автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Информационно-графические технологии в управлении инженерными коммуникациями

На правах рукописи

О?

' ол

СТЕРЛЯГОВ СЕРГЕЙ ПЕТРОВИЧ

ИНФОРМАЦИОННО-ГРАФИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В УПРАВЛЕНИИ ИНЖЕНЕРНЫМИ КОММУНИКАЦИЯМИ.

Специальность 05.13.16- "Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных

исследованиях"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Барнаул-2000

Работа выполнена в Алтайском НИИ информационных технологий телекоммуникаций при Алтайском государственном техническом университе и в Алтайском государственном университете.

Научные руководители:

д.ф.-м.н., профессор Сагалаков А.М.

к.ф.-м.н., доцент ПатудинВ.М.

Официальные оппоненты: д т.и., профессор

Пяткин В.П.

к.ф.-м.н., старший научный сотрудник Воробьев К.В..

Ведущая организация: Сибирская государственная геодезическ

академия (г. Новосибирск)

Защита диссертации состоится 28 июля 2000 года в 11— часов на заседай диссертационного совета Д 064.45.02 в Алтайском государствен^ университете по адресу: 656099, г. Барнаул, ул. Димитрова, 66

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АГУ.

Автореферат разослан "2&' июня 2000 года.

Ученый секретарь диссертационного совета д.ф.-м.н., профессор

С.А. Безносюк

нт -08г-5"-05",о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В настоящее время задачи, связанные с управлением системами [нженерных коммуникаций, решаются с использованием геоинформационных ехнологий и технологий автоматизированного проектирования. При этом аждый из подходов обладает принципиальными недостатками* которые ложно преодолевать, оставаясь в райках существующих концепций. Решение юльшинства задач проектирования, контроля и эксплуатации инженерных оммуникаций с помощью информационных технологий базируется на пециальных информационных моделях территориапьно-распределенных >бъектов. Причем, специфика задач управления системами инженерных оммуникаций такова, что требует решения проблемы совместного [сшользования инструментальных средств геоинформационных систем (ГНС) и исгем автоматизированного проектирования (САПР). При этом нтегрирующую функцию, как правило, выполняют ГИС.

Системы инженерных коммуникаций - это большое количество вязанных линейных элементов. В ГИС описание систем инженерных оммуникаций основывается на стандартных векторных объектах, а линейно-зловая модель некоторых ГИС, рекомендуемых дош использования при ешении задач инженерных сетей (Arc/INFO, ArcCAD и др.), не учитывает естандартные топологические отношения таких объектов. Как правило, не ассматриваются технологические особенности функционирования нженерных сетей, существенно влияющие на топологические отношения бъектов. Геоинформационные технологии эффективны для отображения езультатов решения задач управления инженерными коммуникациями и их ространственного анализа. Однако далеко не всегда такие системы могут спользоваться в промышленной эксплуатации производственными службами диспетчерские службы, аварийные бригады, производственно-технические тделы и т.дг). Основная причина заключается в том, что подавляющее ольшинство ГИС-продуктов не отвечают на целый ряд существенных для онтроля и эксплуатации вопросов. В частности, с их помощью нельзя окализовать аварийные участки, указать последствия тех или иных ереключений, провести анализ, эффективности проводимых профилактических абот и т.д.

Это приводит к необходимости создания оригинальных нструментальных средств для решения отдельных задач контроля и ссплуатации инженерных коммуникаций. Такие разработки в настоящее время огуг бьггь выполнены на качественном уровне только коллективами азработчиков - создателей инструментальных средств ГИС и САПР (ArcView, utoCAD Map, ARC/INFO, MGE, CADdy и др.).

Попытки отдельных отечественных разработчиков инструментальных эедств ГИС (ГИС "Панорама", ГИС "Парк", ObjectLand и др.) предоставить -шверсальную технологию для решения прикладных задач с использованием

ГИС в различных отраслях, как правило, сводятся к созданию открыл инструментальных библиотек, реализующих основные функции ядра ГИС, предоставлению способа доступа к ним через интерфейс высокоуровнев] языков программирования. По существу, речь идет о структур» проектировании инструментальных средств, под которым подразумевает декомпозиция сложной системы на отдельные алгоритмы, где каждый моду; реализующий алгоритм, выполняет один из этапов общего процесса. Очевидш недостатком такого подхода является то, что при большом кодичест всевозможных операций и большом количестве разнотипных объектов систе может стать неуправляемой. Отметим, что такой подход в настоящее вре является преобладающим в большинстве ГИС и учитывает толь традиционный перечень основных информационных моделей объектов ГИС стандартные методы работы с ними, не принимая во внимание технологическ особенности функционирования территориально-распределенных систем большое разнообразие реальных объектов.

В последнее время при проектировании сложных сисгем| акце смещается в сторону другого подхода - объектно-ориентированнс проектирования (технологии АгсЫа 8, БрпИ и др.). В этом) с луч подразумевается, что существует "список" автономно действующих объекте которые взаимодействуют друг с другом, чтобы обеспечить поведение систем соответствующее более высокому уровню.

Объектно-ориентированный подход позволяет создавать более открыт1 и легко модифицируемые системы, так как конструкция таких сист базируется на устойчивых промежуточных формах - объектах. Д модификации системы достаточно замены одного объекта из иерархическ цепочки наследования на другой.

В настоящей работе для создания информационной системы управшен инженерными коммуникациями используется технология объект* ориентированного построения! информационных моделей реальных объект сложных территориально-распределенных систем. Такой подход позволя преодолеть ограничения существующих инструментальных средств п решении технологических задач многоуровневых территориалы распределенных систем с большим числом технологических связ< характерных для систем инженерных коммуникаций.

В связи с этим возникает проблема создания универсальной структу] информационной модели объекта инженерных коммуникаций. Таю информационную модель можно представить в виде четырех взаимосвязанн! составляющих: графического отображения, семантического описан! ассоциативных связей и уровня в иерархической системе классификаш объектов.

Такую модель можно назвать информационно*графической моделью информационные технологии управления инженерными коммуникациями,

:нове которых лежит использование предложенной модели объектов, -«формациоиио-графическими технологиями.

По результатам анализа видов и содержания задач, связанных с фавлением системами инженерных коммуникаций, можно выделить «дующие основные направления использования информационно-фафических хнологий:

• проектирование инженерных коммуникаций;

• контроль функционирование инженерны! коммуникаций;

• эксплуатация инженерных коммуникации.

Объект исследования - автоматизация управления инженерными >ммуникациями.

Предмет исследования - информационно-графические технологии как яод решения задач управления инженерными коммуникациями.

Цель исследования - разработка и реализация информационно-афических технологий для решения задач управления инженерными ммуникациями.

Задачи исследования;

1. Разработать принципы и методы создания универсальной информационной модели объектов инженерных коммуникаций.

2. Разработать информационно-графическую технологию для решения задач управления инженерными коммуникациями на основе предложенной универсальной информационно-графической модели объектов инженерных коммуникаций.

(. Разработать концепцию создания информационной системы управления инженерными коммуникациями на основе информационно-графической технологии и современных технологий обработки распределенной информации.

к Реализовать основные положения концепции информационной системы управления инженерными коммуникациями на примере решения прикладных задач управления инженерными сетами.

Специфика целей и задач, поставленных в работе, потребовала пользования следующих методов исследования:

Системного анализа при создании универсальной информационной модели объектов инженерных коммуникаций и информационно-графической технологии решения задач управления инженерными коммуникациями.

!. Компьютерного моделирования для реализации универсальной информационной модели объектов инженерных коммуникаций и информационно-графической технологии решения задач управления инженерными коммуникациями.

3. Экспериментального исследования разработанных технологий и программных средств при решении реальных задач.

.. В процессе работы были проанализированы и использованы труды российских и зарубежных ученых: Беденкова О.В., Берлянта А.М., Вайсфельда В.А., Винокурова Ю.И., Гончаренко СВ., Ексаева А.Р., Казанцева Н.Н., Капралова Е.Г., Кима ПЛ., Коноваловой Н.В., Королева Ю.К., Косякова С.В., Кошкарева А.В., Кравченко Ю.А., Мартыненко А.И., Масленникова А.В., Мусина О.Р., Пяткина В.П., Рожковз В.Ф., Тикунова B.C., Хрупова СБ., Цветкова В.Я., Berry J.K., Heiokunams Т., Huxhold W.E., Reinaldo Р.М., Woodsford P. и-др:

Научная новизна.

л- В диссертационной работе автором получены следующие новые результаты:

1.. Сформулированы принципы и методы создания универсальной информационно-графической модели объектов инженерных коммуникаций с использованием концептуальных положений теории объектно-ориентированного программирования.

2. Разработана и реализована информационно-графическая технология решения задач управления инженерными коммуникациями на основе предложенной универсальной информационно-графической модели объектов инженерных коммуникаций.

3. Разработана концепция создания информационной системы управления инженерными коммуникациями на основе информационно-графической технологии и современных технологий обработки распределенной информации.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертационном исследовании, обеспечивается использованием теории, современных методов и опыта проектирования сложных информационных систем и подтверждается практикой их применения в ряде организаций г. Барнаула и Алтайского края.

Практическая значимость результатов научных исследований заключается в их направленности на решение важнейших задач организации и совершенствования систем управления инженерными коммуникациями на муниципальном и региональном уровне, создания и внедрения системы информационных технологий в данной предметной области. Результаты исследования имеют значение для разработки и внедрения информационных технологий на различных уровнях управления системами инженерных коммуникаций, проведения научных исследований ш> проблемам проектирования, контроля и эксплуатации инженерных коммуникаций на региональном и местном уровне.

Результаты исследований могут служить основой для изучения проблем гформационного обеспечения задач управления системами инженерных >ммуникаций студентами и аспирантами, специализирующимися в области юектирования, контроля и эксплуатации инженерных коммуникаций, а также эбласти геоинформационных технологий.

Реализация результатов работы.

Работа выполнялась » Алтайском НИИ информационных технологий и лекоммуникаций при Алтайском государственном техническом университете в Алтайском государственном университете (экономический факультет, федра "Информационные системы в экономике") при координации Института ¡числительных технологий и ГИС-центра Сибирского отделения! РАН. зультаты исследований используются в организации научной работы отдела 1С Алтайского НИИ информационных технологий и телекоммуникаций при ггайском государственном техническом универсиггете и в организации ебной работы кафедры "Теллогазоснабжение и вентиляция" Алтайского сударственного технического университета и кафедры "Информационные стемы в экономике" Алтайского государственного'университета.

