ОҚУ-Әдістемелік кешен 5В071100 «Геодезия және картография» мамандығына

2 Геометриялық талдау

4 Тораптарды талдау

5 Рельефті цифрлік моделдеу.

№10-11

Дәрістер жоспары

1 Бағдарламалық қамтамасыз ету негізгі жіктеуі

2 Геоақпараттық бағдарламалық қамтамасыз ету

3 ГАЖ-қосымшаларын өңдеуге арналған тілдер мен кітапханасы

4 Жерді аралық зондау мәліметтерін өңдеуге арналған бағдарламалық қамтамасыз ету

Компьютерлік бағдарламалар қандай бір мақсатты іске асыратын, мысалы картографиялық бейнелеуді құру үшін процессор мен орындалатын камандалар болып табылады. Барлық бағдарламаларды жүйелік, бағдарламалау аспаптық және қолдаңбалыға бөледі.

Компьютермен жұмысты басқару үшін операциондық жүйе деп аталатын жүйелік бағдарламаның ерекше түрі қолданылады.

Операциондық жүйе компьютердің барлық компоненттерінің жұмыс істеу және ара байланысын қамтамасыз етеді, сондай-ақ қолдануышыға оның аппараттарына кіру мүмкіншілігі береді.

Операциондық жүйенің құрылымына келесі модульдері кіреді:

• файлдық жүйені басқаратын базалық модуль;

• командаларды орындайтын командалық процессор;

• перифейлік құрылымның драйверлер;

• графикалық интерфейсті қамтамасыз ететін модульдер.

Дербес компьютерлердің бастапқы даму этабында негізгі операциондық жүйесі MS-DOS (Microsoft Disk Operation System) болды. Ол 80 жылдардың Intel фирмасының 8086 процессордың базасында құрылған, IBM PC/XT компьютерде жұмыс істеу үшін өңделген.

Ресейде ХХІ ғасырдан бастап дербес компьютер мен жұмыс істеу кезде Microsoft Windows (Windows 3.1, Windows 3.11, Windows 95, 98, 2000, NT, XP) операциондық жүйелерді қолданылады.
2 Геоақпараттық бағдарламалық қамтамасыз ету

Географиялық ақпараттық жүйесінің бағдарламалық құралдардың функциональды ерекшелігі кеңістік және атрибуттік ақпараттарын өңдеу мен талдауды анықтайды. Осы бағдарламалар жинау, машиналық ортаға еңгізу, өңдеу және кеңістік координаталанған мәліметтерді әр түрлі шығу құжаттар түрінде ұсынуға арналған.

ГАЖ бағдарламалық құралдар (БҚ) құрылымына аталған есептердің барлық жиынтығын шешеуді қамтамасыз ететін базалық БҚ, қосымша модульдер және көмекші құралдарды еңгізеді.

Осылар мен қатар картографиялық түрде ақпараттарды көруге және қарапайым геоақпараттық есептерді шешуге арналған жеңілдеткен бағдарламалық өнімдер бар.

Қосымша модульдер базалық құралдар мен бірге жұмыс істейді және арнай есептерді шешу мүмкіншілік береді. ArcGIS Spatial Analyst модулі ArcGIS база негізінде жұмыс істейді және растрлық беттегі келесі есептерді шешуді қамтамасыз етеді:

ГАЖ мүмкіншілігін кеңейту үшін қолданушыға қолданыс қосымшаны құру мүмкіншілік беру қажет. Осы үшін бір неше варианттары бар. ГАЖ өңдеу бастапқы этаптарында өңдеу негізгі аспабы жүйеге кірістірілген бағдарлау тілдері болды. Көбінесе осы тілдері Basic, С (MapBasic, IDL) және т.б. стандарттық бағдарламалардың тілдері болып келеді, бірақ кейде тәуелсіз өңдеулердің де (SML) тілдері кездеседі. Кейінгі жылдар DLL,COM және ActivX технологиялардың дамуына байланысты өңдеушілер олардың тілдерін (МарХ, Zulu 5.0 ActiveX Control Module, ГеоКонструктор) қолдана бастады.

