Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ИС в управлении городским хозяйством.
2013-2014уг.
ПОВТОРИТЬ
Экономические ИС – работают на предприятии. Это совокупность организационных (архитектура ИС), технических (аппаратная платформа), программных и информационных средств (данные их организация и алгоритм их обработки), объединенных в единую систему с целью сбора, хранения, обработки и выдачи информации.
Назначение ИС – поддержка и принятие, выработка правильного воздействия. ЭИС предназначены для решения задач обработки данных, автоматизации конторских работ, выполнения поиска информации и отдельных задач, основанных на методах искусственного интеллекта.
Автоматизированная ИС – совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, программных, технологических средств и специалистов, предназначенную для обработки информации и принятия управленческих решений.
Классификация ИС
MRP- планирование потребностей в материалах. Сейчас не используется, устарела. Рождение - середина 60-х гг.
Концепция MRP- планирование потребностей производства в материальных ресурсах, которая для определения потребностей использует информацию о структуре и технологии производства конечного продукта (календарный план, наличие комплектующих, складские запасы заключение договоров, поставки материалов)
Суть: на каждом рабочем месте установлен рабочий терминал, люди вводили информацию о текущем состоянии дел, арифметическими вычислениями данная система вычисляла чего не хватает и что надо заказать и предоставляла отчет; контроль материалов; никаких решений – чистая математика
MRP 2 – планирование производственных ресурсов.
Концепция – управление производственным предприятием, основанное на взаимосвязанном планировании производственных мощностей, потребностей в материалах, финансах и кадрах.
Система уже аналитическая, т.е. если производственные мощности увеличивались, то система выдавала запрос о том, что нужны люди для работы и др.
Использовалась в электронных торгах.
Оценка результатов, т.е. прогнозирование.
ERP – интегрированная система управления
Концепция – согласованное решение задач учета, контроля, планирования, управления производственными и финансовыми ресурсами предприятия.
Представляет из себя набор приложений, интегрированных в единую систему.
CSRP – интегрированная электронная информационная система управления
Концепция – управление ресурсами предприятия, ориентированное на нужды потребителей, учитывающее не только основные производственные и материальные ресурсы, но и все ресурсы и процессы, которые ранее воспринимались как вспомогательные, т.е. ресурсы всего жизненного цикла товара (система полного цикла).
Назначение – создание продуктов с повышенной ценностью для покупателей, т.е. продукты, которые полностью удовлетворяют требованиям покупателей.
Свойства информации и информационного ресурса, который формирует информация:
Информационные ресурсы можно сформировать по показателям:
Документы, которые строятся на базе показателей
Технология – совокупность приемов и методов.
Новая технология – совокупность приемов и методов, решающих задачи с помощью вычислительной техники.
Автоматизированная ИТ – системно-организованная для решения задач управления совокупность методов и средств реализации операций сбора, регистрации, передачи, накопления, поиска, обработки и защиты информации на базе применения развитого ПО, используемых средств вычислительной техники и связи, а также способов предложения информации клиенту.
Автоматизированное рабочее место – средство децентрализации процесса управления, которое влечет за собой распределенную обработку информации.
Автоматизированное рабочее место – совокупность информационно-программно-технических ресурсов, обеспечивающую конечному пользователю обработку данных и автоматизацию управленческих функций в конкретной предметной области.
АРМ предполагает накопление и хранение информации, а обработку информации производит оператор.
АРМ, созданное на базе ПК, обеспечивает:
сравнительная простота организации и обслуживания
Важнейшая функция любой системы управления – это получение информации, выполнение процедур по ее обработке с помощью заданных алгоритмов и программ, формирование на основе полученных сведений управленческих решений, определяющих дальнейшее поведение системы.
АИС – это информационная система, которая использует ЭВМ на этапах ввода информации, ее подготовки и выдачи, то есть является неким развитием ИС, которые занимаются поиском, используя прикладные программные средства.
Значит АИС – это человеко-машинная система с автоматизированной технологией получения результативной информации, необходимой для информационного обслуживания специалистов и оптимизации процесса управления в различных сферах человеческой деятельности.
Автоматизированная информационная технология (АИТ) - это системно организованная для решения задач управления совокупность методов и средств реализации операций сбора, регистрации, передачи, накопления, поиска, обработки и защиты информации на базе применения развитого программного обеспечения, используемых средств вичислительной техники и связи, а также способов, с помощью которых информация предлагается клиентам. Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных операций по преобразованию информации: сбор данных, их регистрация, передача, хранение, обработка, использование.
Основные требования, предъявляемые к АИС и АИТ.
Возможность обработки больших объемов информации
Проектирование АИС и ИТ.
Проектирование – трудоемкий и длительный по времени процесс, связанный с конструкторской деятельностью и написанием программного кода.
Проектирование имеет целью обеспечить эффективное функционирование АИС и взаимодействие АИТ-ий со специалистами, использующими в сфере деятельности конкретного объекта ЭВМ разветвленные средства коммуникации для выполнения своих профессиональных задач и принятия управленческого решения.
Принципы при проектировании:
Принцип автоматизации проектирования – адаптация к предметной области или разумная доработка (используются схожие системы)
Этапы и стадии проектирования.
Работы и методы их выполнения на предпроектной стадии.
