автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Модели, методы и алгоритмы обработки и анализа разнородных данных пространственно-распределенных объектов в геоинформационных системах

□□3449957

На правах рукописи

Андрианов Дмитрии Евгеньевич

МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ И АНАЛИЗА РАЗНОРОДНЫХ ДАННЫХ ПРОСТРАНСТВЕННО-РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ В ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

Специальность 05 13 01 - «Системный анализ, управление и обработка

информации (технические системы)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Курск - 2008

003449957

Работа выполнена на кафедре «Информационные системы» Муромского института (филиала) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет»

Научный консультант

Доктор технических наук, профессор Садыков Султан Сидыкович

Официальные оппоненты

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор, Синицын Игорь Николаевич

Заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических наук,

профессор, Пылъкин Александр Никопасвич

Доктор технических наук, доцент, Дегтярев Сергей Викторович

Ведущая организация

Государственный научный центр Российской Федерации -ВНИИгеосистем, г Москва

Защита диссертации состоится «30» октября 2008 года в 15 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212 105 03 при Курском государственном техническом университете по адресу 305040, г Курск, ул 50 лет Октября, 94

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке Курского государственного технического университета

Автореферат разослан « » 2008 года

Секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212 105 03

Ф А Старков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темьТ

Для оперативного управления динамично развивающимися регионами и особенно многочисленными муниципальными образованиями и необходимы достоверные и актуальные данные об объектах и протекающих процессах на их территории, а также передовые технологии накопления, - обработки и представления информации

Наиболее остро на сегодняшний день стоит вопрос сбора и обработки информации о пространственно распределенных объектах городской инфраструктуры, где плотность информации достаточно высокая Поэтому устаревшая методика предоставления информации лицу, принимающему решение в виде отчетов и бумажных ка^т, теряет сбою актуальность Для оперативности управления объектами муниципальной собственности необходимо использовать информационные системы, которые позволили бы анализировать пространственное расположение и взаимное влияние объектов Современные геоинформационные системы (ГИС) с их широким спектром возможностей позволяют наглядно отобразить информацию о конкретных объектах, процессах и явлениях в их совокупности ГИС выявляют взаимосвязи и пространственные отношения, поддерживают коллективное использование данных и их интеграцию в единый информационный массив Сочетание этих качеств и позволяет строить ГИС

Многолетний опыт работы отечественных и зарубежных исследователей в данной сфере показал, что необходимо разработать такую структуру информационной системы муниципального управления, чтобы она с максимальным приближением соответствовала современной организационной структуре управления Дальнейшие задержки во внедрении информационных технологий могут серьезно повлиять на качество предоставляемых услуг, а быстрое внедрение невозможно из-за отсутствия значительных финансовых запасов Поэтому необходимо разработать методику внедрения с учетом всех выше перечисленных фактов

В муниципальных образованиях накопилось большое множество различных геологических, топографических, географических и других карт Многие из этих карт уже хранятся в векторном формате В известных продуктах, например, фирмы ЕБШ, Мар1пК> и др проверяется корректность послойной топологии Однако вопросам межслойной топологии уделяется мало внимания, что приводит к ошибкам Эта же проблема встает при вводе новых карт Отсюда открытым остается вопрос корректного размещения пространственных объектов на цифровую карту При вводе необходимо, чтобы данные располагались на карте по определенным правилам В настоящее время за корректностью карты следит пользователь Поэтому существует вероятность внесения ошибок в расположение объектов Решение задачи автоматического контроля размещения пространственной информации требует новых теоретических подходов по описанию топологических отношений между слоями

Если анализировать методы вычисления топологических отношений в известных геоинформационных системах, то можно сделать вывод о том, что в них анализируется взаимное влияние посредством координатной составляющей Этот подход неприемлем ввиду трудностей с вычислениями и с тем, что разномасштабные и тематические карты одной и той же местности зачастую несопоставимы между собой На один и тот же район может иметься несколько карт Они могут быть разных годов и масштабов В зависимости от типа съемки и года эти карты имеют некоторое несоответствие относительно пространственных объектов Обработка такой картографической информации является неудобной и затруднительной То есть возникает необходимость определения того, как взаимосвязаны пространственные объекты с разных карт

Карта сос тоит из значительного числа объектов, принадлежащих разным стаям и связанных между собой различными отношениями Из-за слабой формализации пространственных данных каждый раз приходится решать задачу представления информации, тк существующие методы описания объектов не отвечают современным требованиям, которые направлены на обеспечение взаимосвязи объектов между собой как внутри одного слоя, так и между слоями

В этой связи актуальной является задача теоретического исследования этих отношений и практическое приложение для ввода и корректировки картографической информации на основе интегрированных информационных систем муниципального управления

Современный подход к формированию системы топологических отношений в ГИС основан на использовании теории бинарных межобъектных отношений и специализированных методах обработки, развитых зарубежными учеными М Эгенгофером, Э Митчеллом, М Де Мерсом и др

Методологической основой исследования послужили труды отечественных ученых В В Александрова, А М Берлянта, Л С Берштейна, Е Г Капралова, Н И Конона, А В Кошкарева, И К Лурье, А Н Пылькина, И Н Синицына, В С Тикунова, А М Трофимова, В Я Цветкова, А Н Швецова, Е Н Черемисиной, Л Е Чесалова и др При этом следует отметить, чго основное внимание преимущественно уделялось вопросам создания геоинформационных систем, основанных на анализе атрибутивной или координатной информации Вместе с тем вопросы организации информационной поддержки принятия решений, построенные на анализе взаимного влияния объектов исследованы недостаточно Ввиду недостаточной теоретической проработки вопросов создания ГИС, их реализация не имеет в настоящее время комплексного решения для задач интегрированных систем управления

Таким образом, основным противоречием в настоящее время является объективная необходимость повышения оперативности управления региональной и муниципальной инфраструктурой и возможностями существующих систем информационной поддержки управления Особенно

обостряется это противоречие в рамках средних и малых городов, которые вынуждены базироваться на распределенных информационных системах

Это противоречие определяет актуальную научную проблему -оперативность анализа и обработки разнородных данных о пространственно-распределенных объектах, обеспечивающая повышение эффективности управления муниципальной инфраструктурой

Теоретический аспект сформулированной проблемы состоит в обосновании путей совершенствования методов обработки и анализа информации о пространственно-распределенных объектах (ПРО) муниципальной собственности, разработке модели представления данных на основе межобъемных топологических связей, разработке теоретических основ обработки информации, направленных на всесторонний, системный анализ ПРО, разработке методов решения задач пространственного анализа, основанных на взаимном влиянии объектов~ посредством бинарных топологических отношений и построенных на их основе типовых структур

Практический аспект проблемы заключается в разработке структуры муниципальной геоинформационной системы (МГИС), разработке программных средств и организационно-методического обеспечения, позволяющих создавать системы управления муниципальными ресурсами Разработанные модели, методы и алгоритмы имеют прикладной характер, использованы при создании соответствующих аппаратно-программных комплексов и внедрении проектов МГИС на их основе

Цель работы состоит в разработке теоретических и реализационных основ анализа и обработки разнородных данных о пространственно-распределенных объектах региональной инфраструктуры на основе создания и внедрения геоинформационных систем

Задачи. Достижение указанной цели требует решения следующих задач

1 Анализ состояния проблемы обработки информации в системе управления региональной инфраструктурой, определение путей повышения оперативности и постановка задач исследования

2 Разработка структурно-функциональной организации подсистемы анализа и обработки разнородных данных и обоснование оперативно-технических требований к ее основным элементам

3 Обоснование и разработка математической модели представления данных о пространственно-распределенных объектах региональной инфраструктуры, обеспечивающей оценку взаимного влияния и динамику объектов в пространственной области

4 Создание методов и алгоритмов обработки и анализа пространственно-распределенных разнородных данных на основе стратифицированного представления геопространственной информации

5 Разработка алгоритмов и информационной технологии получения и обработки атрибутивной пространственно-ориентированной информации распределенных пространственных систем

6 Формирование методики структурно-параметрического синтеза геоинформационных систем обеспечивающих обработку и анализ геопространсгвенноЙ информации о городской инфраструктуре

7 Экспериментальные исследования подсистемы обработки и анализа разнородных пространственных данных применительно к муниципальным ГИС

Объект исследования.

Структурно-функциональная организация, алгоритмы и программные средства муниципальных геоинформационных систем

Предмет исследования.

Математические модели обработки и анализа данных о пространственно-распределенных объектах в муниципальных геоинформационных системах

Методы исследования.

При решении поставленных задач в диссертационной работе использованы топология, теория и методы системного анализа, теория баз данных, теория построения информационных систем, теория множеств и реляционная алгебра, теория графов, методы объектно-ориентированного проектирования

Научная новизна.

Получены следующие основные результаты, обладающие научной новизной

1 Математическая модель представчения данных о пространственно-распределенных объектах, особенностью которой является теоретико-множественное описание процессов обработки разнородных данных о геообъектах, обеспечивающей оценку взаимного влияния и динамику поведения объектов за счет анализа их топологических и геометрических характеристик

2 Разработаны методы анализа и обработки распределенных разнородных данных, состоящие в стратификации представления геопространственной информации, позволяющие адекватно описать пространственно-топологические отношения объектов

3 Способы и алгоритмы получения и обработки предметно-ориентированной атрибутивной информации, особенностью которых является интеграция разнородных данных распределенных систем, позволяющие адеквагно описать пространственно-распределенный объект за счет бинарных топологических отношений

4 Структурно-функциональная организация управления территориями, особенностью которой является введение функциональных элементов и связей между ними, обеспечивающая обработку разнородных данных и афибутивной информации с выдачей своевременной информации для принятия решений

5 Методика структурно-параметрического синтеза, основанная на применении алгоритмов ввода и обработки разнородных данных о

пространственно-распределенных объектах и обеспечивающая наиболее полную идентификацию объектов

Теоретическая значимость работы.

Заключается в развитии теории, методов и алгоритмов для муниципальных систем управления, обеспечивающих на основе системного подхода обработку данных о пространственно-распределенных объектах

Практическая ценность результатов работы.

Практическая ценность работы состоит в том, что изложенные в ней методы, алгоритмы, программные средства направлены на решение задач построения отдельных подсистем и в целом всей МГИС

1 Метод формального описания топологических характеристик объектов, основанный на бинарных матрицах однозначно описывающих положение объекта относительно других б двумерном н трехмерном пространствах

2 Модель описания информации о пространственно-распределенных объектах, которая позволяет по принципам формирования информационных моделей ИС строить геоинформационные модели

3 Методика создания муниципальных геоинформационных систем, которая включает в себя пять этапов подготовительный - аналитический и технический, развертывание, наполнение и поддержка Оригинальность данного решения состоит в том, что организационно актуальные данные поступают в систему в текущий момент, т е исключается проблема известных МГИС - «старение» данных во время их оцифровки

4 Подсистему ввода данных, которая использует ряд разработанных технологий и способов

- конвейерная технология оцифровки планшетов на твердом носителе с возможностью корректировки нагрузки и перераспределения работ между операторами,

- автоматизированный способ сбора данных с первичных источников, позволяющий идентифицировать ПРО и связывать с ним набор атрибутивных данных

5 Подсистема автоматического контроля размещения пространственно-распределенных объектов, в основу которой заложены послойные и межслойные топологические отношения, позволяющие, в отличие от известных систем, вычислять допустимое место расположения

6 Подсистема поддержки данных в актуальном состоянии, которая, учитывая топологические взаимосвязи объектов, позволяет сохранять взаимосвязи объектов при удалении и занесении в систему нового

7 Практическая реализация теоретических разработок предложенных в диссертационной работе

- в подсистеме обработки информации об инженерной инфраструктуре городской теплосети,

- в подсистеме поддержки данных в актуальном состоянии и их обработки в горводоканале,

- 1 - в подсистеме построения газораспределительных коммуникаций на основе топологических характеристик объектов,

- в подсистеме ввода данных в муниципалитетах на основе информации адресного бюро и комитета муниципального имущества

Реализация результатов работы.

Исследования по данной тематике велись- на основании постановления Главы округа Муром «О рабочей группе по созданию электронной карты округа Муром» от 04 12,2002 №1856;

- в рамках госбюджетной НИР №340/98 «Разработка методов, устройств и систем автоматизированной обработки видеоинформации»,

- по договорной НИР №2315/00 с МУП «Водопровод и канализация» г Мурома,

- в рамках гранта им Столетова №ГС-389 «Разработка и исследование методов управления тепловыми сетями» (2003-2004 гг ),

- а также в рамках государственного контракта №386/460 «Развитие информационно-аналитической системы мониторинга, анализа и прогнозирования развития образовательных ресурсов Российской Федерации на период до 2015 года» 2006 г

Разработанные методы, модели и алгоритмы, а также реализующие их программные средства внедрены в следующих организациях

- администрация округа Муром Владимирской области,

- муниципальное унитарное предприятие «Водопровод и канализация» г Мурома,

- департамент жилья и инженерной инфраструктуры администрации города Нижнего Новгорода,

- администрация г Кулебаки Нижегородской области,

- администрация Павловского района Нижегородской области

На соответствующие программные модули получены 4 свидетельства ФИПС об официальной регистрации программы для ЭВМ [19-22]

Результаты диссертационной работы внедрены в учебном процессе на кафедре информационных систем в рамках дисциплины «Геоинформационные системы» специальности «Информационные системы и технологии») и дисциплины «Информационные системы государственного и муниципального управления» специальности «Прикладная информатика в сфере сервиса» Муромского института (филиала) Владимирского государственного университета

Внедрения подтверждены соответствующими актами

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Методы и алгоритмы теоретико-множественные описания обработки информации о пространственно-распределенных объектах, позволяющие адекватно описывать взаимное расположение картографических объектов

2 Обобщенная математическая модель процесса формирования данных о пространственно-распределенных объектах, позволяющая оценивать взаимное влияние и динамику поведения объектов при помощи анализа их геометрического и топологического расположения

3. Расширение возможностей обработки картографической информации, отличающееся тем, что в его основу заложены методы и алгоритмы обработки с использованием бинарных матриц описания расположения объекта в двумерном и трехмерном пространствах.

4 Методика создания муниципальных геоинформационных систем, основанная на применении алгоритмов ввода и обработки разнородных данных для задач идентификации пространственно-распределенных объектов

5 Архитектура муниципальной геоинформационной системы, основанная на интеграции разрозненных данных о пространственно-распределенных объектах

6 Результаты практического применения методов и алгоритмов обработки информации в подсистемах управления различными муниципальными службами

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на

- Международных конференциях «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации Распознавание 2001, 2005, 2008», Курск, 2001, 2005,2008 гг

- Международных научно-практичесюгх конференциях «Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций», Рязань, 2001,2004, 2005 гг

- Международной научно-технической конференции «Автоматизированная подготовка машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования», Вологда, 2005 г.

- Международной научно-практической конференции «Геопространственные технологии и сферы их применения», Москва, 2006 г

- Международной научно-практической конференции «Составляющие научно-технического прогресса», Тамбов, 2006 г

- Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение», Москва, 2001 г , 2006 г

- Международном симпозиуме «Надежность и качество 2008», Пенза, 2008 г

- Международной научно-технической конференции «Информационно-вычислительные технологии и их приложений», Пенза, 2008 г

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 55 печатных работ, включая 4 монографии, 1 учебное пособие, 4 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ, 27 статей, 19 публикаций тезисов докладов в трудах всероссийских и международных конференций Основные результаты работы опубликованы в 11 статьях в журналах и сборниках трудов, входящих в перечень периодических научных изданий, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России

В работах, выполненных в соавторстве и приведенных в конце автореферата лично соискателем разработаны в [3, 11, 20, 22, 24, 26, 39, 42, 43, 51, 52, 55] - подходы к построению структурно-функциональной организации муниципальных информационных систем, метод формального описания топологических характеристик ПРО на основе бинарных матриц, в [4, 10, 19, 25, 37, 38, 47, 48, 53] - методы и алгоритмы расширяющие возможности обработки картографической информации в МГИС, в [2, 17, 23, 27, 40, 41] - методика создания муниципальных геоинформационных систем, в [12, 13, 21, 45, 46, 49, 54] - обобщенная математическая модель процесса формирования данных о пространственно-распределенных объектах

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 327 наименований, и приложения Работа изложена на '538 листах машинописного текста, содержит 110 рисунков и 14 таблиц

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, показаны ее научная новизна и практическая ценность, сформулированы цель и задачи работы

В первой главе рассмотрены вопросы информатизации муниципальных систем управления Отмечается возрастающая роль информационных систем в социально-экономическом развитии города, где особое место занимают вопросы обработки и анализа пространственно распределенных данных

Определена основная задача региональных, городских и муниципальных органов и подведомственных им организаций -эффективное управление на основе предоставления и совершенствования услуг, обеспечивающих здоровье, безопасность и благосостояние граждан, чго служит необходимым условием устойчивого развития территорий Это определяется выбранной стратегией управления и развития В настоящее время большая часть документации в муниципальной структуре управления формируется и передается в бумажном виде Поскольку финансовые и материальные ресурсы, имеющиеся в распоряжении местных и региональных правительств, далеко не безграничны, достижение высокой степени их использования с помощью современных информационных и геоинформационных технологий является важным моментом

Проанализированы модели описания пространственно-распределенных объектов, учитывающие особенности пространственной и семантической информации,' взаимосвязи между ними и многообразие форм, из которых может состоять объект учета и анализа Установлено, что невозможность принятия адекватных решений по управлению муниципальным комплексом при отсутствии и недостатке информации, равно как и невозможность своевременного анализа информации, приходящей из множественных и

несогласованных между собой ' источников, требуют создания интегрированной муниципальной системы управления (ИМСУ) с применением геоинформационных технологий

