автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Методы и алгоритмы многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации промышленного региона на основе технологии геопорталов

На правах рукописи ПАВЛОВ Александр Сергеевич

МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ ОБРАБОТКИ РАСПРЕДЕЛЕННО-ХРАНЯЩЕЙСЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ ГЕОПОРТАЛОВ

Специальность 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (в промышленности)

- 3 ДЕК 2009

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2009

003486651

Работа выполнена на кафедре технической кибернетики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уфимский государственный авиационный технический университет»

Научный руководитель

д-р техн. наук, проф. БАДАМШИН Рустам Ахмарович

Официальные оппоненты

д-р техн. наук, проф. ВАЛЕЕВ Сагит Сабитович

зав. каф. информатики

Уфимского государственного авиационного

технического университета

Ведущая организация

канд. техн. наук, доц. КИРЮШИН Олег Валерьевич

доц. каф. автоматизации технологических процессов и производств Уфимского государственного нефтяного технического университета

Управление по чрезвычайным ситуациям при Правительстве Республики Башкортостан, г. Уфа

Защита диссертации состоится «16» декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д-212.288.03 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан « ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, проф.

В.В. Миронов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Для обеспечения эффективного управления жизнедеятельностью и экономикой промышленного региона необходимо наличие полной, достоверной и согласованной пространственной информации, характеризующей географически распределенные объекты всех сфер деятельности. Поэтому разработка механизмов взаимодействия между правительством, органами государственной власти и предприятиями (организациями) региона на основе геоинформационных технологий, позволяющих организовать, согласовать и автоматизировать процесс получения и обработки пространственной информации, решать функциональные задачи (геоинформационное моделирование техногенных и природных процессов, влияющих на деятельность предприятий и органов государственной власти промышленного региона, и прогнозирование их дальнейшего развития; зонирование территории; отслеживание динамики развития чрезвычайных ситуаций, и др.), а также представлять результаты обработки пространственной информации в картографическом виде лицам, принимающим дальнейшие решения, приобрела особую актуальность.

Международный опыт показывает, что интеграция разрозненных пространственных данных на государственном уровне в единую инфраструктуру пространственных данных посредством геоинформационных технологий позволяет осуществить кардинальный прорыв в своевременном обеспечении органов власти, научных исследований, потребностей промышленности и населения достоверными и непротиворечивыми пространственными данными о своей территории.

Российская Федерация также приступила к созданию инфраструктуры пространственных данных на основе геоинформационных технологий, которая призвана объединить и обеспечить коллективный доступ к пространственным данным, реализованный через сеть геопорталов, на трех уровнях: федеральном, территориальном (уровень субъектов РФ) и муниципальном. Естественным образом из этого вытекает актуальность создания инфраструктуры пространственных данных в промышленном регионе (например, таком как Республика Башкортостан), так как большая часть информации, необходимая для управления отдельными объектами, предприятиями, городами, районами и всем промышленным регионом, характеризует географически распределенные объекты, а существующие на сегодняшний день в организациях и на предприятиях автоматизированные системы не обеспечивают решение всего круга производственных задач специалистов и оперируют избыточными данными.

Вопросам использования пространственной информации крупными промышленными предприятиями и органами государственной власти, посвящен ряд работ отечественных и зарубежных авторов, в частности работы Р. Н. Бах-тизина, А. В. Бакланова, Ш. Джонса, А. В. Кошкарева, Я. Массера, X. Мурака-ми, Д. О'Нилла, Д. Питерса, Р. Томлинсона, Р. 3. Хамитова и др., однако в них задачам организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации уделялось недостаточно внимания.

В связи с этим задача разработки методов и алгоритмов организации многопользовательской обработки распределепно-хранящейся пространственной информации промышленного региона на основе технологии геопорталов является актуальной как в теоретическом, так и в практическом плане.

Цели и задачи исследования

Целью работы является разработка методов и алгоритмов организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации, используемой в процессе управления предприятиями и органами государственной власти, для создания геопортала промышленного региона.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать метод формирования структуры базы общих пространственных данных (в процессе ее создания и последующей актуализации при изменении количества или состава источников информации) в составе геопортала промышленного региона.

2. Разработать метод семантического анализа пространственной информации при ее переносе в базу общих пространственных данных геопортала промышленного региона, основанный на формализации и использовании знаний о структурных особенностях пространственных данных.

3. Разработать информационную модель для обеспечения возможности совместного представления и использования распределенно-хранящейся пространственной информации об объектах и территории промышленного региона (на примере Республики Башкортостан).

4. Разработать алгоритмы и программное обеспечение, реализующие методы организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации, в виде геопортала промышленного региона.

Методика исследования

В работе использовались методы системного анализа сложных систем, структурного анализа и проектирования (ЗАБТ), геоинформационного моделирования, математическая теория множеств, теория реляционных баз данных,

теория искусственного интеллекта, принципы объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна

Научная новизна работы содержится в следующих результатах:

¡.Метод формирования структуры базы общих пространственных данных в процессе ее создания и актуализации при изменении состава или числа источников информации, основанный на формальном анализе структур баз специализированных пространственных данных, входящих в состав инфраструктуры пространственных данных, позволяющий выявить общую для нескольких баз данных пространственную информацию и организовать многопользовательский доступ к распределенно-хранящимся пространственным данным.

2. Метод семантического анализа пространственной информации из баз специализированных пространственных данных, основанный на формализации и использовании знаний экспертов о структурных особенностях пространственных данных, в виде продукционных правил, позволяющий организовать процесс интеллектуального выбора пространственной информации при ее переносе в базу общих пространственных данных.

3. Информационная модель для совместного описания атрибутивных и пространственных данных, используемых органами государственной власти и предприятиями, обеспечивающая возможность совместного представления и использования распределенно-хранящейся пространственной информации об объектах и территории промышленного региона (на примере Республики Башкортостан).

Практическая значимость

Разработанный метод семантического анализа пространственной информации из баз специализированных пространственных данных, основанный на формализации и использовании знаний экспертов о структурных особенностях пространственных данных, в виде продукционных правил, позволяющий организовать процесс интеллектуального выбора пространственной информации при ее переносе в базу общих пространственных данных.

Разработанная информационная модель для совместного описания атрибутивных и пространственных данных, обеспечивающая возможность совместного представления и использования распределенно-хранящейся пространственной информации об объектах и территории промышленного региона (на примере Республики Башкортостан).

Разработанные алгоритмы и программное обеспечение для организации распределенного хранения и многопользовательской обработки пространственной информации в виде геопортала промышленного региона.

Основные результаты работы внедрены в ОАО «Урапсибнефтепровод» и ГНУ «Академия наук РБ» (свидетельство об официальной регистрации базы данных № 2007620007 от 09.01.2007 и свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009614842 от 07.09.2009).

На защиту выносятся

1. Метод формирования структуры базы общих пространственных данных, основанный на формальном анализе структур баз специализированных пространственных данных.

2. Метод семантического анализа пространственной информации, основанный на формализации и использовании знаний экспертов о структурных особенностях пространственных данных, в виде продукционных правил.

3. Информационная модель для совместного описания атрибутивных и пространственных данных, обеспечивающая возможность совместного представления и использования распределенно-хранящейся пространственной информации об объектах и территории промышленного региона.

4. Алгоритмы и программное обеспечение, реализующие методы организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации, для геопортала промышленного региона.

Апробация работы

Основные теоретические и практические результаты работы докладывались на следующих конференциях, форумах и семинарах: «Компьютерные науки и информационные технологии» (CSIT'2008-2009); Всероссийской научно-практической конференции «Организация территории: статика, динамика, управление» (Уфа, 2008); ежегодной конференции пользователей программных продуктов ESRI и ERDAS (Голицыно, 2008); Региональной зимней школе-семинаре аспирантов и молодых ученых (Уфа, 2008,2009); Всероссийской конференции «Геоинформационные технологии в муниципальном управлении» (Уфа, 2009).