Жизненный цикл – от момента создания концепции до вывода ее из эксплуатации.
Главная особенность разработки АИС и АИТ состоит в концентрации предельной сложности на стадии предпроектного обследования и проектирования при относительно невысокой сложности и трудоемкости процедур на последующих этапах.
Особенности проектирования.
Наличие экспертной поддержки – учет неполноты информации, возможность получения прогнозных решений
Диагра́мма Га́нта — это популярный тип столбчатых диаграмм, который используется для иллюстрации плана, графика работ по какому-либо проекту. Является одним из методов планирования проектов. Используется в приложениях по управлению проектами. «Веха» — метка значимого момента в ходе выполнения работ, общая граница двух или более задач. Вехи позволяют наглядно отобразить необходимость синхронизации, последовательности в выполнении различных работ. Вехи, как и другие границы на диаграмме, не являются календарными датами. Сдвиг вехи приводит к сдвигу всего проекта. Поэтому диаграмма Ганта не является, строго говоря, графиком работ. И это один из основных её недостатков. Кроме того, диаграмма Ганта не отображает значимости или ресурсоемкости работ, не отображает сущности работ (области действия). Для крупных проектов диаграмма Ганта становится чрезмерно тяжеловесной и теряет всякую наглядность.
Диаграмма Ганта – столбчатая диаграмма, исп-ся для иллюстрации плана-графика работ проекта.
«Окончание-начало» – конец
«Начало – начало» – начало предшествующей работы связано с началом последующей работы.
«Окончание-окончание» – конец предшествующей работы связан с концом последующей работы.
«Начало-окончание» – начало предшествующей работы
Опережение исп для установки времени, на которое последов работа опережает предыдущую работу.
Задержка исп для установки времени, на которое послед работа отстает от предыдущей работы.
Для чего нужно:
Для группировки, которая осуществляется на основе систем классификации и кодирования, позволяющих представить экономическую информацию в форме, удобно для ввода и обработки данных с помощью ЭВМ. Количественно-суммовые основания показателей имеют цифровое выражение, а признаки – буквенно-цифровое.
Все классификаторы собраны в единую систему классификации и кодирования (ЕСКК). Виды классификаторов:
Общегосударственные классификаторы.
Составление классификаторов происходит в 2 этапа:
Классификация заключается в распределении элементов множества на подмножества на основании признаков и зависимостей внутри признаков.
После составления классификации выполняется этап кодирования – присвоение условного обозначения различным позициям номенклатуры.
Каждой позиции номенклатуры определяется код. Код – условное обозначение объекта знаком или группой знаков по определенным правилам, установленных системой кодирования. Для облегчения машинной обработки применяют цифровые обозначения.
Классификатор – это систематизированный свод однородных наименований и их кодовых обозначений. Применение:
Системы кодирования:
Этапы технологии применения кодов при компьютерной обработке:
Применение кодов для составления сводных таблиц (отчетность)
Штриховое кодирование.
Представление одного цифрового знака
Один из типов автоматической идентификации, использующий метод оптического считывания информации.
Информация кодируется в двоичной системе. Штрих - 0, пробел -1.
Структура штрих кода EAN 13
UPC-12 – разработан и применяется в Америке (всей)
EAN-128 – последний код.
Трёхмерное кодирование
91 – symbol technology предложила код PDF417. Используется в криминалистике для описания личности.
Характеристики:
Последняя цифра – контрольная. Если не совпадает - подделка
Используются на кассах
Реализация ЭДО должна иметь общую оболочку.
Документ – информация, закрепленная на любом носителе любим способом.
ФЗ № 85 Об участии в международном информационном обмене. Документированная информация - зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать.
Социальная сущность документа – изучение любого документа невозможно вне той социальной среду, в которой документ появился и функционировал. Под функцией документа понимается внутренне присущее ему целевое назначение и социально выработанный способ потребления. Функции документа делятся на общие и специальные, а также явные и скрытые.
Основные функции документа:
Некоторые функции, присущие ему изначально независимо от желания автора:
Все функции документа можно разделить на категории:
Обобщённая модель документа
D=f(c(g), k(p), a(q), f(t), y(h), n(w), m(z))
Метки секретности – предназначение, степень секретности и тайны
Унифицированные системы документации, используемые в АСУ
Входная документация содержит первичную информацию
Выходная документация включает сводно-группировочные данные (обработанные)
Вся документируемая информация обеспечивает приведение множества экономических показателей в определённую систему с целью установления терминологического единства, однозначности описания, взаимосвязей между показателями.
1970 – унификация документации в СССР в государственном масштабе
Был разработан стандарт «Унифицированные системы документации, используемые в АСУ»
ОКУД – общегосударственный классификатор управленческой документации
Требования к документам:
Структура:
Сейчас осталась только шапка
Технология применения ЭДО
ЭДО позволяет вести иерархическую структуру документации
Обеспечивает разделение полномочий (идентификация – аутентификация – авторизация)
Возможно установление временных ограничений при работе с документом (срок исполнения)
Возможность формирования архива документов (предопределяет формирование ИР предприятия)
Системы, способные реализовывать ЭДО:
Всё основывается на электронной почте – налаженные каналы связи
Жизненный цикл документа в СЭД
Жизненный цикл документа – промежуток времени от момента формирования документа до момента передачи его в архив или уничтожения документа.