Установлено, что характерной чертой российского рынка ГИС является гипертрофированное развитие его крайних сегментов Первый, характеризующийся высокой стоимостью предлагаемых решений (до 1 млн долларов США и выше), - это полномасштабные "корпоративные" ГИС, создаваемые для крупных ведомств, городов или территорий Они требуют не только значительных вложений, но и большого обслуживающего персонала Проблемы в развитии этого сегмента часто происходят из-за слабой подготовленности в области ГИС как специалистов, отвечающих за функционирование системы, так и различных пользователей, в том числе упраплепцеп, аналитиков и руководителя ня пязгтичных уровнях

Второй сегмент - это продукты, предназначенные для массовых потребителей и представляющие собой в основном поисково-справочные системы В настоящее время стоимость таких решений, ставшая фактически "квантом стоимости" массовых ИТ-продуктов в России, составляет несколько сотен рублей Так, можно найти практически любую ГИС и много разнообразных данных, но без гарантий достоверности информации, не говоря уже о лицензионной чистоте таких продуктов

Число типов объектов в городской среде так велико, и они рассредоточены по такому большому числу предметных областей, имеющим еще и свои относительно независимые классификационные системы, что одноуровневый список слоев является недопустимым ограничением на работу с электронной картой Требуется реализация многоуровневых слоев Если же рассматривать еще и требование моделирования (не только пространственного), то мы естественным путем приходим к необходимости использования объектно-ориентированного подхода (ООП) к описанию городской среды, а также МГИС — как модельного представления города

В объектной модели объект муниципальной собственности представляется как один или несколько многоугольников, имеющих уникальный идентификатор и значение функции Р, разное для каждого многоугольника

В этой модели описание распределенного объекта включает

- местоположение объекта в известной системе координат, которые могут быть международными (например, географическая система координат, универсальная система координат Меркатора), национальными и локальными (например, система координат плана города),

- атрибуты объекта, которые, как правило, нельзя представить в виде графических образов на электронной карте, поэтому они обычно представляются в виде различных таблиц, текстовых описаний (легенд), картинок, мультимедийных данных, т е разнородной информации С каждым объектом может быть связан определенный набор таких характеристик,

- топологические взаимосвязи, определяющие пространственное расположение объекта относительно других объектов

На сегодняшний день наиболее известными являются три вида пространственных моделей данных на основе алгебраической топологии, топологических структур и топология на основе метрических характеристик В главе приведен анализ этих трех видов моделирования, представлены их достоинства и недостатки

Вторая глава содержит общее математическое описание пространственно-распределенных объектов, разработана модель представления пространственно-распределенных данных и методы решения задач пространственного анализа

Любая карта, в частности города, содержит огромное количество разнообразной информации Она представляет собой сложную структуру, которую необходимо разбить на простые объекты Так как целью работы является описание информации на двумерной карте, то введены ряд определений простых объектов на плоскости Под объектом будем понимать абстрактный пространственный элемент, который имеет данные для его описания и методы их обработки

Точечный объект - это малоразмерный объект, который характеризуется координатами

р = (х,у)еЯ2, (1)

Точечным объектом можно представлять опорный пункт, столб, дерево, колодец и т д

Линия - это геометрическое место точек, заданное уравнением

Я*,у) = 0 (2)

Линейный сегмент — это линия между двумя точками, линейный сегмент задается координатами

НМ2)}' (3)

где /?2=(Х2,>'2)-точечные объекты

Линейный объект - это последовательность линейных сегментов

'~(РГР2),(Р2,Р3) >(Рк-Урк)\ ^ = ) (4)

Дорогу, тепловую сеть, линию электропередач можно представить линейным объектом

Полигональный объект - это двумерный объект, образованный замкнутой последовательностью линейных сегментов, т е

Ь=\.рх,р^),{р2,ръ) ,{рк,ру)\{к = 1,2, ) (5)

Полигональный объект позволяет отображать на карте кварталы, здания, ограждения и т д

Сложным называется картографический объект, который состоит не менее чем из двух картографических элементов так, что

,хт) (6)

Системой картографических объектов или картой будем называть множество картографических объектов так, что

Слоем карты назовем сочетание картографических объектов, выделенных нз карты К по заданным условиям так, что

5 = {Х1 е К | X[ удовлетворяет заданным условиям} (г = 1 2, ,п)

Дано определение топологического отношения между любыми двумя множествами X и У , называемое отношением таким, что при аффинных или топологических преобразованиях это отношение будет сохраняться

Введены следующие типы топологических отношений между картографическими объектами соседство, гаотрованность, бшзость, вюженность Эти топологические отношения наиболее полно отражают взаимодействие пространственных объектов

Определение 2.18. Картографический объект Ху е К находится в соседстве с

картографическим объектом Х^ е К или между Х^ и Х^ установлено

топологическое отношение ' Соседство" а, те Х^аХ^ тогда и только тогда,

когда картографические объекты Х^ и X, имеют общую граничную точку гаи

линию, т е если есть совпадение координат точек обоих объектов

Теорема 1. Отношение «Соседство» выполняется, если отношение А^аА^

антирефлексивно, симметрично, транзитивно и пересечение картографических объектов Х^ и Х^ есть непустое множество, те Х^ П Х^ = А, А О и непустое

множество А должно состоять только из граничных точек картографических объектов Х^ и Х^

Определение 2.19. Картографический объект Х^еК изолирован от картографического объекта Х^ е К или между Х^ и Х^ установлено топологическое отношение изолированности 3, те Л^Ж^ тогДа 11 только тогда, когда объекты Х^ и Х^ не пересекаются друг с другом

Теорема 2. Отношение «Изолированность» выполняется, если X^ ёХ0 антирефлексивно, симметрично, транзитивно и при этом выполняется

Существует частный случай отношения изолированности

Определение 2.20. Картографический объект Х^ е К находится в близости к

картографическому объекту Х^ е К или между Х^ и Х-^ установлено

топологическое отношение "Близость" р, те Х^рХ^ тогда и только тогда,

когда картографический объект Х^ расположен на заданном расстоянии от

картографического объекта X,

(7)

х1пх2=0

1

Теорема 3. Отношение «Близость» выполняется если Х^/ЗХ1

антирефлексивно, симметрично, транзитивно и при этом выполняется условие того что картографические объекты Х^ и Х^ не должны пересекаться между

собой, те Х^ П А-^ = 0, минимальное расстояние между граничными точками

картографических объектов X. и Х~ не превышает заданного расстояния

где а, Ь - граничные точки картографических объектов X> и X^ соответственно,

р(а,Ь) - расстояние между граничными точками а,Ь,

пил р(а,Ь) - минимальное расстояние между граничными точками а,Ь,

Рзад ~~ заданное расстояние, в пределах которого определено отношение

"Близость"

Определение 2.21. Картографический объект Х^ е К вложен в

картографический объект Х^ е К или между Х^ и Х^ установлено

топологическое отношение "Вложенность" у, те Х^/Х^ тогда и только тогда,

когда все элементы объекта Х^ находятся внутри объекта

Теорема 4. Отношение «Вложенность» выполняется если РеФлекснвно> ассиметрично, нетранзитивно и при этом выполняется

условие Х^ с Х^

Определение 2.22. Картографический объект Х^ е К пересекается с

картографическим объектом Х^<гК или между А^ и Х^ установлено

топологическое отношение "Пересечение" т е Х^Х^

Теорема 5. Отношение «Пересечение» выполняется если Х^/Х^ рефлексивно,

симметрично транзитивно VI выполняется Х^ ПА^

Введем геометрические отношения между картографическими объектами, которые характеризуют геометрическое расположение пространственных объектов параллельность и перпендикулярность

Определение 2.23. Картографический объект Х^ е К параллелен

картографическому объекту Х^ е К или между Х^ и А^ установлено

геометрическое отношение "Параллельность" г], те Х^цХ^ тогда и только

тогда, когда в объектах Х^ и Х^ можно найти по одному линейному сегменту,

которые параллельны между собой, т е

шш р(а,Ь)<рзад,

(9)

где х^, х^ - линеиные элементы • , ,,

Определение 2.24. Картографический объект Х^еК перпендикулярен картографическому объекту Х^ е К или между Х^ и Х^ установлено геометрическое отношение ''Перпендикулярность" р, те -^¡/¿^ тогда и только тогда, когда в объектах Х^ и Х^ можно найти по одному линейному сегменту, которые перпендикулярны друг другу, т е

{Зх^еХуЗх^еХ^ (11)

где х^, .г, - линейные сегменты

На основе полученных топологических отношений строятся топологические структуры, где можно определить, к какой из них относится та или иная отдельно взятая группа пространственных объектов Для этого применяется следующий общий подход Пусть дана эталонная топологическая структура

Т^Д рФ,). (12)

где ^{ХрХ^, ,Хп^ - подсистема абстрактных картографических объектов,

п - количество объектов,

П^/з^} (к = 1,2, ,/;) - заданное множество типов топологических и

геометрических отношений в подсистеме IV, И — количество отношений,

м

ф1=

<р

и

(/,у =1,2, ,п) - заданная матрица топологических отношений

между объектами из IV

Объекты, которые необходимо исследовать на принадлежность к одной из типовых структур, выделим следующим образом

Г2=(Г,П2,Ф2), (13)

где №=\Х^,Х2, ,Хп) - подсистема выделенных для сравнения

картографических объектов, п - количество объектов,

П^Црд.] (А: = 12, ,/г) - множество типов топологических и

геометрических отношений в подсистеме И7, /г - количество отношений,

~(к)~\

0>У=1>2, ,п) - матрица топологических отношений между

Ф2 =

Ф

и

объектами из №

Эталонная структура 7| заполняется перед этапом анализа и сравнивается затем со структурой Чтобы заполнить структуру необходимо сначала выделить объекты и типы отношений, а затем взаимодействие объектов Для

(к)

<Р Ч/

этого следует инициализировать матрицу

относятся к структуре , если обе структуры равны

Исследуемые объекты из

Две топологические структуры и будут равны, если выполняется

'{ркУЫ

|П1=П2< 1ФГФ2

Таким образом, чтобы проанализировать исследуемые пространственные объекты на принадлежность к типовой структуре нужно провести сравнение

„(*Г

у

типов отношении и, если они совпадают, сравнить матрицы ср

ч

Тогда, встает серьезная проблема проектирования таких систем как ГИС Для этого проведена параллель между информационными и геоинформационными системами Геоинформационные системы содержат данные первого и второго вида, а информационные - только второго

Таблица 1 Соответствие данных в ГИС и ИС

Геоинформационные системы Информационные системы

1 Карта 1 База данных

2 Слой 2 Сущность

3 Картографический объект 3 Экземпляр сущности

4 Топологическое отношение 4 Реляционные отношения

5 Входная информация — карты, снимки, изображения 5 Входная информация -неупорядоченные данные (без нормализации)

6 Выходная информация - выборка географически распределенных д1нных 6 Выходная информация - выборка нормализованных данных

При разработке геоинформационных систем необходимо модифицировать существующую информационную модель данных таким образом, чтобы она имела возможность устанавливать пространственные отношения между объектами

Модель, которая будет характеризовать пространственное взаимодействие объектов, назовем пространственно-информационной или

геоинформационной моделью данных Такая модель имеет следующую схему записи

Рис 1 Схема геоинформационной модели данных Особый интерес представляет метод описания топологических отношений в трехмерном пространстве, где в основу положена математическая модель «девяти пересечений» М Эгенгофера, которая использует пересечения различных составных элементов объектов

Часть точек пространства в множестве А, расположенная во внутренней части объекта и обозначенная А0, является объединением всех открытых множеств в А Замкнутое выражение А, обозначенное А-, является пересечением всех замкнутых множеств А Внешняя часть А относящаяся к вложенному пространству Я2, обозначенного А~, является множеством всех точек Я2 не содержащихся в А Граница А, обозначенная <?А, является пересечением замкнутого выражения А и замкнутого выражения внешней части А Тем самым выполняется формальная характеристика расположения объектов на плоскости Для описания положения объекта в трехмерном пространстве введем дополнительные обозначения Часть точек 30 пространства расположенная во внутренней части объекта обозначим как А0' Внешняя часть объекта будет представлять собой две непересекающиеся области А-',и и А~,с1 - область, расположенная над объектом и область, расположенная под объектом соответственно Верхняя граница А, обозначенная сиА, является пересечением замкнутого выражения А и замкнутого выражения верхней внешней части А И, соответственно, нижняя граница А, обозначенная сс1А, является пересечением замкнутого выражения А и замкнутого выражения нижней внешней части А

Таким образом, пространственная область определена как 3-мерное множество точек, которое является гомеоморфным к 5-областям, то есть, каждая из восьми объектных частей области в трехмерном пространстве -это внутренняя часть, граница, и внешняя часть - непустая и связанная

Для двух областей А и В, бинарное топологическое отношение между ними характеризуется как сравнение границы (оА), внутренней части (А°), внешней части (А-) на горизонтальной плоскости и верхней, нижней границ (сиА, сУА), внутренней части (А°э), верней и нижней внещних частей (А~^и, А-^) в вертикальной плоскости объекта А с границей (с В), внутренней частью (В°), и внешней частью (В-) на горизонтальной плоскости и верхней, нижней границ (с'иВ, 5<1В), внутренней части (В°3), верней и нижней внешних частей В-4"1) в вертикальной плоскости объекта В Эти четырнадцать

объектных частей объединены так. что они формируют шестнадцать пересечений, которые представляют топологические отношения между этими двумя объектами Ими являются пересечения граница - граница, обозначается дАпдВ, граница - внутренняя часть, обозначается <ЗАпВ граница - внешняя часть, обозначается ЗАгл В-, внутренняя часть - граница, обозначается А°псВ, внутренняя часть - внутренняя часть, обозначается А°пВ внутренняя часть - внешняя часть, обозначается А°п В~, внешняя часть - граница, обозначается А~п?В, внешняя часть - внутренняя часть, обозначается А~~пВ внешняя часть - внешняя часть, обозначается А~~пВ~, верхняя граница - нижняя граница, обозначается РиАпсМВ,

нижняя граница - верхняя граница, обозначается ШАпдиВ, верхняя граница - внутренняя часть, обозначается 5иАпВ нижняя граница - внутренняя часть, обозначается бЛАпВ внутренняя часть - внутренняя часть, обозначается А°лпВ % верхняя внешняя часть - внутренняя часть, обозначается А-3ипВ нижняя внешняя часть - внутренняя часть, обозначается А~мпВ°3 Топологическое отношение между областями А и В, кратко представлено как матрица 4x4, и назовем ее «шестнадцатью пересечениями»

А'МпВ03' А~Ъ" глВю диАслВ03

диА п 8с1В сс1А п диВ дс!А п В03 А03 п В03 _ Топологические отношения характеризованы топологическими инвариантами «шестнадцать пересечений», то есть, свойства, которые сохраняются при топологических преобразованиях Содержание этих шестнадцати пересечений идентифицировано как самый простой и самый обший топологический инвариант, хотя другие могут быть полезны также как компоненты пересечения и их измерения Инвариант содержания характеризует каждое из этих шестнадцати пересечений значением пустой (0) или непустой (-10) С различением пустой/непустой этих шестнадцати пгресечений, потенциально можно получить 216 различных топологических огношений Точно то, что два из этих топологических отношений сохраняется между любыми двумя областями Шестнадцать пересечений пустой/непустой описывают набор отношений, которые обеспечивают полный охват - три объектные части граница, внутренняя часть, и внешняя часть - полное разделение трехмерного пространства Содержания их пгресечений такие, что любое множество является или пустым или непустым Фактическое число осуществимых отношений зависит от измерения пространства относительно измерения объектов и от топологических свойств объектов, вложенных в это пространство Например, граница (нециклической) линии (множество ее начальных и конечных точек) является разделенной, тогда как граница области без отверстий является соединенной, и различие в этих топологических свойствах влияет на то, какие топологические отношения могут быть реализованы

В третьей главе проанализирована законодательная основа применения МГИС и на ее основе предложена методика разработки и внедрения системы Эта методика состоит из пяти этапов подготовительный (аналитический), пэдготовительный (технический), развертывание, первичное наполнение и сопровождение

Учитывая большой объем данных, которые необходимо ввести в систему на нервом этапе создания цифровой топографической основы, остро стоит вопрос о выборе технологии ввода Правильно выбранная технология

дАглдВ дАглВ0 дАпВ А0 пдВ А°ъВ° А°пВ А'пдВ А'пВ0 А'пВ

позволяет так организовать процесс, чтобы сделать это максимально быстро и с наименьшими затратами трудовых и материальных ресурсов

В современных условиях, когда вычислительная техника имеет необходимую мощность, более предпочтительна технология ввода и векторизации объектов по единому растровому полю

Отметим что, описанная технология не позволяет

1 Определить порядок, в котором должны векторизоваться планшеты

2 Распределить работу по векторизации слоев между всеми операторами

Для сокращения времени ввода первичных данных векторизацию выполняет группа операторов, которые работают параллельно Психологически операторам гораздо проще выполнять векторизацию заранее заданной группы слоев Тогда человек привыкает к условным обозначениям, инструментам их ввода, а следовательно, его квалификация повышается и он вводит информацию более быстро и безошибочно

Другая особенность заключается в том, что все слои карты векторизуются в определенной последовательности Например, пчощадные объекты необходимо векторизовать после линейных и точечных В противном случае линейные и точечные объекты растровой картографической подложки будут просто не видны

Учитывая данные обстоятельства, организуются работы по конвейерному принципу, применяемому при поточном производстве Такая модель организации работ при вводе большого объема картографических данных с бумажных носителей, позволяет

1 Полностью формализовать и обосновать последовательность операций над каждым планшетом

2 Построить модель для расчета времени векторизации всех данных с учетом количества операторов, набора слоев, которые необходимо обработать, и других параметров

3 Обеспечить параллельную работу операторов одновременно с последовательной векторизацией всех слоев

