Технологии интегрированных ИС

Технология ГИС

Геоданные
Информация, имеющая свое определенное место на карте, схеме, плане
составляет порядка 80-90% всех данных

ГИС
информационная система, обеспечивающая ввод, хранение, обработку, анализ, отображение и распространение пространственно-координированных данных
Задачи:
Инвентаризация ресурсов
Анализ
Оценка
Мониторинг
Управление и планирование
Поддержка принятия решений

Применение ГИС
В государственном управлении
Ситуационные комнаты при анализе критических и чрезвычайных ситуаций
Пространственный анализ данных для подготовки управленческих решений
Подготовка статистической информации (обработка переписи населения)
Государственные кадастры и регистры
Организация торговли
Обслуживание населения
Почтовая связь и телекоммуникации
Транспортная и инженерная инфраструктуры
Проведение выборов

Применение ГИС
В муниципальном управлении
Предоставление ИР для
эффективного территориального планирования и градорегулирования
Правовое зонирование
Ведение ген. Планов городов
Управление административными единицами

Применение ГИС
В бизнесе
Анализ и отслеживание интересующей области рынка
Планирование деловой активности
Оптимальный выбор местонахождения новых филиалов
Поддержка принятия решений
Выбор кратчайших и безопасных маршрутов
Анализ риска материальных вложений
Демографические исследования
Создание и геопривязка БД о земле и домовладении

ГИС-технология
объединяет операции при работе с базами данных, такими, как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта

Составные части ГИС
Аппаратные средства. ГИС работают на различных типах компьютерных платформ, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров.

Составные части ГИС
Программное обеспечение
инструменты для ввода и оперирования географической информацией;
система управления базой данных;
инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и визуализации (отображения);
графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого доступа к инструментам и функциям.

ArcGIS 9
Инструмент для создания, управления, анализа и визуализации пространственных данных
Инструмент для пространственного анализа и геообработки данных
Служит основой для создания портальных решений, работает под управлением стандартных веб-серверов
Создание карт, анализ карт и редактирование данных

Сеть TCP/IP
Приложение
клиента
ArcSDE
СУБД
Серверный
процесс
Сервер ArcSDE является
сервером приложений
для ГИС клиентов.
ArcSDE
обеспечивает хранение пространственных данных в СУБД (Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2 и Informix). Для представления и хранения информации используется объектно-реляционная модель - база геоданных, позволяющая описывать не только геометрию объектов, но и их поведение, правила, взаимосвязи с другими классами объектов и объектами базы геоданных. Поддерживается работа с различными версиями данных, длительные сеансы редактирования и автономное редактирование. ArcSDE обеспечивает интеграцию ArcGIS с другими ГИС и САПР системами

Составные части ГИС
Данные. Данные о пространственном положении (географические данные) и связанные с ними табличные данные могут собираться и подготавливаться самим пользователем, либо приобретаться у поставщиков на коммерческой или другой основе.
1
2
3
Объекты на гриде
Таблица объектов

Составные части ГИС
Исполнители. Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы.
Методы. Успешность и эффективность применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и правил работы, которые составляются в соответствии со спецификой задач и работы каждой организации.

Как работает ГИС?
ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоев, которые объединены на основе географического положения.
«Границы области»;
«Районы области»;
«Населенные пункты области»;
«Автодороги»;
«Железная дорога»;
«Газопровод»;
«Нефтепровод»;
«Водный регион»;
«Речные пристани»;
«Автомобильные заправки».

Векторная и растровая модели
В векторной модели информация о точках, линиях и полигонах кодируется и хранится в виде набора координат X,Y, иногда время t
В растровой модели информация представляет собой набор значений для отдельных элементарных составляющих (ячеек), оно подобно отсканированной карте или картинке.
Растр
Вектор
Реальный мир

Растровые данные
Векторные данные

Задачи, которые решает ГИС
Ввод. Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат. Процесс преобразования данных с бумажных карт в компьютерные файлы называется оцифровкой.