Определение из учебника по делопроизводству:
Документооборот – движения документов в организации с момента …
Этапы технологической цепочки:
Типы документов:
Все сотрудники от начальства до исполнителей работают с входящими документами
Внутренние документы – местные (локальные) акты органов управления – ОРД
Исходящий документ – статус «исходящий» присваивается входящему документу, содержащему отчёт об исполнении
Исходящие документы для организации – документы, созданные для рассылки
5 этапов жизненного цикла:
Создаваемый в СЭД приобретает индивидуальную карточку учёта, которая не может быть удалена или изменена до сохранения документа в БД
Документ направляется пользователям системы, которые начинают производить над ним какие-либо операции
Закрепление за документом определённого перечня задач для выполнения
Избранные пользователи наделяются возможностью отслеживать перемещение документа и доступом к информации о состоянии документа – контроль исполнения документа
Считается, в ЭДО документы вообще не уничтожаются.
Отработавшие все необходимые этапы документы помещаются в архив для централизованного хранения.
Архив имеет иерархическую структуру.
Документ переименовывается в соответствии с содержанием
По истечении определённого срока времени не очень важные документы уничтожаются физически
Практически любая современная СЭД поддерживает перечисленные функции. Документы, имеющие культурную и историческую ценность, изымаются из организации и передаются в фонды.
Экспертная система – это совокупность методов и средств организации, накопления и применения знаний для решения сложных задач в некоторой предметной области.
Базы данных является основой экспертных систем.
Создание и использование экспертных систем явл-ся одним из концептуальных этапов использования ИТ.
База знаний – та же БД только содержит конкретные готовые решения ситуаций; практика прецедентов.
Подход в экспертных систем - в основе лежит интеллектуальное решение в некоторой предметной области по принципу воспроизведения знаний опытных специалистов.
Суть – эксперт обязан оптимизировать решение, отсекая тупиковые ветки.
Эффективность работы экспертной системы достигается за счет перебора возможных альтернатив решения, при этом идет решение многокритериальной задачи.
Происходит эвристическое принятие решения, основанное на возможном поведении системы в результате изменения каких-либо параметров системы.
Задача – выработка логики решений. любая экспертная система должна обладать св-вами адаптивности текущей ситуации и аргументированности (почему именно такое управляющее решении).
Преимущества экспертных систем, по сравнению с использованием опыта специалистов:
Недостатки:
Отличие экспертных систем от обычных компьютерных – ЭС манипулируют знания, а другие комп – данными. Как правило, ЭС выдают оптимальный результат решения, но способны ошибаться. Традиционные комп. системы не обладают способностью к обучению.
Экспертная система – это совокупность методов и средств организации, накопления и применения знаний для решения сложных задач в некоторой проблемной (предметной) области.
Область применения – где угодно (военное дело, метеорология, космическая техника), где речь идет об опасности для человеческой жизни.
Наиболее уязвимы ЭС в распознавании границ своих возможностей и демонстрируют ненадежное функционирование вблизи границ их применимости.
ГИС- это прежде всего набор инструментов, который по-разному применяется специалистами для решения поставленных задач.
Геоинформ системы – это набор программных инструментов , используемых для ввода хранения манипулирования анализа и отображения географической информации.
…образом мышления или способом принятия
в случае когда вся информация соотносится с пространством и хранится централизованно.
Любая геоинф. система состоит из 3 компонентов, каждая из кот-ых явл-ся гарантом успеха:
Геоинформ система – это совокупность технических программных и информационных средств , обеспечивающих ввод хранение обработку математического картографического моделирования и образное представление пространственных и соотнесенных с ними атрибутивных данных для решения проблемы территориального планирования и управления.
Возможности геоинформ. систем и задачи, которые решаются с их помощью
Картографическое представление информации
Традиционное применение ГИС:
1) земельный кадастр, кадастр природных ресурсов, экология, работа с недвижимостью, оперативное управление ресурсами и принятие решений
2) Геоинформационные технологии - оперативная работа с пространством, использование современных электронных средств глобальной системы позиционирования GPS
3) …
Дисциплины: география, картография, математика, статистика, информатика
История развития ГИС:
1 период – пионерный – 1950-х гг. – первые исследования по созданию ГИС
с 50-х по 80-х разработкой занимались НИИ, государство большого участи в разработке не принимало
период государственных инициатив с 70-е по нач. 80-е гг. – гос-во финансирует, поддержка данного направления, создание географических спутников.
Коммерческое использование – 3 период
4 период нач. 80-х гг. по наст. время – пользовательский период
Области применения ГИС
1. местная администрация – муниципальное хозяйство – ГИС исп-ся в управлении землепользованием
2. коммунальное хозяйство – ГИС исп-ся для создания БД об основных средствах, кот-ые явл-ся частью городского хозяйства (трубы, дороги),
Уровни организации данных в ГИС
Структура данных – один из самых сложных вопросов.