Ь Разработанная информационно-графическая технология! и лученные технические решения положены в основу следующих юсктов:

I. Система контроля и эксплуатации газопроводов природного газа

Алтайского края (ОАО "Алтайкрайгазсервис", 1996-2000 гг.). !_ Система контроля и эксплуатации магистральных теплосетей (ОАО

"Алтайэнерго", Барнаульская теплоцентраль, 1998-2000 гг.). !. Система учета и контроля технических средств организации дорожного движения. Система учета и анализа дорожно-транспортных происшествий (УВД г. Барнаула, отдел организации дорожного движения ГИБДД, 1991-2000 гг.). к Система инвентаризации и контроля установки технических средств регулирования дорожного движения в городе (населенном пункте) ("АлтайТрансСигнал", г.Барнаул, 1993-2000гг.). ¡. Проект информащионно-графической системы проектирования, контроля и эксплуатации газопроводов Алтайского края (ОАО *Алтайгазпром", 1999-2000 г.г.).

к Информационно-графическая система учета и анализа потребительского рынка предприятия (Барнаульский завод асбестотехнических изделий, 1997-1998 гг.).

Пилотный проект информационной системы учета и контроля ресурсов агропромышленного комплекса Алтайского края (Главное управление сельского хозяйства и продовольствия Алтайского края, 1998 г.).

8. Проекты тсхничесхих заданий на создание информационно-графическю систем контроля и эксплуатации городских электросетей и инженерны? сетей горводоканала (горэлектросеть и горводоканал г. Барнаула, 1997 г.).

' 9. Проект электронного кадастра инженерных сетей и сооружений в рамка> концепции единой муниципальной ГИС (администрация г. Барнаула, 1995 г.)

П. Реализованы следующие проекты:

1. Информационно-графическая система контроля и эксплуатации газопроводов Алтайского края. В отделе АСУ ОАО "Алтайкрайгазсервис' в 1996-1998 гг. внедрены элементы информационно-графической сисгемь:

, контроля и эксплуатации газопроводов, природного газа Алтайского края.

2. Информационно-графическая система учета и контроля технических средств организации дорожного движения города (населенного пункта) у учета и анализа дорожно-транспортных происшествий в 1992 год) внедрена в отделе организации дорожного движения ГИБДД УВД г Барнаула и продолжает развиваться. Система предназначена дл* управления дорожным движением с целью регулирования транспортны> потоков, а также для регистрации дорожно-транспортных происшествий с

" целью принятия действенных мер по устранению очагов аварийности.

3. Информационно-графическая система инвентаризации и контроле технических средств организации дорожного движения в город« (населенном пункте) в 1993 году внедрена в отделе установи технических средств организации дорожного движенш "АлтайТрансСигнал" (бывшее СМЭУ УВД Алтайского края) I продолжает развиваться. Система используется совместно с УВД дл* управления дорожным движением.

4. Система контроля и эксплуатации магистральных теплосетей. В отделе АСУ ОАО "Алтайэнерго" (филиал "Барнаульская теплоцентраль") в 1995 году внедрены элементы информационно-графической системы контр&ш и эксплуатации магистральных теплосетей города Барнаула.

5. Информационно-графическая система учета и анализа потребительской: рынка предприятия внедрена в 1998 году на Барнаульском заводе асбестотехнических изделий.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Универсальная информационно-графическая модель объектоЕ инженерных коммуникаций.

2. Информационно-графическая технология решения задач управленш инженерными коммуникациями.

3. Оригинальная методика реализации информационно-графлческо? технологии управления системами инженерных коммуникаций.

4. Концептуальные основы проектирования и создания типовьо информационных систем управления инженерными коммуникациями на

основе информационно-графической технологии и современных технологий распределенной обработки информации.

Публикации и апробация работы.

По теме диссертации опубликовано 18 научных работ.

Основные результаты докладывались на следующих конференциях и ;еминарах:

• Международная конференция "Интеркарто-4: ГИС для устойчивого развития окружающей среды", Барнаул, 1-4 июля 1998 года, ИВЭП, АГУ.

• 2-й учебно-практический семинар "Инженерные коммуникации и ГИС. Проектирование и эксплуатация", Москва, 21-25 сентября 1998 года, Российская академия государственной службы при Президенте РФ.

• 2-я конференция "Информационные технологии в урбанистике, эффективном управлении недвижимостью и территориальными ресурсами — УРБИС-98", Москва, 20-22 октября 1998 года, Госстрой России.

• 3-я учебно-практическая конференция "Организация, технология и опыт ведения кадастровых работ", Москва, 23-28 ноября 1998 года, Российская академия государственной службы при Президенте РФ.

• 2-я Всероссийская научно-практическая конференция "Геоинформатика в нефтегазовой и горной отраслях", Нижневартовск, 6-8 апреля 1999 года.

• Сибирская региональная конференция "Муниципальные геоинформационные и кадастровые системы", Бийек, 12-16 апреля 1999 года.

• Международная конференция "Интеркарто-5: ГИС для устойчивого развития окружающей среды", Якутск, 17-19 июня 1999 года, Якутский университет.

• Ежегодная международная конференция 1Ж18А'99, Чикаго, 21-25 августа 1999 года.

• Научно-практическая конференции "Наука - городу Барнаулу", Барнаул, 3 сентября 1999 года, АГУ.

Личный вклад. Автором осуществлена постановка рассматриваемых фоблем, разработана и реализована универсальная информационно-рафическая модель объектов инженерных коммуникаций. При ^посредственном участии автора разработаны и внедрены информационно-рафическая технология решения задач управления инженерными ;оммуникащшми и оригинальные методики реализации информационно-рафической технологии управления системами инженерных коммуникаций. Сонцептуальные основы проектирования и создания типовых информационных ;истем управления инженерными коммуникациями на основе информационно-рафической технологии и современных технологий распределенной обработки

информации разработаны коллективом авторов, указанным в прилагаемом списке публикаций. ;

Структура диссертации.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения,, 5 приложений и списка литературы из" 134 наименований. Диссертация изложена на 207 страницах машинописного тгексга и содержит 31 рисунок и 5 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель и основные задачи исследования, дана общая характеристика работы и приведены основные защищаемые положения диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены информационные модели объектов территориально-распределенных систем и проведена их классификация,

В настоящее время в информатике сложились два основных направления, имеющих дело с информационными моделями объектов территориапьно-распределённых систем. Это геоинформационные системы (ГИС) и системы автоматизированного проектирования! (САПР), в которых используются растровые и векторные модели реальных объектов с полигональной и линейно-узловой топологией.

Вся информация аб объектах разделяется на две относительно независимые части: на пространственную (графическую) и непросгранственкую или атрибутивную (семантическую). Графическая составляющая хранится в специальных, внутренних для информационных систем форматах, а семантическая - в форматах различных систем управления базами данных (СУБД). Связь между графическим (геометрическим) описанием объектов и атрибутами устанавливается либо через уникальные идентификаторы объектов, либо по абсолютным номерам графических объектов и записей в таблице. Рассматриваются различные варианты связи пространственных и атрибутивных данных.

Значительное внимание уделено вопросам информационных моделей систем инженерных коммуникаций. Рассматриваются основные объекты систем инженерных коммуникаций и приводятся их основные характеристики, определяются основные понятия инженерной сети. Обсуждаются вопросы формализации основных объектов инженерной сети, а также вопросы связи пространственных и атрибутивных данных для систем инженерных коммуникаций.

В завершение главы рассмотрены принципы построения информационных моделей объектов территориально-распределенных систем и выделены два основных принципа построения информационных моделей.

Послойный принцип организации информации заключается в том, что осуществляется деление объектов иа тематические слои, и объекты, отнесенные к одному слою, образуют некоторую логически (а часто и физически) отдельную единицу данных.

При объектно-ориентированном принципе организации данных в ГИС делается акцент не столько на общих свойствах объектов (моделируемых через целение на слои в предыдущем подходе), сколько на их положении в какой-либо сложной иерархической схеме классификации, на взаимоотношениях между объектами.

Отмечено, что два этих подхода не противоречат друг другу, но эбъектно-ориентированный подход, более эффективен при создании информационных систем управления территориально-распределенными техногенными объектами, в том числе системами инженерных коммуникаций.

Во второй главе рассмотрены проблемы качественного описания гложных территориально-распределенных систем объектов в рамках традиционных концепций построения информационных систем. Приводятся примеры решения этих проблем различными разработчиками.

В настоящее время при создании сложных информационных систем управления территориально-распределенными объектами (ГИС, САПР, АМ/БМ) используется метод структурного проектирования. Такой подход геляется преобладающим при создании информационных систем, работающих с тространсгвенными данными. В частности, он используется в системах штоматизированного картографирования!, системах обработки данных ^агностического зондирования, при создании аналитических и тематических ГИС. В основе функционирования таких систем лежит статический 'описательный) принцип использования информации. Проблема динамического в режиме реального времени) обновления информации решается путем хидания серии информационных материалов, каждый из которых создается в замках статической модели. Данный подход является ограниченным с точки фения полноты моделирования сложных систем, в основе которых лежит тространственно-распределенная динамическая информация. Важным представителем таких сложных систем являются системы инженерных соммуникаций, для которых функционирование объектов и групп объектов, тринадлежащих к разным ■тепам, является принципиально важным.

В настоящее время в зарубежной и отечественной литературе достаточно пироко обсуждается другой подход в проектировании информационных систем объектно-ориентированный. Многие известные разработчики (ЕвЫ, Шег£гар}1, АЩоОевк, Огас1е и др.) планируют или уже осуществили переход на здеологию объектно-ориентированного подхода (ООП) при создании новых >ерсий своих программных продуктов. Наибольшей эффективности при ^пользовании дадшого подхода можно достичь при разработке ¡пециялизированных систем, где существенным является требование даптируемости программного обеспечения.

гп Далее рассматривается структура моделей данных ГИС, САПР и СУБД с точки зрения ООП Показано, что такая структура моделей данных не позволяет адекватно описать функционирование систем инженерных коммуникаций.

Предложено использовать идеологию ООП для создания специализированных информационных моделей данных территориально-распределенных систем инженерных коммуникаций. Адекватная реализация учета логических связей элементов структуры информационной модели инженерной сети возможна только в рамках объектно-ориентированного подхода. Такой подход позволяет реализовать идеологию объектно-ориентированного программирования не только для создания программных средств, но и для расширения функциональных возможностей информационных систем. Анализ логических связей на элементарном уровне выполняется в рамках реализации простейших методов ООП (инкапсуляция, полиморфизм, наследование). На более высоком уровне для выбора метода реакции системы иа внешнее воздействие требуется использование экспертных систем.

