Особого внимания требует оформление замкнутых  объектов (полигона, замкнутого сплайна), моделирующих угольные бассейны, административные единицы, географические регионы. Их замкнутость должна быть строго соблюдена; только в этом случае они будут представлять собой площадь, которую можно заливать, покрывать штриховкой, измерять ее количественные параметры.

      В производственных условиях технология создания цифровой картографической продукции (цифровых топографических карт – ЦТП) определяет в качестве исходных материалов использовать издательские или составительские оригиналы карт. По этим материалам по технологии АРМ РАСТР создаются цифровые топографические карты в обменном формате Роскартографии. Далее цифровые карты конвертируются в ArcView GIS. Выполняется автоматизированный контроль на дублирование, «висячие» узлы, пересечение и близость объектов разных тем с формированием и отработкой протокола ошибок. При необходимости выполняется конвертирование в ArcInfo.

      Технология  создания цифровой картографической продукции по исходным картографическим материалам крупного масштаба 1:500 – 1:10 000. В качестве исходных материалов здесь используются планшеты на жесткой основе. Выполняется сканирование исходного материала, а затем векторизация в ArcView GIS с использованием специально разработанного инструментария. Векторизация и ввод характеристик выполняются в соответствии с классификатором и правилами цифрового описания.

      Технология  создания цифровой картографической продукции  по материалам аэрофотосъемки устанавливает сбор метрической информации на фотограмметрических станциях SD-2000 в среде MicroStation. Затем выполняется конвертирование в ArcView GIS, формирование объектов с учетом топологии, ввод характеристик.

      По  данным полевой съемки (координирование, промеры, абрисы и т. д.) выполняется обновление – создаются новые объекты и корректируются существующие. Производится сводка соседних планшетов. После всестороннего контроля производится слияние отдельных листов ЦТП в единый объект.

      Таким образом, использование средств  ArcView GIS и встроенного языка программирования Avenue позволяет разработать и внедрить технологии, охватывающие весь спектр задач по созданию цифровых топографических карт и планов.

5. Слои  электронной цифровой карты

      Графическая информация изображается в слоях. Слои группируются по назначению и тематике содержания, в соответствии с рисунком 5.  

      

      Рисунок 5 – Схема расположение слоев 

      Работа  выполняется в текущем слое, количество слоев можно увеличивать, добавляя их по мере ввода или прорисовки новых объектов. Можно менять относительное положение слоев в их наборе, делая каждый слой или текущим, или активным; включать для отображения весь набор слоев или отдельные слои, выполнять оверлей слоев и графических примитивов в них по нескольким запрограммированным логическим схемам. Слои можно делать невидимыми для отображения на экране и вывода на печать, отключая их. Можно на время исключить слои из процедуры обработки событий и регенерации графического изображения. Это значительно ускоряет работу с многослойными картами. Слои можно хранить в одном файле карты или размещать их в разных файлах (блоках).

6. Топографическая основа карт

      Цифровые  карты выполняются в определенной картографической проекции. Карта или любой графический элемент могут быть перерисованы в любую другую проекцию из тех, параметры которых записаны в графическом пакете или ГИС. Некоторые редакторы работают с цифровыми картами, для которых подготовлены файлы описания картографических проекций.

      Выбирается  электронная цифровая топографическая  основа предусмотренного проектом масштаба: стандартная (созданная специализированным предприятием федерального уровня и прошедшая сертификацию); региональная или местная (созданные РИКЦем и сертифицированные; крупномасштабные топоосновы могут быть выполнены самим разработчиком (необходима последующая сертификация).

      Выбираются  необходимые слои топоосновы. Как правило, используются такие слои, как государственная граница, границы субъектов, береговая линия морей, населенные пункты, речная сеть, рельеф, водоемы, железные, автомобильные дороги. Для карт геолого-экономического содержания – морские, речные порты, водные транспортные пути, линии электропередач, электростанции, добывающие, обогатительные предприятия, зоны заповедных территорий.