Усовершенствованная конвейерная технология ввода и векторизации объектов МГИС по единому растровому полю реализуется в пять этапов

1 Сканирование всех планшетов и сохранение полученных растров в память ЭВМ

2 Сшивка всех растровых планшетов в единое растровое картографическое поле (растровая карта)

3 Нумерация планшетов для определения порядка их векторизации

4 Группировка слоев и распределение их между операторами векторизации

5 Векторизация объектов растровой карты

При отсутствии синхронизации между тактами добились максимальной загрузки всех операторов В этом случае оператор начинает векторизацию очередного планшета, не дожидаясь завершения такта конвейера Простои возможны только в том случае, когда на очередном планшете еще не

векторизованы предыдущие группы слоев другими операторами Создание резервных заделов обеспечивает непрерывную работу всех операторов

После завершения ввода пространственных данных объектов муниципального управления необходимо «привязать» к объектам атрибутивные данные Это обеспечило решение аналитических задач, в которых проявляется вся мощь ГИС Главная проблема, стоящая перед разработчиком на этом этапе заключается в сложности идентификации объектов карты по имеющимся семантическим данным

0 пространственном объекте электронной карты обычно известно

1 Слой 5„ в котором располагается объект

2 Топологические связи объекта (близкие, изолированные, пересекающие объекты)

3 Атрибуты объекта МГИС, которые вводятся при создании объекта

По отношению В, те по таблице БД, можно определить

1 Слой 8„ в котором располагаются объекты, с которыми необходимо установить связь

2 Информацию, которая будет доступна после связывания с объектом, а следовательно, к нему относиться

Таким образом, из пересечения этих двух множеств сведений можно выделить подмножества объектов слоя, которые могут соответствовать каждой записи из таблицы БД, те найти 5(/>)с£, УЬеВ Основная идея алгоритма заключается в том, что для каждого ЬеВ последовательно исключаются объекты, не подходящие по тем или иным причинам В результате останется один или несколько объектов В последнем случае в режиме диалога эксперт определит правильный объект

Способ идентификации объектов включает в себя четыре этапа

1 Последовательное исключение объектов, используя противоречия в семантических данных

2 Пос тедовательное исключение объектов, используя их юпологические связи

3 Исключение объектов в режиме диалога с экспертом

4 Сохранение результатов отбора, те запись атрибута С У ЬеВ в одноименный атрибут объекта 5(2>)е5„ идентифицированного по Ъ

с |ы

1 Свердлова

2 К, Маркса

3 Московская

4 Орловская

Рис. 2. Взаимоотношение объектов карты и БД до идентификации

Для организации сбора пространственно-распределенной информации предложено использовать агентно-ориентированный подход. При агентно-ориентированном подходе каждый пользователь представлен в системе своим агентом, который реализует часть его функций и помогает ему взаимодействовать с другими работниками, взаимодействуя с их агентами. Для получения лучших результатов агенты наделяются интеллектом. Тогда они смогут решать некоторые задачи самостоятельно. Кроме этого, агентно-ориентированный подход позволяет объединять разобщенные информационные системы в единую распределенную интеллектуальную информационную систему.

Формально агент представляется совокупностью параметров: Л=<Д М, К>, (15)

где N - имя агента;

М— множество сообщений, которые агент использует для взаимодействия с другими агентами; К— база знаний агента Л. В свою очередь,

М={М">Ма)}, (16)

где М1' - множество входяших сообщений для агента; М10' - множество исходящих сообщений агента.

Составляющая А" агента из (13) может быть представлена в виде

К =< РВ, Р, Р1 >, (17)

где РВ — база данных и фактов, с которой взаимодействует агент; Р={р,} — множество продукций; Р1— интерпретатор продукций.

Продукции представляют собой выражения вида

(;) (),РА=>В,Х, (18)

где г - имя продукций,

<2 - сфера применения продукции, для экономии времени выделения нужной продукции,

А=>В - ядро продукции Обычное прочтение ядра выглядит так «ЕСЛИ А, то В», но возможны и другие интерпретации, Р-условие применимости ядра продукции,

N - описывает постусловия продукции, они актуализируются только в том с 1учае, еспи ядро продукции реализовалось

В простейшем случае, ядро продукции может быть записано в виде простейшего условия Для его вычисления могут использоваться факты из базы знаний, ответы от других агентов или от пользователя Таким образом, чгобы обработать правило вывода, может потребоваться запрос к другим агентам Это аналогично тому, как один работник спрашивает другого при решении какого-либо вопроса То есть в знаниях агента учитывается не только, какие данные ему необходимы, но и у кого их можно получить Во время такого вопроса активируется другой агент Это может быть выявление нового факта или аннулирование существующего, уведомление других агентов о наступлении события, уведомление пользователя, совершение других действий, в частности, запуск служебных программ

Агентно-ориентированный подход позволяет проводить автоматизацию работы пользователей в некоторой организации, испочьзуюшей корпоративную информационную систему На модель поведения агента переносится та часть функций пользователя, которую можно формализовать При этом между агентами моделируется и взаимодействие Люди используют доя этого естественный язык общения, в то время как агенты обмениваются сообщениями Обладая искусственным интеллектом, агенты способны стать персональным помощником в работе каждого пользователя либо даже ¡аменить человека полностью при выполнении некоторых формализуемых задач

В главе также рассмотрена реализация алгоритма многоуровневого представления пространственных данных Этот алгоритм можно сравнить с моделью уровней управления на предприятии в информационных системах, где на низшем уровне информация необходима работникам оперативного управления, на среднем — менеджерам, а на высшем - руководителям высшего звена

Действительно, карта масштаба 1 500 - это информация для оперативного учета, 1 2000 - для анализа обстановки а самый верхний уровень - для управления в целом, например, для рассмотрения возможности расширения граничной территории города

Используя такой подход, сначала проанализировано общее расположение объектов, а затем, декомпозируя карту, определяется более подробная пространственная информация изучаемых данных

Математическая модель многоуровневого представления пространственных данных имеет следующий вид

V

ч

(/,7=1,2, ,т)

М=(Х,5,Ф,Г), (19)

где - пространственные объекты, п - количество объектов,

- слои, т - количество слоев, Ф = матрица топологических отношений между слоями, , - уровни

карты, А: - количество уровней В свою очередь в каждом слое ^ (/ = 1,2, ,т) на уровне у (у = 1,2, ,к)

по-разному отображаются объекты е ^ (/ = 1,2, ,п) Поэтому пространственные данные принимают следующую структуру

Ь+И)11111 11411 Х2=Н^2) (20) 11111 г«м

где gJ 1,2, ,к,1 = \,2, .и) - пространственное отображение объекта д^

на уровне , (¡^ (/ = 1,2, - данные или атрибуты объекта л^

Смысл пространственной структуры (20) заключается в следующем Каждый объект х^ состоит из двух частей

1) пространственного отображения на карте,

2) атрибутивных данных этого объекта

Однако объект в один и тот же момент времени для одного пользователя на экране монитора может иметь только одно пространственное отображение Поэтому х^ представляется как совокупность (логическое

"или"), а не система

Для того, чтобы уменьшить количество неточной информации, необходимо проводить уже на этапе ввода объектов их автоматический контроль Здесь, разработан алгоритм автоматического контроля размещения объектов

Пусть /- область всей карты , g - допустимая область для размещения объекта Ду &Х (I е1,2, ,т)

Необходимо найти область g при заданных отношениях между слоем еЯ (ре 1,2, ,/?), к которому относится объект х^, и всеми слоями SJ£S

0 = 1,2, ,п)

1 Если слой $ р изолирован от слоя ^ (7 е 1,2, , л), те л'^са^, то каждый объект слоя 5 изолирован от каждого объекта слоя ^ Например, при

имеем

х^ И х1<хс1 (21)

При этом объект Ду будет находиться в изолированности с любым другим объектом, например, с Х|, если все базовые объекты, из которых состоит х^, находятся в изолированности со всеми базовыми объектами из х^ Допустимая область определяется следующим образом

&1=/П

(мх

и*, /=1

(22)

где ^ - допустимая область для отношения изолированности, /- область всей карты,

х - объекты, изолированные от Лу, количество которых равно Л^

В четвертой главе разработаны ряд подсистем МГИС с характеристикой их принципиальных особенностей Для реализации этих принципов управления реализована архитектура МГИС в виде уровней управления городом Это обосновывается тем, что уровни управления городом уже устанавливают тип обрабатываемых данных, процедуры и цепи и к обработки Это же лежит в основе разбиения архитектуры МГИС на уровни Поэтому в МГИС выделяются три основных уровня (см рис 3)

1 Учетный

2 Уровень оперативного управления (управленческий)

3 Интеграционный

Установлено, что ГИС имеет особое значение для управления городской инфраструктурой на всех уровнях Это подтверждается объективной необходимостью перехода на прозрачную систему управления, использование которой позволит, в частности, привлечь необходимые инвестиции ГИС позволяет свести воедино измерения с помощью мощных средств визуализации, анализа и моделирования Сейчас эта технология все больше интегрируется в системы планирования и поддержки принятия решений, в структуру рабочих процессов во многих муниципальных организациях

■ Решена задача поддержки электронной картографической основы в актуальном состоянии Эта подсистема построена на том, что при анализе потенциального места расположения пространственного объекта используется относительная величина несвязности Основными характеристиками для расчета данной величины являются топологические отношения

С использованием разработанных алгоритмов были реализованы подсистемы управления пространственно распределенными объектами в городском газовом хозяйстве и в тепловых сетях городского и промышленного назначения Часть примеров по реализации подсистем приведены на базе муниципальной водопроводно-канализационной службы

Рис.3. Концептуальная схема архитектуры МГИС

В пятой главе приводятся экспериментальные исследования разработанных методов и алгоритмов, которые проводились с использованием реальных городских карт (см. рис.4).

\ \о-Ч / Ч, ' ^Ч/ о

о'

/ " °/

о .

Ш тк> ^

Ш70 ж/,

Сл п.ш.70 „Ь"//

Рис. 4. Ошибочное расположение подъезда

Статистические характеристики исследования алгоритмов применительно к различным топологическим отношениям приведены на рис. 5.

—•—Расстояние чежд> о&ьектами Изолированность пшилииий —Изадырованносгь полигонов —»—Пересечение полилинии —"■Пересечение полигонов

" Соседство полигонов —♦-Соседство точки и полигона —'—Соседство иолилиний

Рис. 5. Скорость работы алгоритма вычисления топологических отношений

| Триангуляци

Генерал я ЭР

г-05ц^е СРЕМЯ ь^-згменик |

10 ООО 20 ООО

40000 50ООО 60 000 70 000 80КЮ 50000 V, ШТ.

Рис. 6. Обобщенный график работы трех подсистем вычисления трехмерных моделей и суммарное время выполнения

В результате исследования подсистемы формирования реалистичных моделей было получено, что при использовании трехмерных топологических отношений наблюдается значительное сокращение временных вычислительных затрат.

;лронлоно оигск Обработано г с.МОК .ббГбШбШОШ

Рис. 7. Корректировка положения группы объектов тестовой карты

(5

! 7

о

5? у» —•--* ..... т ;......

О 20 000 40 ООО 60 000 80 000 100 000 120 000 140 000

V. шт.

Рис. 8. Сводный график времени корректировки всей анализируемой карты

и изменяемой области.

Исследования алгоритма кусочно-аффинного преобразования показали, что при сокращении анализируемой области значительно сокращается время вычислений, то есть при работе необходимо выделять ту область карты, на которой необходимо провести корректировку.

Время поиска примыкающих линий коммуникаций, мс

V. цгг.

Рис. 9. Зависимость времени поиска примыкающих объектов от объема

предвыборки

Экспериментальные исследования методов поддержки карг в актуальном состоянии показали, что время поиска массива изменяемых объектов сократился до нескольких секунд, в отличие от ручной технологии.

В приложении приведены документы, подтверждающие внедрение резупьтатов диссертационной работы в муниципальных службах и использовании их в учебном процессе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе в рамках решения поставленной научно-технической проблемы разработки теории, методов и моделей обработки информации о пространственно-распределенных объектах, а также создания и внедрения муниципальной геоинформационной системы получены следующие результаты

1 Проведено исследование проблемы оперативного анализа и обработки разнородных данных о пространственно-распределенных обьеюах, выявлены достоинства и недостатки, определен перечень нерешенных задач Показано, что системы управления пространственно-распределенными объектами не отвечают современным требованиям к системам обработки информации по причине разрозненности хранения и разноплановости исходных данных

2 Разработана обобщенная математическая модель описания данных о пространственно-распределенных объектах, в основу которой заложено теоретико-множественное описание процессов обработки разнородных данных о геоинформационных объектах, позволяющее оценивать взаимное влияние и динамику поведения объектов за счет анализа их топологических и геометрических характеристик

3 Созданы новые методы анализа и обработки распределенных разнородных данных, заключающиеся в стратификации представления геопространственной информации, обеспечивающее адекватное представление пространственно-топологических отношений между объектами.

4 Разработан ряд алгоритмов и способов ввода и обработки атрибутивной информации, в результате чего достигнута возможность объединения разнородных данных распределенных систем позволяющее наиболее полно характеризовать пространственно-распределенный объект на основе матрицы бинарных топологических отношений

5 Базируясь на анализе процессов обработки информации о пространственно-распределенных объектах разработана структурно-функциональная организация управления территориями, где для своевременного формирования решения вводятся функциональные элементы, обеспечивающие обработку разнородных данных

6 Сформулирована методика организации муниципальных геоинформационных систем, которая позволяет учитывать взаимодействие объектов как на одном тематическом слое, так и анализировать влияние объектов других слоев

7 Разработаны и внедрены ряд подсистем различного назначения, представляющие собой основу муниципальной ГИС

- подсистема обработки информации об инженерной инфраструктуре городской теплосети,

- подсистема поддержки данных в актуальном состоянии и ич обработки в горводоканале,

- подсистема построения газораспределительных коммуникаций на основе топологических характеристик объектов,

- подсистема ввода данных в муниципалитетах на основе информации адресного бюро и комитета муниципального имущества

8 Исследования разработанных алгоритмов показали ,

- с использованием введенных топологических отношений между объектами удалось сократить время работы алгоритмов поддержки карты в актуальном состоянии до нескольких секунд,

- применение кусочно-аффинного преобразования для сопоставления городских карт различных масштабов позволило произвести корректировку пэложения объекта и установить среднюю ошибку в координатах от 1,2 до 1 8 метра,

- показано, что при анализе группы картографических объектов в нгсколько десятков тысяч время вычисления топологических отношений составило 5 10 секунд, что позволило значительно ускорить работу алгоритмов формирования пространственных запросов,

- экспериментальные исследования алгоритмов поддержки карт в актуальном состоянии показали, что при измени пространственного расположения группы из нескольких десятков объектов взаимосвязи определяются за время 2-3 секунды

Таким образом, вышеизложенное дает основание полагать, что сформулированные научно-техническая проблема и поставленные задачи решены, и цель диссертационной работы достигнута

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ Монографии

1 Андрианов ДЕ Геоинформационные системы исследование, анализ и разработка [Текст] ! ДЕ Андрианов M Государственный научный центр Российской Федерации - ВНИИгеосистем, 2004 184 с

2 Андрианов ДЕ Системы оперативного управления пространственно распределенными объектами [Текст] / Д Е Андрианов, К В Макаров, Р А Штыков M Радио и связь, 2005 286 с

3 Андрианов Д Е Разработка муниципальных геоинформационных систем 1Текст] / Д Е. Андрианов. С С Садыков, РА Симаков M Мир, 2006 105 с

4 Андрианов ДЕ Теоретические основы описания и анализа плоских пространственно-распределенных объектов в ГИС [Текст] / ДЕ Андрианов, С В Еремеев, С С Садыков Владимир Изд-воВтадим гос ун-та,2007 110 с

Учебное пособие

5 Андрианов, ДЕ Разработка муниципальных геоинформационных систем Учебное пособие [Текст] / Д Е Андрианов Владимир Изд-во Владим Гос ун-та 2007 101 с

Статьи в центральных журналах перечня ВАК

6 Андрианов, Д Е Проектирование и расчет тепловой сети промышленного предприятия на основе математических модетей [Текст] / ДЕ Андрианов, РА Штыков, Ю В Уткин // Промышленная энергетика М НТФ «Энергопрогресс», №3, 2004 С 34-37

7 Андрианов, Д Е Экономия энергии путем управления тепювыми сетями на промышленном предприятии [Текст] / ДЕ Андрианов, РА Штыков, ЮВ Уткин // Промышленная энергетика М НТФ «Энергопрогресс», №6, 2003 С 6-10

8 Андрианов ДЕ Модели и алгоритмы вычисления топологических отношений в геоинформационных системах [Текст] / Д Е Андрианов, А В Б\ таев // Программные продукты и системы Приложение к международному журналу «Проблемы теории и практики управления» Тверь МНИИГГУ, 2006, №3 С 27 - 32

9 Андрианов, Д Е метод определения взаимосшииприы рамстьснно распределенных объектов [Текст] / Д Е Андрианов I1 Геоинформатика, М ФГУГ1 ГНЦ РФ - ВНИИгеосистем. 2006, №4 С 7-9

10 Андрианов Д Е Создание метода представления топологических отношений в трехмерном пространстве для задач городских ГИС [Текст] / Д Е Андрианов // Геоинформатика, М ФГУП ГНЦ РФ - ВНИИгеосистем, 2007, №2 С 1-3

11 Андрианов, ДЕ Проект системы оперативного управления энергетическим обеспечением промышленного предприятия [Текст] / Д Е Андрианов // Промышленная энергетика, М НТФ Энергопресс, 2007, №5 С 2728

12 Андрианов Д Е Авгомагизированнавя обработка пространственной информации в геоинформационных системах [Текст] / Д Е Андрианов, А В Булаев // Автоматизация и современные технологии, М Машиностроение, 2007, №8 С 36