Отмечено, что на современном этапе развития информационных систем идеология ООП используется, как правило, для реализации программного кода, так как ООП для современных версий компиляторов с различных языков является стандартом де-факто. Но идеология ООП позволяет применить принципы, положенные в ее основу, не только для разработки модульной структуры информационных систем, но и для повышения открытости систем с точки зрения пользователя путем предоставления последнему возможности расширения состава информационных систем практически без написания дополнительного кода и связанной с этим необходимостью изучения языков высокого уровня.

Реализация основных положений объектно-ориентированного подхода позволяет описать функционирование объектов систем инженерных коммуникаций и реализовать эффективные информационно-графические технологии управления такими системами.

Утверждается, что в работе с информационными системами управления инженерными коммуникациями (ИСУИК) приходится иметь дело с двумя информационными моделями данных, связанными между собой.

. Первая информационная модель - это модель представления растровых подложек в широком смысле этого слона (карта, картосхема, чертеж и др.).

Вторая информационная модель - это модель собственно самой инженерной сети, представляющей собой совокупность векторных (геометрических) объектов и технической документации (проектной, исполнительно-технической и эксплуатационной), в составе которой могут присутствовать текстовые и графические материалы.

Формализованное описание объекта в ИСУИК может быть представлено следующим образом:

1-й тип.

• Цифровое описанье в растровом формате. П

> Семантическое описание (масштаб, азимут, цветовая палитра,, описание элемента квадротомического дерева, если растровый объект является частью такого дерева).

» Положение объекта в системе классификации в соответствии с номенклатурой и спецификацией масштабного рада (принадлежность к определенному уровню управления).

> Ассоциативные связи объекта в масштабном ряде; обеспечивающие навигацию (синхронное отображение разномасштабных карт с общей точкой привязки) или переход с масштаба на масштаб в технологическом раде растровых под ложек, зависящем от решаемой задачи.

П-й тип.

> Цифровое описание:

1) Векторное метрическое для масштабируемых геометрических объектов.

2) Векторное неметрическое условное для внемасштабных объектов. » Семантическое описание:

1) Статическое:

текстовое;

технологическое двух видов (графическое масштабное и графическое схематическое).

2) Динамическое:

мультимедийное;

диагностические данные по результатам телеметрии и другим процессам реального времени.

> Положение объекта в системе классификации (принадлежность к определенному уровню управления):

1) Логико-технологические связи объекта с другими объектами и системами объектов.

2) Технологические связи объекта, серии актуальных растровых подложек и условных обозначений объекта, зависящих от масштаба представления.

» Ассоциативные связи объекта:

1) Топологические - линейно-узловые геометрические (с точки зрения графового представления инженерной сети).

2) Технологические - определяемые иерархией различных уровней объектов в инженерной сети.

3) Функциональные - определяемые эксплуатационными процессами.

Из такого описания следует, что информационная модель объектов женерной сети включает четыре обязательных составляющих, графическое ображенне, семантическое описание, ассоциативные связи и систему 1ассификацни объектов. Такую модель можно назвать информационно-афической моделью, а информационные технологии управления

инженерными коммуникациями,. в основе которых лежит использавани предложенной модели объектов, - информационно-графическим технологиями. Информационные системы, создаваемые в рамка информационно-графических технологий, будем называть информациюннс графическими системами (ИГС).

Отмечено, что идеология объектно-орыентировапиого программирована переносит решение задач на разработчика, а идеология построен« информационной модели в рамках объектно-ориентированного подход, позволяет решать задачу путем моделирования информационной структур! предметной области.

В последнем параграфе главы подробно рассмотрена реализаци концепции объектно-ориентированного подхода на примере проектировали ИГС учета и контроля технических средств организации дорожного движения.

В третьей гд^ве рассматриваются информационно-графически технологии управления системами инженерных коммуникаций.

Обсуждаются традиционные инструментальные средства работы пространственными данными, причем основное внимание уделяете инструментальным средствам ГИС.

Рассмотрены основные группы инструментальных средств ГИС и и наиболее важные функции.

Обсуждаются вопросы расширения возможностей программног обеспечения ГИС-технодогий и основные направления савершенствавани программных средств работы с терришриально-распределенной информацией.

Отмечено, что рассмотренные основные инструментальные средства ГИ< и тенденции их развития не в полной мере учитывают технологическу* специфику систем инженерных коммуникаций.

Для решения задач управления инженерными коммуникациями наиболе важным является развитие следующих технологий:

• ввода и обработки пространственных данных;

• распределенной обработки информации;

• создания унифицированных систем классификации, учитывающк предметную область;

• создания прикладных программных средств, направленных на решени задач проектирования, контроля и эксплуатации инженерных сетей, ка типовых задач инженерных служб.

Необходимость развития именно этих технологий определяется выборо! информационной модели объектов систем инженерных коммуникаций представленной во второй главе.

Подробно рассматриваются решения перечисленных задач в общем виде пригодном для использования в различных инженерных службах. В частности обсуждаются вопросы ввода и обработки пространственных данных формирования графических информационных ресурсов и технологические

эбенности подготовки растровых карт с использованием сканерных шологий, как наиболее распространенного способа проведения подобного да работ в инженерных службах.

Затем рассматриваются вопросы распределенной обработки информации задачах управления инженерными коммуникациями и формулируются вовные требования к информационной системе, обеспечивающей такую работку.

Обсуждаются вопросы создания унифицированной системы ассификации объектов инженерной сети.. На примере информационно-афической системы проектирования, контроля и эксплуатации газопроводов иродного газа приведена структура классификации объектов и одемонстрированы ассоциативные связи объектов инженерной сети.

Предложена концепция создания адаптируемых (открытых) формационно-графических систем (ИГС). Отмечено, что для реализации азанной концепции необходимо разработать интегрированную графическую ъектно-ориентнрованную программную среду, включающую: > развитой, настраиваемый интерфейс пользователя; ■ объектно-ориентированную базу данных графических объектов, их семантического описания и ассоциативных связей;

открытую систему классификаторов иерархически ассоциированных многоуровневых объектов комплексного (текстово-графического) типа; технологию совместного отображения графических, семантических и ассоциированных данных.

Указано, что такая программная среда была разработана. В ее функции эдят:

Подготовка растровых черно-белых и цветных карт, картосхем и чертежей.

Создание картосхемы территории по принципам, необходимым для решения задачи:

1) монолитное растровое иоле;

2) иерархическая "пирамидальная" структура карт (по восходящей линии масштабного ряда);

3) набор связанных по общей точке привязки разномасштабных карт (сочетание главного и навигационного рабочего "окна"Х

4) иерархическая структура с выделением территориальных зон в соответствии с номенклатурой и разграфкой топографических карт.

Просмотр растровой карты, картосхемы или чертежа в режиме плавного скроллинга (прокрутки) посредством системы графических "окон":

1) динамических - разделы 1), 2) и 4) предыдущего подпункта;

2) согласованных - раздел 3) предыдущего подпункта.

• Создание растровых карт стандартных масштабов (1:1 ООО ООО, 1:500 00( 1:2Q0 Q00,1:100 ООО и т.д.) в виде серии масштабного ряда 1:1„ 1:2 и 1:4 ( условных единицах).

• Адресное или координатное кодирование объектов, которым необходим актуализация.

• Диалоговое отображение карт, картосхем или технологических чертеже; совместно с актуализированными объектами.

• Связывание актуализированных объектов с существующими базам; данных, создание и поддержка иерархических, реляционных j графических баз данных.

• Связывание актуализированных объектов и систем объектов расчетными, моделирующими и шоисковыми задачами.

• Растеризация актуализированных объектов с целью совместного растровой подложкой вывода на внешние устройства (создан» тематических материалов в виде нового растрового файла или твердо копии),

• Операции картометрии (проведение измерений расстояния, длш периметров и площадей).

• Типизация объектов и создание шаблонов для типизации сложны объектов.

• Создание топографических классификаторов.

Далее рассматриваются средства и приводятся технологические аспект) разработай специального программного обеспечения. В частности, оамечевд что при создании программных средств были разработаны следующи оригинальные методики:

• оригинальный механизм фильтрации исходного (сканированного изображения с целью подготовки растровой подложки, позволяю щи любой исходный материал (карту, схему или чертеж) свести к 2-х или 16 тицветному режимам изображения без потери качества последнего, чт дает существенную экономию дисковой памяти при хранен!» значительное повышение скорости обработки и позволяет осуществит сведение количества цветов растрового изображения к исходном количеству цветов оригинала;

• механизм прямой внутренней индексации растра, позволяющий различных операционных системах (MS DOS, OS/2, Windows 3.1/3.11 Windows 95/98, Windows NT) создавать и поддерживать монолитны растры большого размера с ничтожно малым временем обращени (отображения) к произвольному фрагменту растра без создан и временного файла DIB-формата;

• хранение растровых файлов в модифицированном формате РС> использующем вертикальное представление изображения в виде битовы>

плоскостей, что позволяет осуществлять прямой вывод в видеопамять с использованием оригинальных оконных средств отображения;

• оригинальная технология ассоциирования объектов точечного, линейного, площадного и распределенного типа посредством достаточно простого механизма многоуровневых реляций;

• механизм хранения масштабов, азимутов, матрицирования и зонирования, а также способа отображения при выводе на растровое устройство внутри растрового файла, что позволяет связать указанные характеристики с исходным растровым материалом;

• поддержка всех стандартных графических примитивов САПР и ГИС, а также условных обозначений простого и комбинированного типа, реализуемых посредством открытого описания в виде знаков растровых и векторных масштабируемых шрифтов, команд языка описания векторных объектов DRAW и графических растровых значков в формате ICO;

• встроенная поддержка внутреннего формата векторных графических данных ВТ, как представителя подмножества форматов бинарных деревьев, с возможностью конвертирования в стандартные обменные форматы (ASCII, DXF) и семантических баз данных в формате dBase Ш-IV с расширенными шаблонными и сетевыми возможностями;

• поддержка растровых карт и векторных баз данных в рамках технологий Internet/Intranet с использованием JavaScript, VBScript и JavaApplet. Выделены основные этапы разработки информационно-графической

1стемы управления инженерной сетью и детально рассмоарены вопросы >здания автоматизированных рабочих мест информационно-графической 1стемы управления инженерными коммуникациями. Отмечено, что рабочие еста создаются в соответствии с основными задачами управления системами иженерных коммуникаций: проектирование инженерных коммуникаций, ттроль функционирования и жашуатация инженерной сети.

Перечислены задачи и приведен перечень, автоматизированных рабочих ест технических специалистов и автоматизированных рабочих мест для >здания информационных ресурсов.