Три аспекта представления данных:
2 класса данных:
1. координаты – для указания точки на поверхности Земли
2. атрибуты – параметры временной и тематической направленности
признаки индивидуальных объектов
Типы координатных данных - точка (0 длины, 0 ширины, 0 размерности), под точными объектами могут понимать обозначение города на крупномасштабных картах; линия (незамкнутая) ненулевая длина, 0 ширина, размерность 1 (дороги, ручьи, лини передач, дороги); замкнутые линии или контур – линии уровня; полигон или ариал, район – площадные объекты или группы примыкающие друг к другу в виде замкнутых участков, ненулевая ширина, размерность 2 (административные районы).
Совокупность атрибутов, кот-ые присущи объекту, определяют класс атрибутивных моделей ГИС.
Атрибутивные данные описыв. в виде тематических …– таблиц
Атрибуты соотв-ие тематическому классу также могут быть представлены в виде таблицы
Временная хар-ка может выражаться 3-мя способами:
Взаимосвязь координатного и атрибутивного описания – представление связей, в большинстве случаев атрибутивное описание объектов составляет 1-2 стандартных атрибута (самых главных), ГИС хранят таблицы атрибутов и связанные с ними пространственные объекты. Для хранения ссылок используются иерархические или сетевые БД (распределенные), если используются классификаторы объектов, хранение атрибутивной информации не производится.
Основой визуального представления данных с помощью ГИС служит графическая среда. Основой графической среды и визуализации данных в ГИС составляют векторные и растровые модели.
Модели представления данных в ГИС
Идентификатор - ID – уникальный номер – либо формальный номер, либо номер присваивается пользователем (номера не должны повторяться).
Идентификационный номер служит пользователю связями для позиционирования части пространственных данных.
ГИС на основе векторной модели представления данных
Цифровое представление точечных, линейных, полигональных пространственных данных (объектов) осуществляется в виде набора координат.
В основе векторной модели лежит понятие вектора.
Векторные модели созд-ся путем соединения точек линиями, полилиниями и окружностями.
Линия – граница, сегмент, цепь или дуга.
Точка – выродившаяся линия нулевой длины.
Линия – отрезки конечной длины.
Площадь – последовательно связанные между собой сегменты.
Узел – представляет собой топологический переход или конечную точку, которая может опред. его положение.
Цепочка – это направленная последовательность непересекающихся линейных сегментов или дуг узлами на своих концах.
Область – ограниченный непрерывный объект.
Внутренняя область – область, кот-ая не имеет собственную границу.
Полигон (ареал)– двумерный объект, у кот-ого внутренняя область образованна замкнутой последовательностью дуг.
Использование полигонов для обозначения областей с каким-либо одинаковым свойством (одинаковые высоты) – профиль горы, глубина моря.
Положительные свойства векторной модели:
Два основных вида векторных моделей представления данных:
1) векторно-топологическая модель данных – сущ. для определенных дополн. ограничений, а именно, в один лист одного тематического слоя можно поместить объекты одного геометрического типа
2) векторно-нетопологические модели данных – в каждый слой помещаются объекты только одного геометрического типа
Растровые модели
деление на объекты осуществляется следующим способом – весь объект отображается в пространственные ячейки, образующие регулярную сеть, при этом каждой ячейке растровой модели соотв. одинаковый по размерам, но разный по характеристикам участок поверхности объекта. В ячейке модели сод-ся только одно значение, усредняющее хар-ку участка поверхности объекта.
Пиксель (растр) – такая ячейка
Положит-ые хар-ки растровых моделей:
- картографические проекции просты и точны, т.е. любой объект описыв. с точностью до одной ячейки растра
- непосредственное соединение в одну картину снимков дистанционного зондирования – аэрофотосъемка
- программное обеспечение обработки растровых изображений более просто в употреблении, чем векторная
Разрешение – минимальная размерность по одной из координатных осей (сколько пикселей)
Площадная зона – набор соседствующих местоположений с одинаковым свойствами
Класс или район – зона (самобытные), которые имеют одинаковые параметры. Главный критерий – местоположение, а не значение параметров.
Местоположение – наименьшая единица картографического пространства.
Нерегулярная сеть точек
- произвольно расположенные точечные объекты в качестве атрибутов, имеющие значение поля в данной точке
Регулярная модель – боле удобный случай, когда поля задаются регулярно расположением в пространстве точками достаточной густоты.
TEAM - нерегулярная триангуляционная сеть – специально предназначена для представления поверхности значений полей (рельефа), исп-ет точки, которые могут размещаться как регулярно, так и нерегулярно. Для получениям модели поверхности необходимо соединить пары точек ребрами опред-ым способом – который наз-ся триангуляцией.
Топологические модели – представляют карту и элементы карты в виде графов. Зад-ся совокупностью след-их хар-к:
Векторная модель дает информацию о том, где расположен тот или иной объект, а растровая, что расположено в той или иной точке территории.
Цифровая карта может быть организованна как множество слоев, покрытий или карт подложек
Дома - кварталы – зеленые насаждения – гидрография – теплотрассы – автомобильные дороги – железные дороги – растровая подложка – карта – организация цифровой карты в виде множества слоев (слоевая модель представления данных)
Слои могут быть как векторные, так и растровые.
Слои в ГИС явл-ся типом картографических моделей, они ориентированы в пространстве и имеют ряд признаков
Совокупность слоев образует интегрированную основу для графической части ГИС.
