Крутиков В.A., ИOM СО РАН, Toмск ГИС- технологии и Интернет GIS- Technologies and Internet Krutikov V.A., IOM SB RAS, Tomsk e-mail: krutikov@iom.tomsknet.ru. - презентация

1 Крутиков В.A., ИOM СО РАН, Toмск ГИС- технологии и Интернет GIS- Technologies and Internet Krutikov V.A., IOM SB RAS, Tomsk

2 ГИС – это возможность нового взгляда на окружающий нас мир

3 Содержание ГИС и ГИС-технологии ГИС и ГИС-технологии Основы технологии ГИС по Интернет Основы технологии ГИС по Интернет Коммерческая реализация ГИС-серверов Коммерческая реализация ГИС-серверов Open Source решения Open Source решения ГИС-портал ATMOS ГИС-портал ATMOS

4 ГИС и ГИС-технологии - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов и событий реального мира. Географическая информационная система (ГИС) - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов и событий реального мира.

5 ГИС и ГИС-технологии объединяет традиционные операции работы с (запрос и статистический анализ) с преимуществами, которые предоставляет карта. ГИС объединяет традиционные операции работы с базами данных (запрос и статистический анализ) с преимуществами визуализации и пространственного анализа, которые предоставляет карта.

6 Information of GIS Raster layersRaster layers Vector layersVector layers – area objects – linear objects – dot objects Растровые слоиРастровые слои Векторные слоиВекторные слои – площадные – линейные – точечные объекты Информация ГИС

7 Export of the Information Filtering: Filtering: on geographical area on geographical area on layers on layers by the form the data: vectors, raster, attributive by the form the data: vectors, raster, attributive of the attributive data on period of the attributive data on period of the attributive data on fields of the attributive data on fields of the attributive data on values of the attributive data on values

8 Additional Information Description of objectDescription of object Publications on objectPublications on object References to other resources in a network on objectReferences to other resources in a network on object Описание объектаОписание объекта Публикации по объектуПубликации по объекту Ссылки на другие ресурсы в сети по объектуСсылки на другие ресурсы в сети по объекту Дополнительная информация

9 ГИС и ГИС-технологии перед другими информационными системами - на основе географической (пространственной) информации. Главная особенность ГИС перед другими информационными системами - возможность объединения разнородных данных на основе географической (пространственной) информации. Это обеспечивает уникальные возможности для применения ГИС в широком спектре задач, связанных си событий окружающего мира, для применения ГИС в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением ии причин, а также их возможных последствий, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, си текущих последствий предпринимаемых действий. с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий.

10 Содержание ГИС и ГИС-технологии ГИС и ГИС-технологии Основы технологии ГИС по Интернет Основы технологии ГИС по Интернет Коммерческая реализация ГИС-серверов Коммерческая реализация ГИС-серверов Open Source решения Open Source решения ГИС-портал ATMOS ГИС-портал ATMOS

11 ГИС по Интернет Существует устойчивое практическое широкомуСуществует устойчивое практическое стремление к широкому распространению пространственной информации. позволяет, расположенные в различных местах виртуального Интернет- пространства.Интернет позволяет объединять в единую информационную систему данные, расположенные в различных местах виртуального Интернет- пространства.

12 Новые возможности распределенной ГИС:, расположенных на различных серверах сети Интернет.Объединение данных, расположенных на различных серверах сети Интернет. – нет необходимости тиражировать данные и программное обеспечение для ГИС.Естественное и простое администрирование – нет необходимости тиражировать данные и программное обеспечение для ГИС. - стандартный Web-браузер, со встроенным картографическим компонентом.Унифицированный интерфейс пользователя - стандартный Web-браузер, со встроенным картографическим компонентом. Простота установки программного обеспечения клиента. Минимальная стоимость получения ГИС- информации для конечного пользователя.Минимальная стоимость получения ГИС- информации для конечного пользователя.

13 Способы хранения и передачи пространственных данных: данных в виде изображений.Хранение и передача данных в виде растровых изображений. данных в формате ГИС, а их в формате. Без дополнительного программного обеспечения реализуется ГИС-по-ИнтернетХранение данных в векторном формате ГИС, а передача их в растровом формате. Без дополнительного программного обеспечения реализуется ГИС-по-Интернет Создание интерактивной ГИС для Интернет на основе архитектуры Client/Server с полностью пространственных данных. Обеспечивает все достоинства векторных карт и приемлемое время доступа к пространственным данным. Осуществляется избирательный принцип защиты информации - ограничение доступа - на уровне отдельных картографических слоев.Создание интерактивной ГИС для Интернет на основе архитектуры Client/Server с полностью векторным способом хранения и передачи пространственных данных. Обеспечивает все достоинства векторных карт и приемлемое время доступа к пространственным данным. Осуществляется избирательный принцип защиты информации - ограничение доступа - на уровне отдельных картографических слоев.