В последнем параграфе главы определены общие принципы построения шзматизированных рабочих мест.

В четвертой главе приводятся примеры практического использования лформационно-графических технологий в решении ряда отраслевых и униципальных задач:

1. Информационно-графическая система учета и контроля технических средств организации дорожного движения, учета и анализа дорожно-транспортных происшествий.

2. Информационно-графическая система контроля и эксплуатации газопроводов природного газа Алтайского края.

3. Информационно-графическая система учета и анализа потребительского рынка предприятия.

В предпоследнем параграфе предлагается использовать разработанные технологии в создании единой муниципальной ГИС.

В завершение главы рассматриваются! вопросы, связанные с экономической эффективностью от использования информационно-графических технологий в задачах управления системами инженерных коммуникаций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные выводы н результаты.

1. В настоящее время при создании сложных информационных систем управления территориалыю-распределенными объектами (ГИС, САПР, АМ/РМ) используется метод структурного проектирования. Данный подход является ограниченным с точки зрения полноты моделирования сложных систем, для которых функционирование объектов и групп объектов, принадлежащих к разным типам, является принципиально важным.

2. Ограниченность метода структурного проектирования можно преодолеть, используя объектно-ориентированный подход в проектировании информационных систем.

3. В настоящей работе предложено использовать идеологию объектно-ориентированного подхода для создания специализированных информационных моделей данных территориально-распределенных систем инженерных коммуникаций.

4. Принципы объектно-ориентированного подхода позволяют описать функционирование техногенных систем, в частности, систем инженерных коммуникаций, и реализовать эффективные информационно-графические технологии управления такими системами.

5. В настоящей работе предложена концепция создания открытых информационно-графических систем (ИГС), и разработана интегрированная графическая объектно-ориентированная программная среда, реализующая основные положения этой концепции.

6. При создании интегрированной графической объектно-ориентированной программной среды были разработаны оригинальные методики ввода, обработки, хранения и вывода территориально-распределенной информации, существенно повышающие эффективность использования ИГС.

7. Разработанные информационно-графические технологии и программные средства ИГС прошли серьезную апробацию при реализации ряда проектов по созданию информационных систем управления инженерными коммуникациями.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Крузе О.О., Стерлягов С П. База данных систем организации дорожного движения.// "Вузовская наука на международном рынке научно-технической продукции". Тезисы докладов межд. научно-техн. конф., Барнаул, 1995, АлтГТУ, с. 12-14.

L Бакалдин A.B., Патудин В.М., Стерлягов С.П. Требования к инструментальным средствам построения ГИС.// Сб. научных трудов Алтайского государственного технического университета "Информационные системы в экономике, экологии и образовании", Барнаул, 1996, с.22-26.

Бакалдин AB., Патудин В.М., Стерлягов СП. Актуальность проблемы создания инструментальных средств построения графических информационно-поисковых систем (ГИПС) и технология их использования.// Сб. научных трудов Алтайского государственного технического университета "Информационные системы в экономике, экологии и образовании", Барнаул, 1996 с. 104-107. Бакалдин A.B., Летягина Е.В., Патудин В.М., Стерлягов С.П. Требования к технологии использования инструментальных средств построения ГИС для решения эксплуатационных задач.// Сб. научных трудов Алтайского государственного технического университета "Информационные системы в экономике, экологии и образовании", Барнаул, 1996 с. 107-112.

Бакалдин A.B., Летягина ЕВ., Стерлягов С.П. Информационно-графическая система контроля и эксплуатации газопроводов Алтайского края.// 1-я специализированная конф. "Современные технологии в урбанистике, градостроительстве и региональном планирован™ -УРБИС-97": Тез. докл. Всероссийской конф., Москва, 20-23 октября 1997 г.„ http;//w\vw.gisa.ni.

Бакалдин A.B., Оскорбин Н.М., Патудин В.М., Стерлягов С.П. Инструментальные средства создания графических информационно-поисковых систем (ГИПС).// "Interkarto-4. ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий": Материалы межд. конф., Барнаул, Россия, 1998, с. 145-146. Летягина Е.В., Михаилиди И.М., Стерлягов С.П. Подходы к созданию комплексного кадастра в Алтайском крае.// III Всероссийская учебно-практическая конференция «Организация, технология и опыт ведения кадастровых работ»: Материалы конф., Москва, Российская академия государственной службы, 23-27 ноября 1998 г., http://www.gisa.ru, компакт-диск "От форума до . форума", №1-1999, ГеоДиск'99, ГИС-Ассоциации, 1999.

Летягина Е.В., Стерлягов С.П. ГИС в эксплуатации газовых коммуникаций. Мониторинг системы газоснабжения Алтайского края.//

2-я Всероссийская научно-практическая конференция "Геоинформатика в нефтегазовой и горной отраслях": Материалы конф., Нижневартовск, 6-8 апреля 1999 г., http://www.gisa.ru, компакт-диск "От форума до форума", №1-1999, ГеоДиск'99, ГИС-Ассоциаация, 1999.

9. Летягнна Е В., Стерлигов С.П. Опыт использования геоинформационных систем в ОАО "Алтайкрайгазсервис".// Материалы -Сибирской региональной конф. "Муниципальные геоинформационные и кадастровые системы". Бийск, 12-16 апреля 1999 г., http://www.gisa.iru.

10. Летягина Е.В.,. Патудин В.М., Стерлигов С.П. Проблемы создания комплексной муниципальной ГИС города Барнаула ("МГИС Барнаул").//' Материалы Сибирской региональной конф. "Муниципальные геоинформацисашые и кадастровые: системы". Бийск, 12-16 апреля 1999 г., http://www.gisa.ru.

11. Bakaldin А. V., Paludin V.M„ Sterlyagov S.P. GIS Subsystems for Creation of Information Resources of Firms wiih a Complex Infrastructure.//"Interkarto-5. GIS for Environmentally Sustainable Development, Yakutsk, Russia, 17-19 June 1999, Part П, p. 111-112.

12. Бакалдин A.B^ Патудин B.M., Стерлигов С.П. Подсистемы ГИС формирования информационных ресурсов, предприятий с» сложной инфраструктурой.// "Intefkaito-5. ГНС для устойчивого развития окружающей среды": Материалы межд. конференции, Якутск, Россия, 1719 июня 1999 г., ч.2, с.112-113.

13. Bakaldin A.V., LetyaginaE.V., Patudin V.M, Sterlyagov S.P. GIS Subsystems for Territory Management.//"Interkarto-5. GIS for Environmentally Sustainable Development, Yakutsk, Russia, 17-19 June 1999, Part II, p. 14-15.

14. Бакалдин A.B., Летягина E.B., Патудин B.M., Стерлягов С.П. Подсистемы ГИС для автоматизации управления территорией.// "Interkarto-5. ГИС для устойчивого развития окружающей среды": Материалы межд. конференции, Якутск, Россия, 17-19 июня 1999 г. ч.2, с. 15-17.

15. Летягина Е.В, Стерлягов С.П. Создание муниципальной ГИС города Барнаула ("МГИС Барнаул") как инструмента развития регионального самоуправления (статья). //"Interkarto-5. ГИС для! устойчивого развития окружающей среды": Материалы межд. конференции, Якутск, Россия, 1719 июня 1999 г., ч.2, с. 175-180.

16. Летягина ЕЛ., Стерлягов С.П, Геоинформационная система газовой отрасли Алтайского края (статья).//"Interkarto-5. ГИС для устойчивого развития окружающей среды": Материалы межд. конференции, Якутск, Россия; 17-19 июня 1999 г., ч.2, с.126-137, ил. 12.

17. Летягина Е.В., Патудин В.М., Стерлягов С.П. ГИПС и их использование в решении муниципальных и отраслевых задач.// Ползуновский альманах, № 2, Барнаул, АлтГТУ, 1999, с.81-100, ил. 18.

Введение.

Глава 1. Информационные модели объектов территориально-распределенных систем.

1.1. Классификация информационных моделей объектов территориально-распределенных систем.

1.1.1. Информационные модели объектов в ГИС.

1.1.1.1. Растровые модели.

1.1.1.2. Векторные модели.

1.1.1.3. Особенности представления реальных объектов в растровых и векторных моделях.

1.1.2. Информационные модели объектов в САПР.

1.1.3. Связь пространственных и атрибутивных данных.

1.2. Информационные модели систем инженерных коммуникаций

1.2.1. Основные объекты системы инженерных коммуникаций и их характеристики.

1.2.2. Связь пространственных и атрибутивных данных для систем инженерных коммуникаций.

1.3. Принципы организации информации в территориально-распределенных системах.

Глава 2. Объектно-ориентированный подход в создании информационных моделей объектов территориально-распределенных систем.

2.1. Объектно-ориентированный подход в построении информационных моделей.

2.2. Структура моделей объектов с точки зрения объектно-ориентированного подхода.

2.3. Структура моделей объектов систем инженерных коммуникаций с точки зрения объектно-ориентированного подхода.

2.4. Реализация объектно-ориентированного подхода на примере проектирования информационно-графической системы организации дорожного движения.

Глава 3. Информационно-графические технологии проектирования, контроля и эксплуатации инженерных сетей.

3.1. Инструментальные средства работы с пространственными данными.

3.2. Технологические особенности решения задач для инженерных служб.

3.2.1. Ввод и обработка пространственных данных.

3.2.2. Распределенная обработка информации в задачах управления инженерными коммуникациями.

3.2.3. Унифицированная система классификации объектов инженерной сети.

3.2.4. Ассоциативные связи объектов инженерной сети.

3.2.5. Специальные прикладные программные средства в решении задач управления инженерными сетями и средства их разработки.

3.2.6. Программное обеспечение общего назначения.

3.3. Автоматизированные рабочие места информационно-графической системы управления инженерными коммуникациями.

3.3.1. Проектирование инженерных коммуникаций.

3.3.1.1. Проектирование магистральных и межпоселковых инженерных коммуникаций (вне населенных пунктов).

3.3.1.2. Проектирование инженерных коммуникаций на территории населенных пунктов.

3.3.2. Контроль функционирования инженерных коммуникаций

3.3.3. Эксплуатация инженерных коммуникаций.

3.3.4. Автоматизированные рабочие места технических специалистов.

3.3.5. Автоматизированные рабочие места для создания информационных ресурсов информационно-графической системы.

3.3.6. Общие принципы построения автоматизированных рабочих мест.

Глава 4. Практическое использование информационно-графических технологий в решении отраслевых и муниципальных задач.

4.1. Информационно-графическая система учета и контроля технических средств организации дорожного движения.

4.2. Информационно-графическая система учета и анализа дорожно-транспортных происшествий.