7. Атрибуты  графических объектов

      В связи с дискретным характером векторного описания – графическим примитивам и объектам могут быть сопоставлены тематические атрибуты. Все ГИС имеют средства для управления атрибутивными данными графических объектов: атрибутивные таблицы, способы их заполнения информацией, методы ее обработки. Атрибутивные таблицы изначально содержат поля с основными определениями графических примитивов: их типы (точка, линия, полигон) и идентификатор, а также некоторые дополнительные характеристики.

      В атрибутивных таблицах можно создавать поля с тематическими атрибутами и вводить необходимые значения. Ввод данных в таблицы можно производить непосредственно с клавиатуры; заполнить таблицу содержанием специально созданного текстового файла; непосредственно использовать текстовый файл как источник атрибутивных данных, предварительно присоединив его к списку атрибутивных таблиц. Во всех перечисленных случаях в ГИС создается самостоятельная база данных или копируется фрагмент фактографической БД.

      Другой  вид доступа к атрибутивным данным – организация динамической связи графических объектов с внешними БД, использование средств создания запросов атрибутов по критериям, поддержка всех изменений в БД. Такие операции выполняются специальными модулями ГИС.

      Базы  данных создаются СУБД Access, dBase, Paradox, Informix, Oracle; управляются программой Spatial Database Engine (SDE).

8. Сохранение  цифровой карты

      Сеанс работы по созданию карты завершается записью в память ЭВМ сформированной карты. Создается файл карты в формате редактора или он конвертируется в другие форматы, которые предусмотрены программными средствами пакета. Для тиражирования и распространения карты создается инсталляционная версия.

9. Выдача  карт на печать

      Карта может быть выведена на печать. На распечатываемый вариант кроме разработанной карты могут быть импортированы рисунки, текстовые элементы (таблицы, текст). Она может быть напечатана на устройствах растрового и векторного типа. Растровые устройства печати – это струйные, лазерные, матричные, термо- и другие принтеры и плоттеры. Поскольку не все изобразительные элементы слоев могут быть корректно выведены на векторные устройства (растровые вставки, заливки полигонов и др.), то предпочтительнее использовать растровые устройства (ENCAD Nova Jet III, Epson Stylus 3000 и другие).

      Из  исходных элементов готового проекта электронной карты составляется компоновка для печати. Используются развитые средства ее оформления: несколько видов рамок карты, картографических сеток, масштабных линеек, шрифтов для заголовков и других текстовых вставок. 

3. Тематические  электронные карты  и Internet

 

      В последние годы происходит интеграция технологий WEB и ГИС в единую технологию GIS-Internet. Новая технология позволяет работать в Internet в режиме обычной настольной ГИС и реализуется одним из двух способов: WEB-сервер «обучается» ГИС-функциям, либо используется специальный браузер, обладающий функциями настольной ГИС.

      Крупные организации-разработчики ГИС развивают оба эти направления. Например, Internet Map Server (ArcIMS ) и MapObject Internet Map Server фирмы ESRI; Map Guide фирмы Autodesk; MicroStation/J и ModelServer Publisher компании Bentley; InterMapBase фирмы Ками-сервер и другие.

      Технология  GIS-Internet позволяет объединить в информационную систему данные, расположенные на разных серверах сети Internet, поэтому она открывает новые возможности для решения жизненно важных задач – мониторинга, менеджмента информационных ресурсов по тематике. 
 

