ВВЕДЕНИЕ В ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

В современную эпоху глобальной мобильности и информатизации качество практически любой решаемой пространственной задачи зависит от верной интерпретации огромного массива связанных с ней данных. В данной ситуации возможность визуализации способствует более эффективному восприятию результата, и это обуславливает необходимость использования картографической информации. Не секрет, что карта — весьма эффективный инструмент для показа любых объектов, процессов и явлений, характеристики которых изменяются в пространстве. Традиционная карта позволяет ориентироваться в поле заданного района и получать весь спектр доступной информации, позволяющей достичь поставленной цели. На рис. 1 приведен фрагмент экономической карты Дальнего Востока, с помощью которого пользователь может, как минимум, составить представление об индустриализации и промышленной освоенности региона.

Возможности традиционных карт достаточно широки, с их помощью решаются морфометрические, аналитические, прогнозные и иные задачи. Качественная доступная картографическая информация необходима любому пользователю, и неважно, будет ли это поиск нужного адреса или разработка анимационной модели, позволяющей оценить степень воздействия производства на окружающую среду. Но в процессе работы, особенно с комплексом карт, возникают затруднения в умении читать, ориентироваться и анализировать содержащуюся в них информацию. Еще большие трудности возникают при составлении тематических карт и оценке многопараметрических ситуаций. Это привело к необходимости разработки особой технологии, позволяющей оперативно создавать, редактировать и обновлять карты, что представлено на рис. 2. Информационные кар-

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ РАЙОН

цшш

Ом**¹

Л1МК

Введение в геоинформационные системы

Рис. 1. Экономическая карта Дальнего Востока (по: Атлас, 1997)

Рис. 2. Электронная карта г. Санкт-Петербург (по: Атлас, 2003)

тографические средства, на базе которых разрабатываются подобные карты, позволяют пользователю ориентироваться в городской среде, осуществлять адресный поиск, планировать оптимальный маршрут с учетом специфики объектов остановки и транспортной системы, изменяя детальность показываемых объектов в зависимости от его потребностей.

Следует отметить, что развитие компьютерных технологий с середины XX в. обусловило развитие многоцелевых графических редакторов, позволяющих успешно создавать карты. Совершенствовались средства моделирования, системного и математико-картографического анализа геоизображений, появлялись оригинальные теоретические концепции и фундаментальные обобщения. Однако, несмотря на перспективность многих разработок, возникали сложности в сопоставлении информации, совмещении форматов, масштабов и проекций представляемых данных.

Таким образом, уже к 1960-м гг. перед географами и информати-ками встала задача разработки системы автоматизированного создания карт. Возникла идея формирования картографических баз данных и разработки управляющего ими программного обеспечения, которое позволяло бы осуществлять поиск, анализ, сопоставление данных о картографируемых объектах, независимо от их происхождения. Результатом стало создание географических информационных систем (ГИС), до сих пор остающихся единственно приемлемой технологической базой, способной оперативно и квалифицированно обеспечивать процесс создания традиционно наглядных и насыщенно информативных географических карт и в это же время рассчитывать нужные параметры на компьютере. Полученные геоизображения стали более совершенными, поскольку ГИС позволила хранить целые наборы цифровой информации, сопряженной с дополнительными сведениями о картографируемых данных, их происхождении и форматах представления. Таким образом, новый информационно-карто-графический инструмент способствовал расширению и углублению географических знаний. На рис. 3 приведен пример одной из первых цифровых карт американского штата Коннектикут, выполненной в системе многоцелевого картографирования ЗУМАР, разработанной в Гарвардской лаборатории компьютерной графики и пространственного анализа Массачусетского технологического института.

Местом рождения ГИС принято считать правительственный департамент окружающей среды Канады, у которого в начале 60 гг. XX в. проявилась настоятельная необходимость инвентаризации ог-

• ? —i----
• —---------«----—-

>С*И= I». MILt >

Рис. 3. Одна из первых карт, полученных системой SYMAP (по: http://www.pcweek.ru/themes/)

ромного количества картографических и текстовых материалов самого различного назначения (географического, геологического, биологического, ресурсного и пр.).

Основная задача ГИС того времени заключалась в накоплении и хранении пространственных данных. Первые ГИС рассматривались как системы поиска и выдачи на экран монитора карт определенной территории, а также их легенд, пояснительных текстов, табличных данных, графиков, диаграмм и пр. В качестве поисковых признаков выбирались географические координаты, или ключевые слова, или и то и другое одновременно. Следует отметить, что справочно-карто-графические системы до сих пор пользуются популярностью в информационной среде. Так, одной из наиболее крупных является поисковая система «Google Мар» — картографический сервис, сопряженный с данными дистанционного зондирования (рис. 4). Как правило, интернет-сервисы содержат комплекты готовых данных, организованных в виде хранилищ цифровых изображений земной поверхности, являющихся конечными единицами информации. Получение качественно новых данных, преобразование содержащейся в системе информации определяются задачами и навыками пользователя и к самой системе отношения не имеют.

ГИС возникли на стыке технологий управления базами данных и систем автоматизированного проектирования и машинной графики (САПР). Использование в ГИС единого координатного пространства

? I тот Г

'4^ ГлпСлмм лроЛнн»! • и>,

Рис. 4. Интерфейс справочно-картографического сервиса Google Мар

=? • *>«»*«•

^ El Мши

Я ДН<*и * ti JD-

? V о

О Пеги*

и возможность решения пространственных задач обусловили переход от обработки географической информации в обычных графических редакторах (Photoshop, Corel Draw, Illustrator и др.) к использованию специализированных программ (Arclnfo, Maplnfo и др.). Но, несмотря на осознанную необходимость использования компьютерных мощностей для обработки пространственно-временной информации, реализация программных продуктов для ГИС была доступна только крупным заказчикам. И только расширение спектра вовлечения ГИС в научно-производственную деятельность способствовало появлению на рынке относительно дешевых и адаптированных для широкого круга пользователей программных средств.