4.3. Информационно-графическая система контроля и эксплуатации газопроводов природного газа Алтайского края.

4.4. Информационно-графическая система учета и анализа потребительского рынка предприятия.

4.5. Использование технологий ИГС в муниципальной ГИС.

4.6. Экономическая эффективность использования информационно-графических технологий.

В настоящее время задачи, связанные с управлением системами инженерных коммуникаций, решаются с использованием геоинформационных технологий и технологий автоматизированного проектирования. При этом каждый из подходов обладает принципиальными недостатками, которые сложно преодолевать, оставаясь в рамках существующих концепций [1-8]. Решение большинства задач проектирования, контроля и эксплуатации инженерных коммуникаций с помощью информационных технологий базируется на специальных информационных моделях территориально-распределенных объектов. Причем, специфика задач управления системами инженерных коммуникаций такова, что требует решения проблемы совместного использования инструментальных средств ГИС и САПР. При этом интегрирующую функцию, как правило, выполняют ГИС [9, 12, 13, 15, 17-20, 36].

Системы инженерных коммуникаций - это большое количество связанных линейных элементов. В ГИС описание систем инженерных коммуникаций основывается на стандартных векторных объектах, а линейно-узловая модель некоторых ГИС, рекомендуемых для использования при решении задач инженерных сетей (Агс/ПЧТО, АгсСАЕ) и др.), не учитывает нестандартные топологические отношения таких объектов [3, 6, 8, 17, 51, 64, 77, 78, 103]. Как правило, не рассматриваются технологические особенности функционирования инженерных сетей, существенно влияющие на топологические отношения объектов. Геоинформационные технологии эффективны для отображения результатов решения задач управления инженерными коммуникациями и их пространственного анализа [7, 10, 12, 13, 63]. Однако далеко не всегда такие системы могут использоваться в промышленной эксплуатации производственными службами (диспетчерские службы, аварийные бригады, производственно-технические отделы и т.д.).

Основная причина заключается в том, что подавляющее большинство ГИС-продуктов не отвечают на целый ряд существенных для контроля и эксплуатации вопросов. В частности, с их помощью нельзя локализовать аварийные участки, указать последствия тех или иных переключений, провести анализ эффективности проводимых профилактических работ и т.д. [79,111].

Это приводит к необходимости создания оригинальных инструментальных средств для решения отдельных задач контроля и эксплуатации инженерных коммуникаций. Такие разработки в настоящее время могут быть выполнены на качественном уровне только коллективами разработчиков - создателей инструментальных средств ГИС (ArcView, AutoCAD Map, ARC/INFO, MGE, CADdy и др., [86, 106, 110, 116, 118]).

Попытки отдельных отечественных разработчиков инструментальных средств ГИС (ГИС "Панорама", ГИС "Парк", ObjectLand и др., [105, 107, 109, 113-115, 117]) предоставить универсальную технологию для решения прикладных задач с использованием ГИС в различных отраслях, как правило, сводятся к созданию открытых инструментальных библиотек, реализующих основные функции ядра ГИС, и предоставлению способа доступа к ним через интерфейс высокоуровневых языков программирования. По существу, речь идет о структурном проектировании инструментальных средств, под которым подразумевается декомпозиция сложной системы на отдельные алгоритмы, где каждый модуль, реализующий алгоритм, выполняет один из этапов общего процесса. Очевидным недостатком такого подхода является то, что при большом количестве всевозможных операций и большом количестве разнотипных объектов система может стать неуправляемой. Отметим, что такой подход в настоящее время является преобладающим в большинстве ГИС и учитывает только традиционный перечень основных информационных моделей объектов ГИС и стандартные методы работы с ними, не принимая во внимание технологические особенности функционирования территориально-распределенных систем и большое разнообразие реальных объектов.

В связи с этим возникает проблема создания универсальной структуры информационной модели объекта инженерной сети. Для проектирования и реализации такой информационной модели необходимо использовать другие принципы.

В последнее время при проектировании сложных систем акцент смещается в сторону другого подхода - объектно-ориентированного проектирования (технологии Агс1п& 8, Spn.it и др., [23-31, 106, 112]). В этом случае подразумевается, что существует "список" автономно действующих объектов, которые взаимодействуют друг с другом, чтобы обеспечить поведение системы, соответствующее более высокому уровню. Объектно-ориентированный подход позволяет создавать более открытые и легко модифицируемые системы, так как конструкция таких систем базируется на устойчивых промежуточных формах - объектах. Для модификации системы достаточно замены одного объекта из иерархической цепочки наследования на другой.

В настоящей работе для создания информационной системы управления инженерными коммуникациями используется технология объектно-ориентированного построения информационных моделей реальных объектов сложных территориально-распределенных систем. Такой подход позволяет преодолеть ограничения существующих инструментальных средств при решении технологических задач многоуровневых территориально-распределенных систем с большим числом технологических связей, характерных для систем инженерных коммуникаций.

Информационную модель объекта инженерных коммуникаций можно представить в виде четырех взаимосвязанных составляющих: графического отображения, семантического описания, ассоциативных связей и уровня в иерархической системе классификации объектов.

Такую модель можно назвать информационно-графической моделью, а информационные технологии управления инженерными коммуникациями, в основе которых лежит использование предложенной модели объектов, -информационно-графическими технологиями.

По результатам анализа видов и содержания задач, связанных с управлением системами инженерных коммуникаций, можно выделить следующие основные направления использования информационно-графических технологий [10, 12, 13, 79, 140-146]:

• проектирование инженерных коммуникаций;

• контроль функционирования инженерных коммуникаций;

• эксплуатация инженерных коммуникаций.

Объект исследования - автоматизация управления инженерными коммуникациями.

Предмет исследования - информационно-графические технологии как метод решения задач управления инженерными коммуникациями.

Цель исследования - разработка и реализация информационно-графических технологий для решения задач управления инженерными коммуникациями.

Задачи исследования:

1. Разработать принципы и методы создания универсальной информационной модели объектов инженерных коммуникаций.

2. Разработать информационно-графическую технологию для решения задач управления инженерными коммуникациями на основе предложенной универсальной информационно-графической модели объектов инженерных коммуникаций.

3. Разработать концепцию создания информационной системы управления инженерными коммуникациями на основе информационно-графической технологии и современных технологий обработки распределенной информации.

4. Реализовать основные положения концепции информационной системы управления инженерными коммуникациями на примере решения прикладных задач управления инженерными сетями.

Специфика целей и задач, поставленных в работе, потребовала использования следующих методов исследования:

1. Системного анализа при создании универсальной информационной модели объектов инженерных коммуникаций и информационно-графической технологии решения задач управления инженерными коммуникациями.

2. Компьютерного моделирования для реализации универсальной информационной модели объектов инженерных коммуникаций и информационно-графической технологии решения задач управления инженерными коммуникациями.

3. Экспериментального исследования разработанных технологий и программных средств при решении реальных задач.

В процессе работы были проанализированы и использованы труды российских и зарубежных ученых: Беденкова О.В., Берлянта A.M., Вайсфельда В.А., Винокурова Ю.И., Гончаренко C.B., Ексаева А.Р., Казанцева H.H., Капралова Е.Г., Кима П.А., Коноваловой Н.В., Королева Ю.К., Косякова C.B., Кошкарева A.B., Кравченко Ю.А., Мартыненко А.И., Масленникова A.B., Мусина O.P., Пяткина В.П., Рожкова В.Ф., Тикунова B.C., Хрупова C.B., Цветкова В .Я., Berry J.K., Helokunnas T., Huxhold W.E., Reinaldo P.M., Woodsford P. и др.

Научная новизна.

В диссертационной работе автором получены следующие новые результаты:

1. Сформулированы принципы и методы создания универсальной информационно-графической модели объектов инженерных коммуникаций с использованием концептуальных положений теории объектно-ориентированного программирования.

2. Разработана и реализована информационно-графическая технология решения задач управления инженерными коммуникациями на основе предложенной универсальной информационно-графической модели объектов инженерных коммуникаций.

3. Разработана концепция создания информационной системы управления инженерными коммуникациями на основе информационно-графической технологии и современных технологий обработки распределенной информации.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертационном исследовании, обеспечивается использованием теории, современных методов и опыта проектирования сложных информационных систем и подтверждается практикой их применения в ряде организаций г. Барнаула и Алтайского края.

Практическая значимость результатов научных исследований заключается в их направленности на решение важнейших задач организации и совершенствования систем управления инженерными коммуникациями на муниципальном и региональном уровне, создания и внедрения системы информационных технологий в данной предметной области. Результаты исследования имеют значение для разработки и внедрения информационных технологий на различных уровнях управления системами инженерных коммуникаций, проведения научных исследований по проблемам проектирования, контроля и эксплуатации инженерных коммуникаций на региональном и местном уровне.

Результаты исследований могут служить основой для изучения проблем информационного обеспечения задач управления системами инженерных коммуникаций студентами и аспирантами, специализирующимися в области проектирования, контроля и эксплуатации инженерных коммуникаций, а также в области геоинформационных технологий.

Реализация результатов работы.

Работа выполнялась в Алтайском НИИ информационных технологий и телекоммуникаций при Алтайском государственном техническом университете и в Алтайском государственном университете (экономический факультет, кафедра "Информационные системы в экономике") при координации Института вычислительных технологий и ГИС-центра Сибирского отделения РАН. Результаты исследований используются в организации научной работы отдела ГИС Алтайского НИИ информационных технологий и телекоммуникаций при Алтайском государственном техническом университете и в организации учебной работы кафедры "Теплогазоснабжение и вентиляция" Алтайского государственного технического университета и кафедры "Информационные системы в экономике" Алтайского государственного университета.

I. Разработанная информационно-графическая технология и полученные технические решения положены в основу следующих проектов:

1. Система контроля и эксплуатации газопроводов природного газа Алтайского края (ОАО "Алтайкрайгазсервис", 1996-2000 гг.).

2. Система контроля и эксплуатации магистральных теплосетей (ОАО "Алтайэнерго", Барнаульская теплоцентраль, 1998-2000 гг.).

3. Система учета и контроля технических средств организации дорожного движения. Система учета и анализа дорожно-транспортных происшествий (УВД г. Барнаула, отдел организации дорожного движения ГИБДД, 1991-2000 гг.).

4. Система инвентаризации и контроля установки технических средств регулирования дорожного движения в городе (населенном пункте) ("АлтайТрансСигнал", г. Барнаул, 1993-2000 гг.).

5. Проект информационно-графической системы проектирования, контроля и эксплуатации газопроводов Алтайского края (ОАО "Алтайгазпром", 1999-2000 гг.).