14 Два подхода к интеграции ГИС и Интернет:, отвечающие за интеграцию с Интернет, предоставляют клиенту пространственную информацию в установленном формате полученной информацией и ее дальнейшей визуализацией. 1. Программные модули ГИС-приложения, отвечающие за интеграцию с Интернет, предоставляют клиенту пространственную информацию в установленном формате без интерпретации. Интерпретацией полученной информацией и ее дальнейшей визуализацией занимается клиентское приложение. Модуль интеграции универсальный, но необходимо специальное программное обеспечение для интерпретации полученных данных.

15 Два подхода к интеграции ГИС и Интернет: 2. Представление и интерпретация пространственных данных модулем интеграции ГИС и Интернет. Ограничивается универсальность модуля интеграции ГИС и Интернет из-за необходимости создания множества подобных модулей. Исключается необходимость создания специального клиентского программного обеспечения для работы ГИС через Интернет: - стандартные браузеры HTML и XML, - сервисы ГИС-приложения доступны широкому кругу пользователей Интернет.

16 Organization of System Database Browser Server-side preprocessor GIS User ClientServer

17 Содержание ГИС и ГИС-технологии ГИС и ГИС-технологии Основы технологии ГИС по Интернет Основы технологии ГИС по Интернет Коммерческая реализация ГИС-серверов Коммерческая реализация ГИС-серверов Open Source решения Open Source решения ГИС-портал ATMOS ГИС-портал ATMOS

18 ArcGIS + ArcIMS (Internet Map Server) ArcSDE (Spatial Database Engine) Environmental System Research Institute, Inc. "GIS helps us integrate various factors, incorporating many values into our decision making process." Jack Dangermond President, ESRI

19 Архитектура ArcIMS

20 Интеграция данных

21 Содержание ГИС и ГИС-технологии ГИС и ГИС-технологии Основы технологии ГИС по Интернет Основы технологии ГИС по Интернет Коммерческая реализация ГИС-серверов Коммерческая реализация ГИС-серверов Open Source решения Open Source решения ГИС-портал ATMOS ГИС-портал ATMOS

22 Grass GIS - Free Software GIS Geographic Resources Analysis Support System

23 Grass GIS - Free Software GIS Geographic Resources Analysis Support System Raster, Topological Vector, Image Processing, Graphics Production

24

25 MapServer MapServer is an OpenSource development environment for building spatially enabled Internet applications.

26 MapServer The MapServer was originally developed by the University of Minnesota (UMN) ForNet project in cooperation with NASA and the Minnesota Department of Natural Resources (MNDNR)

27 RC Server – публичный MapServer Расширение ESRI ArcView 3.1 для Windows

28 RCServer – публичный MapServer

29 Содержание ГИС и ГИС-технологии ГИС и ГИС-технологии Основы технологии ГИС по Интернет Основы технологии ГИС по Интернет Коммерческая реализация ГИС-серверов Коммерческая реализация ГИС-серверов Open Source решения Open Source решения ГИС-портал ATMOS ГИС-портал ATMOS

30 GrassGIS + MapServer Database Browser CGI + Grass GIS Library MapServer User Client Server: Linux + Apache

31 Generalized Structure of GeoInformation Modelling System Complex of programs of modelling Database GIMS System of digital maps General software Display & Processing spatially – dependent data Special software Analysis of the data Forecast Rating of influence

32 Структурные проекты Информационно-вычислительная интегрированная система «Оптика атмосферы» доступная в сети Интернет ( , РФФИ)Информационно-вычислительная интегрированная система «Оптика атмосферы» доступная в сети Интернет ( , РФФИ) Integrated System for Intelligent Regional Environmental Monitoring & Management ( , INCO-Copernicus 2) ATMOS: Scientific WWW Portal for the Atmospheric Environment ( , INTAS) Исследование динамики природных и социоэкономических процессов в интересах образования для устойчивого развития ( , ФЦП «Интеграция»)Исследование динамики природных и социоэкономических процессов в интересах образования для устойчивого развития ( , ФЦП «Интеграция»)

33 Стандартизация структур данных, хранение и организация доступа к даннымСтандартизация структур данных, хранение и организация доступа к данным Организация типовых расчетов в физике и химии атмосферы, оценка качества воздухаОрганизация типовых расчетов в физике и химии атмосферы, оценка качества воздуха Интеграция математических моделей различных предметных областейИнтеграция математических моделей различных предметных областей Предоставление образовательной и справочной информации по атмосферным наукамПредоставление образовательной и справочной информации по атмосферным наукам Обеспечение всеобщего доступа к информации через Интернет Цели проекта ATMOS

34 Институт оптики атмосферы СО РАН Институт оптики атмосферы СО РАН Институт оптического мониторинга СО РАН Институт оптического мониторинга СО РАН Институт химии нефти СО РАН Институт химии нефти СО РАН Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН Институт вычислительной математики РАН Институт вычислительной математики РАН Институт солнечно-земной физики СО РАН Институт солнечно-земной физики СО РАН British Atmospheric Data Centre, UK Environment System and Software, Austria Основные участники проекта