13 Андрианов, Д Е Метод интегрированного описания тополш ических отношений в геоинформационных системах [Текст] / ДЕ Андрианов // Программные продукты и системы Тверь МНИИПУ, 2007, №3 С 90 - 91

14 Андрианов, Д Е Разработка алгоритма актуализации электронных карт в муниципальных геоинформационных системах [Текст] / ДЕ Андрианов, А В Булаев // Геоинформатика, М ФГУП ГНЦ РФ - ВНИИгеосистем, 2007, №4 С 1720

15 Андрианов, ДЕ Технология ввода данных в муниципальных геоинформационных системах [Текст] / ДЕ Андрианов А В Булаев // Программные продукты и системы Тверь МНИИПУ, 2007, №4 С 39-41

Свидетельства об официальной регистрации программы для ЗВМ

16 Андрианов, ДЕ Модуль построения зоны затопления по электронной карте [Гекст] / ДЕ Андрианов, А В Булаев, МС Соколов Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008610779 от 15 февраля 2008 г

17 Андрианов, ДЕ Модуль широкоформатной печати [Текст] / ДЕ Андрианов, А В Булаев, МС Соколов Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2007613961 от 14 сентября 2007 г

18 Андрианов, ДЕ Модуль поддержания актуальности объектно-коммуникационной карты [Текст] / ДЕ Андрианов А В Булаев МС Соколов Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2007614672 от 9 ноября 2007 г

19 Андрианов, ДЕ Пакет прикладных программ дтя муниципальных ГИС [Текст] / Д Е Андрианов, А В Булаев М С Соколов Свидетельство о государственной регистрации программы дтя ЭВМ № 2008612520 от 22 мая 2008 г

Доклады на международных конференциях

20 Андрианов, ДЕ Обработка геоинформации в экологических системах [Текст] / Д Е Андрианов. С С Садыков // Сборник материалов 5-й международной конференции «Распознавание 2001», Курск, 2001 С 39-41

21 Андрианов, ДЕ Разработка городской геоинформационной структуры [Текст] / Д Е Андрианов Р А. Штыков // Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций материалы 10 Международной науч-техн конф Рязань Рязанская государственная радиотехническая академия, 2001 С 213-218

22 Андрианов, ДЕ Принципы разработки математической модели сети теплоснабжения [Текст] / Д Е Андрианов, Р А Штыков // XXVIII «Гагаринские чтения» Международная молодежная научная конференция М МАТИ, 2002 С 178-179

23 Андрианов ДЕ Технология обработки геоинформационных данных [Текст] / Д Е Андрианов // Пробтемы передачи и обработки информации в сетях и системах телеьоммушкаций Материалы 13-й Международной науч - техн конф Разань Рязанская радиотехническая академия, 2004 С 208-210

24 Андрианов, ДЕ Применение ГИС технологий в городской газовой службе [Текст] / Д Е Андрианов // Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций Материалы 13-й Международной науч -техн конф Рязань Рязанская радиотехническая академия, 2004 С 210-211

25 Андрианов, Д Е Описание топологических отношений в геоинформационных системах на основе теории нечетких множеств [Текст] / Д Е Андрианов // Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации Распознавание - 2005 Сборник материалов 7 Международной конференции Курск, Курский государственный технический университет 2005 С 31-32

26 Андрианов ДЕ Анализ пространственных топологических отношений [Текст] / Д Е Андрианов // Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах тетеьоммуникаций Материалы 14-й Международной науч -техн конф. Рязань. Рязанская радиотехническая академия, 2005 С 203-204

27 Андрианов, ДЕ Разработка системы классификации топологических отношений в ГИС [Текст] / ДЕ Андрианов // Пробтемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций Материалы 14-й Международной науч -техн конф Рязань Рязанская радиотехническая академия, 2005 С 204-205

28 Андрианов, ДЕ Формализация представления стожных топологических отношений в геоинформационных системах [Текст] / Д Е Андрианов // Автоматизированная подготовка машиностроительного производства, технология

и надежность машин, приборов и оборудования Материалы Международной научно-технической конференции Т2 -Вологда ВоГТУ, 2005 С 157-159

29 Андрианов. ДЕ Классификация топологических отношений в муниципальных геоинформационных системах [Текст] / ДЕ Андрианов // Автоматизированная подготовка машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования Материалы Международной научно-технической конференции Т2 -Вологда ВоГТУ, 2005 С 176-179

30 Андрианов, Д Е Представтение данных в муниципальных геоинформационных системах [Текст] / ДЕ Андрианов // 2-я Международная научно-практическая конференция «Геопространственные технологии и сферы их применения» Тезисы докладов - М ИА «Гром», 2006. С. 101-104

31 Андрианов, ДЕ Назначение и функциональные возможности городских геоинформационных систем [Текст] / ДЕ Андрианов // Составляющие научно-

мптрпчппп

практической конференции -Тамбов Першина 2006 С 168-170

32 Andrianov, D Е Algorithm of representation of complex topologycal lelatiom, in geoinfoimation systems [Text] / D E Andrianov, A V Bulaev // Digital signal piocessing and its applications march 29-31 2006 Proceeding of the 8-th international conference Release VIII-2 -Moscow RSTSREC, 2006 P 669

33 Андрианов, ДЕ Формальное описание топологических отношений между пространственно-распределенными объектами на основе OLAP-технотогии [Текст] / Информационно-вычислительные технологии и их приложения сборник статей VIII Международной научно-технической конференции - Пенза РИО Г1ГСХА, 2008 С 17-19

34 Андрианов, Д Е Методы обработки информации о пространственно-распределенных объектах [Текст] / Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации Распознавание - 2008 сборник материалов VIII Международной конференции Часть! -Курск, Курск гос техн ун-т, 2008 С 46-48

Статьи в сборниках статей и всероссийские конференции.

35 Андрианов, Д Е Концепция построения муниципальных информационных систем [Текст] / Д Е Андрианов Р А Штыков // С-Петербу рг Гидрометиоиздат 2001 С 12-17

36 Андрианов, ДЕ Географическая информационная система городской газовой службы [Текст] / ДЕ Андрианов, РА Штыков ЕС Саломадина // Компьютерные и информационные технологии обработки и анализа данных Сборник научных статей / Под ред С С Садыкова - Муром Изд -полиграфический центр МИ ВлГУ, 2001 С 29-34

37 Андрианов, ДЕ Разработка специального программного обеспечения по обработке информации для принятия управленческого решения при контроле радиационного фона исследу емой местности [Текст] / Д Е Андрианов. А.И Соболев, А О Горштейн // Компьютерные и информационные технологии обработки и анализа данных Сборник научных статей / Под ред С С Садыкова -Муром Изд - полиграфический центр МИ ВлГУ, 2001 С 135-138

38 Андрианов, ДЕ Географическая информационная система му ниципального хозяйства [Текст] / Д Е Андрианов, С С Садыков, К В Макаров

С В Кошелев II Системный анализ Теория и практика - Изд-во Костром гос технол университета, 2001 С 5-12

39 Андрианов, Д Е Технические средства сбора и обработки информации в инженерных с етях [Текст] / Д Е Андрианов, Р А Штыков // Межвузовский сборник научных трудов / Под ред В В Ромашова, В В Булкина - СПб Гидрометеоиздат, 2002 С 135-139

40 Андрианов, ДЕ Формализация параметров инженерных сетей [Текст]/ Д Е Андрианов // Межвузовский сборник научных трудов / Под ред В В Рэмашова, В В Булкина - СПб Гидрометеоиздат, 2002 С 140-144

41 Андрианов ДЕ Разработка географической информационной системы газовой службы [Текст] / Д Е Андрианов, Е С Саломадина // Межвузовский сборник научных трудов / Под ред В В Ромашова, В В Булкина - СПб Гидрометеоиздат, 2002 С 145-149

42 Андрианов Д Е Обработка информации в картографических системах [Текст] / ДЕ Андрианов // Сборник научных статей - М Горячая линия -Телеком, 2002 С 43-46

43 Андрианов. Д Е Расчет параметров тепловых сетей [Текст] / Д Е Андрианов, РА Ш1ыков // Сборник научных статей - М Горячая линия -Телеком, 2002 с 47-55

44 Андрианов, Д Е Некоторые методы описания геоинформационных систем [Текст] / Д Е Андрианов, С В Еремеев // Сборник нау чных статей - М • Гзрячая тиния - Телеком, 2002 С 87-96

45 Андрианов, ДЕ Методика расчета параметров состояния в п ©информационных системах [Текст] / Д Е Андрианов, С С Садыков // Практика системного анализа - Кострома 2002 С 44-49

46 Андрианов. ДЕ Расчет характеристик газовой сети с использованием ГИС [Текст] / Д Е Андрианов // Информационные технологии в проектировании, производстве и образовании Сборник трудов Российской науч - прак конференции -Ковров КГТА, 2002 С 98-101

47 Андрианов ДЕ, Симаков РА Вопросы построения муниципальной системы подде ржки принятия решений [Текст] / Д Е Андрианов, Р А Симаков // Обработка информации- методы и системы Сборник научных статей М Горячая линия-Телеком, 2003 С 39-42

48 Андрианов Д Е Вопросы совершенствования систем оперативного управления инженерной инфраструктуры тепловой сети [Текст] / Д Е Андрианов, Р А Штыков // Обработка информации методы и системы Сборник научных С1 атей М Горячая линия - Телеком, 2003 С 43-48

49 Андрианов, ДЕ Формальное определение топологических отношений между картографическими объектами [Текст] / Д Е Андрианов, С С Садыков, С В Еремеев II Обработка информации методы и системы Сборник научных ст атей М Горячая линия-Тетеком, 2003 С 49-58

50 Андрианов Д Е Геоинформационные системы обработка и анализ данных [Текст] / Д Е Андрианов, А. В Куксин // Обработка информации методы и системы Сборник научных статей М Горячая линия - Телеком 2003 С 63-66

51 Андрианов ДЕ Обработка и анализ информации в ГИС [Текст] / ДЕ Андрианов Гуреев А П // Методы и системы обработки информации Сборник научных статен М Горячая линия - Телеком. 2004 С 77-82

Системы и методы обрабонш и анализа информации Сборник научных статей -М Горячая линия - Телеком, 2005 С. 44-50

53 Андрианов, Д Е Разработка метода создания интегрированного паспорта íеоилформациошюго объекта |Текст] / ДЕ Андрианов // Алгоритмы, методы и системы обработки данных Сборник научных статей. - М Горячая линия -Телеком, 2006 С 39-44

54 Андрианов, Д Е ГИС для управления городами и территориями [Текст] / Д Е Андрианов, К Ю Медведев // Алгоритмы, методы и системы обработки данных Сборник научных статей - М Центр информационных технологии в природопользовании, 2007. С 13-18

55 Андрианов, ДЕ Управление процессом разработки муниципальных информационных систем [Текст] / ДЕ Андрианов, В В Фролов // Алгоритмы, методы и системы обработки данных Сб науч статей - М Центр информационных технологий в природопользовании 2007 С 18-23

Подписано в печать 17 09 2008 Формат 60x84/16 Бумага дтя множит техники Гарнитура Тайме Печать ризография Уел печл 2,09 ТиражШОэк! Зака)№1297 Муромский ннстгут (филиал) I осударственного образовательного учреждения

высшего профессионального обраювапия «Владимирскии государственный университет» Иддат ел ьско-полиграфический центр Адрес 602264 Владимирская обл , г Муром, ул Орловская, 23

Введение.

Глава 1. Проблема систематизации и анализа информационных потоков в муниципальной системе управления.

1.1. Структура существующих муниципальных систем и пути их усовершенствования.

1.2. Особенности геоинформационных систем и их место в муниципальных системах управления.

1.2.1. Понятие и назначение геоинформационной системы.

1.2.2. Опыт внедрения муниципальных геоинформационных систем.

1.3. Анализ исходной картографической информации при построении муниципальной системы управления.

1.4. Методы моделирования пространственной информации в муниципальной геоинформационной системе.

1.5. Методы и алгоритмы построения пространственных моделей в

МГИС.

1.5.1. Разработка и применение пространственных моделей.

1.5.2. Алгебраическая топология.

1.5.3. Топологические структуры.

1.5.4. Топология на основе метрических характеристик.

Выводы по 1 главе.

Постановка задач исследований.

Глава 2. Теоретические основы построения методов и алгоритмов описания и анализа пространственно распределенной информации.

2.1. Общее математическое описание пространственных объектов

2.1.1. Общее описание простых объектов.

2.1.2. Общее описание сложных объектов.

2.1.3. Общее описание слоев карты.

2.2. Описание топологических отношений между объектами.

2.2.1. Топологические отношения между элементами объекта.

2.2.2. Топологические отношения между объектами одного слоя.

2.2.3. Топологические отношения между слоями.

2.3. Типы топологических отношений между объектами.

2.3.1. Топологическое отношение "Соседство".

2.3.2. Топологическое отношение "Изолированность".

2.3.3. Топологическое отношение "Близость".

2.3.4. Топологическое отношение "Вложенность".

2.3.5. Топологическое отношение "Пересечение".

2.4. Типы геометрических отношений.

2.4.1. Геометрическое отношение "Параллельность".

2.4.2. Геометрическое отношение "Перпендикулярность".

2.5. Топологические структуры.

2.5.1. Описание топологических структур.

2.5.2. Формальное определение типовых топологических структур.

2.6. Топологические отношения между базовыми объектами.

2.6.1. Топологические отношения между точечными объектами.

2.6.2. Топологические отношения между точечными и линейными объектами.

2.6.3. Топологические отношения между точечными и полигональными объектами.

2.6.4. Топологические отношения между линейными объектами.

2.6.5. Топологические отношения между линейными и полигональными объектами.

2.6.6. Топологические отношения между полигональными объектами.

2.7. Модель пространственных данных.

2.8. Метод решения задач пространственного анализа.

2.9. Метод представления топологических отношений в трехмерном пространстве.

2.10. Метод интегрированного описания топологических отношений в геоинформационных системах.

Выводы по 2 главе.

Глава 3. Создание структуры и алгоритмов функционирования муниципальной геоинформационной системы управления.

3.1. Организационная структура МГИС.

3.1.1. Требования к структуре МГИС.

3.1.2. Основные функции муниципальной геоинформационной системы.

3.1.3. Назначение подсистем управления городской инфраструктурой.

3.2. Методика создания и внедрения МГИС.

3.3. Конвейерная технологии ввода данных.

3.4. Алгоритм автоматизированной идентификации объектов растровой карты.

3.5. Алгоритм сбора распределенной информации.

3.6. Алгоритм многоуровневого представление пространственных данных в геоинформациониых системах.

3.7. Алгоритм'автоматического контроля размещения объектов на цифровой карте.

3.7.1. Установление топологических отношений между слоями карты.

3.7.2. Отображение допустимой области для размещения нового обьекга.

3.7.3. Автоматическая регистрация топологических отношений между объектами.

3.8. Алгоритм размещения слоев на цифровой карте в ГИС.

3.8.1. Постановка задачи.

3.8.2. Описание алгоритма.

3.9. Алгоритм анализа пространственных данных, распределенных по разным слоям.

3.10. Моделирование пространственных объектов в ГИС на основе топологических отношений.

3.10.1. Постановка задачи.

3.10.2. Решение задачи.

3.11. Алгоритм описания сложных пространственных и атрибутивных данных при проектировании ГИС.'.

Выводы по 3 главе.

Глава 4. Реализация МГИС, ее подсистем и их практическое использование.

4.1. Особенности реализации муниципальной геоинформационной системы.

4.2. Подсистема наполнения электронной карты атрибутивной информацией.

4.3. Подсистема поддержки данных в актуальном состоянии.'.

4.4. Подсистема поддержки принятия решений.

4.5. Подсистема вывода картографической информации.

4.6. Подсистема обработки информации в городской газовой службе.

4.7. Подсистема управления тепловыми сетями.

4.8. Подсистема трехмерного моделирования рельефа на основе топологических отношений.

Выводы по 4 главе

Глава 5. Исследование и оценка разработанных алгоритмов обработки информации о пространственно-распределенных объектах.

5.1. Исследование алгоритма поддержки информации в актуальном состоянии.

5.2. Исследование алгоритма моделирования рельефа на основе трехмерных топологических отношений.

5.3 Исследование алгоритма кусочно-афинного преобразования.

5.4. Исследование алгоритм вычисления топологических отношений.

Выводы по 5 главе.

Актуальность темы

Для оперативного управления дииамично развивающимися регионами и особенно многочисленными муниципальными образованиями и необходимы достоверные и актуальные данные об объектах и протекающих процессах на их территории, а также передовые технологии накопления, обработки и представления информации.

Наиболее остро на сегодняшний день стоит вопрос сбора и обработки информации о пространственно распределенных объектах городской инфраструктуры, где плотность информации достаточно высокая. Поэтому устаревшая методика предоставления информации лицу, принимающему решение в виде отчетов и бумажных карт, теряет свою актуальность. Для оперативности управления объектами муниципальной собственности необходимо использовать информационные системы, которые позволили бы анализировать пространственное расположение и взаимное < влияние объектов. Современные геоинформационные системы (ГИС) с их широким спектром возможностей позволяют наглядно отобразить информацию о конкретных объектах, процессах и явлениях в их совокупности. ГИС выявляют взаимосвязи и пространственные отношения, поддерживают коллективное использование данных и их интеграцию в единый информационный массив. Сочетание этих качеств и позволяет строить ГИС.

Многолетний опыт работы отечественных и зарубежных исследователей в данной сфере показал, что необходимо разработать такую структуру информационной системы муниципального управления, чтобы она с максимальным приближением соответствовала современной организационной структуре управления. Дальнейшие задержки во внедрении информационных технологий могут серьезно повлиять на качество предоставляемых услуг, а быстрое внедрение невозможно из-за отсутствия значительных финансовых запасов. Поэтому необходимо разработать методику внедрения с учетом всех выше перечисленных фактов.