Многослойные карты позволяют упростить отображение большого количества данных, их анализ и необходимый механизм визуализации.
Объектно-ориентированная модель – исп-ся иерархическая сетка – акцент делается на положение объекта в какой-либо сложной иерархической системе классификаций и на взаимосвязи между объектами. Не исп-ся в ГИС по причине трудности их организации.
Уровни организации данных в ГИС
Обработка данных в ГИС (картинка)
ГИС присущи все свойства ИС
Сбор информации различного рода.
4 подхода организации связи между географической и атрибутивной информацией:
Основа составления карт – полевые исследования и съемки местности
Считается, что в топографических картах нет белых пятен, они могут быть переведены на машинно-читаемый носитель.
География карты служит для получения информации об указанных объектах местности, координатные привязки этих объектов.
Основные виды карт:
Карты природы:
карты народонаселения:
карты экономики:
карты промышленности с подразделениями на добывающую и обрабатывающую, карты сельского хозяйства, лесного, карты транспорта, карты средств связи, карты строительства, карты торговли и финансов
карты науки подготовки кадров и обслуживания населения:
исп-ся все вышеперечисленные карты, административные, политические, исторические карты, комплексные атласы и серийные карты
Пример использования векторной модели для описания геобъектов (рис.) 06.11.2013
Принципы организации информации в ГИС
Точка описывается парами координат (x, y)
Площадные части – районы, представляются в виде замкнутого набора координат, минимально необходимых
Векторная модель пригодна для описания объектов и менее всего подходит для описания непрерывно-изменяющихся параметров.
Объекты, с которыми работает ГИС наз. геометрическими примитивами.
Взаимосвязь атрибутивной информации и геометрического примитива осуществляется с помощью уникальных идентификаторов, которые представлены в ГИС в явной и неявной форме.
Пример классификатора: карточный слой (геом-ие примитивы с одинаковыми св-ами). При этом каждый слой может сод. свои геом-ие примитивы.
Ввод информации в ГИС с векторной моделью данных
Ввод данных – это процедура, связанная с кодированием данных в машиночитаемой форме и записи их в БД в ГИС.
Основные этапы:
предварительная обработка – 2,3
В процессе обработки получаются данные, которые наз-ся метаданными, которые сод. дату получения, точность позиционирования, точность классификации, степень полноты, метод, который был использован для их получения.
4 метода:
Ввод данных в ГИС в растровую модель
Растровое изображение – набор пикселей.
Оптимален для работы с непревными свойствами объекта, широко исп-ся в аэро- и космической съемке, минимальное разрешение 200-600 различимых линий на дюйм.
Ошибки оцифрованных карт
При наслаивании карт
Виды ошибок:
Анализ информации в ГИС
Любой анализ сводится к получению ответов на вопросы: где расположен объект, каково расположение объекта А к В, какое кол-во объектов А наход-ся на расст. до Д, какое значение имеет функция в опред-ой точке, кА кой результат получится при пересечении объектов А и В.
Методы анализа:
Основные функции которые принадл. ГИС по анализу пространственно атрибутивной информации
1. возможности непространственного (атрибутивного) анализа – запрос по атрибутам, поиск цифровых карт и их визуализация, классифицирование непространственных данных, картографические измерения, статические функции
2. возможности пространственного анализа – оверлейные операции, анализ близости, сетевой анализ, поиск объектов, анализ видимости невидимости, прогнозирование, картометрические функции, интерполяция, зонирование, создание контуров, декомпозиция и объединение объектов, буферизация, переклассификация.
Буферизация
Буферный зона – это полигональный слой, образованный путем расчета и построения эквидистанционных линий, относительно множества точечных линейных полигональных пространственных объектов.
Операция буферизации применятся для цели выделения зон: отчуждения (вдоль железной дороги).
Буферные зоны могут быть техногенные, эпидемиологические.
Сама зона, созданная вокруг объекта наз-ся буфером.
Буферная зона может быть создана в виде таблицы, либо в виде выражения, т.е. зона, которые вычисляются.
Современные ГИС рассчитывают ширину буфера двумя методами:
1) сферические вычисления – измерение расстояния на сферической поверхности Земли, расстояние от границы исходного объекта до конца буферной зоны различное
2) декартовое вычисление – на плоскости
Оверлейные операции
- это наложение друг на друга двух или более слоев, результатом которой явл-ся графическая композиция.
К оверлейным операциям относится:
определение точек касания объектов, уничтожение границ одноименных классов
Операция наложения двух полигональных слоев (рис.)
Операции логического оверлея:
Переклассификация – это аналитическая операция, направленная на преобразование слоя карты по заданному условию.
Картометрические функции – операции, позволяющие измерять расстояния, площади, периметры объемы поверхности. В большинстве случаев эта операция внутренняя, т.е. принадл. ГИС.
Процесс вычисления картометрических и морфометрических функций состоит в определении координат, направлений, дистанций, периметров, а также параметров дистанционной съемки полученных по стереопаре.
Районирование
- процесс районирования состоит в объединении объектов на карте в большие регионы или территории для обобщения данных по этим районам и территориям – тематические карты (одно название территории).
Число объектов не должно превышать более 300.
Сетевой анализ – направлен на решение задач по определению ближайшего наиболее выгодного маршрута, а также установление нагрузки на сеть.
