Интерфейс пользователя и его роль в ГИТ.

РИС 4.1.1.

Назначение и содержание основных ГИТ.

Основные геоинформационные технологии (ГИТ).

В разделе рассматриваются две темы:

4.1 Назначение и содержание основных ГИТ.

4.2 Интерфейс пользователя и его роль в ГИТ.

Полный цикл создания геоинформационного продукту в ГИС векторного типа состоит из следующих основных ГИТ: разработка проекта, цифрование исходных материалов, векторизация растровых данных, редактирование, специальная обработка геоданных, подготовка конечного продукта.

Разработка ГИС-проекта или ГИС-проектирование - наиболее ответственная часть создания конечного продукта, т.к. определяет не только параметры и качество продукта, но и затраты ресурсов и времени на его выполнение. Технология ГИС-проектирования включает в себя следующие виды работ:

-разработку содержания и формы представления продукта, причём сюда входит и подготовка классификаторов предметной области проекта; если продуктом является цифровой план или цифровая карта, то дополнительно разрабатываются масштаб, проекция, компоновка, легенда и другие необходимые элементы.

-определение тематического перечня слоев ПБД и состава информации этих слоев.

-определение перечня и состава информации таблиц АБД.

-подготовку состава библиотек условных знаков, стилей линий, шрифтов и цветовых таблиц.

-подготовку параметров настроек для пакетной обработки и установок для интерактивной работы.

-определение состава исполнителей проекта (рабочих мест), их имен, функциональных обязанностей, приоритетов и прав.

-разработку системных таблиц для обеспечения связей БД с прикладными программами с помощью средств RIS.

- подготовку имен и каталогов (директорий) файлов, необходимых для выполнения проекта.

- подготовка пространства (пустых файлов) для размещения геоданных и служебной информации.

-распределение ресурсов системы по исполнителям.

Цифрование исходных материалов – технология, необходимая для преобразования информации бумажных планов, карт и снимков в цифровой вид с целью ее автоматической или автоматизированной обработки средствами ГИС. Для этого используются дигитайзеры и сканеры. Дигитайзеры применяются для полуавтоматического цифрования планов и карт: обвод их элементов и ввод характеристик элементов выполняется вручную, а определение и регистрация координат - автоматически. Цифрованием дигитайзером получают пространственные данные векторного вида. Сканеры применяют для автоматического цифрования как планов и карт, так и снимков. Полученные сканированием геоданные являются растровыми, поэтому прежде чем поступить на обработку в систему должны пройти технологию векторизации.

Векторизация необходима для преобразования растровой структуры геоданных в векторную структуру. Может выполняться полуавтоматически и автоматически в зависимости от качества изображения растра и программного обеспечения. Как правило, перед векторизацией изображение растра должно пройти процедуры корректировки: устранения ненужных элементов, фильтрации, подавления шумов, устранения разрывов, «поднятия» линейных элементов. Кроме того, перед векторизацией изображение должно быть зарегистрировано, или привязано, для чего используются характерные точки, (опорные точки), координаты которых известны или можно измерить - не менее трех опорных и одной контрольной. Значения координат вводятся и контролируются в диалоговом режиме. Векторизация выполняется на так называемом косметическом слое, расположенном над изображением растра. Результат векторизации - это набор предусмотренных проектом графически оформленных слоев, которые должны пройти технологию редактирования. Сущность процесса векторизации элементов, карт и снимков можно показать графически (рис.4.1.1.).

а – растр;

б – отображение растра;

в – отображение векторной структуры – слой.