В муниципальных образованиях накопилось большое множество различных геологических, топографических, географических и других карт. Многие из этих карт уже хранятся в векторном формате. В известных продуктах, например, фирмы Е8Ы, Мар1пГо и др. проверяется корректность послойной топологии. Однако вопросам межслойной топологии уделяется мало внимания, что приводит к ошибкам. Эта же проблема встает при вводе новых карт. Отсюда открытым остается вопрос корректного размещения пространственных объектов на цифровую карту. При вводе необходимо, чтобы данные располагались на карте по определенным правилам. В настоящее время за корректностью карты следит пользователь. Поэтому существует вероятность внесения ошибок в расположение объектов. г

Решение задачи автоматического контроля размещения пространственной информации требует новых теоретических подходов по описанию топологических отношений между слоями. 1

Если анализировать методы вычисления топологических отношений в известных геоинформационных системах, то можно сделать вывод о.том, что в них анализируется взаимное влияние посредством координатной составляющей. Этот подход неприемлем ввиду трудностей с вычислениями и с тем, что разномасштабные и тематические карты одной и той же местности зачастую несопоставимы между собой. На один и тот же район может иметься несколько карт. Они могут быть разных годов и масштабов. В зависимости от типа съемки и года эти карты имеют некоторое несоответствие относительно пространственных объектов. Обработка такой картографической информации является неудобной и затруднительной. То есть возникает необходимость определения того, как взаимосвязаны пространственные объекты с разных карт.

Карта состоит из значительного числа объектов, принадлежащих разным слоям и связанных между собой различными отношениями. Из-за слабой формализации пространственных данных каждый раз приходится решать задачу представления информации, т.к. существующие методы описания объектов не отвечают современным требованиям, которые направлены на обеспечение взаимосвязи объектов между собой как внутри одного слоя, так и между слоями.

В этой связи актуальной является задача теоретического исследования этих отношений и практическое приложение для ввода и корректировки картографической информации на основе интегрированных информационных систем муниципального управления.

Современный подход к формированию системы топологических отношений в ГИС основан на использовании теории бинарных межобъектных отношений и специализированных методах обработки, развитых зарубежными учеными М. Эгенгофером, Э. Митчеллом, М. Де Мерсом и др.

Методологической основой исследования послужили труды отечественных ученых В.В. Александрова, A.M. Берлянта, JI.C. Берштейна, Е.Г. Капралова, Н.И. Конона, A.B. Кошкарева, И.К. Лурье, А.Н. Пылькина, И.Н. Синицына, B.C. Тикунова, A.M. Трофимова, В.Я Цветкова, А.Н. Швецова, E.H. Черемисиной, JI.E. Чесалова и др. При этом следует отметить, что основное внимание преимущественно уделялось вопросам создания геоинформационных систем, основанных на анализе атрибутивной или координатной информации. Вместе с тем вопросы организации информационной поддержки принятия решений, построенные на анализе взаимного влияния объектов исследованы недостаточно. Ввиду недостаточной теоретической проработки вопросов создания ГИС, их реализация не имеет в настоящее время комплексного решения для задач интегрированных систем управления.

Таким образом, основным противоречием в настоящее время является объективная необходимость повышения оперативности управления региональной и муниципальной инфраструктурой и возможностями существующих систем информационной поддержки управления. Особенно обостряется это противоречие в рамках средних и малых городов, которые вынуждены базироваться на распределенных информационных системах.

Это противоречие определяет актуальную научную проблему — оперативность анализа и обработки разнородных данных о пространственно-распределенных объектах, обеспечивающая повышение эффективности управления муниципальной инфраструктурой.

Теоретический аспект сформулированной проблемы состоит в: обосновании путей совершенствования методов обработки и анализа информации о пространственно-распределенных объектах (ПРО) муниципальной собственности; разработке модели представления данных на основе межобъектных топологических связей; разработке теоретических основ обработки информации, направленных на всесторонний, системный анализ ПРО; разработке методов решения задач пространственного анализа, основанных на взаимном влиянии объектов посредством бинарных топологических отношений и построенных на их основе типовых структур.

Практический аспект проблемы заключается: в разработке структуры муниципальной геоинформационной системы (МГИС); разработке программных средств и организационно-методического обеспечения, позволяющих создавать системы управления муниципальными ресурсами. Разработанные модели, методы и алгоритмы имеют прикладной характер, использованы при создании соответствующих аппаратно-программных комплексов и внедрении проектов МГИС на их основе.

Цель работы состоит в разработке теоретических и реализационных основ анализа и обработки разнородных данных о пространственно-распределенных объектах региональной инфраструктуры на основе создания и внедрения геоинформационных систем.

Задачи. Достижение указанной цели требует решения следующих задач.

1. Анализ состояния проблемы обработки информации в системе управления региональной инфраструктурой, определение путей повышения оперативности и постановка задач исследования.

2. Разработка структурно-функциональной организации подсистемы анализа и обработки разнородных данных и обоснование оперативно-технических требований к ее основным элементам.

3. Обоснование и разработка математической модели представления данных о пространственно-распределенных объектах региональной инфраструктуры, обеспечивающей оценку взаимного влияния и динамику объектов в пространственной области.

4. Создание методов и алгоритмов обработки и анализа пространственно-распределенных разнородных данных на основе стратифицированного представления геопространственной информации.

5. Разработка алгоритмов и информационной технологии получения и обработки атрибутивной пространствеино-ориентированной информации" распределенных пространственных систем.

6. Формирование методики структурно-параметрического синтеза!-геоинформационных систем обеспечивающих обработку и анализ геопространственной информации о городской инфраструктуре.

7. Экспериментальные исследования подсистемы обработки и анализа разнородных пространственных данных применительно к муниципальным ГИС.

Объект исследования.

Структурно-функциональная организация, алгоритмы и программные средства муниципальных геоинформационных систем.

Предмет исследования.

Математические модели обработки и анализа данных о пространственно-распределенных объектах в муниципальных геоинформационных системах.

Методы исследования.

При решении поставленных задач в диссертационной работе использованы топология, теория и методы системного анализа, теория баз данных, теория построения информационных систем, теория множеств и реляционная алгебра, теория графов, методы объектно-ориентированного проектирования.

Научная новизна.

Получены следующие основные результаты, обладающие научной новизной:

1. Математическая модель представления данных о пространственно-распределенных объектах, особенностью которой является теоретико-множественное описание процессов обработки разнородных данных о геообъектах, обеспечивающей оценку взаимного влияния и динамику поведения объектов за счет анализа их топологических и геометрических' I характеристик.

2. Разработаны методы анализа и обработки распределенных-разнородных данных, состоящие в стратификации представления геопространственной информации, позволяющие адекватно описать пространственно-топологические отношения объектов.

3. Способы и алгоритмы получения и обработки предметно-ориентированной атрибутивной информации, особенностью которых является интеграция разнородных данных распределенных систем, позволяющие адекватно описать пространственно-распределенный объект за счет бинарных топологических отношений.

4. Структурно-функциональная организация управления территориями, особенностью которой является введение функциональных элементов и связей между ними, обеспечивающая обработку разнородных данных и атрибутивной информации с выдачей своевременной информации для принятия решений.

5. Методика структурно-параметрического синтеза, основанная на применении алгоритмов ввода и обработки разнородных данных о пространственно-распределенных объектах и обеспечивающая наиболее полную идентификацию объектов.

Теоретическая значимость работы.

Заключается в развитии теории, методов и алгоритмов для муниципальных систем управления, обеспечивающих на основе системного подхода обработку данных о пространственно-распределенных объектах.

Практическая ценность результатов работы.

Практическая ценность работы состоит в том, что изложенные в ней методы, алгоритхмы, программные средства направлены на решение задач построения отдельных подсистем и в целом всей МГИС.

1. Метод формального описания топологических характеристик объектов, основанный на бинарных матрицах однозначно описывающих' положение объекта относительно других в двумерном и трехмерном пространствах.

2. Модель описания информации о пространственно-распределенных объектах, которая позволяет по принципам формирования информационных-, моделей ИС строить геоинформационные модели.

3. Методика создания муниципальных геоинформационных систем, которая включает в себя пять этапов: подготовительный - аналитический и технический, развертывание, наполнение и поддержка. Оригинальность данного решения состоит в том, что организационно актуальные данные поступают в систему в текущий момент, т.е. исключается проблема известных МГИС - «старение» данных во время их оцифровки.

4. Подсистему ввода данных, которая использует ряд разработанных технологий и способов:

- конвейерная технология оцифровки планшетов на твердом носителе с возможностью корректировки нагрузки и перераспределения работ между операторами;

- автоматизированный способ сбора данных с первичных источников, позволяющий идентифицировать ПРО и связывать с ним набор атрибутивных данных.

5. Подсистема автоматического контроля размещения пространственно-распределенных объектов, в основу которой заложены послойные и межслойные топологические отношения, позволяющие, в отличие от известных систем, вычислять допустимое место расположения.

6. Подсистема поддержки данных в актуальном состоянии, которая, учитывая топологические взаимосвязи объектов, позволяет сохранять взаимосвязи объектов при удалении и занесении в систему нового.

7. Практическая реализация теоретических разработок предложенных в диссертационной работе:

- в подсистеме обработки информации об инженерной инфраструктуре городской теплосети;

- в подсистеме поддержки данных в актуальном состоянии и их обработки в горводоканале;

- в подсистеме построения газораспределительных коммуникаций на основе топологических характеристик объектов;

- в подсистеме ввода данных в муниципалитетах на основе информации адресного бюро и комитета муниципального имущества.

Реализация результатов работы.

Исследования по данной тематике велись:

- на основании постановления Главы округа Муром «О рабочей группе по созданию электронной карты округа Муром» от 04.12.2002 №1856;

- в рамках госбюджетной НИР №340/98 «Разработка методов, устройств и систем автоматизированной обработки видеоинформации»;

- по договорной НИР №2315/00 с МУП «Водопровод и канализация» г. Мурома;

- в рамках гранта им. Столетова №ГС-389 «Разработка и исследование методов управления тепловыми сетями» (2003-2004 гг.);

- а также в рамках государственного контракта №386/460 «Развитие информационно-аналитической системы мониторинга, анализа и прогнозирования развития образовательных ресурсов Российской Федерации на период до 2015 года» 2006 г.

Разработанные методы, модели и алгоритмы, а также реализующие их программные средства внедрены в следующих организациях:

- администрация округа Муром Владимирской области;

- муниципальное унитарное предприятие «Водопровод и канализация» г. Мурома;

- департамент жилья и инженерной инфраструктуры администрации города Нижнего Новгорода;

- администрация г. Кулебаки Нижегородской области;

- администрация Павловского района Нижегородской области.

На соответствующие программные модули получены 4 свидетельства ФИПС об официальной регистрации программы для ЭВМ [19-22].

Результаты диссертационной работы внедрены в учебном процессе на. кафедре информационных систем в рамках дисциплины «Геоинформационные системы» специальности «Информационные системы* и технологии» и дисциплины «Информационные системы государственного и муниципального управления» специальности «Прикладная информатика в сфере сервиса» Муромского института (филиала) Владимирского государственного университета.

Внедрения подтверждены соответствующими актами.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Методы и алгоритмы теоретико-множественные описания обработки информации о пространственно-распределенных объектах, позволяющие адекватно описывать взаимное расположение картографических объектов.

2. Обобщенная математическая модель процесса формирования данных о пространственно-распределенных объектах, позволяющая оценивать взаимное влияние и динамику поведения объектов при помощи анализа их геометрического и топологического расположения.

3. Расширение возможностей обработки картографической информации, отличающееся тем, что в его основу заложены методы и алгоритмы обработки с использованием бинарных матриц описания расположения объекта в двумерном и трехмерном пространствах.

4. Методика создания муниципальных геоинформационных систем, основанная на применении алгоритмов ввода и обработки разнородных данных для задач идентификации пространственно-распределенных объектов.

5. Архитектура муниципальной геоинформационной системы, основанная на интеграции разрозненных данных о пространственно-распределенных объектах.

6. Результаты практического применения методов и алгоритмов обработки информации в подсистемах управления различными муниципальными службами. V*

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и-: обсуждались на:

- Международных конференциях «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации. Распознавание 2001, 2005, 2008», Курск, 2001, 2005, 2008 гг.

- Международных научно-практических конференциях «Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций», Рязань, 2001, 2004, 2005 гг.

Международной научно-технической конференции «Автоматизированная подготовка машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования», Вологда, 2005 г.

- Международной научно-практической конференции «Геопространственные технологии и сферы их применения», Москва, 2006 г.

- Международной научно-практической конференции «Составляющие научно-технического прогресса», Тамбов, 2006 г.

- Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение», Москва, 2001 г., 2006 г.

- Международном симпозиуме «Надежность и качество 2008», Пенза, 2008 г.

- Международной научно-технической конференции «Информационно-вычислительные технологии и их приложений», Пенза, 2008 г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 55 печатных работ, включая 4 монографии, 1 учебное пособие, 4 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ, 27 статей, 19 публикаций' тезисов докладов в трудах всероссийских и международных конференций. Основные результаты работы опубликованы в 11 статьях в журналах и сборниках трудов, входящих в перечень периодических научных изданий, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.

В работах, выполненных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателем разработаны: в [3, 11, 20, 22, 24, 26, 39, 42, 43, 51, 52, 55] - подходы к построению структурно-функциональной организации муниципальных информационных систем, метод формального описания топологических характеристик ПРО на основе бинарных матриц, в [4, 10, 19, 25, 37, 38, 47, 48, 53] - методы и алгоритмы расширяющие возможности обработки картографической информации в МГИС, в [2, 17, 23, 27, 40, 41] - методика создания муниципальных геоинформационных систем, в [12, 13, 21, 45, 46, 49, 54] - обобщенная математическая модель процесса формирования данных о пространственно-распределенных объектах.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 327 наименований, и приложения. Работа изложена на 337 листах машинописного текста, содержит 110 рисунков и 14 таблиц.

Выводы по 5 главе:

Во всех алгоритмах, по которым проводились исследования, основополагающими являются подсистемы расчета топологических отношений:

1) Применительно к алгоритму актуализации использование расчета топологии позволило достичь скоростных характеристик до уровня нескольких секунд, тогда как применение полного анализа графа линий коммуникаций потребует в сотни раз больше времени. Фактически определение топологического отношения «близость» и «соседство» позволило многократно сократить первоначальный анализируемый объем исходных данных.

2) Использование расчета топологии в трехмерном пространстве дает возможность анализа пространственных рельефных форм — фактически применение определения топологии позволило провести анализ и построение зоны затопления. Однако в этом случае скоростные характеристики не высоки - замедление при таком анализе сравнимо с общим временем работы модуля построения модели.

3) Непосредственный расчет топологических отношений в модуле автоматического контроля размещения объектов позволяет в значительной мере повысить точность и правильность оцифровки карт. В результате были обнаружены и скорректированы ошибки, которые раннее не выявлялись.

4) Применение определения внутриобъектной топологии позволило обеспечить правильную генерацию исправленной формы объектов при реализации алгоритма кусочно-аффинного преобразования.

Заключение

В диссертационной работе в рамках решения поставленной научно-технической проблемы разработки теории, методов и моделей обработки информации о пространственно-распределенных объектах, а также создания и внедрения муниципальной геоинформационной системы получены следующие результаты:

1. Проведено исследование проблемы оперативного анализа и обработки разнородных данных о пространственно-распределенных объектах, выявлены достоинства и недостатки, определен перечень нерешенных задач. Показано, что системы управления пространственно-распределенными объектами не отвечают современным требованиям к системам обработки информации по причине разрозненности хранения и разноплановости исходных данных.

2. Разработана обобщенная математическая модель описания данных о пространственно-распределенных объектах, в основу которой заложено теоретико-множественное описание процессов обработки разнородных данных о геоинформационных объектах, позволяющее оценивать взаимное влияние и динамику поведения объектов за счет анализа их топологических и геометрических характеристик.

3. Созданы новые методы анализа и обработки распределенных разнородных данных, заключающиеся в стратификации представления геопространственной информации, обеспечивающее адекватное представление пространственно-топологических отношений между объектами.

4. Разработан ряд алгоритмов и способов ввода и обработки атрибутивной информации, в результате чего достигнута возможность объединения разнородных данных распределенных систем позволяющее наиболее полно характеризовать пространственно-распределенный объект на основе матрицы бинарных топологических отношений.

5. Базируясь на анализе процессов обработки информации о пространственно-распределенных объектах разработана структурно-функциональная организация управления территориями, где для своевременного формирования решения вводятся функциональные элементы, обеспечивающие обработку разнородных данных.

6. Сформулирована методика организации муниципальных геоинформационных систем, которая позволяет учитывать взаимодействие объектов как на одном тематическом слое, так и анализировать влияние объектов других слоев.

7. Разработаны и внедрены ряд подсистем различного назначения, представляющие собой основу муниципальной ГИС:

- подсистема обработки информации об инженерной инфраструктуре городской теплосети;

- подсистема поддержки данных в актуальном состоянии и их обработки в горводоканале;

- подсистема построения газораспределительных коммуникаций на основе топологических характеристик объектов;

- подсистема ввода данных в муниципалитетах на основе информации адресного бюро и комитета муниципального имущества.

8. Исследования разработанных алгоритмов показали:

- с использованием введенных топологических отношений между объектами удалось сократить время работы алгоритмов поддержки карты в актуальном состоянии до нескольких секунд;

- применение кусочно-аффинного преобразования для сопоставления городских карт различных масштабов позволило произвести корректировку положения объекта и установить среднюю ошибку в координатах от 1,2 до 1,8 метра;

- показано, что при анализе группы картографических объектов в несколько десятков тысяч время вычисления топологических отношений составило 5-10 секунд, что позволило значительно ускорить работу алгоритмов формирования пространственных запросов;

- экспериментальные исследования алгоритмов поддержки карт в актуальном состоянии показали, что при измени пространственного расположения группы из нескольких десятков объектов взаимосвязи определяются за время 2-3 секунды.