Тип объекта Одна часть Несколько частей
Точка
Линия
Область
Аннотация
Ш
О
С
С
Е
10

2D или 3D объекты и результаты измерений некоторого параметра в точке
2D
3D
(x,y)
(x,y)
(x,y)
(x,y)
(x,y,z)
(x,y,z)
(x,y,z)
(x,y,z)
2D с параметром
3D с
параметром
(x,y,m)
(x,y,m)
(x,y,m)
(x,y,m)
(x,y,z,m)
(x,y,z,m)
(x,y,z,m)
(x,y,z,m)

Задачи, которые решает ГИС
Ввод. Для использования в ГИС данные должны быть преобразованы в подходящий цифровой формат. Процесс преобразования данных с бумажных карт в компьютерные файлы называется оцифровкой.
Бумажные карты
Цифровые данные
Координаты
GPS

Задачи, которые решает ГИС
Манипулирование. Представление геоданных в различных масштабах
Управление. В ГИС наиболее удобно использовать реляционную структуру СУБД. При этом для связывания таблиц применяются общие поля.

Атрибутивные домены

Поведение...
Аннотация отображается вдоль прямых секций контурной линии
Поведение...
Несколько телефонных кабелей в одном колодце обозначаются как набор параллельных линий со стандартными значениями сдивигов
Поведение объектов при отображении

Сетевые связи
Выбрать столб
и
передвинуть его

Задачи, которые решает ГИС
Запрос и анализ.
Запросы (простые и сложные)
Шаблоны для поиска
Сценарии по типу "что будет, если…"
Анализ
анализ близости (буферизация)
анализ наложения (интеграция данных, расположенных в разных тематических слоях )

Задачи, которые решает ГИС
Визуализация. Визуализация карт дополнена отчетными документами, трехмерными изображениями, графиками, таблицами, диаграммами, фотографиями и другими средствами, например, мультимедийными.

Задачи, которые решает ГИС
Связанные технологии.
настольных картографических систем (desktop mapping)
систем САПР (CAD)
дистанционного зондирования (remote sensing)
систем управления базами данных
технологии глобального позиционирования (GPS).

ПО
ArcGIS 9 (ESRI)
Leica Geosystems
HarmonicInterpolationHarmonicInterpolation (DATA+)
eCognition (Definiens Imaging)
Cellular Expert 2.0 (HNIT-Baltic GeoInfoServises)
Network Engineer (MESA Solutions)

Технология распределенной обработки данных (РОД)

Распределенная обработка данных
Распределение ресурсов компьютеров по отдельным функциональным сферам деятельности и изменение технологии обработки данных в направлении децентрализации
Увеличение числа взаимодействующих пользователей
Снятие пиковых нагрузок с централизованной БД
Доступ к вычислительным ресурсам сети ЭВМ
Обеспечение обмена данными между удаленными пользователями

Распределенная БД
Может размещаться на нескольких серверах, для доступа к удаленным данным надо использовать сетевую СУБД
Удаленный запрос – единичный запрос к одному серверу
Удаленная транзакция – объединение нескольких удаленных запросов к одному серверу
Распределенная транзакция – обработка запросов транзакции несколькими серверами
Распределенный запрос – обработка запроса несколькими серверами

Технологии РОД
Технология файл-сервер – по запросу клиента файл-сервер пересылает запрошенный файл
Целостность и безопасность не обеспечиваются в должной степени
Обеспечивает многопользовательские запросы
Большой трафик сети
Клиент-сервер - по запросу клиента клиент-сервер пересылает данные из БД
Высокий уровень диалоговой поддержки
Защита данных
Поддержка целостности
Сокращение трафика
Трафик сети – это поток сообщений в сети

Файл-сервер
Файл-сервер
Рабочая станция
Рабочая станция
Рабочая станция
Обработка информации
Передача файлов БД для обработки
Хранение информации

Клиент-сервер
Клиент-сервер
Рабочая станция
Рабочая станция
Рабочая станция
Хранение и обработка информации
Готовая информации
Транспортировка извлеченных данных из БД
Язык запросов SQL

Платформа
Тип процессора, ОС, добавочного оборудования и поддерживающих его программных средств
Сетевые ОС серверов баз данных -Unix, Windows, Linux
Сервера баз данных – Microsoft SQL-server, SQLbase-server, Oracle-server и др.