Публикации

Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 11 источниках, включая 2 - в рецензируемых журналах из списка ВАК, 1 монографию, 3 статьи, 3 материала конференций и семинаров, 2 свидетельства о регистрации программ и баз данных.

Структура и объём работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 134 наименований и приложений. Работа без списка литературы и приложений изложена на 139 страницах машинописного текста.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приводится общая характеристика работы - обосновывается актуальность диссертационной работы, формулируются цель и задачи исследования, отмечается научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

Первая глава диссертации посвящена анализу пространственной информации и задач ее использования при управлении предприятиями и органами государственной власти промышленного региона, а также исследованию известных способов обеспечения и методов автоматизированной обработки пространственной информации в промышленном решоне.

Крупные предприятия и органы государственной власти промышленного региона используют в своей деятельности большой объем пространственной информации о территории, процессах и явлениях различной природы, происходящих на этой территории. Анализ пространственных данных, а также изучение и анализ зарубежного опыта их использования, показал, что они могут быть условно разделены на три составляющие: данные дистанционного зондирования земли, базовые пространственные данные, специализированные пространственные данные.

Пространственные данные используются для информационного обеспечения деятельности предприятий и органов государственной власти промышленного региона, поэтому для повышения эффективности решения различного рода задач требуется своевременное обеспечение всех ответственных лиц достоверной и полной пространственной информацией. Анализ известных методов и способов обеспечения пространственной информацией показал, что для своевременного обеспечения достоверной и непротиворечивой пространственной информацией необходима интеграция разрозненной пространственной информации в инфраструктуру пространственных данных (ИПД) промышленного региона посредством геоинформационных технологий (рис. 1).

Анализ методов автоматизированной обработки пространственной информации в промышленном решоне показал необходимость разработка геопортала, обеспечивающего многопользовательскую обработку и распределенное хранение пространственной информации, входящей в состав ИПД региона.

Таким образом, необходимо разработать методы, алгоритмы и программное обеспечение, реализованное в виде геопортала, позволяющие организовать многопользовательскую обработку распределенно-хранящейся пространственной информации, входящей в состав инфраструктуры пространственных данных промышленного региона.

Характеристики предприятия 1.....характеристики предприятия п

Характеристики окружающей среды и территории_

Заданные характеристики

Заданные характеристики

деятельности предприятия 1

Заданные характеристики

деятельности предприятия п

Выявление отклонений

выявление отклонений

Выявление отклонений

Внешнее воздействие

Контролирующие и надзорные органы

Рекомендации, указы, штрафы

Руководство предприятия 1

Окружающая среда

Характеристики Г" территории

региона Характеристики

Предприятие 1

Руководство предприятия л

Предприятие п

окружающей среды

Характеристики

предприятия 1

Характеристики

предприятия п

I ерритория региона

Характеристики окружающей среды и территории

Полезные ископаемые Административные границы Населенные

ПУНКТЫ

Места размещения ресурсов

Реки Леса

Растительность Рельеф Качество воды.воздуха

Размещение

объектов

потребления

воды, энергии

Сбросы

Выбросы

Отходы

Ресурсы

ИПД региона

Рисунок 1 - Схема использования пространственной информации предприятиями и органами государственной власти промышленного региона

Вторая глава посвящена разработке схемы использования пространственной информации при управлении промышленными предприятиями, разработке метода формирования структуры базы общих пространственных данных, метода семантического анализа пространственной информации, а также в ней предложены варианты организации хранения пространственной информации в многопользовательской распределенной базе пространственных данных промышленного региона.

Предприятиям и государственным органами промышленного региона для осуществления своей деятельности, необходима пространственная информация, описывающая одну и туже территорию и инфраструктуру региона - базовые пространственные данные (БПД), которые могут быть выделены в базу общих пространственных данных, а также пространственная информация, описывающая объекты, связанные с деятельностью одного конкретного предприятия - специализированные пространственные данные (СПД). Поэтому для эффективного использования и получения пространственной информации предложено создать инфраструктуру пространственных данных, в которой совокупность всех видов пространственной информации образует распределенную базу пространственных данных (РБПД), обеспечивающую многопользовательскую обработку распределенно-хранящейся пространственной информации промышленного региона.

Для формирования структуры РБПД в соответствии с принятой технологией проектирования информационных систем необходимо провести анализ

требований к пространственной информации всех участников ИПД, выявить интересующую хотя бы двух пользователей информацию и перенести ее в базу БПД, при этом проведя преобразования в базах СПД с целью сохранения полноты и непротиворечивости.

Для формализованного описания всех частей пространственной информации промышленного региона и связей между ними введем обозначение: базу данных конкретного /'-го источника ПД, входящего в ИПД, обозначим через БД, где г = 1, п, п - число БД,, входящих в состав ИПД региона, а всю совокупность БД, обозначим как РБД, тогда:

РБД = ЦБД, = БПД{]СПД,УСПД2 ...уСПД, =БПД[}_СПД,. (1)

1-1.Н |'=*].П

БД, каждого промышленного предприятий разрабатывается на основе соответствующей модели данных, которую обозначим как МД,, тогда:

(2)

где к, - количество отношений Я, в модели данных ¡"-ой БД., т, - количество слоев в модели данных г-ой БД,, Л - количество связей С,, между отношениями и слоями модели данных г-ой БД..

Представим модель данных г-ой БД, как совокупность двух частей, описывающих атрибутивную - МД* и пространственную - МД* информацию:

(3)

В каждой г-ой МД* вьщелим две части: МД]5 - часть МД' описывающая информацию, входящую в состав БД БПД, МД,21 - часть МД* описывающая информацию, входящую в состав БД СПД. Тогда:

(4)

Множество номеров различных слоев из МД/ обозначим:

М,* ={1,2,3,...,и,}, (5)

тогда в М. можно выделить две части:

м°={м\!,м:°}, (6)

где М'* - количество слоев из МД, такое, что

(7)

Тогда часть модели данных, которая описывает пространственную информацию из БД БПД - МД1 можно представить как совокупность слоев, входящих хотя бы в две из МД",

/=1 ,п j*\.m't

гае 1, ^У, е М'^, у, е М" _/, 7,,

По аналогии с ЛЭД/ в каждой ¿-ой МД* можно провести преобразования, аналогичные (5)-{8). Тогда, учитывая, что г'-я БД, разрабатывается на основе соответствующей модели, можно записать, что база данных БПД (которую обозначим БДо) на весь промышленный регион является совокупностью БД)А и БД'5:

БД0 = (Цедписцда=изд1 • (9)

Ы.н 1=1.« ¡=),а

Таким образом, получим:

РБД = = БЦЦЩЦЩ?) = БПДЦСЛД,, (10)

/=!./■ /»!.п i-l.il (-и

что соответствует (1).

Построение непротиворечивой ТОДо, описывающей всю совокупность БПД, позволит создать базу пространственных данных, удовлетворяющую требованиям всех участников ИПД промышленного региона.

Для обеспечения пользователей ИПД информацией, преобразованной в процессе формирования РБПД, необходимо установить соответствие между местом хранения ПД в БД, до преобразований, и фактическим местом хранения ПД в БД БПД. Для этого необходимо построить набор отображений

= (11)

таких, что:

^{/^.-.лЛ- 02)

В свою очередь / = к для 5/ = = 1,т',г = 1, л, позволяет устанавливать соответствие между слоями и отношениями в БДо с соответствующими слоями и отношениями в БД¡.