Фильтрді дұрыс таңдамаса жіңішке сызықтары және т.с.с. ақпараттарды жоғалтып алу мүмкін.

Кейбір векторизаторларда әр түрлі критериялар бойынша, сондай-ақ биіктік саны бойынша жоюға арналған полисызықтарды таңдау бойынша сұраныстарды құруға мүмкіншіліктері бар. Таңдаудан кейін таңдаған объектіні жоюы іске асырылады.

Easy Trace векторизаторында оптимизациялау кезде формалау сызық және оның дәлдігін беру мүмкіншілік бар. Осы процедурасы кезкелген участкадағы сызықтардың формасын сақтай отырып, артық нүктелерді жоя алады.

Қалалық пландарды, кіші масштабтағы топографиялық карталарды, геологиялық карталарды және басқалай картографиялық шығармаларды векторизаторлау кезде векторизаторлар көптеген қосымша операцияларды орындауды іске асыру қажет. Осы функциялары әр қабаттар үшін векторизациялау жобаны келтіру (кабаттарды анықтау, визуальдауды келтіру, мәліметтер базасының құрылымын беру және т.с.с.) және векторизаторлау шамашарттарын анықтау (сызық түрлер, топологиялық жағдай, тұйықталу, байланысы, геометриялық жағдай, тікбұрыштығы, графикалық түрлер), бастапқы картографиялық материалдардың шамашарттарды беру (элипсоидтың шамашарттары, картографиялық проекцияның түрлер мен шамашарттары, растр нүктелерін тіркеу) және соңғысы векторизатолау нәтижесін шығару болып табылады.

Ресейдегі ең кенінен таралған векторизаторлары Easy Trace, MapEDIT, Spotlight Pro, Spotlight, RasterDesk, RasterDesk Pro и GeoDraw болып табылады.

Ресейдегі ең танымалы картографиялық материалдарды автоматтандырыл-ған векторизаторлау бағдарламасы MapEDIT (өңдеуші – ЗАО «Резидент») болып табылады.

1993 жылдан 2002 жылға дейін вектоизаторлаудың бес версиясы шығарылған.

Ресейде оның 750 жуық саты орындалған. Платформасы кейінгі версиясы – Windows 95, 98, NT, 2000 жұмыс істейді.

MapEDIT бағдарламасы қарапайым картадағы, ғарыштықпен аэрофото түсірістердегі, схема мен басқалай картографиялық материалдардың растрлық көрініс негізін қолданып, цифралық векторлық карталарды құру және редакциялауға арналған.

MapEDIT бағдарламасы екі версияда болда: фотограметриялық өңдеу мүмкіншілігі мен MapEDIT PRO және фотограметриялық өңдеу мүмкіншіліксіз MapEDIT.

Бағдарлама графикалық мәліметтерді ГАЖ кенінен таралған DXF, MIF, GEN/GPN (ARC/INFO, ГеоГраф), Shape/SHX, ASC (WinGIS) форматында экспорт жасауға мүмкіншілік береді.

Бағдарлама графикалық редактор да бола алады, және осы мақсаты мен ГАЖ-нен MIF, GEN/GPN (ARC/INFO, ГеоГраф), ASC (WinGIS), TXT (реперлерді түйістіру үшін) форматтарында графикалық мәліметтерді импорт жасай алады.

Жерді дистанциялық зондау – деп бұл Жер бетіндегі немесе оның недрасындағы объектілер туралы ақпараттарды кезкелген контактсыз әдістер мен жер бетін электромагниттік спектрдегі белгіленген участкадағы көрініс түрінде алу. Фотограметриялық, сканерлік, радиолокациондық немесе басқалай цифралық түрінде алыңған ақпараттары дистанциялық зондау материалдар (ДЗМ), дистанциялық зондау мәліметтер немесе дистанциялық зондау аэроғырыштық түсіріс материалдар (АҒТМ) атағын алды. Бұдан әрі осындай ақпараттарды ДЗМ деп белгілейміз.