Технология информационных хранилищ

Информационное хранилище (DWH)
выполняют задачи сбора информации из БД, отображающих отдельные бизнес-процессы, АРМ, ИС и др. источников информации, в т. ч. из глобальных компьютерных сетей.
насчитывают до 50 типов форматов, с которыми может взаимодействовать система
Транзакционные OLTP-системы

Информационное хранилище (DWH)
Централизованное хранилище данных, в котором собрана информация из нескольких источников — операционных БД;
Распределенное хранилище данных, которое представляет собой систему локальных хранилищ, ориентированных на определенную предметную область и функционирующих как единое информационное хранилище.

Централизованное хранилище
Представляет собой многомерную базу данных, которая имеет различные названия в конкретных реализациях ИАС:
Univers (система Business Objects)
Выборка (система «Контур Стандарт»),
Гиперкуб (система SAS),
Пул (система SАР R-З) и др.
Технические средства
персональный компьютер с предельно высокими техническими характеристиками, особенно объемами памяти, или
компьютер класса мэйнфрейм и даже суперкомпьютер.

Распределенное хранилище
хранение данных на основе распределения функций информационного хранилища по местам возникновения информации между локальными БД.
трансляция каждого запроса к каждой БД, обработку, увязывание, согласование, компоновку извлеченных данных в режиме реального времени и предоставление их пользователю.
экономия ресурсов (прежде всего, памяти) ВС, но увеличивается время реакции системы на запрос пользователя.
режим непосредственного обмена оnIinе

Требования к технологии (DWH)
Малая задержка
Высокая пропускная способность (не менее 100 Mбит/сек)
Надежность
Возможность работы на больших расстояниях

Фирмы-разработчики
SAS Institute
Oracle
Microsoft
MS SQL Server
Business Objects
Crystal Reports
Crystal Enterprise
Crystal Analysis Professional
Informix, Sybase, IBM, Hyperion

Технологии Oracle
Корпорация Oracle предлагает единое интегрированное решение, которое реализует весь спектр требований конечных пользователей к отчетности и анализу.
Для создания как простых запросов и отчетов, так и применения самых сложных методов прогнозирования и статистического моделирования Oracle предлагает простые в использовании средства конечного пользователя

Состав программ семейства Oracle

Oracle Discoverer
инструмент для получения произвольных отчетов, формирования нерегламентированных запросов и анализа данных
Discoverer Administration Edition
Discoverer Desktop Edition
Discoverer Plus
Discoverer Viewer

ORACLE EXPRESS
Oracle Express - полный набор средств, предназначенный для построения интеллектуальных систем поддержки принятия решений в масштабе предприятия. Включает в себя сервер, среду разработки, приложения для поддержки on-line-analytical processing (OLAP)

Компоненты ORACLE EXPRESS
система управления многомерными БД - Oracle Express Server;
инструментальные средства разработки OLAP-приложений в архитектуре клиент-сервер для анализа многомерных данных, хранящихся на Oracle Express Server, средствами современного графического интерфейса
специализированные OLAP-приложения - настраиваемые информационные среды для решения задач в определенной области, например в области финансовой деятельности.

Oracle Express Server

Oracle Express Analyzer
объектно-ориентированное средство для динамического формирования запросов, отчетов, диаграмм и графиков, реализующих различные представления многомерных данных
может быть использован в качестве инструментария— руководителя, аналитика, референта
разработка регламентированных приложений, представляющих собой “многостраничные книги”, на страницах которых размещаются интерактивные таблицы, изменяющиеся конфигурации, диаграммы, поясняющие тексты

Oracle Express Analyzer

Специализированные OLAP-приложения Oracle Express
Financial Analyzer
Oracle Sales Analyzer

Продукты Business Objects являются инструментальными средствами доступа, анализа и распределения информации.
Около 100 российских компаний используют эти программные продукты
Webintelligence — версия системы по принятия решений в среде Интернета.
Возможность работы на платформах персональных компьютеров, локальных сетях уровня Windows.
Наиболее приемлемы для средних предприятий