Тогда множество отображений для БДо можно записать в виде матрицы:

- 4

/., - и

||>г- = иу = 1,т;, (13)

где ¡ = 1,п,п - количество БД, _/' = 1,т' ,т' - количество слоев и отношений, составляющих БДЬ которые можно отнести к БД0.

Каждый раз при изменении количества или состава источников пространственной информации в ИПД необходимо вновь проводить сравнительный анализ структуры существующей БД БПД и структур БД промышленных предпри-

ятий, входящих в ИПД. Добавление новой БД изменит на единицу п - число БД,-, входящих в состав ИПД региона, то есть можно обозначить новый источник пространственной информации через По аналогии с (4)-(8) можно произвести соответствующие преобразования пространственной части информации хранящейся в £$,,+/, но поскольку в ИПД промышленного региона наряду с БД БПД входят БД СПД предприятий, в которых может находиться пространственная информация такая же как и в БДпы, но отсутствующая в БД0, представимМиз (6) как совокупность двух частей:

м:з+1=\м:°,м":Л 04)

где М"* - количество отношений из БДЦ, такое, что

= }. = ^ Л*, е кл, Л 6 к. (15)

Тогда модель данных БД БПД в ИПД с числом источников пространственной информации п+1 обозначим как МД'а , которую представим в виде совокупности слоев, входивших в БДа, а также слоев, входящих, как в БДЦ, так и хотя бы в одну из БД.!:

МД[ 1К II5/)- 06)

Проведя соответствующие преобразования по аналогии с (5)-(8) и (13)-(15) для атрибутивной части информации, хранящейся в БД„+1, и учитывая (9) получим:

БД: =Бдх}Бд::\]Бдг:\}([{}Бд?^({ХБдг)). т)

В связи с тем, что в базе данных БПД изменился состав пространственной информации, необходимо построить /п+1 j и должны быть обновлены отображения /ц для которых у е Л/"5, для всех г = 1 ,п.

Выбор информации в процессе формирования базы общих пространственных данных может быть основан на использовании знаний о структурных особенностях ПД, вынесенных в отдельную категорию и помещенных в базу знаний (рис. 2). Для этого предлагается воспользоваться моделью представления знаний основанной на продукционных правилах, которые состоят из условной части (антецедента) и заключения (консеквента). Фрагмент разработанной базы знаний, содержащей наиболее важные знания о структурных особенностях пространственных данных, в виде продукционных правил, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Фрагмент разработанных правил базы знаний

№ Правил установления принадлежности региону

Ri.i Если Х*! с!' И У* с У То В'1 с В«

R|,2 Если х" пГ И У пГ То В* пВ"

№ Правила формирования БД БПД

Если В51 аВ" То 5/ с БД0

R-2,2 Если Bs/ пВ" То S/ с БД, И D(E)

№ Правила выбора пространственных данных

Если с БД0 И <г БДа И В* В*1 То ^, Б* переносятся в БД БПД И О(Е)

БД БПД

База знаний

Администратор

ад,

№

Правило_

Если Л"4 С Л" И у4 с 7'ТО Я4 с Б'

R?J Если Д4 сД' ТО S, с. БД,

Если s, с бд, и Sj с еди в'' <z в1'

ТО S, и £ переносятся в БД БПД и О(Е)

База данных Назаание Тип геометрии Количество объектов Коорд._ юг

1, БД2 dnar полигон 7565 .... 51.2716

г

БД1 dnl линейный 32294 .... 51.2716

Название Тип ... Коорд._ Коорд._ Коорд._ запад 52.6658 Коорд._ POCTOtL 60.2051

dni линейный 51.2716 56.7014

rdl линейный ... 51.2716 56.7014 52.6658 60.2051

Название Тип геометлии Коорд._ юг Коорд._ ceseo Коорд._ запад Коорд._ восток

dnam полигон ... 51.2716 56.7014 52.6658 60.2051

dnar полигон 51.2716 56.7014 52.6658 60.2051

rrl линейный 51.2716 56.7014 52.6668 60.2051

Рисунок 2 - Схема использования базы знаний для формирования базы общих пространственных данных

Учитывая способ построения базы данных БПД, описываемый соотношениями (2)-(10), можно утверждать, что шобая информация, хранящаяся ранее в одной из БД], будет храниться в базе данных БПД. Однако в задачах использования пространственной информации промышленными предприятиями и органами государственной власти, зачастую, более важным требованием, чем экономия памяти ЭВМ, является оперативность получения данных, поэтому пред-

ложены варианты организации хранения пространственной информации в многопользовательской распределенной базе пространственных данных, учитывающие различные критерии.

Предложенные в данной главе методы и варианты хранения пространственной информации позволяют формировать структуру базы общих пространственных данных (в процессе ее создания и последующей актуализации при изменении количества или состава источников информации), анализировать пространственную информацию при переносе в базу общих пространственных данных и организовывать ее хранение в РБПД.

В третьей главе описана разработка функциональной модели использования пространственной информации крупными предприятиями и органами государственной власти промышленного региона, информационной модели, укрупненная структура которой показана на рис. 3, а также алгоритмов, обеспечивающие ввод и использование общих и специализированных пространственных данных в многопользовательской распределенной базе пространственных данных.

Инвестиции

Бюджет

Банковская деятельность

Торговля

Внешние связи

ТГрироВопользование, лесные ресурсы и охрана окружающей среды

Охрана окружающей среды

Лесное хозяйство

Водные ресурсы

Недра

Биологические ресурсы

Сельское хозяйство

Переработка

Животноводство

Растениеводство

Техническое обеспечение

Службы по ЧС

Зоны ответственности

Потенциалы опасные ооъ<

Статистика ЧС

Места базирования аварийно* спасательных формирований

Вспомогательные объекты

Силы и средства гражданской обороны

Транспорт

Виды транспорта

Образование

[ Профессиональное [ образование

Объекты . организации

Образовательные _ресурсы

Маршрут! движени!

Общее образование

Станции обслуживания

Дошкольное образование

Здравоохранение .1 Учреждения 1*1 специализированнойЬ • мед. помощи '|

Управление образованием

—М11 циуалирапш 1Й

|'| Энергетика

Аптечная сеть

Генеральные планы

Амбулаторной 1.1 поликлинические П| Учовжления

Места хищений

Санитарно* г эпидемиологическая М| служба -1

и Потребители

Статистика по заболеваемости

Генерирующие станции

Сеть больниц

Места неисправностей и _аварии_

Сети распределения

Промышленность

Металлургия

Лесная, дерево-перерэбатывающая, целлюлозно-бумажная п ром ышле нность

Легкая промышленность

Промышленность строительных материалов

Станкостроение

Нефтеперврабатыва ющая промышленность

Приборостроение

Машиностроение и металлообработка

Добывающая промышленность

Пищевая п ро мышл ен ность

Химическая промышленность

Гидрография Железные дороги Отметки высот Населенные пункты Растительность

Автодороги Коммуникации ЦМР Границы 1 территории ! Изолинии

Данные ДЭЗ

Аэрофотосъемка

Спутниковые снимки

Метаданные

Структура ¡1 Пространствен- 1[ Атрибуты И Расггоостгененио . данных )| ная привязка ¡| сущности [| гащлллр-гегао | j

Идентификация

Качество данных

Рисунок 3 - Укрупненная структура информационной модели пространственных данных промышленного региона

Для обеспечения ввода и использования общих и специализированных пространственных данных разработаны алгоритмы формирования и актуализации (рис. 4) распределенной базы пространственных данных промышленного региона, алгоритм семантического анализа пространственной информации, а также алгоритм обработки пространственной информации из распределенной базы пространственных данных.