Для решения сложных задач и моделирования пространственных территорий используется метод регулярной ячейки.
Суть метода – территория разбивается на регулярные ячейки строго установленного размера , для кот-ых и производятся статические вычисления и реализуется набор необходимых пространственных операций.
Анализ видимости и невидимости – операция по обработке цифровых моделей рельефа, кот-ые обеспечивают оценку поверхности с точки зрения видимости (невидимости) отдельных ее частей.
Пространственный анализ видимости основан на оценке взаимной видимости (невидимости) 2-х точек.
Применяется – для оценки влияния рельефа, рельефа природного на величину зоны устойчивого радиоприема.
Анализ близости – представляет собой пространственно-аналитическую операцию, основанную на поиске 2-х ближайших точек среди заданного их множества.
Подготовка отчетов карт-схем
Современные ГИС обладают весьма развитыми средствами для создания различных форм.
Полнофункциональные ГИС позволяют создать легенд карт, различных вставок, статических расчетов, результатов вычислений.
Проблемы при подготовке – проблема цветопередачи при печати – аппаратная проблема.
Моделирование пространственных задач
Модель – это математический или визуальный способ описания процессов или явлений, которые не могут наблюдаться непосредственно.
Нужны для создания окружающей действительности.
ГИС формируют модели в виде набора слоев карты.
Для создания пространственной модели, адекватной окружающему миру, используется средство пространственного анализа, при этом метод – пространственного моделирования.
пространственное моделирование – процесс анализа хар-к различных слоев для каждого местоположения.
ГИС наносит на выбранные слои сеть с прямоугольными ячейками, которая наз-ся гридом. Каждая ячейка представляет определенное местоположение и имеет определенное местоположение для каждого слоя карт. Ячейки слоев накладываются друг на друга.
Применяется – поиск оптимального местоположения.
Пример – необходимо выбрать оптимальное место для постройки нового магазина. Решение – необходимо создать модель пригодности – суть – в данном типе хар-ки оцениваются по их пригодности, а затем комбинируются для создания комплексной карты пригодности для каждого местоположения, учитывая все условия и переменные величины.
4 этапа в процессе решения:
1. формулировка задачи – представление цели исследования, кот-ое необходимо достигнуть.
2. удаленность от потенциальных покупателей
Основные темы карты
Наилучшие районы для размещения нового магазина: расстояния от существующих магазинов, высокий процент потенциальных покупателей, высокая плотность населения.
Чтобы создать карту потенциальных покупателей необходимо определить параметры, хар-ие место жителей. Опрос производится как вблизи магазинов, так и на удалении. Зная демографическую ситуацию, на карту наносятся районы проживания. После этого составляется карта потенциальных покупателей. После создается карта процентного соотношения потенциальных покупателей.
Выявление потенциальных покупателей:
1) Высокий процент потенциальных покупателей
2)Оценка демографических данных присутствующих магазинов
Схема этапов решения задачи о размещении нового магазина
3. присвоение объектам значение пригодности
Способ сравнения значений одного района с другим (классов), это решается путем присвоения числовых значений классам каждого слоя или темам.
Каждый объект ранжируется, насколько он пригоден в качестве места для нового магазина, при этом каждому объекту присваивается значение от 1 до 10 (наилучший вариант). В результате получают шкалу пригодности.
При составлении слоев карты желательно учитывать объекты классов нет данных и не пригоден, для того, чтобы искл. опред-ые территории. В результате получаем модель пригодных территорий. Необходимо отработать альтернативный сценарий, проверяя какие изменения должны произойти в полученной карте.
4. решение задачи – объединение карт пригодности, карт расстояний, населения, потенциальных покупателей. В результате получается карта наилучших мет размещений нового магазина.
АСУТП диспетчерское управление
Supervisorg Control and Data Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных (система SCADA) – это система сбора данных и оперативного диспетчерского управления явл-ся основным и в настоящее время наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами.
Суть систем типа СКАДА – это процесс сбора информации реального времени с удаленных точек или объектов для обработки анализа и возможного управления удаленными объектами.
АСУТП (автоматизированная система управления технологическими процессами) – нач. 70-х гг. место появления – где есть риск для жизни людей (ядерная энергетика).
Этапы
Концепция систем СКАДА – отражает в себе весь ход развития систем управления и научно технического прогресса, позволяют достичь высокого уровня автоматизации в решении задач разработки систем управления, сбора, обработки передачи хранения отображения информации, обладает дружественным человеко-машинным интерфейсом (отображение на экране рычагов управления различного рода датчиков и аварийных систем предупреждения). Система СКАДА основа любой АСУ.
Применение систем СКАДА – сер. 70-х гг. Запад Европы и США – стали ставить у себя системы – системы ввода электроснабжения, химические нефтехимические производства, железнодорожный транспорт, транспортировка нефти и газа.
Выбор систем СКАДА представляет собой достаточно сложную задачу аналогичную многокритериальной задачи, каждый критерий имеют свою оценку и приоритет.
Основные компоненты и их назначение
Обобщенная схема системы контроля и управления (двухуровневая)
1) Нижний уровень – уровни объекта или контрольный уровень, вкл. различные датчики для сбора информации о ходе технологического процесса.