6. Информационно-графическая система учета и анализа потребительского рынка предприятия (Барнаульский завод асбестотехнических изделий, 1997-1998 гг.).

7. Пилотный проект информационной системы учета и контроля ресурсов агропромышленного комплекса Алтайского края (Главное управление сельского хозяйства и продовольствия Алтайского края, 1998 г.).

8. Проекты технических заданий на создание информационно-графических систем контроля и эксплуатации городских электросетей и инженерных сетей горводоканала (горэлектросеть и горводоканал г. Барнаула, 1997 г.).

9. Проект электронного кадастра инженерных сетей и сооружений в рамках концепции единой муниципальной ГИС (администрация г. Барнаула, 1999 г.)

II. Реализованы следующие проекты:

1. Информационно-графическая система контроля и эксплуатации газопроводов Алтайского края. В отделе АСУ ОАО "Алтайкрайгазсервис" в 1996-1998 гг. внедрены элементы информационно-графической системы контроля и эксплуатации газопроводов природного газа Алтайского края.

2. Информационно-графическая система учета и контроля технических средств организации дорожного движения города (населенного пункта) и учета и анализа дорожно-транспортных происшествий в 1992 году внедрена в отделе организации дорожного движения ГИБДД УВД г. Барнаула и продолжает развиваться. Система предназначена для управления дорожным движением с целью регулирования транспортных потоков, а также для регистрации дорожно-транспортных происшествий с целью принятия действенных мер по устранению очагов аварийности.

3. Информационно-графическая система инвентаризации и контроля технических средств организации дорожного движения в городе (населенном пункте) в 1993 году внедрена в отделе установки технических средств организации дорожного движения "АлтайТрансСигнал" (бывшее СМЭУ УВД Алтайского края) и продолжает развиваться. Система используется совместно с УВД для управления дорожным движением.

4. Система контроля и эксплуатации магистральных теплосетей. В отделе АСУ ОАО "Алтайэнерго" (филиал "Барнаульская теплоцентраль") в 1999 году внедрены элементы информационно-графической системы контроля и эксплуатации магистральных теплосетей города Барнаула.

5. Информационно-графическая система учета и анализа потребительского рынка предприятия внедрена в 1998 году на Барнаульском заводе асбестотехнических изделий.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Универсальная информационно-графическая модель объектов инженерных коммуникаций.

2. Информационно-графическая технология решения задач управления инженерными коммуникациями.

3. Оригинальная методика реализации информационно-графической технологии управления системами инженерных коммуникаций.

4. Концептуальные основы проектирования и создания типовых информационных систем управления инженерными коммуникациями на основе информационно-графической технологии и современных технологий распределенной обработки информации.

Публикации и апробация работы.

По теме диссертации опубликовано 18 научных работ.

Основные результаты докладывались на следующих конференциях и семинарах:

• Международная конференция "Интеркарто-4: ГИС для устойчивого развития окружающей среды", Барнаул, 1-4 июля 1998 года, ИВЭП СО РАН, АГУ.

• 2-й учебно-практический семинар "Инженерные коммуникации и ГИС. Проектирование и эксплуатация", Москва, 21-25 сентября 1998 года, Российская академия государственной службы при Президенте РФ.

• 2-я конференция "Информационные технологии в урбанистике, эффективном управлении недвижимостью и территориальными ресурсами — УРБИС-98", Москва, 20-22 октября 1998 года, Госстрой России.

• 3-я учебно-практическая конференция "Организация, технология и опыт ведения кадастровых работ", Москва, 23-28 ноября 1998 года, Российская академия государственной службы при Президенте РФ.

• 2-я Всероссийская научно-практическая конференция "Геоинформатика в нефтегазовой и горной отраслях", Нижневартовск, 6-8 апреля 1999 года.

• Сибирская региональная конференция "Муниципальные геоинформационные и кадастровые системы", Бийск, 12-16 апреля 1999 года.

• Международная конференция "Интеркарто-5: ГИС для устойчивого развития окружающей среды", Якутск, 17-19 июня 1999 года, Якутский университет.

• Ежегодная международная конференция ЦМ8А'99, Чикаго, 21-25 августа 1999 года.

• Научно-практическая конференция "Наука - городу Барнаулу", Барнаул, 3 сентября 1999 года, АТУ.

Личный вклад. Автором осуществлена постановка рассматриваемых проблем, разработана и реализована универсальная информационно-графическая модель объектов инженерных коммуникаций. При непосредственном участии автора разработаны и внедрены информационно-графическая технология решения задач управления инженерными коммуникациями и оригинальные методики реализации информационно

15 графической технологии управления системами инженерных коммуникаций. Концептуальные основы проектирования и создания типовых информационных систем управления инженерными коммуникациями на основе информационно-графической технологии и современных технологий распределенной обработки информации разработаны коллективом авторов, указанным в прилагаемом списке публикаций.

Структура диссертации.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, 5 приложений и списка литературы из 146 наименований. Диссертация изложена на 217 страницах машинописного текста и содержит 39 рисунков и 6 таблиц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В настоящее время при создании сложных информационных систем управления территориально-распределенными объектами используется метод структурного проектирования, реализуемый с помощью инструментальных средств объектно-ориентированного программирования. Такой подход является преобладающим при создании информационных систем, работающих с пространственными данными. В частности, он используется в системах автоматизированного картографирования, системах обработки данных диагностического зондирования, при создании аналитических и тематических ГИС. В основе функционирования таких систем лежит статический (описательный) принцип использования информации. Проблема динамического (в режиме реального времени) обновления информации решается путем создания серии информационных материалов, каждый из которых создается в рамках статической модели. Данный подход является ограниченным с точки зрения полноты моделирования сложных систем, в основе которых лежит пространственно-распределенная динамическая информация. Важным представителем таких сложных систем являются системы инженерных коммуникаций, для которых функционирование объектов и групп объектов, принадлежащих к разным типам, является принципиально важным.

2. В настоящее время объектно-ориентированный подход в проектировании информационных систем достаточно широко обсуждается в зарубежной и отечественной литературе. Многие известные разработчики (ESRI, Intergraph, AutoDesk, Oracle и др.) планируют или уже осуществили переход на идеологию ООП при создании новых версий своих программных продуктов. На наш взгляд, наибольшей эффективности при использовании данного подхода можно достичь при разработке специализированных систем, где наиболее полно выявляются преимущества ООП.

3. В настоящей работе предложено использовать идеологию ООП для создания специализированных информационных моделей данных территориально-распределенных систем инженерных коммуникаций. Адекватная реализация учета логических связей элементов структуры информационной модели инженерной сети возможна только в рамках объектно-ориентированного подхода. Такой подход позволяет реализовать идеологию объектно-ориентированного программирования не только для создания программных средств, но и для расширения функциональных возможностей информационных систем. Анализ логических связей на элементарном уровне выполняется в рамках реализации простейших методов ООП (инкапсуляция, полиморфизм, наследование). На более высоком уровне для выбора метода реакции системы на внешнее воздействие требуется использование экспертных систем.

4. На современном этапе развития геоинформационных систем идеология ООП используется, как правило, для реализации программного кода, так как ООП для современных версий компиляторов с различных языков является стандартом де-факто. Но идеология ООП позволяет применить принципы, положенные в ее основу, не только для разработки модульной структуры информационных систем, но и для повышения открытости систем с точки зрения пользователя путем предоставления последнему возможности расширения информационных систем практически без написания дополнительного кода и связанной с этим необходимостью изучения языков высокого уровня.

5. Базируясь на основных положениях ООП, мы пришли к выводу, что принципы ООП позволяют описать функционирование объектов систем инженерных коммуникаций и реализовать эффективные информационно-графические технологии управления такими системами. На наш взгляд, такая технология может быть эффективной для решения задач управления сложными техногенными объектами.

6. В настоящей работе предложена концепция адаптируемых к потребителю (открытых) информационно-графических систем (ИГС), и разработана интегрированная графическая объектно-ориентированная программная среда, которая включает:

• развитой, настраиваемый интерфейс пользователя;

• объектно-ориентированную базу данных графических объектов, их семантического описания и ассоциативных связей;

• открытую систему классификаторов иерархически ассоциированных многоуровневых объектов комплексного (текстово-графического) типа;

• технологию совместного отображения графических, семантических и ассоциированных данных.

7. Программная среда, разработанная в рамках концепции ИГС, реализует следующие функции:

• Подготовку растровых черно-белых и цветных карт, картосхем и чертежей.

• Создание картосхемы территории по принципам, необходимым для решения задачи:

1) монолитное растровое поле;

2) иерархическая "пирамидальная" структура карт (по восходящей линии масштабного ряда);

3) набор связанных по общей точке привязки разномасштабных карт (сочетание главного и навигационного рабочего "окна");

4) иерархическая структура с выделением территориальных зон в соответствии с номенклатурой и разграфкой топографических карт.

• Просмотр растровой карты, картосхемы или чертежа в режиме плавного скроллинга (прокрутки) посредством системы графических "окон":

1) динамических - разделы 1), 2) и 4) предыдущего подпункта;

2) согласованных - раздел 3) предыдущего подпункта.

• Создание растровых карт стандартных масштабов (М1:1 000 000, М1:500 000, М1:200 ООО, М1.100 000 и т.д.) в виде серии масштабного ряда 1:1, 1:2 и 1:4 (в условных единицах).

• Адресное или координатное кодирование объектов, которым необходима актуализация.

• Диалоговое отображение карт, картосхем или технологических чертежей совместно с актуализированными объектами.

• Связывание актуализированных объектов с существующими базами данных, создание и поддержка иерархических, реляционных и графических баз данных.

• Связывание актуализированных объектов и систем объектов с расчетными, моделирующими и поисковыми задачами.

• Растеризацию актуализированных объектов с целью совместного с растровой подложкой вывода на внешние устройства (создание тематических материалов в виде нового растрового файла или твердой копии).

• Проведение измерений расстояния, длин, периметров и площадей.

• Типизацию объектов и создание шаблонов для типизации сложных объектов.

• Создание топографических классификаторов.