Рисунок 4 - Блок-схема обобщенного алгоритма поддержания в актуальном состоянии распределенной базы пространственных данных

Разработанная информационная модель атрибутивных и пространственных данных промышленного региона и алгоритмы формирования базы общих пространственных данных являются основой для разработки программного обеспечения регионального геопортала для многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации.

В четвертой главе приводится реализация разработанных методов и алгоритмов, обеспечивающих ввод и использование общих и специализированных пространственных данных в многопользовательской распределенной базе пространственных данных, разработка структуры и программного обеспечения, реализованного в виде геопортала.

Разработанный геопортал является средством доступа к пространственной информации из ИДД, структура которой показана на рис. 5, и позволяет организовать распределенное хранение и многопользовательскую обработку пространственной информации, необходимой для деятельности крупных предприятий и органов государственной власти промышленного региона. Организация и обеспечение использования пространственной информации из распределенных источников, обуславливается сервис-ориентированной архитектурой разработанного геопортала.

Рисунок 5 - Структура ИПД промышленного региона

На основании опросов экспертов предприятий и органов государственной власти промышленного региона, использующих пространственную информацию в своей деятельности, определены основные этапы процесса получения пространственных данных и временные затраты на каждый этап, для минимального объема работ. Для оценки эффективности применения геопортала были построены временные диаграммы (графики Ганга), показывающие время, затрачиваемое специалистом предприятия на основные этапы процесса получения пространственных данных до и после внедрения геопортала (рис. 6). Анализ графиков Ганта показал, что сокращение временных затрат при получении пространственных данных из ИПД с применением разработанного программного обеспечения составляет в среднем 60 %.

В заключении приводятся основные результаты и выводы по диссертационной работе.

а Имя задачи Дгмпгаюоъ. дяв(чви») акт 2009 »|г|3|«|в|в|7|8|В|»0|Н

1 Формулирование требований к типу и составу пространственных данных 1(1

2 Анализ доступных пространственных данных 2с1 Ч*

5 Выбор пространственных данных 1с1 т

4 Утверждение платежных документов 1(1

1 Оплата приобретаемых пространственных данных 3(1 Стшт

б Получение пространственных данных 10

7 Подготовка пространственных данных к использованию в существующей ГИС предприятия 1(1 и

» итого 10с1

а

о Имя задачи Длительность. ДОЛГИЕ») акт 2009 1\г\3[4\5\6\7]8\в\10

г Формулирование требований к типу и составу пространственных данных 1(5 Т

г Утверждение платежных документов 1 й

3 Оплата регистрации на геопортала за

4 Поиск пространственных данных на геопортале 1Ь £

5 Загрузка найденных пространственных данных 111 ?

• Подготовка пространственных данных к использованию в существующей ГИС предприятия 1(1 -

7 ИТОГО 6с12(1

б

Рисунок 6 - Временная диаграмма получения пространственной информации (минимальный объем работ): «как было» (а), «как стало» (б)

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработан метод формирования структуры базы общих пространственных данных, основанный на формальном анализе структур баз специализированных пространственных данных, позволяющий выявить общую для нескольких баз данных пространственную информацию и организовать многопользовательский доступ к распределенно-хранящейся пространственной га-формации.

2. Разработан метод семантического анализа пространственной информации из баз специализированных пространственных данных, основанный на формализации и использовании знаний экспертов о структурных особенностях пространственных данных, в виде продукционных правил, позволяющий организовать процесс интеллектуального выбора пространственной информации при ее переносе в базу общих пространственных данных промышленного региона.

3. Разработана информационная модель для совместного описания атрибутивных и пространственных данных, позволяющая обеспечить возможности совместного представления и использования распределенно-хранящейся пространственной информации об объектах и территории промышленного региона (на примере Республики Башкортостан).

4. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение, реализующие методы организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации, в виде геопортала промышленного региона. Результаты внедрения показали адекватность предложенной модели атрибутивных и пространственных данных требованиям специалистов, предъявляемым к используемой пространственной информации об объектах и территории промышленного региона (на примере Республики Башкортостан), а также позволили сократить время получения пространственной информации из ИПД специалистами предприятий и органов государственной власти.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ А РАБОТАХ В рецензируемых журналах из списка ВАК

1. Многопользовательская обработка распределенно-хранящейся пространственной информации в научно-образовательной ГИС РБ / Р. А. Бадам-шин, А. С. Павлов // Вестник УГАТУ : научн. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та. Серия «Управление, вычислительная техника и информатика». 2009. Т. 12, №1(30). С. 3-8.

В рецензируемых журналах из списка ВАК по смежным специальностям

2. Информационная модель нефтегазового комплекса в составе инфраструктуры пространственных данных Республики Башкортостан / Р. Н. Бахти-зин, С. В. Павлов, Г. М. Сайфутдинова, А. С. Павлов // Нефтегазовое дело : на-учн.-техн. журн. 2007. Т. 5, № 2. С.25-30.

Монографии

3. Создание инфраструктуры пространственных данных Республики Башкортостан на основе геоинформационных технологий / Р. Н. Бахтизин, С. В. Павлов, А. С. Павлов, Г. М. Сайфутдинова // Уфа : Нефтегазовое дело, 2008.103 с.

В других изданиях

4. Свид. об офиц. per. базы данных № 2007620007. База данных геоинформационной системы на технологическом участке Ленинск-Нурлино ОАО «Уралсибнефтепровод» (ГИС УСМН) / А. Ф. Атнабаев, А. С. Павлов, О. С. Саубанов [и др.] М.: Роспатент, 2007.

5. Практическая реализация инфраструктуры пространственных данных на основе геоинформационных технологий / А. С. Павлов // Организация территории: статика, динамика, управление : матер. 5-й всерос.науч.-практ. конф. Уфа : БГТГУ, 2008. С. 102-104.

6. Применение геоинформационных технологий для создания инфраструктуры пространственных данных Республики Башкортостан / Р. Н. Бахти-зин, Р. А. Бадамшин, С. В. Павлов, Г. М. Сайфутдинова, А. С. Павлов // Геоинформационные технологии в проектировании и создании корпоративных информационных систем : межвуз. науч. сб. Уфа: УГАТУ, 2008. С. 56-66.

7. Научно-образовательная ГИС как прототип инфраструктуры пространственных данных Республики Башкортостан / Р. Н. Бахтизин, Р. А. Бадамшин, С. В. Павлов, А. С. Павлов // Компьютерные науки и информационные технологии (CSIT'2008) : матер. 10-го Междунар. науч. сем. Анталия, Турция, 2008. Т. 1. С. 126-129. (Статья на англ. яз.)

8. Создание научно-образовательной геоинформационной системы Республики Башкортостан как подсистемы инфраструктуры пространственных данных уровня субъекта Российской Федерации / А. С. Павлов // Актуальные проблемы в науке и технике. Информатика, управление и компьютерные науки: сб. тр. 4-й всерос. зимн. шк.-сем. аспирантов и молодых ученых. Уфа : УГАТУ, 2009. Т. 1. С. 406-410.

9. Семантический анализ пространственных данных при выборе места их размещения в инфраструктуре пространственных данных / Р. Н. Бахтизин, Р. А. Бадамшин, А. С. Павлов // Компьютерные науки и информационные технологии (CSIT'2009) : матер. 10-го Междунар. науч. сем. Крит, Греция, 2009. Т. 1. С. 252-255. (Статья на англ. яз.)

10. Алгоритм периодического преобразования распределенно-хранящейся пространственной информации в научно-образовательной ГИС РБ / А.С. Павлов // Геоинформационные технологии в проектировании и создании корпоративных информационных систем: межвуз. науч. сб. Уфа : УГАТУ, 2009.

11. Свид. об офиц. per. программы для ЭВМ № 2009614842. Программа поиска метаданных в распределенных источниках информации / С. В. Павлов, О. И. Христодуло, А. С. Павлов. М.: Роспатент, 2009.