Programmer Logical Controller – функции - сбор информации о параметрах технологического процесса, обработка (сравнение с какими-то параметрами – эталонами); управление электроприводами и другими исполнительными механизмами; решение задач автоматического логического управления.
Требования к программно-аппаратным средствам низкого уровня: по надежности, времени реакции на возмущающее воздействие, датчик должен гарантировано откликаться на любые временные события, при этом время которое определено для каждого события и критичных с точки зрения этого события поведение объекта.
Операционные системы реального масштаба времени – использование языков программирования низкого уровня, чем проще язык, тем быстрее реакция.
2) Средний уровень – от датчиков информации поступает в первичную машины, через промышленную сеть информация может передаваться в большой вычислительный комплекс, а также передаваться контроллером высокого уровня – коммутаторные схемы.
Функции контроллеров – сбор данных с локальных контроллеров; обработка данных причина масштабирования; поддержание единого времени в системе, обеспечение синхронизации работы всех подсистем, организация архивации данных; обмен инфы между локальными контроллерами и верхним уровнем; работа в автономном режиме – при потере связи с верхним уровнем; резервирование каналов передачи данных.
3) верхний уровень – диспетчерский уровень (пункт) – вкл. одну или несколько управляющих станций, которые представляют из себя АРМ оператора. Вычислительные станции – от персональных до больших. Мониторинг состояния контролируемого процесса; первичная обработка информации; организация ее хранения и последующая обработка (статистический анализ и математический анализ данных).
Микро СКАДА – данная система реализует базовые функции, характерные для верхнего и нижнего уровня. Суть – оперативное решение задач.
Основа системы СКАДА – БД.
Разработка программных комплексов
Программирование использует традиционные языковые средства. Очень велика часть использования существующих инструментально-проблемно-ориентированные средств. Используются высокоскоростные БД. Создание системы относится к визуальному программированию.
ИНтач (США), Ситик, фекторил
Критерии оценки:
А. технические характеристики:
Б. стоимостные характеристики
В. эксплуатационные хар-ки – надежность, понятность, модифицируемость
Обзор системы с помощью которых можно проектировать системы СКАДА
Master SCADA
SCADA Trace Mode 6
SIMP Light miniSCADA
SCADA система Citect
SCADA система Intouch
SCADA система PcVue Solutions
Разработка ПО
2. тиражируемые средства или коробочные продукты – готовое ПО, кот-ое решает хотя бы часть проблем области (в России сер. 90-х гг.).
Приобретались программные продукты и адаптировались под нужные отрасли.
Адаптируемые интегрированные системы как основы современных комплексных систем автоматизации
Интегрированная система обозначает, что она состоит из определенных отдельных модулей.
Процессы создания корпоративно-информационной системы:
Основные виды адаптируемых интегрированных систем на российском рынке: 1С, Галактика, Парус, Бест, Правовест (Консультант).
Требования к системам комплексной автоматизации в целом:
Проблемы внедрения автоматизированных ИС
Тенденции в развитии информационных коммуникационных технологий, влияющие на развитие городов
Умная городская инфраструктура
Grid – система – это …
суть – использование устройств, обеспечивающих энерго-регулирование конечных пользователей в режиме удаленного доступа. Уникальная измерительная инфраструктура, обратная связь между поставщиком и потребителем электроэнергии, в качестве канала связи исп. сама сеть, технология наз-ся БиПиЭль.
Система мониторинга распределительных сетей – предоставление электроэнергии тому пользователю, который в ней больше всего нуждается, отключение пользователей, которые в ней не нуждаются, основа Смарт грид – геоинформационная система.
Дорожная инфраструктура – создание интеллектуальных дорожно-транспортных систем – гибкое регулирование потоком машин. Проекты – стрит вайс, викинг, центрико, коннект (германия), иткасе (италия). Мониторинг пропускной способности дорог, загазованность воздуха.
Обеспечение безопасности – установка средств видеонаблюдения для фиксирования всех противоправных действий, сканирование лиц.
• Простота обработки информации. Должно быть понятно, что и как делать. При этом сам процесс работы с информацией должен быть очень прост и эффективен.
• Доступность информации. Пользователи должны иметь возможность получить доступ к необходимой информации в правильном формате и в удобной форме.
• Обеспечивать обратную связь. Действия пользователя должны обеспечивать необходимое изменение информации, как для него самого так и для других пользователей, отражая происходящие процессы.
• Установка приоритетов действий с информацией. Обеспечение целостности данных и процессов.
Полнота, непротиворечивость и значимость информации. Об этом часто забывают, но не всякая информация достойна «высокого звания информации».
• Информация в нужном месте. Данные либо находятся там, где в них возникает потребность, либо, если это экономически обоснованно, могут быть доставлены в это место за приемлемое время и цену.
• Информация в нужное время. Сбор данных выполняется настолько часто, насколько это требуется для поддержки их актуальности. Например, в системах биржевых торгов актуальность информации гораздо важнее, чем в отделе комплектации заказов.
• Информация в нужном объеме. Собираются все необходимые данные, включая первичные.
• Информация в нужном виде. Исходные данные, чтобы их было удобно использовать, должны быть предварительно обработаны. Для этого на основе собранной первичной информации вычисляются различные сводные показатели позволяющие представить данные в необходимых разрезах и с нужной степенью обобщения.