Таким образом, вышеизложенное дает основание полагать, что сформулированные научно-техническая проблема и поставленные задачи решены, и цель диссертационной работы достигнута.

1. Абламейко С.В., Апарин Г.П., Крючков А.Н., Географические системы. Создание цифровых карт. Минск: Институт технической кибернетики HAH Беларуси, 2000. -276 с.

2. Адрющенко В.А. Теория систем автоматического управления. JL: ЛГУ, 1990. -251 с.

3. Аксельрад Э. Л., Ильин В. П. Расчет трубопроводов. Л.: Машиностроение, 1972.-240с.

4. Александровский Н. М. Адаптивные системы управления сложными технологическими процессами-М.: Энергия. 1973г. 272с.

5. Алтунин А.Е., Семухин М.В. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях: Монография. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2000. 352с.

6. Ананькина Е., Сиваев С. Анализ финансовых эффектов инвестирования в жилищно-коммунальный сектор//ЭСКО, 2002. - № 7. - с. 23-29.

7. Андреев A.M., Березкин Д.В., Куликов Ю.В. и др. Объектно-ориентированный подход к проектированию ГИС// Геодезия и картография. 1995. -№9.-С.41-44.

8. Андрианов Д. Е., Штыков Р. А. Расчет параметров тепловых сетей//Данные, информация и их обработка: Сборник научных статей. М.: Горячая линия Телеком, 2002г. - с. 47-55.

9. Андрианов Д. Е., Штыков Р. А. Технические средства сбора и обработки информации в инженерных сетях//Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научных трудов. СПб.: Гидрометеоиздат, 2002г. с. 178-181.

10. Андрианов Д. Е., Штыков Р. А., Уткин. Ю.В. Проектирование и расчет тепловой сети промышленного предприятия на основематематических моделей// Промышленная энергетика. 2004. - № 3. - с. 2438.

11. Андрианов Д. Е., Штыков Р. А., Уткин. Ю.В. Экономия энергетических ресурсов// Промышленная энергетика. — 2003. № 6. — с. 2-5.

12. Андрианов Д.Е. Геоинформационные системы: исследование, анализ и разработка. М.: Государственный научный центр Российской Федерации -ВНИИгеосистем, 2004. - 184 с.

13. Андрианов Д.Е., Еремеев C.B. Некоторые методы описания геоинформационных систем // Данные, информация и их обработка: Сборник научных статей М.: Горячая линия - Телеком, 2002, С. 87-97.А36

14. Андрияшев M. М. Гидравлические расчеты водоводов и водопроводных сетей. М.: Стройиздат, 1964. - 107с.

15. Анисимов Д. JL Введение в общую теорию учета энергоносителей//Материалы XVI Международной научно-практической конференции. СПб.: «Политехника», 2002. - 66с.

16. Антонюк Б.Д. Информационные системы в управлении. М.: Радио и связь, 1986. - 125 с.

17. Аракчеев Д.Б. Компьютерная система поддержки принятия управленческих решений «Эксперт»// Геоинформатика 2001. №2 С.33-37.

18. Афанасьев Г.И. Концептуальное проектирование картографических баз данных // Автоматизация обработки сложной графической информации. Межвузовский сборник Горький: Изд-во ГГУ им. Н.И. Лобачевского, 1989. -С. 40-50.

19. Афанасьев Г.И. Модель представления картографических изображений в инфологической области моделирования данных // Автоматизация обработки сложной графической информации. Межвузовский сборник Горький: Изд-во ГГУ им. Н.И. Лобачевского, 1985, С. 66.

20. Бабаков Н. А., Воронов А. А., Воронова А. А. Теория автоматического управления: Учебное пособие для студентов вузов .- М.: Высш. шк., 1986.-367с.

21. Базы знаний интеллектуальных систем/ Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский. СПб.: Питер, 2001. - 384 е.: ил.

22. Бакластов А. М., Бродянский В. М., Голубев Б. Н. и др. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1983.-551с.

23. Баясанов Д. Б. Автоматизированные системы управления трубопроводными объектами коммунального хозяйства- М.: Стройиздат, 1974г. 312с.

24. Белов В.В. Воробьев Е.М., Шаталов В.Е. Теория графов. Учеб. пособие для втузов. М.: «Высшая школа», 1976. — 392 е., ил.

25. Белоусов А. И., Ткачев С. Б. Дискретная математика: Учебник для ВУЗов/под. ред. Зарубина В. С., Крищенко А. П.- М.: МГТУ им. Н. Э.Баумана, 2001.-744с

26. Беляков С.Л. Картографические образы в информационно-управляющих системах. // Приборы и системы: упр., контроль диагност, 2000, №5, С. 18-21.

27. Берлянт A.M. Геоэконика. М: МГУ, 1996. 208 с.

28. Бершадский A.M. Геоинформационные технологии и системы: Учеб. пос. / A.M. Бершадский, A.C. Бождай. Пенза: ПГУ, 2001. - 41 с.

29. Берштейн Л.С., Беляков С.П. Геоинформационные справочные системы. Таганрог: Из-во ТРТУ, 2001. - 160 с.

30. Болдырева Н.В., Горелик Т.Г. Алгоритмы работы информационной системы оценки ситуаций и принятия решений. http://www.mes-sz.spb.ru

31. Борисов А.Н., Алексеев A.B., Меркурьева Г.В. и др. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений.- М.: Радио и связь, 1989.-304 е., ил.

32. Браташов В.А. Концепция создания комплексного территориального кадастра на муниципальном уровне.//Материалы конференции «Муниципальные геоинформационные системы». Обнинск: ОГИЦ 1997. С. 12-14.

33. Брюханов В. Н., Косов М. Г., Протопопов С. П. Теория автоматического управления 3-е изд. - М.: Высшая школа, 2000. - 268с.

34. Бугаевский JIM. Математическая картография. М.:Златоуст, 1998. -400 с.

35. Бугаевский Л.М., Цветков В.Я. Геоинформационные системы. М.: Златоуст, 2000. - 222 с.

36. Вайсфельд В. А., Ексаев А. Р. ГИС и инженерные сети: Краткий курс введения в начала основ//Информационный бюллетень. №3. 1997г. С. 1820.

37. Вайсфельд В.А., Ексаев А.Р. Геоинформационные технологии и городские инженерные сети основные принципы интеграции // Информационный бюллетень. М.: «ГИС-ассоциация», 1997, № 1 (8). С. 36-40.

38. Вайсфельд В.А., Ексаев А.Р. ГИС в задачах эксплуатации сетей инженерных коммуникаций // Информационный бюллетень. М.: «ГИС-ассоциация», 1997, № 5(12). С. 17-21.

39. Введение в проблематику информационного обеспечения геоинформационных систем/ Н.И. Конон. М.: Недра, 2000. - 42 с.

40. Вологдин C.B. Исследование и оптимизация режимов теплоснабжения зданий, обслуживаемых централизованным источником тепла: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.13.16. -Ижевск, 2000. 19 с.

41. Воронин С.Г. и др. Вопросы создания и применения средств интегрированного представления и обработки разнородной информации в составе автоматизированных систем. М.: Связьинформ, №2, 2002. С. 27-33.

42. Воронкин С.Г., Кулянца А.Л., Чекинов Г.П. Интеграция геоинформационных систем с подсистемами принятия решений в интеллектуальных информационных системах // Информационные технологии. 2005. №11. С. 2-11

43. Воротницкий В.Э., Загорский Я.Т., Апряткин В.Н. Расчет, нормирование и снижение потерь электроэнергии в городских электрических сетях // Электрические станции. 2000. - №5. С. 9-14.

44. Воротницкий В.Э., Чургеев A.B., Шумилин В.Ф. Семинар «Применение ГИС технологий в АСУ электрических сетей» // Энергетик. — 1999. №7. С. 34-36.

45. Гальперин М. В. Автоматическое управление: Учебник. М.: ФОРУМ: ИНФРА, - М. 2004. - 224с.

46. ГИС для устойчивого развития территорий. Материалы международных конфренций ИнтерКарто: ИнтерКарто 1-9, 1994-2003.

47. Глазунов В.В. Геоинформационные системы: Учеб. пособ. В.В. Глазунов, H.H. Ефимова, А.Г. Марченко. СПб. гос. гор. ин-т им. Г.В. Плеханова, 2002. 82 с.

48. Голиков А.П., Черванев И.Г., Трофимов A.M. Математические методы в географии: Харьков, Вища школа, 1986. - 144 с.

49. Гома X. UML. Проектирование систем реального времени, параллельных и распределенных приложений: Пер. с англ. М.: ДМК Пресс, 2002. - 704 с.

50. Горбатов В. А. Основы дискретной математики: Учебное пособие для студентов вузов .- М.: Высш. шк., 1986. 311с.

51. Горбачев В.Г. Архитектура методологической компоненты муниципальной геоинформационной системы//Информационный бюллетень ГИС-ассоциации. -М.: 1996. С. 34-35.

52. Горбачев В.Г. Топологические отношения в МГИС // ГИС Ассоциация. 1996. (www.integro.ru)

53. Горбачев В.Г. Что такое "топологические" отношения в цифровой картографии или для чего топологические отношения нужны в геоинформатике? // http://www.integro.ru/metod/toporelations.htm

54. Готтан В.И., Слюсаренко С.Г., Субботин С.А., Скворцов A.B. Информационная система коммуникаций промышленных предприятий // Проблемы и перспективы развития ТНКХ- Томск: 1996, С. 90-91.

55. Громова Н. К., Шубин Е. П. Водяные тепловые сети: Справочное пособие по проектированию.- М.: Стройиздат, 1988г. 376с.

56. Де Мерс М.Н. Географические информационные системы. Основы: Пер. с англ. М.:Дата+, 1999. - 491 с.

57. Денисов Е. Е. Математическое моделирование динамики жидкости с использованием теории графов//Математическое моделирование. №2. 1996г. -С. 91-105.

58. Денисов Е. Е. Применение методов теории цепей к решению задач теплопереноса //Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. №1. 1992г. С. 77-81.

59. Денисов Е. Е. Расчет течения вязкой несжимаемой жидкости сетевым методом//Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. №1. 1991г. С. 150— 158.

60. Денисов Е. Е. Решение задач теплообмена методом температурных сетей//Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. №4. 1982г. с. 160-166.

61. Дианов C.B., Швецов А.Н. Структура базы знаний агента-сотрудника в мультиагентных системах организационного управления./ Вузовская наука региону: Материалы III региональной межвузов. НТК. - Вологда: ВоГТУ, 2002. - С.121-122.

62. Дубенюк H.H., Шуляк A.C. Землеустройство с основами геодезии. -М.: Колос, 2002.-320 с.

63. Дубова А., Емельянова Г., Захаров И. Геоинформационная система города Краснознаменска (начало внедрения)// САПР и Графика, 2000, №8, С.4-6.

64. Дэн Ли. Картографическая генерализация. // ГИС обозрение. 1994, №3, С. 24-27.

65. Дюскин В.К. Количественно-качественное регулирование тепловых сетей. -М.: Госэнергоиздат, 1959. -144 с.

66. Ежов И.И., Скороход A.B., Ядренко М.И. Элементы комбинаторики. -М.: Наука, 1977.-80 с.

67. Ексаев А. Р. Гидравлические расчеты основа моделирования сети//Информационный бюллетень, №11. 2000г. С. 38 - 40.

68. Ексаев А.Р., Шумяцкий М.Г. Инженерные коммуникации: вопросы взаимодействия ГИС различного уровня // Информационный бюллетень. -М.: «ГИС-ассоциация», 1999, № 4 (21). — С. 20-21

69. Еремеев C.B. Алгоритм размещения слоев на цифровой карте в ГИС // Геоинформатика. 2005. №2. С 22-27.

70. Еремеев C.B. Моделирование геоинформации с использованием топологических отношений и структур. // Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций: Материалы 13-й Международной науч.-техн. конф. Рязань: РГРТА, 2004, С. 199.

71. Еремеев C.B. Моделирование пространственных объектов в ГИС на основе топологических отношений // Методы и системы обработкиинформации: Сборник научных статей М.: Горячая линия - Телеком, 2004, С. 72-77.

72. Еремеев C.B. Модель пространственно-распределенных данных на основе топологических отношений в ГИС // Современные глобальные и региональные изменения геосистем. Казань: КГУ 2004, С. 436.

73. Еремеев C.B. Способы представления геоинформации. // Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций: Материалы 11-й Международной науч.-техн. конф. Рязань: РГРТА, 2002, С. 79-81.

74. Еремеев C.B., Епифанов Д.В. Расширение информационной модели данных в ГИС технологиях // Обработка информации: методы и системы: Сборник научных статей М.: Горячая линия - Телеком, 2003, С. 67-72.

75. Еремеев C.B., Епифанов Д.В. Создание модели пространственных данных // Гагаринские чтения. Москва, 2004. С. 34.

76. Еремеев C.B., Садыков С.С. Автоматический контроль размещения пространственных объектов на цифровой карте с использованием топологических отношений // Информационные технологии. 2005. №8. С 6-9.

77. Ехлаков Ю.П., Жуковский О.И., Грищенко Ю.Б. ГИС для устойчивого развития территории: Матер, междунар. номер. Апатиты: изд-во КНЦ РАН, 2000. - С. 168-176.

78. Железко Ю.С. Принципы нормирования потерь электроэнергии в электрических сетях и программное обеспечение расчетов // Электрические станции.-2001. №9. С. 33-38.

79. Жуков В.Т., Сербенюк С.Н., Тикунов B.C. Математико-картографическое моделирование в географии. М.: Мысль, 1980. - 224 с.

80. Журкин И.Г. Итерационная модель представления линейных пространственных данных // Информационные технологии, 2003. №6. С.- 1116.

81. Замай С.С. Программное обеспечение и технологии геоинформационных систем: Учеб. пос. С.С. Замай, О.Э. Якубайтис. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд. РАН, 1998 110 с.

82. Занарин Э.А. Миркаримова Б.М. Математическое моделирование загрязнения атмосферы города на основе геоинформационной системы. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана, 2000. 36, №3, С.366-375.

83. Зильберман П.Ф., Павленко И.Н., Габрилович Т.В. Использование географических информационных систем в градостроительном кадастре.// Изв. Кабардино-Балкарского научного центра РАН, 1998. №1 С.38-40.

84. Зорич В. А. Математический анализ, часть первая. М.: Главная редакция физико-математической литературы, 1981. - 544с.

85. Иванов Б.Н. Дискретная математика. Алгоритмы и программы: Учеб. пос. М.: Лаборатория Базовых Знаний. 2002-288 с.

86. Иванов В.А., Фалдин Н.В. Теория оптимальных систем автоматического управления. М.: Наука, 1981. - 336 е., ил.

87. ИГС «ЭЛГРАФ» http://www.ropnet.ru/potok

88. Искусственный интеллект. В 3-х кн. Кн. 2. Модели и методы: Справочник/Под ред. Д.А. Поспелова-М.: Радио и связь, 1990. -304 с.

89. Казанцев H.H., Флеймс М.Э., Яровых В.Б. Использование разнородных пространственных данных в геоинформационных системах // ГИС-обозрение. 1994. Осень. С. 22-24.

90. Калмаков A.A., Кувшинов Ю.Я., Романова С.С., Щелкунов С.А. Автоматика и автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции: Уч. для вузов. -М.: Стройиздат, 1986. 480 с.

91. Кальфа В., Овчинников В.В. Основы автоматизации управления производственными процессами. -М.: Советское радио, 1980. -410 с.

92. Капралов Е.Г., Коновалова H.B. Введение в ГИС. М.:ГИС-Ассоцкация, 1997.-155 с.

93. Картография и геоинформатика // Итоги науки и техники. Картография. Т. 14. - М.¡ВИНИТИ, 1991. -178 с.

94. Китов А.Д., Компьютерный анализ и синтез геоизображений. Отв. ред. А.К. Черкашин. Новосибирск: Изд-во Сиб. отд. РАН, 2000 - 216 с.

95. Ключко В.П. К вопросу о применении геоинформационных технологий в электрических сетях // Энергетика и электрификация. 2001. -№ 2. - С. 6-8.

96. Комаров М.М. Семантический метод представления и обработки геометрической информации // Автоматизация обработки сложной графической информации. Межвузовский сборник. Горький: Изд-во ГГУ им. Н.И. Лобачевского, 1989. - С. 92-107.

97. Коновалова Н.В., Капралов Е.Г. Введение в ГИС: учеб. пос., изд. 2-ое исп. и доп. М.: ООО «Библион», 1997. - 160 с.

98. ЮЗ.Конон Н.И. Концепция математической модели геоинформационных систем // Геодезия и картография. 2001. -№ 6. - С. 48-54.

99. Конон Н.И. Об информационных характеристиках геоинформационных систем // Геодезия и картография. 2001. -№ 4. - С. 4346.

100. Конон Н.И. Методы построения информационного обеспечения геопространственных сетей в АСУ // Информация и космос. 2004. №1. С. 47-49

101. Юб.Копаев Г.В. Итоги 3-го Всероссийского семинара "Инженерные коммуникации и ГИС" (20-22 октября 1999 г.) // Информационный бюллетень. М.: «ГИС-ассоциация», 1999. С. 72.

102. Коптев А. А. Монтаж кабельных сетей: Учебник для сред. проф.-техн. училищ. М.: Высшая школа, 1983. - 247 с. ил.

103. Корн Г. и Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Пер. с англ. -М.: Наука, 1968. -720 с.

104. Королев Ю.К. ГИС и инженерные коммуникации: постановка проблемы. // Информационный бюллетень №1(18). М.: «ГИС-ассоциация», 1999. С. 48-49.