С. 56-66.

Диссертант

А.С. Павлов

ПАВЛОВ Александр Сергеевич

МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ ОБРАБОТКИ РАСПРЕДЕЛЕННО-ХРАНЯЩЕЙСЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ ГЕОПОРТАЛОВ

Специальность 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (в промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 12.11.2009 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Roman. Усл. печ. л. 1,0. Усл. кр.-отг. 1,0. Уч.-изд. л. 0,8. Тираж 100 экз. Заказ № 565

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии УГАТУ 450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12

ВВЕДЕНИЕ.

1.1. Анализ информации, используемой предприятиями и органами государственной власти промышленного региона (на примере Республики Башкортостан).

1.2. Анализ задач использования пространственной информации при управлении предприятиями.

1.3. Анализ известных методов и способов обеспечения пространственной информацией предприятий и органов государственной власти.

Выводы по 1-ой главе.

Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ХРАНЕНИЯ И МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ДОСТУПА К ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ.

2.1. Схема использования пространственной информации при управлении предприятиями промышленного региона (на примере Республики Башкортостан).

2.2. Метод формирования структуры базы общих пространственных данных.

2.2.1. Формирование структуры распределенной базы пространственных данных региона.

2.2.2. Поддержка актуальности структуры распределенной базы пространственных данных при изменении количества и состава источников информации.

2.3. Метод семантического анализа пространственной информации из баз ' специализированных пространственных данных.

2.4. Организация хранения пространственной информации в многопользовательской распределенной базе пространственных данных промышленного региона.

Выводы по 2-й главе.

Глава 3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ МНОГОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЙ ОБРАБОТКИ РАСПРЕДЕЛЕННО-ХРАНЯЩЕЙСЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО РЕГИОНА НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ ГЕОПОРТАЛОВ.

3.1. Разработка функциональной и информационной модели использования пространственной информации предприятиями и органами государственной власти промышленного региона.

3.2. Разработка алгоритмов формирования распределенной базы пространственных данных.

3.3. Разработка алгоритмов семантического анализа пространственных данных из баз специализированных пространственных данных.

3.4. Разработка алгоритмов использования (обработки) пространственной информации из распределенной базы пространственных данных.

Выводы по 3-й главе.

ГЛАВА 4. ВНЕДРЕНИЕ ГЕОПОРТАЛА В РЕСПУБЛИКЕ БАШКОРТОСТАН.

4.1. Разработка структуры и программного обеспечения геопортала Республики Башкортостан.

4.2. Реализация и использование механизмов формирования базы общих пространственных данных. i 4.3. Анализ эффективности использования разработанного геопортала

Республики Башкортостан.

Выводы по 4-ой главе.

АКТУАЛЬНОСТЬ

Для обеспечения эффективного управления жизнедеятельностью и экономикой промышленного региона необходимо наличие полной, достоверной и согласованной пространственной информации, характеризующей географически распределенные объекты всех сфер деятельности. Поэтому разработка механизмов взаимодействия между предприятиями (организациями) и органами государственной власти промышленного региона на основе геоинформационных технологий, позволяющих организовать, согласовать и автоматизировать процесс получения и обработки пространственной информации, решать функциональные задачи (геоинформационное моделирование техногенных и природных процессов, влияющих на деятельность предприятий и органов государственной власти промышленного региона, и> прогнозирование их дальнейшего развития; зонирование территории; Отслеживание динамики развития чрезвычайных ситуаций, и др.), а также представлять результаты обработки пространственной информации в картографическом виде лицам, принимающим дальнейшие решения, приобрела особую актуальность.

Международный опыт показывает, что интеграция разрозненных пространственных данных на государственном уровне в единую инфраструктуру пространственных данных посредством геоинформационных технологий позволяет осуществить кардинальный прорыв в своевременном обеспечении потребностей промышленности, органов власти, научных исследований и населения достоверными и непротиворечивыми пространственными данными о своей территории.

Российская Федерация также приступила к созданию инфраструктуры пространственных данных на основе геоинформационных технологий, которая призвана объединить и обеспечить коллективный доступ к пространственным данным, реализованный через сеть геопорталов, на трех уровнях: федеральном, территориальном (уровень субъектов РФ) и муниципальном. Естественным образом из этого вытекает актуальность создания инфраструктуры пространственных данных в промышленном регионе (например, таком как Республика Башкортостан), так как большая часть информации, необходимая для управления предприятиями, их отдельными объектами, городами, районами и всем промышленным регионом, характеризует географически распределенные объекты, а существующие на сегодняшний день в организациях и на предприятиях автоматизированные системы не обеспечивают решение всего круга производственных задач специалистов и оперируют избыточными данными.

Вопросам использования пространственной информации крупными промышленными предприятиями и органами государственной власти, посвящен ряд работ отечественных и зарубежных авторов, в частности работы Р. Н. Бахтизина, А. В. Бакланова, Ш. Джонса, А. В. Кошкарева, Я. Массера, X. Мураками, Д. О'Нилла, Д. Питерса, Р. Томлинсона, Р. 3. Хамитова и др., однако в них задачам организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации уделялось недостаточно внимания.

В связи с этим задача разработки методов и алгоритмов организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации промышленного региона на основе технологии геопорталов является актуальной как в теоретическом, так и в практическом плане.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью работы является разработка методов и алгоритмов организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации, используемой в процессе управления предприятиями и органами государственной власти, для создания геопортала промышленного региона.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать метод формирования структуры базы общих пространственных данных (в процессе ее создания и последующей актуализации при изменении количества или состава источников информации) в составе геопортала промышленного региона.

2. Разработать метод семантического анализа пространственной информации при ее переносе в базу общих пространственных данных геопортала промышленного региона, основанный на формализации и использовании знаний о структурных особенностях пространственных данных.

3. Разработать информационную и функциональную, модели, геопортала для обеспечения возможности совместного представления и использования распределенно-хранящейся пространственной информации об объектах и территории промышленного региона (на примере Республики Башкортостан).

4. Разработать алгоритмы и программное обеспечение, реализующие методы организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации, в виде геопортала промышленного региона.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использовались методы системного анализа сложных систем, структурного анализа и проектирования (SADT), геоинформационного моделирования, математическая теория множеств, теория реляционных баз данных, теория искусственного интеллекта, принципы объектно-ориентированного программирования.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Научная новизна работы содержится в следующих результатах:

1. Метод формирования структуры базы общих пространственных данных в процессе ее создания и актуализации при изменении состава или количества источников информации, основанный на формальном анализе структур баз специализированных пространственных данных, входящих в состав инфраструктуры пространственных данных, позволяющий выявить общую для нескольких баз данных пространственную информацию и организовать многопользовательский доступ к распределенно-хранящимся пространственным данным.

2. Метод семантического анализа пространственной информации из баз специализированных пространственных данных, основанный на формализации и использовании знаний экспертов о структурных особенностях пространственных данных, в виде продукционных правил, позволяющий организовать процесс интеллектуального выбора пространственной информации при ее переносе в базу общих пространственных данных.

3. Информационная модель для совместного описания атрибутивных и пространственных данных, используемых органами государственной власти и предприятиями, обеспечивающая возможность совместного представления и использования распределенно-хранящейся пространственной информации об объектах и территории промышленного региона (на примере Республики Башкортостан).

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Разработанный метод семантического анализа пространственной информации из баз специализированных пространственных данных, основанный на формализации и использовании знаний экспертов о структурных особенностях пространственных данных, в виде продукционных правил, позволяющий организовать процесс интеллектуального выбора пространственной информации при ее переносе в базу общих пространственных данных.