• Информация сопоставима. То есть необходимо сравнивать между собой одинаковые или хотя бы однородные величины.
• Существует единая версия корпоративной правды. Все потребители данных всегда используют единую версию информации с целью избежать несогласованности действий.
• Идет накопление корпоративных знаний. Исторические данные накапливаются и могут быть использованы в процессе работы.
• Поддерживаются изменения в бизнесе. Необходимо иметь возможность легко изменить и расширить состав информации в процессе работы.
Дистанционное зондирование и системы спутникового позиционирования
Дистанционное зондирование – это научное направление, основанное на вводе информации о поверхности Земли без фактического контакта с ней.
Суть процесса – зондирование (облучение) поверхности Земли и запись отраженной информации.
Пассивное облучение – от Солнца
Активное – от спутника
А – источник энергии или освещения. Условие – источник должен подпитываться электро-магнитной энергией.
В – излучение и атмосфера
С - взаимодействие с объектом исследования. Отражение сильно зависит от размеров и характеристик объекта.
Д - регистрация отраженного излучения сенсором спутника
Е - передача и прием информации
F - интерпретация полученного сигнала (оцифровка, получение слоев, наложение слоев, получение карты реальной территории.
Области применения спутникового зондирования:
Основная проблема – оцифровка изображения.
Методы облучения: пассивные и активные
При активном спутник посылает сигнал …
Пассивные регистрация отраженной от поверхности Земли солнечной энергии либо теплового излучения
…
Все это применяется при активном дистанционном зондировании.
При пассивном – происходит измерение температуры объектов, от которых отражается солнечный свет, температура определяется в цветовых тонах, как в тепловизорах.
Оптические методы дистанционного зондирования –
Суть сканерного метода – при движении космического аппарата над землей снимается сигнал в видимом диапазоне или в ближнем инфракрасном диапазоне…
Радиотехнический метод дистанционного зондирования – прием отраженных сигналов
Время отражения – эффект Доплера
Спутники Спот – Франция, первый в 1986 г., имеют разрешение 20 метров, полоса обзора 117 км.
ЕРС – европейского космического агентства 1991 г. – изучают поверхность земли – направление ветров над поверхностью океана.
Интерпретация и идентификация объектов дистанционного зондирования
Интепретация:
1. визуальная (аналоговые фотографии), при этом цифровая обработка применяется в качестве возможностей расширения визуальной обработки
2. ручная интерпретация и анализ – начало с аэросъемки, не требует специфического профессионального оборудования, для цифровой обработки требуется весьма дорогостоящее оборудование, т.к. любое фотографическое изображение однослойно
Идентификация объектов:
1. световой тон – фундаментальный признак, по которому различают объекты, оттенки + текстура
2. форма – относится к общему начертанию структуры или индивидуальных объектов, явл-ся одной из ключевых хар-к для правильной, проблема – буферизация, объектов с правильными краями практически не существует.
3. размер объектов в изображении или функции масштабов – реальные размеры объектов просчитываются в сравнении с другими, которые находятся в сцене (на том же снимке) при условии реальные размеры каких-то объектов нам известны.
4. структура – относится к пространственному расположению различаемых объектов. Различают с помощью схожих тонов, текстур
5. текстура – относится к расположению и частоте тонального измерения в отдельных областях изображения; неровные текстуры – представляются серым цветом, где уровни серого изменяются довольно резко на малой площади, гладкие текстуры – считаются идеальными, но встречаются довольно редко, важный элемент
цвет, форма и текстура
6. тень – снабжает информацией относительно профилей высоты объектов. Весьма важна при идентификации топологий и рельефов.
7. ассоциация – принимается во внимание зависимость между другими распознаваемыми объектами или их особенностями вблизи наблюдаемого объекта.
Связь информации дистанционного зондирования с реальным миром
Результатом дистанционного зондирования явл-ся цифровая карта поверхности Земли.
Картографическое проецирование – определенный способ отражения одой поверхности на другую, устанавливающий аналитическую зависимость между координатами точек эллипсоида или сферы и соотв-их точек плоскости.
Проекция Меркатора – равновеликая проекция – сохраняет истинную форму в пределах небольших площадей.
Точная форма – проекция Моллвейде – стремится к сохранению всех свойств формы объекта
Точная площадь – проекция Робинсона – компромиссная проекция, пытаясь минимизировать погрешность параметров, уменьшает искажение формы и площади
Азимутальная проекция – проекция равных расстояний
Глобальные системы позиционирования – JPS
система состоит из спутников, которые облетают Землю, непрерывно посылают электромагнитные импульсы.
Положение - от нескольких метров до нескольких сантиметров.
Широта, долгота и высота над уровнем моря, системы обеспечивают определение трех составляющих скорости объекта, точного времени позиционирования объекта, вычисление истинного путевого угла, приме и обработка различной вспомогательной информации.
Спутники посылают сигнал какому-то объекту на Земле.
Для мониторинга системы существуют станции управления слежением мониторинга с обратной связью.
Управляющая станция находится в США (Колорадо).
Схема работы GPS/GSM системы Axiom Logistics
Grid технология