Особливості АГК як об’єкта проектування.
Лекция 1.2. Особливості авіаційних геоінформаційних комплексів як об‘єкта проектування. Проблеми побудови АСУ на базі ГІС-технологій.
Контрольні запитання
1. Що називається матрицею, одиничною, прямокутною, квадратною матрицею?
2. Що таке транспонована матриця?
3. Які дії можна виконувати над матрицями та які їх властивості?
4. Що називається визначником другого, третього порядку?
5. Які властивості визначників?
План
1.2.1. Особливості АГК як об’єкта проектування.
1.2.2. Проблеми побудови автоматизованих систем управління на базі ГІС-технологій.
1.2.3. Огляд програмних продуктів, що застосовуються в АГК.
АГК – это целый класс программного обеспечения такого же уровня как системы управления базами данных или языки программирования. То есть это специальный класс программных продуктов. Вот список некоторых из них:
- ArcInfo - ArcView;
- MapInfo;
- ГИС ПАРК;
- GeoDraw - Geograph.
АГК работают с пространственно распределенной информацией, т.е. с информацией, которая имеет географическую привязку. Вы можете воспринимать эту информацию как аналог бумажных карт. Например, карта города может быть переведена в ГИС-систему и наоборот. Основу АГК составляет графическая информация. Только для того чтобы именоваться ГИС графика должна быть топологична для того, что бы потом эту графику можно было анализировать, задавать запросы. Плюс к этому к каждому графическому элементу должна быть привязана информация в формате обычной базы данных для сведений по любому объекту.
АГК предусматривают несколько вариантов работы – локальное использование; когда несколько пользователей разделяют один комплект файлов с геоинформацией; работа с большим количеством пользователей.
Локальная АГК. В случае локальной АГК, то есть автоматизированной геоинформационной программы, работающей на одном компьютере, файлы с геоинформацией располагаются на том же компьютере, что и программа. Приложение монопольно распоряжается информацией, и говорить тут с точки зрения проблем построения многопользовательских ГИС, в общем-то, не о чем. Этих проблем здесь нет.
Несколько пользователей разделяют один комплект файлов с геоинформацией (рис.1.2.1.). Немножко усложним предыдущий пример. Если программное обеспечение АГК написано правильно, вполне возможно будет организовать рабочие места в локальной сети таким образом, чтобы пользователи АГК могли разделять файлы, в которых хранится геоинформация. Это уже подразумевает наличие определенной дисциплины, закладываемой в программное обеспечение приложения – блокировки файловой информации, а, возможно, и логических объектов, с которыми пользователь производит действия. Большинство современных ГИС поддерживает такой режим работы. Архитектура таких систем называется архитектурой “файл-сервер”.
Однако, нетрудно догадаться, что энергичная совместная работа нескольких компьютеров в локальной сети над одним комплектом файлов с геоинформацией приведут к перегрузке локальной сети по траффику. Геоинформация не отличается особой лаконичностью – для отображения даже совсем простого района с небольшим количеством слоев и объектов требуется перемещение мегабайтов информации с разделяемого винчестера на компьютер даже в случае простейших действий пользователя.
Практика показывает, что говорить об одновременной интенсивной работе более пяти пользователей не приходится – получается очень медленно. Кроме того, имеется еще один аспект. Для хранения и отображения геоинформации обычно используется специализированный формат файлов. Применение отлаженной десятилетиями технологии реляционных баз данных представляется весьма проблематичным – картографические данные плохо укладываются в реляционную схему. Индексация данных в АГК обычно основано на иных принципах.
Если мы говорим о АГК с максимальным быстродействием, о реляционной БД придется забыть. Чаще всего с изобразительной информацией связаны и структурированные данные. К примеру, с областью, выделенной определенным цветом, связывается информация о названии района, численных характеристиках такого района и т.п. Для того, чтобы найти эту информацию на карте, ее удобнее хранить непосредственно среди картографических данных. А для того, чтобы можно было удобно оперировать совокупной информацией о таких районах, ее следовало бы положить в реляционные таблицы. Нет никаких принципиальных ограничений для того, чтобы одно и то же приложение одновременно оперировало реляционной и картографической информацией. Для того, чтобы сохранить целостность данных, в файл с картографической информацией каждому имеющему значение объекту приписывается уникальный идентификатор. Этот же уникальный идентификатор хранится в соответствующем поле реляционной таблицы.
АГК с большим количеством пользователей.Для того, чтобы строить АГК, рассчитанные на одновременную работу большого количества пользователей, необходимо использовать новые технологии. Можно обратиться к опыту построения многопользовательских информационных систем на основе SQL-серверов. Насколько подходит этот опыт для случая АГК – вопрос пока остается открытым.
Основная идея многопользовательской системы на основе SQL-сервера состоит в том, что надежность хранения и оперирования данными обеспечивается специальным серверным механизмом, а сетевой траффик минимизируется за счет того, что клиентскому приложению перемещается только результирующий набор данных. За счет того, что к файлам данных имеет доступ только одно, хотя и многопользовательское приложение (собственно SQL-сервер), возникают и дополнительные преимущества. Множество пользователей, обращающихся к реляционным данным, могут разделяться по правам доступа. В результате при обращении пользователей с различными правами с одним и тем же запросом к одной и той же базе данных, SQL-сервер в зависимости от прав пользователя может выдать в ответ разные наборы информации.