Разработанная информационная модель для совместного описания атрибутивных и пространственных данных, обеспечивающая возможность совместного представления и использования распределенно-хранящейся пространственной информации об объектах и территории промышленного региона (на примере Республики Башкортостан).

Разработанные алгоритмы и программное обеспечение для организации распределенного хранения и многопользовательской обработки пространственной информации в виде геопортала промышленного региона.

Основные результаты работы внедрены в ОАО «Уралсибнефтепровод» и Государственном научном учреждении «Академия наук Республики Башкортостан» (свидетельство об официальной регистрации базы данных № 2007620007 от 09.01.2007 и свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009614842 от 07.09.2009).

СВЯЗЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ С НАУЧНЫМИ ПРОГРАММАМИ

Работа выполнена в период 2007-2009 г.г. на кафедре технической кибернетики Уфимского государственного авиационного технического университета в рамках государственных контрактов: № ИФ-ГС-21-07-ХГ(15/16-3) «Построение информационной модели пространственных данных необходимых для деятельности органов государственной власти и крупных предприятий Республики Башкортостан»; № 15/14-3 «Разработка функциональной модели использования пространственной информации органами государственной власти и крупными предприятиями Республики Башкортостан»; №15/15-3 «Анализ пространственной информации, используемой органами государственной власти и крупных предприятий

Республики Башкортостан при осуществлении их деятельности»; № ИФ-ГС-20-08-ХГ (АН-06-08/С) «Разработка базы пространственных данных прототипа геоинформационной системы Республики Башкортостан».

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ

1. Метод формирования структуры базы общих пространственных данных, основанный на формальном анализе структур баз специализированных пространственных данных.

2. Метод семантического анализа пространственной информации, основанный на формализации и использовании знаний экспертов о структурных особенностях пространственных данных, в виде продукционных правил.

3. Информационная модель геопортала для совместного описания атрибутивных и пространственных данных, обеспечивающая возможность совместного представления и использования распределенно-хранящейся пространственной информации об объектах и территории промышленного региона.

4. Алгоритмы и программное обеспечение, реализующие методы организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации для геопортала промышленного региона.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные теоретические и практические результаты работы докладывались на следующих конференциях, форумах и семинарах: «Компьютерные науки и информационные технологии» (0577^2008-2009); Всероссийской научно-практической конференции «Организация территории: статика, динамика, управление» (Уфа, 2008); ежегодной конференции пользователей программных продуктов ESRI и ERDAS (Голицыно, 2008); Региональной зимней школе-семинаре аспирантов и и молодых ученых (Уфа, 2008, 2009); Всероссийской конференции «Геоинформационные технологии в муниципальном управлении» (Уфа, 2009).

ПУБЛИКАЦИИ

Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в И источниках, включая 2 - в рецензируемых журналах из списка ВАК, 1 монографию, 3 статьи, 3 материала конференций и семинаров, 2 свидетельства о регистрации программ и баз данных.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ РАБОТЫ

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 134 наименований и приложений. Работа без списка литературы и приложений изложена на 139 страницах машинописного текста.

Выводы по 4-ой главе

1. Разработанная структура и программное обеспечение геопортала Республики Башкортостан, позволяет организовать многопользовательскую обработку распределенно-хранящейся пространственной информации из инфраструктуры пространственных данных, необходимой для деятельности предприятий и органов государственной власти промышленного региона.

2. Разработаны механизмы формирования базы общих пространственных данных, включающие алгоритмы, обеспечивающие ввод и использование общих и специализированных пространственных данных в многопользовательской распределенной базе пространственных данных и их программную реализацию в виде геопортала промышленного региона.

3. Анализ эффективности разработанных методов и алгоритмов использования пространственной информации из распределенной базы пространственных данных промышленного региона показал сокращение временных затрат при получении пространственных данных из инфраструктуры пространственных данных с применением разработанного программного обеспечения на основе технологии геопорталов в среднем на 60 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе решена актуальная задача многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации промышленного региона на основе технологии геопорталов, имеющая существенное значение для крупных предприятий и органов государственной власти Республики Башкортостан, заключающаяся в разработке метода формирования структуры базы общих пространственных данных и метода семантического анализа пространственной информации при ее переносе из баз специализированных пространственных данных.

При решении этой задачи получены следующие научные и практические результаты.

1. Разработан метод формирования структуры базы общих пространственных данных, основанный на формальном анализе структур баз специализированных пространственных данных, позволяющий выявить общую для нескольких баз данных пространственную информацию, и организовать многопользовательский доступ к распределенно-хранящейся пространственной информации.

2. Разработан метод семантического анализа пространственной информации из баз специализированных пространственных данных, основанный на формализации и использовании знаний экспертов о структурных особенностях пространственных данных, в виде продукционных правил, позволяющий организовать процесс интеллектуального выбора пространственной информации при ее переносе в базу общих пространственных данных промышленного региона.

3. Разработана информационная модель геопортала для совместного описания атрибутивных и пространственных данных, позволяющая обеспечить возможности совместного представления и использования распределенно-хранящейся пространственной информации об объектах и территории промышленного региона (на примере Республики Башкортостан).

4. Разработаны алгоритмы и программное обеспечение, реализующие методы организации многопользовательской обработки распределенно-хранящейся пространственной информации, в виде геопортала промышленного региона.

Результаты внедрения показали адекватность предложенной модели атрибутивных и пространственных данных требованиям специалистов, предъявляемым к используемой пространственной информации об объектах и территории промышленного региона (на примере Республики Башкортостан), а также позволили сократить время получения пространственной информации из инфраструктуры пространственных данных, с помощью разработанного программного обеспечения, специалистами предприятий и органов государственной власти в среднем на 60 %.

1. Автоматизированное проектирование информационно-управляющих систем. Системное моделирование предметной области: Учебное пособие/ Г.Г. Куликов, А.Н. Набатов, А.В. Речкалов.; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 1998. - 204 с.

2. Андрианов В.Ю. Инфраструктура пространственных данных // ArcReview «Современные геоинформационные технологии» 2006. -№2(37). -С. 1-2.

3. Андрианов В.Ю., Кошкарев А.В., Кузнецов В.М. Структура, правила и порядок цифрового описания пространственных метаданных // Пространственные данные. 2007. - №1. - С. 6 - 15.

4. Андрейчиков А.В., Андрейчикова О.Н. Интеллектуальные информационные системы: Учебник. М.: Финансы и статистика, 2004. — 424 с.

5. Анфилатов B.C. и др. Системный анализ в управлении. Финансы и статистика, 2002 368 с.н. ун-т. - Уфа, 1999. - 223 с.

6. Аш Е.В. Геопортал как инструмент управления территориями. Kosmosnimki.ru первый отечественный прототип региональных и ведомственных геопорталов // Управление развитием территорий. — 2007. -№4.-С. 70-72.

7. База данных геоинформационной системы на технологическом участке Ленинск-Нурлино ОАО «Уралсибнефтепровод» (ГИС УСМН) // свидетельство об официальной регистрации базы данных № 2007620007 от 9.01.2007 года.

8. Базы знаний интеллектуальных систем / Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский. СПб.: Питер, 2000. - 384 с.

9. Баин А. М. Современные информационные технологии систем поддержки принятия решений. М.: Форум, 2009. — 240 с.

10. Бакланов А.В. Нефть и газ на цифровой карте. — М.: ДАТА+, 2008. 205 с.

11. Бахтизин Р.Н., Павлов С.В., Павлов А.С., Сайфутдинова Г.М. Создание инфраструктуры пространственных данных Республики Башкортостан на основе геоинформационных технологий / под общ. ред. проф. A.M. Шаммазова.- Уфа: Нефтегазовое дело, 2008. — 103 с.

12. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. М.: Высшая школа, 1982. - 231с.

13. Берлянт A.M. Картографический метод исследования. М.: МГУ, 1988.-252 с.

14. Берлянт A.M., Мусин О.Р., Свентэк Ю.В. Геоинформационные технологии и их использование в эколого-географических исследованиях II География. М.: Изд-во МГУ, 1993. - 47 с.

15. Берлянт A.M., Мусин О.Р., Собчук Т.В. Картографическая генерализация и теория фракталов. -М.: 1998. -136 с.

16. Биберштейн Н., Боуз С., Джонс К., Фиаммант М., Ша Р. Компас в мире сервис-ориентированной архитектуры (SOA). КУДИЦ-Пресс, 2007. -256 с.

17. Вендров A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1998. - 176 с.

18. Верещагин Н. К., Шень А. Начала теории множеств. Математическая логика и теория алгоритмов. М.: МЦНМО, 2008. - 128 с.

19. Вон К. Технология объектно-ориентированных баз данных. // Открытые системы. 1994. Вып. 4 (8). Осень. Р. 14.

20. Гаврилова Т.А. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем. -М.: Радио и связь, 1992. 200с.

21. Гвоздев В.Е., Павлов С.В, Ямалов И.У. Информационное обеспечение контроля и управления состоянием природно-технических систем: Учеб. пособие/ Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 2002. — 138 с.

22. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. М.: ГИС-Ассоциация, 1999. - 204 с.

23. Гиг Дж. Ван. Прикладная общая теория систем. М.: Мир, 1981. - Кн. 1.-341 е., Кн. 2-730 с.

24. Голубков Е.П. Системный анализ как методологическая основа принятия решений // Менеджмент в России и за рубежом. Б.м.— 2003. - N3. -С. 95-115.

25. Гохман В. Развитие ГИС до корпоративного уровня. // ArcReview «Современные геоинформационные технологии» 2009. - №3(50). - С. 1-14.

26. ГОСТ 28441-99 Картография цифровая. Термины и определения.

27. ГОСТ Р 51608-2000 Карты цифровые топографические. Требования к качеству.

28. ГОСТ Р 53339 2009 Данные пространственные базовые, общие требования.

29. ГОСТ Р 52438-2005 Географические информационные системы. Термины и определения.

30. ГОСТ Р 52571-2006 Географические информационные системы. Совместимость пространственных данных. Общие требования.

31. ГОСТ Р 52573-2006 Географическая информация. Метаданные.

32. ГОСТ Р ИСО 19113-2003 Географическая информация. Принципы оценки качества.

33. Губанов В.А., Захаров В.В., Коваленко А.Н. Введение в системный анализ. Л.: Изд-во ЛГУ, 1988. - 232 с

34. Данджермонд Дж. Перспективы создания Национальной геоинформационной системы США / Информационный бюллетень ГИС-ассоциации №2(59) 2007 С. 44 - 48.

35. Демидович Б.П. Элементы теории множеств в курсе математического анализа. -М.:АСТ, Астрель, 2006 г., 64 с

36. Джарратано Д., Райли Г. Экспертные системы: принципы разработки и программирование 4-е издание. Вильяме. 2006, 4 кв. 1152 с.

37. Джексон П. Введение в экспертные системы, 3-е издание. Вильяме, 2001, 2 кв. 624 с.

38. Евланов Л. Г. Теория и практика принятия решений. — М.: Экономика, 1984. 176 с.

39. Евланов Л.Г., Кутузов В.А. Экспертные оценки в управлении. М.: Экономика, 1978. -133 с.

40. Жуков В.Т., Сербенюк С. Н., Тикунов В. С. Математико-картографическое моделирование в географии. М.: Мысль, 1980. - 223 с.

41. Замулин А.В. Типы данных в языках программирования и базах данных // Отв. ред. В.Е. Котов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е, 1987. — 147с.

42. Ильясов Б.Г. Моделирование производственно-рыночных систем.-Уфа: УГАТУ, 1995.-321с.

43. Ильясов Б.Г., Исмагилова Л.А. и др. Методология моделирования и анализа устойчивости функционирования региональных систем // Проблемы управления в сложных системах. — М., 2000. — С. 310.

44. Информационные системы / Петров В.Н. СПб.: Питер, 2003. -688 с.:ил.

45. Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Тикунов B.C. Геоинформатика. -М.: Академия, 2005. 480 с.

46. Классификатор тематических задач оценки природных ресурсов и окружающей среды, решаемых с использованием материалов дистанционного зондирования Земли. Редакция 7. Иркутск: ООО «Байкальский центр», 2008. — 80 с.

47. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. М.: Радио и связь., 1990. 280 с.

48. Концепция создания и развития инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации, одобренная распоряжением Правительства Российской Федерации от 21 августа 2006 г. № 1157-р.

49. Кормен Т.Х., Лейзерсон Ч.И., Ривест Р.Л., Штайн К. Алгоритмы: построение и анализ 2-е издание. Вильяме, 2008, 4 кв. 1296 с.

50. Кошкарев А.В., Каракин В.П. Региональные геоинформационные системы. М.: Наука, 1987. - 126 с.

51. Кошкарев А.В. Геопортал как инструмент управления пространственными данными и-геосервисами / Пространственные данные. -2008.-№2.-С. 6-15.

52. Кошкарев А.В. Инфраструктура пространственных данных Нидерландов / Пространственные данные. 2009. - №1. - С. 6 - 16.

53. Крымский В.Г., Павлов С.В., Хамитов Р.З. Построение системы стратегического управления безопасностью населения субъекта Российской Федерации (опыт Республики Башкортостан). Уфа: Экология, 1999. - 109 с.

54. Крёнке Д. Теория и практика построения баз данных. 9-е изд. — СПб.: Питер, 2005 — 859с.: ил. (Серия «Классика computer science»).

55. Лебедева Н. ГИС-портал «единое окно» в пространственные данные // ArcReview «Современные геоинформационные технологии». -2006.-№2(37).-С. 13 - 14.

56. Лебедева Н., Смирнова Е. Единая модель данных для цифровых топографических карт и планов, или как нам обустроить ЦММ // ArcReview «Современные геоинформационные технологии». 2006. - №2(37). - С. 6 -7.

57. Леонтьев Б.К. Microsoft Visio 2002 Professional: Построение проектов, диаграмм и бизнес-схем в операционной системе Microsoft Windows ХР / Борис Леонтьев. М.: СОЛОН-Р, 2002. - 512 с.

58. Липаев В.В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. М.: СИНТЕГ, 1999.

59. Люгер Д.Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем 4-е издание. Вильяме, 2005, 1 кв. — 864 с.

60. Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования: Пер. с англ. М.: МетаТехнология, 1993. — 240 е.: ил.

61. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. М.: Мир, 1980. - 662с.

62. Мейер Д. Теория реляционных баз данных. М.: Мир, 1987.-608 с.

63. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем / Пер. с англ. — М.: Мир, 1973. — 316 с.

64. Миронов В.В., Юсупова Н.И. XML-технологии в базах данных. Введение: Учебное пособие /; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа: УГАТУ, 2004. - 182 с. - (Серия Computer Science в УГАТУ).

65. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа, М.: Наука, 1981.

66. Набиев P.P. Перспективы применения геоинформационных систем в трубопроводном транспорте. — Уфа: Издательство «Лето», 2000 г. — 48 с.

67. Нагао М., Катаяма Т.,Уэмура С. Структура и базы данных. М.: Мир, 1986. - 198с.

68. Норенков И.П. Автоматизированное проектирование. М.: Мир, 2000. - 126 с.

