Геоинформационный сервис

Введение

История развития геоинформатики и геоинформационных систем насчитывает более 40 лет. Термин геоиформационные системы появился в 1970 годы. Сначала это была технология, позволяющая привязать базу данных к изображению. Эту технологию стали называть пространственные информационные системы. Она, в основном, применялась в системах автоматизированного проектирования, но потом была перенесена в науки о земле, и пространственные информационные системы получили префикс гео. Появились разновидности этих систем: географические информационные системы, геодезические системы, картографические информационные системы, кадастровые информационные системы, космические информационные системы, экологические информационные систем и т.д. Причем на западе такие системы начали применят в экономике для обложения домохозяйств налогами, а в России они применялись для военных целей: наведение на цели управляемых баллистических, а потом и крылатых ракет, навигация атомных подводных лодок, управление войсками и т.д. Далее пространственные информационные системы стали применятся в строительстве, в автоматизированном картографировании, проектировании нефтепроводов, картографировании полезных ископаемых и т.д.

Необходимо так же различать термины геоинформационные системы, геоинформационные технологии и геоинформатика. Геоинформационные системы описывают объект исследований как систему или набор состояний системы, геоинформационные технологии позволяют переводить эту систему из одного состояния в другое. Геоинформатика, как наука, содержит совокупность теорий, методов, методик для описания состояний систем и перехода системы из одного состояние в другое.

За 40 лет развития геоинформатика в России прошла те же стадии своего развития, что и на западе: пионерский период, период государственных инициатив, период коммерческого развития, пользовательский период. Во время пользовательского периода геоинформатики происходит удовлетворение потребностей клиентов в получении пространственной информации. Пользовательский период стал развивается по законам сервиса и дал становление новому направлению - геоинформационному сервису [19, 36].

Развитие Интернет и больших данных началось несколько позднее, чем появилась геоинформатика. Интернет, как таковой, направлен на удовлетворение потребностей клиентов через интернет-сервисы [35 - 37]. Интернет - сервисы, которые направлены на удовлетворение клиентов в получении пространственной информации стали называться геоинформационными сервисами.

Результаты исследования

Недостаточный объем статьи не позволяет описать все результаты, полученные авторами в процессе предоставления услуг в области геоинформационного сервиса, поэтому остановимся на некоторых из них.

Геоинформационный сервис как наука включает в себя совокупность систем и технологий [1, 30, 33]. Геоинформационный сервис как сложная система разбивается на подсистемы ввода, хранения, обработки и вывода. Ввод пространственно-распределенных данных осуществляется методами дистанционного зондирования Земли из Космоса [9, 10, 26] или посредством аэросъемки и беспилотными летательными аппаратами [25, 27, 28, 37], методом геодезической съемки [14 - 16], цифрованием существующих карт и планов [12 - 15], использованием готовых данных на порталах вычислительных сетей ЭВМ [4, 15]. Подсистема хранения пространственной информации содержит многочисленные пространственные базы данных с возможностью хранения пространственно-распределенной информации [8, 35]. Обработка информации включает в себя преобразование пространственно-распределенных данных с целью агрегирования, выявления пространственных взаимоотношений, пространственного анализа и синтеза данных [2, 3, 5, 7]. Вывод пространственных данных тесно коррелирует с методами машинной графики, но имеет свои особенности [20]. Так, например, в геоинформационном картографировании необходимо применять традиционные методы картографирования: координатную сетку, условные картографические знаки, методы генерализации и т.д.

Процесс взаимодействия различных подсистем геоинформационного сервиса и представляет собой бесчисленное множество технологий геоинформационного сервиса. Технологии могут иметь общую универсальную направленность, которая может применятся в различных задачах и предметную направленность, применяемую в специальных задачах, таких как создание кадастровых планов, геомаркетинг, мониторинг, управление пространственными процессами, трехмерное моделирование, создание реалистических моделей [31].

Технологии пространственного моделирования и размещения объектов в Интернет

Одним из значительных достижений в развитии геосервисов является переход от плоских представлений исследуемых объектов к объемным, то есть переход от двумерных (2D) к трехмерным (3D) моделям. Технологии 3D-моделирования активно используются архитекторами, строителями, дизайнерами, сотрудниками мультимедиа и т. д. [20].

Полученное изображение объекта в результате моделирования можно увидеть при разном освещении и под разными углами. Конечный объемный объект может быть представлен как объект из реального мира (дом, машина, дерево и т. д.). В основе построения модели могут быть различные материалы, будь то план здания или макет продукта, космические фотографии или планы городов, растровые и векторные изображения и т. д.

Известно, что для оптимального выбора программы для 3D-моделирования необходимо, прежде всего, четко определить цель и задачи построения 3D-модели. После достижения цели и определения основных задач построения модели можно приступить к выбору специализированного программного обеспечения.

На сегодняшний день на рынке представлены 3D-технологии, представленные огромным количеством различного программного обеспечения, единственное отличие которого, пожалуй, заключается только в цене, качестве визуализации моделируемого объекта и полноте набора интерфейсов.

Современному пользователю недостаточно создать модель; ее нужно представить так, чтобы ее было трудно отличить от оригинала. Это очень важно в архитектурном моделировании, дизайне, мультимедиа и т. д.

На сегодняшний день наиболее известными видами программного обеспечения для 3D-визуализации объектов являются: Autodesk 3dsMax, AutoCAD, Blender, Google SketchUp, 3DCrafter, Compass-3D, Ashampoo 3D CAD Professional, 3DZ 2Dto 3D, GraphiSoft ArchiCAD, Autodesk Architectural Desktop, Arc Плюс Прогресс, Cadsoft Envisioneer, Wings 3D, Ashampoo Home Designer Pro 2.0, NaroCAD. Такое разнообразие программного обеспечения позволяет проектировать как отдельные предметы, так и целые здания и сооружения, элементы для игр и мультимедиа. В среде архитектурного проектирования и моделирования наиболее популярными являются Autodesk 3dsMax, AutoCAD, Solidworks.

Эти виды программного обеспечения имеют очень широкий и сложный интерфейс, созданный для проектирования архитектурных конструкций и решения некоторых инженерных задач. Они чаще всего используются крупными компаниями, компаниями, работающими в области архитектуры и дизайна, поскольку их отличительной чертой является реалистичность модели. У дизайнера есть возможность нарисовать виртуальный образец со всеми мельчайшими инженерными компонентами. Еще одна не менее популярная программа для трехмерной визуализации объектов - Google SketchUp. Это программное обеспечение сделано для архитектуры и дизайна. Оно имеет довольно широкий интерфейс для создания модели, но его способность к визуализации значительно уступает, скажем, Autodesk 3dsMax или AutoCAD.