105. О.Королев Ю.К. Общая геоинформатика. 4.1. Теоретическая геоинформатика. Вып.1. - М.:СП ООО Дата+, 1998. - 118 с.

106. Костюк Ю.Л., Грибель В.А. Размещение и отображение на карте точечных объектов // Автоматизация обработки сложной графической информации. Межвузовский сборник. Горький: Изд-во ГГУ им. Н.И. Лобачевского, 1985. С. 60.

107. Косяков С. В. Информационные системы масштаба предприятия и автоматизация предприятий инженерных коммуникаций//Инженерные коммуникации и геоинформационные системы. М.: Сборник ГИС-Ассоциация, 1997г. С. 21-22.

108. Косяков C.B. Геоинформационные системы в управлении и производстве: Учеб. пос. C.B. Косяков. Иваново: Иван. гос. энергет. ун-т, 2001.-99 с.

109. Кошелев C.B., Жизняков А.Л., Кутаев П.С. Система оперативного управления службы водоснабжения города./УМетоды и устройства передачи и обработки информации СПб.: Гидрометеоиздат, 2002. - С. 160-164.

110. Пб.Кошелев C.B., Макаров K.B. Анализ, классификация и области применения ГИС / Муром, ин-т Владимир, гос. ун-та. Муром, 1999. - 26 е.; ил. - Библиогр. 3 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ. (02.12.99, №3590-В99)

111. Кошелев C.B., Макаров К.В. О компонентах теории ГИС / Радиотехника, телевидение и связь. Межвузовский сборник научных трудов, посвященный 110-летию В.К. Зворыкина. Муром: Муромский институт (филиал) ВлГУ, 1999. С. 186-190.

112. Кошкарев A.B. Инфраструктуры пространственных данных // ГИС-Обозрение. 2000. - №3, 2001. С. 70-74.

113. Кошкарев A.B. Понятия и термины геоинформатики и ее окружения. Российская академия наук, институт географии. М.:ИГЕМ РАН, 2000. - 76 с.

114. Кошкарев A.B., Тикунов B.C. Геоинформатика / Под ред. Д.В. Лисицкого. М.:Картгеоцентр-Геодезиздат, 1993. - 213 с.

115. Кошкарев A.B., Тикунов B.C., Трофимов A.M. Теоретические и методические аспекты развития географических информационных систем // География и природные ресурсы. 1991. -№1.- С. 11-16.

116. Кудрявцев Л. Д. Курс математичекого анализа. Учебник для студентов университетов и вузов. -М.: Высшая школа. 1980. т. 1. - 687с.

117. Кузнецов Н.В. Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции. Ростов-на-Дону: РИСИ, 1985. - 95 с.

118. Кузнецов Ю.Н., Кузубов В.И., Волощенко А.Б. Математическое программирование: Учеб. пособие. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1980. - 300 е., ил.

119. Кузнецов Ю.Н., Кузубов В.И., Волощенко А.Б. Математическое программирование: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1980. - 300 е., ил.

120. Кузник И. В., Тиунов М. Ю., Брюханов В. А. Концепция развития работ по энергосбережению путем привлечения к учету энергоресурсов специализированных расчетно-измерительных компаний//ЭСКО. 2002. - № 7.-е. 3-5.

121. Липский П. Комбинаторика для программистов: Пер. с польского. — М.: Мир, 1988.-213 е., ил.

122. Лобачев В. Г. Вопросы реализации расчетов водопроводных сетей. — М.: ОНТИ, 1936.- 148 с.

123. Лобачев В. Г. Новый метод увязки колец при расчете водопроводных сетей//Санитарная техника, №2, 1934г. С. 8-12.

124. Лугинский Я.Н., Семенов В.А. Информационно-вычислительные системы в диспетчерском управлении. -М.: «Энергия», 1975. 160 е., ил.

125. Лурье И.К. Геоинформатика. Учебные геоинформационные системы. М.: Изд-во МГУ, 1997. - 115 с.

126. Макаров И.М., Виноградская Т.М., Рубчинский A.A., Соколов В.Б. Теория выбора и принятия решений: Учеб. пособие. М.: Наука, 1982. - 328 с.

127. Макаров К.В. Автоматизация эксплуатации городских инженерных коммуникаций с использованием ГИС // Нейроинформатика и ее приложения / Материалы VIII Всероссийского семинара. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2000.,-С. 113.

128. Макаров К.В. Автоматизированная система управления муниципального предприятия «Горэлектросеть» // Электрические станции. №11, 2002.-С. 11-14.

129. Макаров К.В. Информационная модель городской распределительной электрической сети // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвузовский сборник научных трудов. С.-Петербург: Гидрометеоиздат, 2001.- С. 200-201.

130. Макаров К.В. Использование геоинформационных систем при построении подсистемы паспортизации объектов РЭС // Электрические станции. №12, 2002. С. 22-25.

131. Максимей И. В. Имитационное моделирование на ЭВМ.- М.: Радио и связь. 1988.-232с.

132. Мамиконов А. Г. Основы построения АСУ. М.: Высш. школа, 1981, -248с.

133. Манюк В. И., Каплинский Я. И., Хиж Э. Б. Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей. М.: Стройиздат, 1982. - 215с.

134. Мараховский Я.М., Тикунов B.C. Некоторые структуры для представления пространственных данных в географических информационных системах. В кн.: Автоматизированная картография и геоинформатика. -М., 1990. - С.41-63.

135. Мартыненко А.И. Картографическое моделирование и геоинформационные системы // Геодезия и картография, 1994, №9. С.43-45.

136. Мартыненко А.И., Бугаевский Ю.Л., Шибалов С.Н. Основы ГИС: теория и практика. М.: Астра семь, 1995. - 100 с.

137. Масанов А.Н., Еремеев C.B. Метод соединения поверхностей на основе внешней сшивки // Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвуз. сб. науч. тр. Вып.2. / Под ред. В.В. Ромашова, В.В. Булкина. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2002, С. 112-116.

138. Математические методы в геоинформационных технологиях: Сборник науч. трудов / Под ред. А.Н. Угарова. Ярославль: Яросл. гос. ун-т., 2000. 108 с.

139. Математические методы и вычислительные машины в энергетических системах. Под ред. В.А. Веникова. М.: «Энергия», 1975. -216 е., ил.

140. Математическое моделирование распределительных электрических сетей с оптимизацией основных режимов работы http://www.zeim.ru/ news/20011205. shtml

141. Матерук А.Ю. Картографическое отображение в геоинформационных системах. Учеб. пос. Новосибирск: СГГА, 1996 - 69 с.

142. Меренков А. П. Дифференциация методов расчета гидравлических систем//Вычислительная математика и математическая физика, №5, 1973 г. -С. 1237-1248.

143. Меренков А. П., Сеннова Е. В., Сумароков С. В. и др. Математическое моделирование и оптимизация систем тепло-, водо-, нефте-, газоснабжения. Новосибирск.: ВО «Наука», 1992. - 407с.

144. Меренков А. П., Хасилев В. Я. Теория гидравлических цепей. М: Наука. 1985г. -278с.

145. Милич В.Н., Мурынов А.И. Построение цифровой картографической основы для муниципальных и региональных ГИС//"ГИС-Обозрение", №2/1998. С. 78-79.

146. Митчелл Э. Руководство по ГИС анализу. 4.1.'.Пространственные модели и взаимосвязи: Пер. с англ. - Киев: ЗАО ЕСОММ Со; Стилос, 2000. -198 с.

147. Михайленко А. Г. Интегрированная геоинформационная система инженерных коммуникаций крупного города. Пути создания на примере г. Киева // Материалы третьего семинара ГИС-Ассоциации "Инженерные коммуникации и ГИС" (Москва, 21-22 октября 1999 г.).

148. Мозгалев B.C., Тодирка С.Н., Богданов В.А. Информационное обеспечение автоматизированных систем управления распределительными электрическими сетями // Электрические станции. — 2001. №10. С. 13-19.

149. Муниципальная ГИС Майкопа: сложно, но реально. // Майкопские новости (Майкоп).- 2003. С.7

150. Муниципальные ГИС: обеспечение решения экологических проблем/В.С.Поливанов, М.М.Поляков, Т.А.Воробьева и др. Вологодский научно-координационный центр ЦЭМИ РАН, 2001. - 162 с.

151. Мусин O.P. Цифровые модели для ГИС // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. -1999. №2. С.9-10.

152. Неклепаев Б.Н., Востросаблин A.A. Оценка численных характеристик риска при принятии решений в элетроэнергетике // Электрические станции. -2000. №5. С. 40-44.

153. Никольская Е. И. Энергосберегающие проекты на объектах бюджетной сферы: финансово-организационные проблемы и опыт их решения//Энергосбережение. 1999. -№ 3. -28с.

154. Новаковский Б.А. Цифровая картография: цифровые модели и электронные карты: Учеб. пособие Б.А. Новаковский, А.И. Прасолова, C.B. Прасолов. М.: Изд-во МГУ, 2000 - 114 с.

155. Об идентификации, интеграции и организации данных в городских и региональных информационных системах // Новые идеи в географии. Город. Системы и информатика. М.: Прогресс, 1976. - Вып. 2. - С. 223-242.

156. Онищенко В.Я. Расчет режимов теплоснабжения при проектировании и эксплуатации ТЭЦ: Учеб.пособие. -Саратов, 1998. 98 с.

157. Оперативные расчеты промышленных распределительных сетей // Промышленная энергетика. 2001. - №1. С. 19-20.

158. Организация, планирование и управление предприятием машиностроения: Учебник /И.М. Разумов, JT.A. Глаголева, М.И. Ипатов, В.П. Ермилов. М.: Машиностроение, 1982. - 544 с.

159. Ope О. Теория графов 2-е изд.- М.: Главная редакция физико-математической литературы. 1980. - 336с.

160. Основы геоинформатики: В 2 кн. Кн. 1: Учеб. пос./ Е.Г. Капралов, A.B. Кошкарев, B.C. Тикунов и др.; Под ред. B.C. Тикунова. М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 352с.

161. Основы геоинформатики: В 2 кн. Кн. 2: Учеб. пос./ Е.Г. Капралов, A.B. Кошкарев, B.C. Тикунов и др.; Под ред. B.C. Тикунова. М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 480 с.

162. Официальный сайт Maplnfo Corporation, www.mapinfo.com.

163. Официальный сайт ЦСИ «Интегро». www.integro.ru.

164. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989. - 367 с.

165. Полищук Ю.В., Гладкий В.И., Шаповалов Л.А. Создание специализированных планов города. М.: Недра, 1988. - 239 с.

166. Попов И.В., Поляков C.B. Построение адаптивных нерегулярных треугольных сеток для двумерных многосвязных невыпуклых областей // Математическое моделирование. 2002. т. 14. С.25-35.

167. Поспелов Д.А. Многоагентные системы настоящее и будущее// Информационные технологии и вычислительные системы. №1. 1998.

168. Потребич A.A. Интегрированная система для решения технологических задач ИАСУ ПЭС // Электрические станции. 2001. - №.8 С. 32-37.

169. Программно-аппаратный комплекс ЭДИС www.esco.donbass.com

170. Пространственный анализ / Под ред. А.М.Трофимова, Е.М.Пудовик. -Казань: Новое Знание, 2000. -116 с.

171. Прохорова Н.В. Геоинформационные системы: Учеб. пособие Н.В. Прохорова, А.Н. Козлов. Самара: Самар. ун-т, 2002. - 31 с.

172. Рейнгольд Э., Нивергельт Ю., Део Н. Комбинаторные алгоритмы. Теория и практика. М.: Мир. - 1980. - 476 с.

173. Родионов О.В. Геоинформационные системы: Учеб. пособие О.В. Родионов, E.H. Коровин, А.И. Воронин. Воронеж: Воронежский государственный техн. ун-т, 2002. - 173 с.

174. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 295 с.

175. Ротач В.Я., Кузищин В.Ф., Клюев A.C. Автоматизация настройки систем управления. -М.: Энергоатомиздат, 1984. — 271 с.

176. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий: Пер.с англ. — М.: Радио и связь, 1989. — 316 с.

177. Садыков С.С., Андрианов Д.Е., Еремеев C.B. Формальное определение топологических отношений между картографическими объектами в ГИС // Обработка информации: методы и системы: Сборник научных статей М.: Горячая линия — Телеком, 2003, С. 49-58.

178. Садыков С.С., Андрианов Д.Е., Кошелев C.B., Макаров К.В. Географическая информационная система муниципального хозяйства // Системный анализ. Теория и практика. Кострома: Изд-во Костром, гос. технол. ун-та, 2001. С. 20-32.

179. Садыков С.С., Еремеев C.B. Анализ информации в ГИС, распределенной по разным слоям // Современные управляющие и информационные системы: Сборник научных статей. Ташкент, 2003, С. 120125.

180. Садыков С.С., Макаров К.В. Разработка структуры системы оперативного управления предприятия электроснабжения города // Информационные технологии в промышленности и производстве. — 2002. -№3. С. 17-23.

181. Садыков С.С., Симаков P.A. Автоматизированный способ идентификации объектов карты//Геоинформатика. 2004 №2. С.46-51.

182. Садыков С.С., Симаков P.A. Агентно-ориентированный подход к автоматизации работы пользователей// Программные продукты и системы. -2005 №1. С.32-35.

183. Садыков С.С., Симаков P.A. Конвейерная технология векторизации оцифрованных карт//Информационные технологии. 2004 №11. С.57-61.

184. Сафонов А.П. Автоматизация систем централизованного теплоснабжения. -М.: Стройиздат, 1978. 272 с.

185. Свами М., Тхуласираман К. Графы, сети и алгоритмы: Пер. с англ. -М.: Мир, 1984,—455 е., ил.

186. Светличный A.A., Андерсон В.Н., Плотницкий C.B. Географические информационные системы: технология и приложения. Одесса: Астропринт, 1997. - 196 с.

187. Семухин М. В. Алгоритм расчета сети материальных потоков, имеющей древовидную подструктуру//Известия ВУЗов "Нефть и газ", вып. 3. -Тюмень. ТюмГНУ. 1998. С. 82-85.

188. Сенков В.Ф. Регулирование отпуска тепла в закрытых системах теплоснабжения: Уч. пособие. -М.: Знание, 1973. 60 с.

189. Сербенюк С.Н. Картография и геоинформатика их взаимодействие. -М.: МГУ, 1990. -157 с.

190. Сербенюк С.Н., Мусин О.Р., Собчук Т.В. Кривизна и генерализация линейных объектов на картах // Вестн. Моск. Ун-та. Серия: География. 1990. №5. С. 49-56.

191. Сешу С., Рид М.Б. Линейные графы и электрические цепи. Перевод с англ. Под ред. П. А. Ионкина. Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1971.-448 е., ил.

192. Сигорский В. П., Петренко А. И. Алгоритмы анализа электронных схем. М.: Советское радио. 1976. - 608с.

193. Симаков P.A. Интеллектуальная агентно-ориентированная подсистема передачи и обработки информации//Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций: Материалы 13-й Междунар. НТК. Рязань: РГРТА, 2004. С.28-30.

194. Симаков P.A. Концепция муниципальной информационной системы. Муром, ин-т Владимир. Гос. Ун-та Муром, 2003. Деп. в ВИНИТИ 06.06.03, №1108-В2003, 38 с.

195. Симаков P.A. Муниципальная геоинформационная система города Муром// Современные глобальные и региональные изменения геосистем/Матер. Всерос. науч. конф. Казань: КГУ 2004. С.477-478.

196. Симаков P.A. План создания муниципальной геоинформационной системы округа Муром// Проблемы передачи и обработки информации в сетях и системах телекоммуникаций: Материалы 11-й международной НТК. -Рязань: РГРТА, 2002, С. 183-184.

197. Симаков P.A., Андрианов Д.Е. Вопросы построения муниципальной системы поддержки принятия решений// Обработка информации: системы и методы: Сборник научных статей М.: Горячая линия - Телеком, 2003, С.39-42.

198. Симаков P.A., Булаев А.П. Модель данных в муниципальной ГИС// Методы и системы обработки информации: Сборник научных статей в 2-х частях. Часть 1. М.: Горячая линия - Телеком, 2004. С. 113-118.

199. Симаков P.A., Войнов Н.М. Локальная база знаний распределенных агентно-ориентированных систем// Методы и системы обработки информации: Сборник науч. ст. в 2-х частях. Часть 1. М.: Горячая линия -Телеком, 2004. С. 118-123.

200. Симаков P.A., Кузьмин Д.В. Создание муниципальной информационной системы г. Мурома// Данные, информация и их обработка. Сб. науч. ст. М.: Горячая линия - Телеком, 2002. С. 97-101.

201. Симаков P.A., Садыков С.С., Андрианов Д.Е. Система информационно-аналитической поддержки управления муниципальным образованием// Матер, междунар. конф. «Современные управляющие и информационные системы». Ташкент, 2003. С.229-233.

202. Симаков P.A., Туркина Н.П. Геоинформационные технологии в муниципальных ГИС//Обработка информации: системы и методы: Сб. науч. ст. М.: Горячая линия - Телеком, 2003, С35-38.

203. Скрицкий Л.Г. Основы автоматики и автоматизации систем теп-логазоснабжения и вентиляции: Уч. для вузов. -М.: Стройиздат, 1968. 248 с.

204. Смилянский Г. Л., Амлинский Л. 3., Баранов В. Я. Справочник проектирования АСУ ТП. М.: Машиностроение, 1983. - 527с.

205. Сотникова О. А. Разработка методологических основ комплексного анализа и многоцелевой оптимизации систем теплоснабжения. Автореф. дисс.д.ю.н. Воронеж., 2000. - 31с.

206. Стародубровская И. В. Энергосбережение и механизмы регулирования локальных естественных монополий//ЭСКО. 2002. — № 7. — 6с.