Редактирование- технология контроля и исправления результатов других геоинформационных технологий. Основное значение данная технология имеет при формировании БД и особенно ПБД, а так же при подготовке конечного продукта. В составе многих ГИС- пакетов имеется специальный модуль или программный комплекс, называемый графическим редактором, который, как правило, поддерживается удобным графическим интерфейсом пользователя. Функциями графического редактора являются визуализация структур данных и обеспечение возможности их просмотра и исправления. Для этого в нем имеется набор стандартных инструментов: дуга, линия и стиль линии, многоугольник (область) и стиль области, геометрическая форма (узлы), символ и стиль символа, текст и стиль текста. Кроме того, в редакторе предусматривают специальные средства, к примеру, стыковки концов линий, удаления векторного «мусора» (обрывков линий, пятен), нормализации количества поворотных точек и форм линий, исправления брака и ошибок автоматической векторизации, удаления ложных контуров после двойного обвода границ, а так же мелких контуров.

Специальная обработка геоданных - одна из главных технологий в процессе создания конечного продукта. Цель этой технологии заключается в подготовке в среде ГИС взаимосвязанного набора структур геоданных, необходимых для формирования из них макета, предусмотренного в проекте информационного продукта. Поскольку данная технология всегда строго ориентирована на определенный конечный результат, она называется специальной. Виды и последовательность работ в ней зависят от состава и специфики создаваемых структур геоданных, а также способа их организации в структуре самого продукта. Так, например, для формирования «собранного» варианта ЦК с последующей печатью ее на бумаге необходимо:

- выполнить топологизацию слоев;

- трансформировать слои в проекцию и масштаб создаваемой карты;

- сформировать легенду карты;

- оформить слои в соответствующих условных обозначениях;

- собрать оформленные слои в единое изображение.

Подготовка продукта, которым, как правило, является документ или комплект документов,- технология, завершающая полный цикл его создания. Она выполняется с помощью программ и окна генерации отчетов. С их помощью можно, например, вывести на экран окна карты и легенды, нанести на них текстовую информацию и графическое оснащение, построить рамки и разместить все необходимые элементы или говоря иначе выполнить компоновку карты и в результате сформировать ее макет, который можно сохранить в цифровом виде или вывести на печатное устройство.

Как видно из содержания основных геоинформационных технологий, все они в преобладающем большинстве видов работ выполнются не в автоматическом, или пакетном режиме, а в диалоговом, или интерактивном режиме с помощью пользовательского интерфейса (ПИ). ПИ представляет собой разветвленную иерархическую систему простых и наглядных средств, обеспечивающих оперативное взаимодействие пользователя с ГИС с целью повышения производительности и качества работ. Основными элементами системы ПИ являются окна, меню, панели (инструментов), линейки (прокрутки), подсказки и средства управления. Окна позволяют, по мере необходимости, выводить на экран наборы меню, диалоги, подсказки и другие элементы с тем, чтобы выбрать нужное из них, дать команду системе выполнить соответствующие действие, а так же структуры данных (слои, растры, библиотеки символов, легенды, карты и.т.д.) для их редактирования и интерактивной обработки. Меню- это набор сведений о готовности системы предложить другое меню или другой элемент ПИ, либо выполнить выбранное пользователем действие. На вершине системы ПИ любой ГИС находится главное меню. Оно называется главным, потому что именно из него открывается доступ ко всем другим уровням и элементам ПИ. Панель инструментов представляет собой набор кнопок, связанных с наиболее употребляемыми командами. Запуск необходимой программы может осуществляться либо нажатием соответствующей кнопки, либо подведением курсора к соответствующей подсказке команд. В составе ПИ находится, как правило, несколько инструментальных панелей, к примеру, панель «Операции», в которой содержатся такие важные кнопки как «управление слоями», «легенды», «показать по другому» или панель «Пенал», в которой собран весь инструментарий для выполнения векторизации растра. Кроме кнопок к средствам управления относятся установки и настройки, переключатели и выключатели, наборы допустимых значений, списки, текстовые зоны и др.

Главными характеристиками ПИ являются: 1) обозримость, наглядность и понятность; 2)быстрая доступность до любой команды, служебной информации и структуры данных; 3) изменяемость, позволяющая проводить его модификацию и совершенствование.