3. Защита  цифровых карт с использованием электронных ключей

 
 

      В связи с широким распространением ГИС, насыщением рынка цифровой картографической продукцией в последнее время  достаточно остро встала проблема защиты цифровых карт и картографических баз  данных от несанкционированного копирования. Известны случаи, когда цифровая карта, сделанная по заказу для одной организации моментально распространялась третьим лицам, в «неофициальном» порядке. Из-за сложностей по отслеживанию пиратского копирования и идентификации «подлинности» цифровых карт практически невозможно воспользоваться имеющимися в Российском уголовном и административном законодательстве возможностями по преследованию такого рода операций. Технически данная проблема так же решается непросто и, надо констатировать, универсального решения на настоящий момент не найдено. Существуют две основные возможности по защите цифровых карт: защита встроенными средствами ГИС и защита при помощи программных и аппаратных решений третьих фирм.

      Наиболее  удобным для пользователя было бы решение данной проблемы в рамках программных продуктов ГИС. Но, к сожалению, разработчики не торопятся встраивать системы защиты цифровых карт в свои программные продукты, так как это не соответствует их коммерческим интересам. Имеющиеся в некоторых программных продуктах возможности создают только иллюзию защиты и не являются проблемой для знающих людей. Так, например, в ArcView 3.0a все пароли, предназначенные для блокировки тем, можно легко обнаружить в файле  *.apr, просто найдя теги с именами «password».

      Использование специализированных продуктов третьих  фирм является, пожалуй, единственной серьезной возможностью, позволяющей  снять остроту проблемы.

      Далее рассмотрим наиболее распространенный случай – защита от несанкционированного копирования, как посторонними, так и доверенными лицами. Это, пожалуй, самый сложный для исполнения тип защиты, так как пользователи, работающие с защищаемыми файлами данных, имеют доступ, как на чтение, так и на запись. В то же время необходимо обеспечить, чтобы информация, содержащаяся в файлах, не выходила в своем исходном виде за пределы некоторого ограниченного «пространства» (локального компьютера, организации) или была растиражирована в строго определенном количестве экземпляров. При этом заранее считается, что пользователи не заинтересованы в обеспечении защиты организационными методами.

      Наиболее  надежным способом защиты данного типа, разработанным к настоящему времени  является  использование специальных электронных ключей. Одним из самых распространенных типов продукции такого вида являются электронные ключи Hardlock, выпускаемые израильской фирмой Aladdin.

      Функционирование  системы защиты с использованием электронных ключей Hardlock может быть реализовано по схеме, показанной на рисунке 6. Здесь отображена упрощенная схема работы программного обеспечения Windows при осуществлении операций файлового ввода-вывода.  Программа, считывающая и интерпретирующая данные в каком-либо файле, обращается к диску компьютера (или какому-либо логическому устройству) для считывания данных посредством вызова специальных функций операционной системы (подсистема ввода-вывода). Она получает данные из участка файла, интерпретирует их и затем записывает (при необходимости) обратно на диск. Решение проблемы состоит в том, чтобы перехватить операции «чтения-записи» либо на уровне операционной системы, либо на аппаратном уровне и провести дешифрирование-шифрование считываемых или записываемых данных.  

      Рисунок 6 – Схема обеспечения защиты на программном и аппаратном уровне при чтении информации 

      Программное средство дешифрирования-шифрования данных перехватывает операции файлового ввода-вывода, осуществляемого программным средством ГИС; проверяет – необходимо ли осуществлять дешифрирование или шифрование считываемых данных; осуществляет идентификацию пользователя путем запрашивания пароля или проверки наличия специального ключа защиты; проверяет некоторые другие параметры, такие как счетчик запусков программы или время, прошедшее с начала работы (для ограничения по времени). На основании этих проверок принимает решение о возможности осуществления операций чтения-записи; осуществляет процессы кодирования-декодирования или разрешает-запрещает доступ к данным, в зависимости от режима функционирования. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

 
 

    Подводя итог работы, следует констатировать, что ГИС в настоящее время представляют собой современный тип интегрированной информационной системы, применяемой в разных направлениях. Она отвечает требованиям глобальной информатизацией общества. ГИС является системой способствующей решению управленческих и экономических задач на основе средств и методов информатизации, то есть способствующей процессу информатизации общества в интересах прогресса.