207. Строганов В.И., Саханов З.И. Математические аспекты информационного обеспечения экологического мониторинга // Информационные технологии. 1999. №6. С.9-11.

208. Табаков В.А., Еськин В.В. Оперативные расчеты промышленных распределительных сетей // Промышленная энергетика. 2001. - №1. С. 1214.

209. Тарасов В.Б. Агенты, многоагентные системы, виртуальные сообщества: стратегическое направление в информатике и искусственном интеллекте// Новости искусственного интеллекта. №2. 1998. С. 61-67.

210. Татт У. Теория графов: Пер. с англ. М.: Мир, 1988. - 424 е., ил.

211. Техническая документация ГИС «ИнГео 3» www.integro.ru

212. Технология создания распределенных систем. Для профессионалов/ A.A. Цимбал, M.JI. Аншина. СПб.: Питер, 2003. - 576 с.

213. Тикунов B.C. Моделирование в географии. М.:Изд-во МГУ, 1997. -405 с.

214. Тихонов А.Н., Цветков В.Я. Методы и системы поддержки принятия решений. -М.: МаксПресс, 2001.

215. Топп У., Форд У. Структуры данных в С++: Пер. с англ. М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2000. - 816 е., ил.

216. Трофимов A.M., Игонин Е.И. Концептуальные основы моделирования в географии / Ред. В.С.Тикунов, Ю.П.Переведенцев. Казань: Изд-во "Матбугат йорты", 2001. -340 с.

217. Трофимов A.M., Паиасюк М.В. Геоинформационные системы и проблемы управления окружающей средой. Казань: Изд-во КГУ, 1984. 142 с.

218. Трофимов A.M., Заботин Я.И., Панасюк М.В., Рубцов В.А. Количественные методы районирования и классификации. — Казань: Изд-во Казанского университета, 1985. — 120 с.

219. Трофимова С.Ф. Проблемы концептуального моделирования в ГИС. -"Геоинформатика-2000": Труды Международной научно-практической конференции / Под ред. А.И.Рюмкина, Ю.Л.Костюка, А.В.Скворцова. -Томск: Изд-во Томск, ун-та, 2000. С. 7-12.

220. Ульман Д. Основы систем баз данпых/Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1983. - 334 е., ил.

221. Фадеев В. Н. Информатизация администрации города Рязань//Муниципальные ГИС конференция. 30 января-4 февраля 1995. -С 36-38.

222. Федяева О.Н. Информационно-модельное обеспечение задач перспективного развития систем теплоснабжения и теплофикации регионов: Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.техн.наук:05.13.16. -Иркутск, 1995. -19 с.

223. Филатов Н.Н. Географические информационные системы. Применение ГИС при изучении окружающей среды. Петрозаводск: Изд-во КГПУ, 1997. - 104 с.

224. Хахряков B.C. Геоинформационный метод математического моделирования // Физико технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1986 - №5. С. 89-94.

225. Цаленко М.Ш. Моделирование семантики в базах данных. М.: Наука, 1989.-286 с.

226. Цветков В .Я. Автоматизированные земельные информационные системы. -М.: Минпромнауки, 2001. 140 с.

227. Цветков В.Я. Геоинформационное моделирование // Информационные технологии. 1999. №3. С. 23-27.

228. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998. - 228 с.

229. Цветков В.Я. Методы и системы поддержки принятия решений в управлении. М.: Миннауки, ВНТИЦ, 2001. 89 с.

230. Цветков В.Я. Учебное пособие по дисциплине "Геоинформационные системы и технологии" / В.Я. Цветков. М.: Московский государственный университет геодезии и картографии. 2000, 69 с.

231. Цикритзис Д., Лоховски Ф. Модели данных. М.:Финансы и статистика, 1985.-343 с.

232. Цыпкин Я.З. Основы теории автоматических систем. -М.: Наука, 1977.- 560 с.

233. Черванев И.Г. Моделирование и автоматизированный анализ рельефа: методологические аспекты. Проблемы системно формационного подхода к познанию рельефа. - Новосибирск: Наука, 1982. - С. 14-21.

234. Черкасов Ю.М., Гринштейн В.А., Радашевич Ю.Б., Яловецкий В.И. Автоматизация проектирования АСУ с использованием пакетов прикладных программ. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 328 е., ил.

235. Четвериков В.Н. и др. Базы и банки данных и знаний. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1989. - 252 с.

236. Четвериков В.Н. и др. Базы и банки данных и знаний: Учеб. пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1989. - 252 с.

237. Чуйкин A.M. Разработка управленческих решений: Учебное пособие / Калинингр. ун-т. Калининград, 2000. - 150 с.

238. Шайтура C.B. Обзор технологий создания геоинформаионной продукции // Информационные технологии. 2001. №9. С.27-32.

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

240. Швецов А.Н., Дианов C.B. Мультиагентная система отдела по работе с обращениями и жалобами граждан.//Информационные технологии. №7, 2003. — С.26-31.

241. Швецов А.Н., Дианов C.B. Применение агентно-ориентированных технологий в проектировании информационных систем организационного управления.// Информационные технологии в проектировании и произведстве. №4, 2003. С.23-27.

242. Швецов А.Н., Яковлев С.А. Распределенные интеллектуальные информационные системы. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2003. - 318 с.

243. Шелухин H.H. Совершенствование" программных средств расчета и анализа стационарных режимов электроэнергетических систем для решения задач диспетчерского управления // Электричество. 2001. - №12. С. 2-8.

244. Шершков В. В., Шириков В. Ф. Математическое моделирование процессов в системах газоснабжения. Деп.ЦНИТЭИ. М.: 1986. - 250с.

245. Электронная версия документации к ГИС "ИнГео". ЦСИ "Интегро", 1999.

246. Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. СПб.: Полрадис, 1993.-480 с.

247. Юдина Г.П. Потери электрической энергии в электрических сетях: Учеб. пособие. С.-Петербург: Изд-во ПЭИПК Минтопэнерго РФ, 1999. - 23 с.

248. Юрманов Б.Н. Автоматизация систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. -Л.: Стройиздат, 1976. 213 с.

249. Яглом И.М. Булева структура и ее модели. М.: Сов. радио, 1980. 192 е., ил.

250. Algorithmic foundations of geographic information systems // Marc van Kreveld ed. Berlin: Springer-Verlag, 1997. p. 287.

251. Anderson J.H., Leffen D.F., Raina V.M. Optimal control methods in electric power system. Ibid., pap. 3.2/3.

252. ARC/INFO. Data management concepts, database design and storage, Envi-ronemntal Systems Research Institute, Inc., USA, New-York, (1994). 127 p.

253. Autodesk PowerLine http://www.autodesk.com/powerline/

254. Barrie T.W., Anderson D. Power system planning, development programs and project selection — a discussion of methods. IV Power Systems Computation Conference. Grenoble, Sept. 1972, p. 15.

255. Bee-gent, 1999. Bee-gent Home Page. -http://www2.toshiba.co.jp/beegent.

256. Belgrave M., 1996. The Unified Agent Architecture: A White Paper. -http://www.ee.mcgill.ca/~belmarc.

257. Bennett R.J., Haining P.P., Wilson A.G.Spatial structure, spatial interaction, and their interactions review of alternative models // Envir. And Plann., 1985, A 17. №5. P. 625-646.

258. Beskin L. Bending of curved thin tubes. J. Appl. Mech., v. 12, N 1, 1945.

259. Blakemore M. Cartography and geographic information systems, Progr. Hum. Geogr., Vol. 12, No 4., pp. 525-537 (1988).

260. Boatto L., Consorti V., del Buono M., et al. An interpretation system for land register maps, Computer, Vol. 25, No. 7, pp. 25-33 (1992).

261. Brazier L.G. Flexure of thin cylindrical shells and other thin sections. Pros. Roy. Soc., 1927, vol. 116. 74 p.

262. Brown K.A. Quadratically convergent Newton-like method based upon Gaussian elimination // Siam. J. Numerical Analysis.-1969.-Vol. 6, N 4.-P. 560570.

263. BuiTough P.A. Principles of Geograohical Information Systems for Land Resources Assessment. Clarendon press. Oxford, 1986. - 193 p.

264. Caudana B., Conti F., Helcke G., Pagani R. A prototype expert system for large scale energy auditing in buildings // Pattern Recognition. 1995. - 28, № 10. - p.1467-1475.

265. Ceccato Vania A., Snickars Folke, Adapting GIS technology to the needs of local planning. Environ, and Plann. B. 2000. 27, №6 923-937 p.

266. Chan Kelly, Digest: A primer for the intern. GIS standard Boca Raton: Lewis, Cop. 1999 128 p.

267. Chen Yanguang, Liu Sisheng, Derivations of fractal models of city hierarchies using entropy maximization principle // Progr. Nat. Sci 2002.12.№3 pp. 208-24.

268. Cheng D.H., Thailer H.J. In-plane bending of curved circular tubes. Trans. ASME, 1968, B90, N 4.

269. Clark R.A., Reissner E. Bending of curved tubes. Advances in Appl. Mech., vol. 2, 1951.

270. Clars K.C. Geographic information systems:defmitions and prospects. -Bull.Geogr. And Map Div. Spec. Libr. Assoc., 1985. № 142. P. 12 - 17.

271. Codd E.F., Codd S.B., and Salley C.T. Providing OLAP to User-Analyst: An IT Mandate. E.F.Codd & Associates, 1993. P. 75-82.

272. Computational neural netwoks for geophisical data processing Ed. by Mary M. Poulton Amsterdam: Pergamon, 2001 XIII, 335 p.

273. Computer Applications in Hydraulic Engineering // Haestad Methods, Inc. Haestadpress, 1997.-p. 166.

274. Computers in geology 25 years of progress Ed. by John C Davis, Ute Christina Herzfeld New York Oxford: Oxford univ. press, 1993 - XVIII, 298 p.

275. Cross H. Analysis of flow in networks of conduits or conductors//Urbana Illinoise: Eng. Exp. Station of Univ. of Illinoise, №286, 1936y. 29p.

276. CSS/EC: general description 1985. 47p.

277. Devereux B. The integration of cartographic data stored in raster and vector formats, Proc. Auto Carto, London, Vol. 1, pp. 257-266 (1986).

278. Dillencourt M.B., Samet H. Extraction region boundaries from maps stored as linear quadtrees. Third international symposium on spatial data handling, proceedings, August 17-19, 1988, Sydney, Australia. - IGU, 1988. - P. 65-77.

279. Dubin Ch. Analysis of mesh networks by digital computer: Intern. Water Supply Congress. Special Subject N 7. Stockholm, 1964.- 44p.

280. Dunn M., Hiclcey R., The effect of slope algorithms on slope estimates within a GIS. Cartography (Austral.). - 1998. - 27. - №1. - P. 9-15.

281. Egenhofer Max J., J. Sharma, and David M. Mark. "A critical comparison of the 4-intersection and 9-intersection models for spatial relations: formal analysis," Auto-Carto, Vol. 11:1-11, 1993.

282. Egenhofer Max J. and Robert D. Franzosa. "Point-set topological spatial relations," International Journal of Geographical Information Systems, Vol. 5(2): 161-176, 1991.

283. Egenhofer, M. Extending SQL for geographical display. Cartography and Geographic Information Systems, 1991a. 18, P. 230-245.

284. Eikvil L., Aas K., and Koren H. Tools for interactive map conversion and vectorization, Proc. 3rd Int. Conf. on Document Analysis and Recognition (ICDAR '95), Vol. 2, pp. 927-930 (1995).

285. Franklin S., Graesser A., 1996. Is it an Agent, or just a Program?: A Taxonomy for Autonomous Agents// Proceeding of the Third International Workshop on Agent Theories, Architectures, and Lenguages, Springer-Verlag.

286. Gartner G. Towards a new understanding of maps concerning the concepts of quality used in cartography // ISA/ACI. 1999.

287. Goodchild Michel F. GIS and transportation: status and challenges. // Geonformatica, 2004, №2, P. 127-139.

288. Green N.P., Finch S., Wiggins J. The state of the art in Geographical Information Systems // AREA, 1985, 17, №4. P. 295 - 301.

289. Gross N. Experements on short-radius pipe-bends. Inst. Mech. Phys., MIT, v. 6, 1952-53, v. IB, N 10 P. 68-75.

290. Hart D.G., Uy D., Northcote-Green J. Automated solutions for distribution feeders // IEEE Computer Applications in Power Magazine. Vol.13, №4, pp. 2530, 2000.

291. Hayakawa T., Watanabe T., Yoshida Y., et al Recognition of roads in an urban map by using the topological road-network, Proc. IAPR Workshop on Machine Vision Applications, Japan, pp. 215-218 (1990).

292. Janssen R.D.T., Duin R.P.W., and Vossepoel A,M. Evaluation method for an automatic map interpretation system for cadastral maps, Proc. 2nd Int. Conf Document Analysis and Récognition, pp. 125-128 (1993).

293. Lauterbach B., Ebi N., and Besslich P. PROMAP—a system for analysis of topographic maps, Proc. IEEE Workshop on Applications of Computer Vision, Palm Springs, Calif, IEEE Computer Society Press, pp. 46-55 (1992).

294. Madej D. An intelligent map-to-CAD conversion system, Proc. First Int. Conf. on Document Analysis and Recognition, pp. 603-610 (1991).

295. Maguire D.J., Goodchild M.F., Rhind D. GIS: Principles and Applications. -Vol. 1,640 p. Vol. 2, 416 p.

296. Markl A.R. C. Piping-flexibility analysis. Trans. ASME, v. 77, N 2, 1955.

297. Mayall K., Brent Hall G. Information systems and 3-D modeling in Landscape visualization // URISA. 1994. P. 796-804.

298. Mitshell A. The ESRI Guide to GIS -analysis. Volum I: Geographic Patterns & Relationships // ESRI Press. 1999. 170 p.

299. Monmonier M.S. Maximum-difference barriers: alternative numerical regionalization method. Geogr. Anal., 1973. Vol. 5. - №3. - P. 245-261.

300. Morcos M.M., Ward S.A., Anis H. Insulation integrity of GIS/GITL systems and management of particle contamination // IEEE Electrical Insulation Magazine. Vol. 16, № 5, pp. 25-37, 2000.

301. Morehaus S. The architecture of ARC/INFO, Proc. of Autocarto 9, Baltimore, pp. 266-276 (1989).

302. Pardue T.E., Vigness I. Properties of thin-walled curved tubes of short-bend radius. Trans. ASME, v. 73, N 1, 1951.

303. Post I. Water guilty in the distribution network. Papers of IWSA. 1982.

304. Product Description. InterPro 6000 Series, INTERGRAPH Corp., Huntsvile, USA (1990).

305. Ramonas A, Cartographic modeling in the geographic information systems: some questions of theory, methods of analysis // Geodesy in Cartography. 1998. - №2. - P. 75-86.

306. Rasmussen J., Brehmer B., Leplat J., (eds.), 1991. Distributed Decision-Making. Cognitive Models for Cooperative Work. N.Y.: J. Wiley&Sons.

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

308. Shamir U. Water Distribution Analysis // IBM Research Document RC, 1973. p. 84-90.

309. Shiljak D. Analyses and sinteses of feedback of control systems in tge parameters plane. IEEE, Trans V. 84, N 75, 1964, p. 466 - 472.

310. Staccini J.C., Rodriges M.A.P., Schilling M.T. Fault location in electrical power systems using intelligent systems techniques // IEEE Transactions on Power Delivery. Vol. 16, №1, pp. 59-67, 2001.

311. Steinbauer E. Dynamic planning for electric power systems some proposals for its execution. IV Power Systems Computation Conference. Grenoble, Sept. 1972, p.8.

312. Stojic M. 3D Geographic imaging // GIM International. March 2000. V. 14. N3.P 70-73.

313. Strmenik S. Mathematical Modeling of Large Scale Systems Identification and Simplification Methods // University of Ljubljana, 1979. p. 8-11.

314. Takao Okada, Chicasa Uenosono Mathematical models for optimal design of power distribution systems for long terms. IV Power Systems Computation Conference. Grenoble, Sept. 1972, p. 16.

315. Thanikachalam A., Tudor Y.R. Optimal resheduling of power for system reliability. Ibid. Vol. PAS-90, Sept./Oct., 1971, p. 2189-2192.

316. The 1990 GIS Sourcebook. Geographic Information System Technology in 1990. GIS World, Inc., 1990. - 356 p.

317. The future for European energy security. London: Frances Pinter, 1985 -168 p.

318. The OpenGIS Specification Model. Open GIS Consortium. http://www.opengis.org 1998.

319. Thermal Performance of Buildings, EN832, 1998.

320. Thibault David, Gold Christopher M., Terrain reconstruction from contours by skeleton construction. / Geoinformatica, 2000, №4 P. 349-373.

321. Tomlinson R.F. Geographic Information Systems, Spatial Data Analysis and Decision Making in Government. University of London, July, 1974, - 444 p.

322. Understanding GIS: the ARC/INFO method ESRI, Longman, 479 p. (1992).

323. Wayner P., 1995. Free Agents// BYTE. March. P. 105-114.

324. Willey J. Design of piping systems. The M. W. Kellog Company. New York. 1965. 13 Op.

325. William E. Huxhold. An introduction to urban geographical information systems. :New York Oxford University Press, 1991. - 32lp.

326. Winter Stephan, Frank AndreW U. Topology in raster and vector rep resentation. Geoinformatica. 2000. 4 №1 p. 35-65.

327. Zaruba, Josef. Water hammer in pipe-line systems. Czechosl. acad. of sciences.- Prague: Academia, 1993.- 362 p.

328. Zhang Q. Establishment of government GIS and its application. 19th Int. Cartogr. Conf. and 11th Gen. Assem. ICA. Oftawa, 1999. Proc. Vol.1. Touch the Past. Visualize the Future. 1999, P. 155-158.