического исследования и проектирования экологических мероприятий.

Пятый раздел будет содержать экономическую оценку ГИС-проекта, сравнение разработанной геоинформационной системы с уже существующими и оценку эффективности приложения в решении поставленных задач.