8. При создании программных средств были использованы следующие оригинальные методики:

• оригинальный механизм фильтрации исходного (сканированного) изображения с целью подготовки растровой подложки, позволяющий любой исходный материал (карту, схему или чертеж) свести к 2-х или 16-тицветному режимам изображения без потери качества последнего, что дает существенную экономию дисковой памяти при хранении, значительное повышение скорости обработки и позволяет осуществить сведение количества цветов растрового изображения к исходному количеству цветов оригинала; механизм прямой внутренней индексации растра, позволяющий в различных операционных системах (MS DOS, OS/2, Windows 3.1/3.11, Windows 95/98, Windows NT) создавать и поддерживать монолитные растры большого размера с ничтожно малым временем обращения (отображения) к произвольному фрагменту растра без создания временного файла DIB-формата; хранение растровых данных в модифицированном формате PCX, использующем вертикальное представление изображения в виде битовых плоскостей, что позволяет осуществлять прямой вывод в видеопамять с использованием оригинальных оконных средств отображения; оригинальная технология ассоциирования объектов точечного, линейного, площадного и распределенного типа посредством достаточно простого механизма многоуровневых реляций; механизм хранения масштабов, азимутов, матрицирования и зонирования, а также способа отображения при выводе на растровое устройство внутри растрового файла, что позволяет связать указанные характеристики с исходным растровым материалом; поддержка всех стандартных графических примитивов САПР и ГИС, а также условных обозначений простого и комбинированного типа, реализуемых посредством открытого описания в виде знаков растровых и векторных масштабируемых шрифтов, команд языка описания векторных объектов DRAW и графических растровых значков в формате ICO; встроенная поддержка внутреннего формата векторных графических данных ВТ, как представителя подмножества форматов бинарных деревьев, и семантических баз данных в формате dBase III-IV с расширенными шаблонными и сетевыми возможностями; поддержка растровых карт и векторных баз данных в рамках технологий Internet/Intranet с использованием JavaScript, VBScript и JavaApplet.

177

9. Разработанные информационно-графические технологии и программные средства ИГС прошли серьезную апробацию при реализации ряда проектов по созданию информационных систем:

• Система контроля и эксплуатации газопроводов Алтайского края.

• Система контроля и эксплуатации магистральных теплосетей города Барнаула.

• Система учета и контроля технических средств организации дорожного движения города Барнаула.

• Система учета и анализа дорожно-транспортных происшествий города Барнаула.

• Система инвентаризации и контроля установки технических средств регулирования дорожного движения города Барнаула.

• Информационно-графическая система учета и анализа потребительского рынка Барнаульского завода асбестотехнических изделий.

• Пилотный вариант системы учета и контроля ресурсов агропромышленного комплекса Алтайского края и др.

Результаты работ используются в учебном процессе Алтайского государственного технического университета и Алтайского государственного университета.

1. Горбачев В.Г. Какая ГИС нужна городу? // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации.-1996,- №2(4). с. 23.

2. Борисов А. Основные черты современной настольной ГИС //Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации,- 1996. №3. - с.65, №4,- с. 66.

3. Пастушков С.А. Подготовка и унификация информации для автоматизированных баз данных // Геодезия и картография. 1996,- №2,-с. 35-39.

4. Масленников A.B. Формула успеха от геоинформационной системы к геотехнической // ГИС-обозрение - 1995. -Спец. выпуск с. 10-12.

5. Официальный сайт AutoDesk http://www.autodesk.com

6. Ширяев Н. Принципы построения систем автоматизации технического документооборота и управления проектными работами, Лоция Софт Москва, http://www.lotsia.com

7. Скворцов A.B., Жихарев С.А. Проблемы интеграции ГИС и САПР // Материалы Международной конференции ИНТЕРКАРТО 5 «ГИС для устойчивого развития территорий», Якутск, Россия 17-19 июня 1999 г., ч. 1, с. 103-109.

8. П.Кравченко Ю.А. Структура и функции интегрированной ГИС // Материалы Международной конференции ИНТЕРКАРТО 4 «ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий», Барнаул, Россия (1-4 июля, 1998 г.). Барнаул, 1998, с. 8691.

9. Материалы 1-го учебно-практического семинара «Инженерные коммуникации и ГИС» (Москва, 14-17 сентября 1997 г.). http://www.gisa.ru.

10. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС. Учебное пособие. Изд-е 2-е исправленное и дополненное. М.: 1997. -160 с.

11. Картография. Геоинформационные системы. Сборник переводных статей. Вып. 4. /Составление, редакция и предисловие Берлянта A.M., Тикунова B.C. -Объем 23 уч. изд. л.

12. Кошкарев А.В., Тикунов B.C. Геоинформатика. Справочное пособие. -213 е.: ил.

13. Хаксхолд В. Введение в городские географические информационные системы. Нью-Йорк, Оксфордский университет, 1991. 321 с.

14. Berry J.K. What is Objects-Oriented Technology Anyway? // GIS World.-1996,-Vol9.-№9.-P. 24.

15. Helokunnas T. Object-oriented approaches applied to GIS development // Acta polytechn. Scand. Math and Comput Eng. Ser.- 1995,- №75 P. 1-221.

16. Peter Woodsford. The Significance of OO for GIS. Laser-Scan Limited, Science Park, Milton Road, Cambridge, CB4 0FY, UK. -http ://www. lsl. со .uk/papers/ooforgis. htm

17. SPATIAL OBJECT TRANSFER FORMAT SOTF, By: Adrian Cuthbert, Laser-Scan Limited, Science Park, Milton Road, Cambridge, CB4 0FY, UK.

18. ACTIVE OBJECT TECHNIQUES FOR THE PRODUCTION OF MULTIPLE MAP AND GEODATA PRODUCTS FROM A SPATIAL DATABASE // By: Paul Hardy, Laser-Scan Limited, Science Park, Milton Road, Cambridge, CB4 0FY, UK, ICA99, August 1999.

19. S57 ECDIS DATA PRODUCTION AND UPDATE USING AN OBJECT-ORIENTED SPATIAL DATABASE // By: Paul Hardy, Laser-Scan Limited, Science Park, Milton Road, Cambridge, CB4 0FY, UK, International ECDIS conference, Singapore, October 1998.

20. DATA CONVERSION AND UPDATE IN THE OBJECT PARADIGM //By: Peter A. Woodsford, Laser-Scan Ltd, Cambridge, UK and David Arctur, Laser-Scan Inc, Sterling, VA, USA, GIS/LIS '96 Conference, Denver, USA, November 1996.

21. THE SIGNIFICANCE OF OBJECT-ORIENTATION FOR GIS // By: Peter A. Woodsford, Laser-Scan Ltd, Science Park, Milton Road, Cambridge, CB4 OFY, UK, IUSM Conference, Hannover, Germany, September 1995.

22. OBJECT ORIENTATION, CARTOGRAPHIC GENERALISATION AND MULTIPLE PRODUCT DATABASES // By: Peter. A. Woodsford, LaserScan Limited, Science Park, Milton Road, Cambridge, CB4 OFY, UK, 17th ICA/ACI Conference, Barcelona, Spain, September 1995.

23. MEETING UTILITY NEEDS USING OBJECT-ORIENTED SPATIAL TECHNOLOGY // By: Tim Hartnall, Laser-Scan Limited, Cambridge, UK and Bruce MacAlister, IBM GIS Consulting and Services, Richmond, Virginia, USA, GIS '95 Conference, Birmingham, UK, May 1995.

24. Peralta A.J., Domingo A.R. On the development of an object-orient geographical information system // 17th Int. International Cartographic Conference and 10th General Assembly ICA, 3-9 Sept. 1995: Proc.-Barcelona, 1995.- Vol.2.-P. 1929.

25. Shoubin D., Xuequan C., Jiankan W. Object algebra for geographic information systems //J. China University Scientific And Technology.- 1995.-Vol.25.-№2.- P. 206-211.

26. Yao J. Analysis of GIS's conventional data model an application of object oriented technique //17th Int. International Cartographic Conference and 10th

27. General Assembly ICA, 3-9 Sept. 1995: Proc.- Barcelona, 1995,- Vol.2.-P. 1793.

28. Zhou Y., Jacoby O., Frederiksen P. The operation of complex objects in GIS // Global Changes and Geography: IGU Conference, Moscow, 14-18 Aug. 1995: Abstr.- Moscow, 1995,- P. 393.

29. The OpenGIS Specification Model. Open GIS Consortium. http://www.opengis.org.

30. Виноградов A.A. и др. Создание градостроительной ГИС города Перми // ГИС- обозрение 1996,- Весна,- с. 40-43

31. Ермаков A.A., Прохоров В.Н. Опыт и планы ЦГИ ИГ РАН в разработке и применении ГИС-технологий для решения кадастровых задач на уровне регионов и городов // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации.-1996,- №5(7).-с. 43

32. Жалковский ЕА., Белецки М.Е. О Международном совещании ООН по образованию Постоянного комитета по геоинформационной инфраструктуре стран Азии и Тихоокеанского региона // Геодезия и картография,- 1996,- №4,- с. 47-51.

33. Казанцев H.H., Лычагин A.B. Заключение по состоянию дел по разработке муниципальной геоинформационной системы Уфы. //Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации.-1996,- №2(4). с. 3940.

34. Разработка новой системы использования электронных карт //Nihon kikai gakkaishi J.Jap. Soc. Mech. Eng.- 1995,- 98, №915,- с. 148-149.

35. Рожков В.Ф. Проблемы геоинформационного обеспечения крупного города // Материалы Международной конференции ИНТЕРКАРТО 3 «ГИС для устойчивого развития окружающей среды», Новосибирск, Россия (27-31 января, 1997 г.). Новосибирск, 1997,- с. 129-134.

36. Холодков В.В. Создание городского автоматизированного кадастра в Таганроге // ГИС-обозрение,- 1995,- Весна,- с. 28.

37. Paraschakis I., Patias P. Municipal Information systems. A powerful, lowthcost, policy-making tool // 17 Int. International Cartographic Conference and 10th General Assembly ICA, 3-9 Sept. 1995: Proc.- Barcelona, 1995,- Vol.l.-P. 2406.

38. Williams Gareth. GIS Streamlines City's Information System // GIS World.-1996,- Vol.9.- №10,- P. 54-56.

39. Парил ob А.Ю., Черняк O.B. Реализация ГИС-проекта в мастштабе административного района области // ГИС-обозрение,- 1995,- Весна,-с. 29-32.

40. Гайсинский В.М. Топология, или что каждый молодой специалист ГИС должен был знать // ГИС-обозрение,- 1996,- Лето,- с. 20-24.

41. Жарков С.А. Теоретические аспекты создания и применения банков геоинформации // Известия вузов. Серия Геодезия и аэрофотосъемка.-1995,- №2.-с. 6-14.

42. Сорокин А. Проект методики обмена наборами пространственных данных с использованием распространенных форматов файлов // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации.-1996.- №4(6). с. 34.

43. Сорокин А., Мерзлякова И. Проблемы обмена пространственной информацией: зарубежный и отечественный опыт // ГИС обозрение 1996,-Лето,-с. 32-38.