69. Отчет о НИР «Разработка базы пространственных данных прототипа геоинформационной системы Республики Башкортостан» /Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Руководитель С.В. Павлов. Госконтракт № ИФ-ГС-20-08-ХГ (АН - 06 - 08/С). - Уфа, 2008. - 22 с.

70. Павлов С.В. ГИС для информационной поддержки деятельности по предупреждению и ликвидации последствий ЧС // ArcReview «Современные геоинформационные технологии». 2003. - №3(26). -С. 15-16.

71. Павлов С.В. ГИС основа современного информационного обеспечения при управлении территориально-распределенными системами. // Научные проблемы топливно-энергетического комплекса РБ: - Уфа, 1997. - С. 63-70.

72. Павлов С.В., Хамитов Р.З., Никитин А.Б. Структура разнородной территориально-распределенной пространственной информации при создании единой геоинформационной системы Росводресурсов // Вестник УГАТУ, 2007. Т. 9, №4(22). - С. 3-10.

73. Перегудов Ф.И., Трасенко Ф.П. Введение в системный анализ: Учебное пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1989. — 367 с.

74. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ / К. Таунсенд, Д. Фохт. М.: Финансы и статистика, 1990.-320 с.

75. Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход, 2-е изд.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. — 1408 с.

76. Салтовец А.А., Николаев В.М. Реализация системы поддержки метаданных на основе профиля стандарта ISO 19115 и технологии ESRI / ArcReview «Современные геоинформационные технологии» 2009. — №2(49). - С. 6-8.

77. Сатунина А. Е., Сысоева JI. А. Управление проектом корпоративной информационной системы предприятия. М.: Финансы и статистика, Инфра-М. — 2009. -352 с.

78. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. — М.: Высшая школа, 1985.-271 с.

79. Соловьев И. В., Майоров А. А. Проектирование информационных систем. — М.: Академический проект, 2009. — 400 с.

80. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. - 720 с.

81. Тихонов В.В., Щербаков А.И. Национальная стратегия географической информации Финляндии (2005 2010 гг.) // Пространственные данные. - 2006. - №3 — С. 12-19.

82. Томлинсон, Роджер Ф. Думая о ГИС. Планирование географических информационных систем: руководство для менеджеров. Пер. с англ. М. Дата+, 2004. - 325 с.

83. Хетагуров Я.А. Проектирование автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ). М.: Высшая школа, 2006. -224 с.

84. Хаусдорф Ф. Теория множеств. М.: ЛКИ, 2007. - 304 с.

85. Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных: Учебник для высших учебных заведений / Под ред. проф. А.Д. Хомоненко. -4-е изд.ю доп. и перераб. СПб.: КОРОНА принт, 2004. - 736 с.

86. Хомяков Д.М., Хомяков П.М. Основы системного анализа. М.: МГУ. 1996- 108 с.

87. Что такое ArcGIS: описание программных продуктов семейства ArcGIS // Copyright 2001-2002 ESRI. 45 с.

88. Шаппел Д.A. ESB Сервисная шина предприятия. — СПб.: БХВ-Петербург, 2008. - 370 с.

89. Шаши Шекхар, Санжей Чаула. Основы пространственных баз данных. /Пер. с англ. М. КУДИЦ-ОБРАЗ, 2004. - 336 с.

90. Arc View GIS.The Geographic Information System for Everyone. ESRI, Inc. USA, 1996. 350 p.

91. Arctur D., , Zeiler M. Designing Geodatabases: Case Studies in GIS Data Modeling. ESRI, Inc., 2004. 250p.

92. Bahtizin R.N., Badamshin R.A., Pavlov A.S. Placement spatial data infrastructure using semantic analysis // Proc. of Workshop on Computer Science and Information Technologies (CSIT'2009), Crete, Greece, October 5-8, 2009 Vol. 1., pp.252-255.

93. Crosier S. Getting Started With Arcgis: ArcGIS 9. ESRI, 2004. 265p.

94. Directive 2007/2/EC of the European Parliament and of the Council of 14 March 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Information in the European Community (INSPIRE) // Official Journal of the European Union, L 108, 25.4.2007.

95. Douglas D. Nebert. Developing Spatial Data Infrastructures: The SDI Cookbook. 2004. http://www.gsdi.Org/docs2004/CookbookV2.0.pdf.

96. Eliseo Clementini and Paolino Di Felice. An object calculus for geographic databases. In A CM Symposium on Applied Computing, pages 302308, Indianapolis, February 1993.

97. Guarro S.B. Risk Analysis and Risk Management Models for Information Systems Security Applications // Reliability Engineering and System Safety, 1989, v.25. —pp. 109-130

98. Jones C.B. Geographical Information Systems and Computer Cartography. Addison Wesley Publishing Company, 1997.

99. Harder C. Serving Maps on the Internet : Geographic Information on the World Wide Web. ESRI Press, 1998 130 p.

100. Halpin T. Using object Role Modeling to Design Relational Databases. Interview. // DBMS, 1995. V.8, № 9 (September). Р.38.

101. Hohl, Pat. GIS Data Conversion: Strategies, Techniques, and Management. Onword Press, 1997 — 423 p.

102. Kang-Tsung Chang. Introduction to Geographic Information Systems. McGraw-Hill Higher Education, 2006. 450 p.

103. Karppi К., Nurmi L. Lounaispaikka a thriving example of a sub-national SDI in Southwest Finland // POSITO. Cartography, GI Science and GI Technology in Finland. ICC 2007 special issue. P. 8 - 9.

104. Longley P.A., Goodchild M. Geographic Information Systems and Science. Wiley, John & Sons, Incorporated, 2001 — 454 p.

105. Muller J.C. "Generalisation of Spatial databases" in "Geographical Information Systems" Volume 1: Principles edited by Maquire D.J., Goodchild M.F., Rhind D.W., Longmans, 1991, p. 75-457.

106. Nick Roussopoulos, Christos Faloutsos, and Timos Sellis. An efficient pictorial database system for PSQL. IEEE Transactions on Software Engineering, 14(5):639-650, May 1988.

107. Ormsby T. Getting to Know ArcGIS Desktop: Basics of ArcView, ArcEditor, and Arclnfo. ESRI, 2004. 588p.

108. Peng Z-R., Tsou M-H. Internet GIS: Distributed Geographic Information Services for the Internet and Wireless Networks. John Wiley and Sons, 2003. 720p.

109. Peters D. Building a GIS: system architecture design strategies for managers / ESRI Press, 2008, 292 p.

110. Plewe B. GIS Online : Information Retrieval, Mapping, and The Internet. Onword Press, 1997 311 p.

111. Raza, A., Object-oriented temporal GIS for urban applications. PhD Thesis, ITC Publication Number 79, 2001.

112. Ronald F. Abler. The national science foundation national center for geographic information and analysis. International Journal of Geographical Information Systems, 1(4)-.303-326, 1987.

113. Slocum Т.A. Thematic Cartography and Visualization. Prentice Hall 1998-224 p.

114. Subramanian D. Artificial intelligence and conceptual design. In Proceedings of the Thirteenth International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI), p. 800 809, Chambery, France, 1993.

115. Sudhakar Menon and Terence R. Smith. A declarative spatial query processor for Geographic Information Systems. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 55(11):1593-1600, November 1989.

116. Tom Vijlbrief and Peter van Oosterom. The GEO system: An extensible GIS. In Proceedings of the 5th International Symposium on Spatial Data Handling, pages 40-50, Charleston, South Carolina, August 1992. International Geographical Union IGU.

117. Understanding ArcSDE: ArcGIS 9. ESRI Press, 2004. -60 p.

118. Understanding GIS. The ARC/INFO Method. Environmental Systems Research Institute, Inc. USA, 1995. 610 p.

119. Zeiler, M., Modelling our world. USA: Environmental Systems Research Institute, Inc., 1999.