35 Информационные ресурсы в проекте ATMOS Базы данных почасового мониторинга параметров атмосферыБазы данных почасового мониторинга параметров атмосферы Базы данных экспедиционных измерений характеристик атмосферыБазы данных экспедиционных измерений характеристик атмосферы Базы данных фундаментальных величин, описывающих компоненты атмосферыБазы данных фундаментальных величин, описывающих компоненты атмосферы Космоснимки и данные со спутников NOAAКосмоснимки и данные со спутников NOAA Математические модели физических и химических атмосферных процессовМатематические модели физических и химических атмосферных процессов

36 Атмосферная химияАтмосферная химия ( Атмосферная спектроскопияАтмосферная спектроскопия ( Атмосферный аэрозольАтмосферный аэрозоль ( Атмосферная радиацияАтмосферная радиация Динамика атмосферыДинамика атмосферы (модель ИВМ РАН) Солнечно-земные связиСолнечно-земные связи Базовые ИВС

37 Одномерная модель атмосфера - растительность – снег - почва.Одномерная модель атмосфера - растительность – снег - почва. 3D - климатическая модель3D - климатическая модель (ИВМ РАН) Модели химического превращения веществМодели химического превращения веществ Модель длинно- и коротко- волновой радиацииМодель длинно- и коротко- волновой радиации Расчет формы крыла спектральной линииРасчет формы крыла спектральной линии Расчеты прохождения радиационных потоков в разорванной облачностиРасчеты прохождения радиационных потоков в разорванной облачности Проявление солнечной и геомагнитной активности в атмосфереПроявление солнечной и геомагнитной активности в атмосфере Модели поглощения и рассеяния света на аэрозоляхМодели поглощения и рассеяния света на аэрозолях Модели и вычисления

38 ГИС Портал Система отображения и обработки пространственно-зависимых данных и атрибутивной информации GIS Portal System for display and processing of spatially - dependent data and attributive information

39 Functions of System Отображение геоинформацииОтображение геоинформации Отображение атрибутивной информации по выбранному объекту (группе объектов)Отображение атрибутивной информации по выбранному объекту (группе объектов) Экспорт данных по выбранному объекту (группе объектов)Экспорт данных по выбранному объекту (группе объектов) Функции системы Display of the geoinformationDisplay of the geoinformation Display of the attributive information on the chosen object (group of objects)Display of the attributive information on the chosen object (group of objects) Export of the data on the chosen object (group of objects)Export of the data on the chosen object (group of objects)

40 Information in System Information of GISInformation of GIS Data of MeasurementsData of Measurements Additional InformationAdditional Information Meteorological station GIS Database

41 Network of Meteorological Stations More than 8000 meteorological stations worldwideMore than 8000 meteorological stations worldwide 39 meteorological stations of a basic network in Siberia39 meteorological stations of a basic network in Siberia 59 meteorological stations in a zone of Big Vasugan Bog59 meteorological stations in a zone of Big Vasugan Bog Measured parameters: –Temperature –Temperature (average, maximal, minimal) –Point of loss of dew –Atmospheric pressure –Atmospheric pressure (on a sea level, on station) –Visibility –Visibility (km) –Speed of a wind –Speed of a wind (average, maximal, maximal impulse) –Level of deposits –Depth of snow cover –Natural phenomena –Natural phenomena (fog, rain, snow, hailstones, thunder-storm, tornado)

42 Formal Information Description of Territory Metadata Base Name of territory Vector RasterRaster Database Vector Images Raster Images Database Sources of pollution NOAATERAМСУ-ЭМСУ-СК Air photo Thematic Maps Key Sites

43 General Software GRASS 5.1 … … MapServer v4.0 … MapServer v4.0 DBMS MyBase Web Server Apachi ArcExplorer … … ArcView GIS … ArcView GIS MultiSpec … … ERDAS Imagine Общее программное обеспечение C Computer G Graphic I Interface +

44 Special Soft Grapher & Surfer MatLabStatistica Easy Trace Spatial Analyst Geographic Transformer …… Специальное программное обеспечение

45 Special Soft Problems: Problems: Processing of typical inquiries Processing of typical inquiries Construction 2D - 3D - images Construction 2D - 3D - images Calculate of functionals and characteristics Calculate of functionals and characteristics Modelling of a climate and transportations Modelling of a climate and transportations Специальное программное обеспечение Задачи: Задачи: Обработка типовых запросов Обработка типовых запросов Построение 2D - 3D - образов Построение 2D - 3D - образов Расчет характеристик и функционалов Расчет характеристик и функционалов Моделирование климата и процессов переноса Моделирование климата и процессов переноса

46 … and more … Formats Formats Instructions Instructions Design Design Mode of Access Mode of Access The Rules of Job The Rules of Job Updating of the Information Updating of the Information Maintenance of Serviceability Maintenance of Serviceability Форматы Форматы Инструкции Инструкции Дизайн Дизайн Режим доступа Режим доступа Регламент работы Регламент работы Обновление информации Обновление информации Обеспечение работоспособности Обеспечение работоспособности … и еще …

47 ГИС & Интернет создают реальную общность в виртуальном пространстве, в профессиональной среде, общность между людьми, народами, государствами… Мы открыты для сотрудничества !

48 Спасибо за внимание ! Thanks for attention !