ДЗМ өңдеу жүйесі ГАЖ тәуелсіз көптеген жылдары бойы дамып келді. 70 жылдар және 80 жылдардың басында ДЗМ компьютерлік өңдеу бойынша негізгі әрекеттерді дүние жүзінде шектелген ұйымдар ғана қолданып келді. Осы ұйымдары мәліметтерді тікелей берушілер, жерді ғарыштан зерттеу және бейнені өңдеу жалпы проблема мен байланысты ірі ғылыми-зерттеу орталықтары болды.

ДЗМ алдын-ала өңдеу өндірістік көлемде жасалды, ал тиматикалық көлемге ғылыми тәжірибелер сипаттамасы болды. Оларды ақпараттармен қамтамасыз ету үшін қолданды.

Бірақ көріністі өңдеу көптеген түрлер мен әдістер қазіргі кездегі бағдарламаларға қолданды. ДЗМ өңдеудің қазіргі кездегі ақпаратты қамтамасыз етудің ерекшелігі болып, оны қолданатын адамдардың оған деген бағыты және сондай-ақ басқада көптеген түрдегі компьютерлер колданылады [Нормативно-правовая..., 1999; Трахтенгерц, 1998].

ДЗМ өңдеудің ақпараттық қамтамасыз ету және құралдардың спецификасы. ДЗМ жұмыс істеудің шеберлік ақпараттық платформасы болып, ГАЖ сияқты, жұмыс станциялары RISC-UNIX және Windows 2000, ХР және NT операциялық жүйелі жеке компьютерлер болып табылады.

Жалпы қолданылатын жүйелер PhotoPoint, PhotoShop және ғылыми зерттеулерде қолданылатын көріністі өңдеудің кәсіби жүйелеріне салыстырғанда, ДЗМ өңдеудің шеберлік ақпараттық қамтамасыз етудің ерекшеліктер бар (IDL пакет тілі түрі). Ол да және басқалай жүйелер растрлық моделдердің бірдей немесе көріністі математикалық өңдеу әдістеріне тіреніп жұмыс істей алады. Негізгі объективтік айырмашылығы зондтау мәліметтердің спецификасына байланысты болады.

UNIX жүйесі 2 Гб құрайды. Бірақ, Windows персоналды компьютерлерінде осы проблема жақсы шешілген, мысалы Photomod фотограмметриялық жүйесі 3 гб дейінгі растрларды өңдей алады. Бүгінгі уақытта ДЗМ көп мөлшерлі кадрдан жиналған жасанды мозайкалардан басқа өлшемдері кіреді. Мозайка – көптеген алға жылжиған виртуалды пакеттердің бірі болып саналады, ол ашық түсті бояуларды түзету үшін түсірістерді біріктіру және сонымен қатар берілген жүйедегі фотокарталарды кесу және өңдеуді атқарады.

Басқада дүние жүзінде алға келе жатқан ақпараттық қамтамасыз етушілердің ішінде – Intergraph компаниясы ДЗМ өңдеу даму бағытында келеді.

Ресейде белгілі пакет TNTmips (Microimages Inc.), ол көбінесе өндірістік одақтардың маңайындағы мемлекеттік геологиялық карталау дистанциондық негізін құруға қолданылады.

IDRISI for Windows бағдарламалық пакеті ДЗМ өңдеу көп алгоритмлерге ие болып отыр.

Ресейлік шығарушылардың ішінде ақпараттық қамтамасыз ететін Photomod AO3 «Ракурс» фотограмметриялық бағдарламаны айта кету керек, ол прецизионды фотограметриялық мәліметтерді алады, сонымен қатар көрініске визуалды дешифирлеуді жүргізе алады.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии.–М.:СИНТЕГ.Интерфейс ПРЕСС, 1996. – 226 с.

2. Королев Ю.К. Общая геоақпарат. Часть 1.Теоретическая геоақпарат. – М.: СП ООО Дага +, 1998. - 118 с.

3. Тикунов В.С., Капралов Е.Г., Заварзин А.В. и др. Сборник задач и упражнений по геоинформатике - М.: Издательский центр « Академия», 2005.-560 с.1

СӨЖ арналған бақылау тапсырмалар (6 тақырыбы) [3]

1 ГАЖ бағдарламалық қамтамасыз ету қысқаша сипаттамасы.