44. Jones С.В., Ridner D.B., Luo L.Q., Bundy G.LI, Ware M. Database Design for a Multi-scale // Spatial information System // International Journal of Geographical Informatio Systems /- 1996/- Vol/10/ №8,- P. 901-920.

45. Karti Oksanen. On Data Exchange between Geographic Information Systems // Sur/ Sci. Fini.- 1995,- Vol.13.- №1,- P. 79-80.

46. Li L. The maintenance and archives of the data in GIS // 17th Int. International Cartographic Conference and 10th General Assembly ICA, 3-9 Sept. 1995: Proc.- Barcelona, 1995,- Voll.- P. 353-355.

47. Mitasova I., Visnovcova J., Hajek M., Approaches to Data Modelling in GIS // Материалы Международной конференции ИНТЕРКАРТО 3 «ГИС для устойчивого развития окружающей среды», Новосибирск, Россия (27-31 января, 1997 г.). Новосибирск, 1997,- с. 197-208.

48. Roche S.C., Cittings B.M. Parallel Polygon Line Shading: the Quest for more Computational Power from an Existing GIS // Intern.J. of Geographic Information Systems.- 1996,- Vol.l0.-№6.- P. 731-746.

49. Tang H., Adams T.M., Usery E. Lynn. A Spatial Data Model Design for Feature-based Geographical Information Systems // International Journal of Geographic Information systems.- 1996,- Vol.10.- №5,- P. 643-659.

50. Wise Steve. Where topography meets technology? // GIS Europe.- 1996 -Vol.5.- №9,- P. 20-21.

51. Головин P.В., Пищик Б.Н., Урнышева B.A. Инструментальные средства создания ГИС // Материалы Международной конференции

52. ИНТЕРКАРТО 3 «ГИС для устойчивого развития окружающей среды», Новосибирск, Россия (27-31 января, 1997 г.). Новосибирск, 1997.-с. 215-219.

53. Мартыненко А.И. Методология создания и применения ГИС // Известия вузов. Серия Геодезия и аэрофотосъемка.- 1995.-№1,- с. 70-74.

54. Limpouch A. GIS for the next century // 17th Int. International Cartographic Conference and 10th General Assembly ICA, 3-9 Sept. 1995: Proc.-Barcelona, 1995,- Vol.2.- P. 2032.

55. Geographic information systems: A new strategic tool for the 90's and beyond // J. Syst. Manag.- 195,- May-June.- P. 24-27, 66-67.

56. Opadeyi J. Geographic information systems: An information management tool // FID News Bulletin.- 1995,- Vol.45.-№3.-P. 77-80.

57. Rajani P., Crockett M. Corporate Innovations Fuel the Industry // GIS World.-1996,- Vol.9.-№11,-P. 44-53.

58. Rajani P. Moving Towards the Mainstream Slowly // GIS World.- 1996.-Vol.9.- №9,- P. 86.

59. Scherer P., Phebey T. Geographical information systems // Aqua.-1995.-Vol44.-№3.-P. 118-124.

60. Steinfort A.J. Geo-evaluate of-revolute? // Geodesia (Ned).- 1996,- Vol.38.-№1.-P. 9-15.

61. Steinfort A. Is there Life After GIS? // Geoinformatic Info Magazin.- 1996 -№11.-P. 24.

62. Wang J., Bai L. The essence of GIS and task of cartaography // 17th Int. International Cartographic Conference and 10th General Assembly ICA, 3-9 Sept. 1995: Proc.- Barcelona, 1995,- Vol.2.- P. 2580-2586.

63. Лисицкий Д.В. Проблемы и пути становления ГИС-индустрии в России на современном этапе развития // Исследования в области цифрового картографирования, ГИС-технологии и кадастра,- М., 1995. с. 3-11.

64. П.А.Калантаев, В.П.Пяткин. Интранет-архитектура муниципальной геоинформационной системы. Материалы международной конференции "ГИС для устойчивого развития территорий", ИНТЕРКАРТО-5, Якутск, 1999, часть 2, с. 96-102.

65. Oracle Spatial Cartridge. Advances in Relational Database Technology for Spatial Data Management, 1997.

66. Oracle Spatial. Data Sheet, 1999.

67. Вайсфельд В.А., Ексаев A.P. ГИС в задачах эксплуатации сетей инженерных коммуникаций //Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, №5(12) 1997, с. 29.

68. Hunter G.M. and Stiglitz К. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. Operations on Images Using Quad Trees. 1979, April: P.145-153.

69. Samet H. The Design and Analysis of Spatial Data Structures. Addison-Wesley Publishing Company, Inc : Reading, 1990.

70. Samet H. Computer Graphics and Image processing. Neighbor Finding Techniques for Imagees Represented Quadtrees. 1981, Academic Press 18: P. 35-57.

71. Samet H. and M. Tamminen. IEEE Transaction on Patter Analysis and Machine Intelligence. Computing Geometric Properties of Images Represented by Linear Quadtrees. 1985, March: P. 229-240.

72. Официальный сайт Mapinfo Corporation, http://www.mapinfo.com.

73. Крузе О.О., Стерлягов С.П. База данных систем организации дорожного движения // "Вузовская наука на международном рынке научно-технической продукции." Тезисы докладов межд. научно-техн. конф., Барнаул, 1995, АлтГТУ, с. 12-14.

74. Bakaldin A.V., Letyagina E.V., Patudin V.M., Sterlyagov S.P. GIS Subsystems for Territory Management //Interkarto-5. GIS for Environmentally Sustainable Development, Yakutsk, Russia, 17-19 June 1999, Part II, p. 14-15.

75. Летягина Е.В., Стерлягов С.П. Геоинформационная система газовой отрасли Алтайского края // "Interkarto-5. ГИС для устойчивого развития окружающей среды": Материалы межд. конференции, Якутск, Россия, 17-19 июня 1999 г., ч.2, с. 126-137, ил. 12.

76. Летягина Е.В., Патудин В.М., Стерлягов С.П. ГИПС и их использование в решении муниципальных и отраслевых задач //Ползуновский альманах, № 2, Барнаул, АлтГТУ, 1999, с. 81-100 /Илл. 18/.

77. Официальный сайт ГЕО+КАД, Киев (Украина) http ://www. arcada, com. ua/infot/itnews. html

78. Официальный сайт ДАТА+ http://www.dataplus.ru

79. Официальный сайт КИБЕРСО http ://www.kiberso. glasnet.ru/list 1 ru.htm

80. Официальный сайт Кредо-Диалог НПК http://www.credo.nsys.by

81. Официальный сайт Ланэко (ГИС ПАРК) http://www.laneco.ru

82. Официальный сайт ПОИНТ (представитель CADdy в России) -http://www.caddy.ru/pointadd.html

83. Официальный сайт ИВЦ Поток http://www.ropnet.ru/potok

84. Спрут-технология, Набережные Челны http://www.sprut.ru

85. Официальный сайт Трисофт (Москва) http://www.trisoftrus.com

86. Центр геоинформационных исследований института географии РАН -http://geocnt.geonet.ru

87. Официальный сайт Easy Trace Group http://easytrace.com

88. Официальный сайт Intergraph, российское отделение корпорации -http://www.ingr.com/russia

89. Официальный сайт Panorama Group http://panorama.ecorp.ru

90. ProGIS в России http://www.progis.ru

91. Перетятько В.И. Метод логической организации массивов цифровой топонимо-картографической информации // Геодезия и картография.-1996,-№8,- с. 48-50.

92. Яровых В.Б. Проблемы качества векторных цифровых карт для ГИС //Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации.-1996,- №4(6). с. 1719.

93. Яровых В.Б. Экспресс-оценка качества ЦК при приемке оцифрованного материала // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации.-1996,- №4(6). с. 19.

94. Berry J.K. Spatial Objects-Parse and Rarcel of a GIS? // FGIS World. -1996,- Vol.9.-№10,- P. 28.

95. Kern H.F. Scanvectorisation, classification and pattern recognition as ameans for transfotming analogue maps into GIS // 17th Internationalth

96. Cartographic Conference and 10 General Assembly ICA, Barcelona, 3-9 Sept. 1995: Proc.- Barcelona, 1995,-P. 1516-1520.

97. Sadahiro Y. Size for Map Labels in GIS and Loss of Literal Information // Cartographica.- Winter 1995,- №4,- P. 29-43.

98. Vidiana M.I.C. de F., Cintra J.P. Technology GIS for updating topographicaltb fV,cards //17 Int. International Cartographic Conference and 10 General Assembly ICA, 3-9 Sept. 1995: Proc.- Barcelona, 1995,- Vol.2.- P. 21432147.

99. Савчук В.А. «О точности, технологии создания и обновления цифровых карт населенных пунктов» //Материалы третьей учебно-практической конференции «Проблемы ввода и обновления пространственной информации», Москва 23-27 февраля 1998 г. часть 2-я, с. 43.

100. Зайцев О.Г. «Проблемы стоимости цифровых карт» // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, №3(5)'96, с. 19.

101. Слесаренко А.В. «Оценка точности при сканировании планшетов» // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, №1(18)'99, с. 62

102. Камашев Е.А., Лавров С.Н., Тимофеев А.Н. «Цифровой топографический план Новосибирска» //Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, №3(15) 98, с. 82

103. Берлянт А.М., Мусин O.P., Собчук Т.В. «Картографическая генерализация и теория фракталов» М., 1998.

104. Пол Ирэ. Объектно-ориентированное программирование с использованием С++: Пер. с англ./Ирэ Пол. К.: НИПФ «ДиаСофт Лтд.», 1995.-480 с.

105. Белов В.В. Теория графов. Уч. Пособие для втузов. М., «Высшая школа», 1976.

106. Басакер Р., Саати Г. Конечные графы и сети. М., «Наука», 1974.

107. Винокуров Ю.И. Ландшафтная индикация эколого-географических исследованиях. Диссертация на соискание степени доктора географических наук в форме научного доклада. Иркутск, 1994.

108. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998. - 288 е.: ил.

109. Кираковский В.В. «Использование ГИС в решении задач инженерной инфраструктуры города» // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, №4(11) 1997, с. 66.

110. Кираковский В.В. «Организационные и экономические аспекты создания единой городской информационной системы инженерных сетей и сооружений» // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, №5(12)- 1997, с. 27.

111. Вайсфельд В.А., Ексаев А.Р. ГИС и инженерные сети краткий курс в начало основ //Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, №3(10) - 1997, с. 66.

112. Гончаренко C.B., Гуральник М.Л., Фетман Н.Я. О некоторых .подходах в проблеме ГИС и инженерные сети //Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, №5(12) 1997, с. 28.