Многоцелевое использование ГИС обусловило представление их не только в виде справочного инструмента, но и в виде исследовательской или проектной сред, что привело к разработке альтернативных систем, где карта рассматривается как модель, где каждый отображаемый на ней элемент соответствует определенному набору данных, меняющемуся с течением времени. Таким образом, ГИС превращают карту в динамичный проект, в котором представлены не только традиционные атрибуты карт (легенда, масштаб, математическая основа и т. д.), но и дополнительная информация о картографируемых объектах (в виде текстов, графиков, анимаций, фотографий и т. д.). Принимая во внимания факт, что на карте можно представить все от геологии до идеологии, то в ГИС возможно представление любых сущностей, имеющих географические координаты. Они визуализируются с помощью различных способов картографических изображений, либо стандартных, входящих в комплект программного продукта, либо разработанных пользователем индивидуально. Легенда проекта (признаки, атрибуты) представляет собой некий жесткий каркас, в котором заключены непрерывно распределенные значения свойств картографируемых объектов. Пользовательский интерфейс позволяет манипулировать содержащимися в проекте данными, начиная от масштабирования и заканчивая пространственным анализом. На рис. 5 представлен фрагмент геоинформационного проекта, выполненный в среде АгсШЗ.

Информационные технологии, в том числе и ГИС, следует отнести к одному из наиболее бурно развивающихся направлений, что позволяет рассмотреть геоинформационные системы с различных позиций: технической, методологической, ресурсной, производственной и т. д.

* ЗДСІІАІ -О - ХгкГЛзс - Оп'Лст

Интерфейс

~?эесэ 9г«ік4 Сы5ср« •'^7Т^г*«-гъ С?мэ -?рэо^е

О От в З С ? |11Ю0Х>. “3 *- Ф П * >. ' І г. І* • "*

и

72

легенда

* я >•*»л

$ «Г«1Й»вММ

• • і ГН4.І
• - И ар »с»ю> ст
• 6>
• 3 В АО «
• - И реокюердестэч 3 0

ь

— їіООУ.М'ЛїС!

Ч Ї* +9 «эгбжч*

ІЛ (

• — «Т: :
• - І I *>*.*> СО1СТ-40 л
• 1л*

! *Л4і>ііідмйі ? Г>=*АСТОЧ»»0 Ч І I Г>Є«=ТЧГ«Г>СМ54

З О Г»<>ґ(іПі.и’См^у_

Мзі(

дм* лсвлі*

А - К п*9в»*

и Ате /

5 I

Содержание

проекта

-:п х1

Слл' л».* =»-д Kij.it*-» *імй

^ №ч»іг»**- п /

Графический

атрибут

іг¹

'У -О У*ГМ9>

У- %.*«->

Ь'

| 5«« готе ?5С-ЗСВ 22&ІХИ?НЬДО Ї.З>.2П

Рис. 5. Геоинформационный проект (фрагмент), выполненный в АгсШБ

Так, например, ядром ГИС являются программное обеспечение и аппаратная платформа — главный технологический результат, без которого существование ГИС не представляется возможным и который неустанно совершенствуется, чему способствует развитие микроэлектроники и телекоммуникаций.

Несмотря на широкое использование ГИС, общепринятого определения нет. Разработчики программных продуктов и модулей, пользователи вкладывают в понятие ГИС неодинаковый смысл. Согласно ГОСТ Р 52438-2005, введенному в действие приказом Ростехрегули-рования от 20.12.2005 г. № 423-ст 01.07.2006 (с изменениями от 12.09.2008 г.) географическая информационная система (геоинформа-ционная система, ГИС) — система, предназначенная для хранения, обработки, поиска, распространения и представления пространственной информации.

Геоинформационные системы могут рассматриваться и как программное средство. В данном случае геоинформационная система понимается как программный продукт, в котором реализованы функциональные возможности ГИС.

Наиболее полно отражающим суть данного понятия является следующее определение.

ГИС — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, отображение и распространение данных, а также получение на их основе новой информации и знаний о пространственно-координированных явлениях (Тикунов, 2009).

Отличительная черта ГИС заключается в возможности обеспечения оперативной разработки многоуровневых, но при этом наглядных решений для широкого круга задач. При этом на основе одинакового массива данных могут быть предложены различные сценарии, продумана уникальная компоновка карты, выбраны нужная детализация и способы отображения объектов. То есть ГИС не ограничивается получением одного варианта и благодаря соответствующей организации базы данных в проекте позволяет различным специалистам накапливать, систематизировать, анализировать огромные массивы данных. При этом уже не имеет большого значения, получены ли они в разных ведомствах или конкурирующих, но родственных по своей деятельности организациях, берутся ли наблюдения за один год или за десятилетия и даже столетия, сопоставляются в проекте параметры живой природы либо рассчитывается немыслимая для обычных некомпьютеризированных расчетов комбинация из объектов флоры и фауны и ресурсного потенциала недр.

Многообразие представлений, реализованное в ГИС, обеспечивает основу для анализа любых объектов, процессов и явлений, позволяет предоставлять результаты оценок и расчетов для территориально распределенных пользователей, а также осуществлять прогноз, разрабатывать стратегические и тактические проекты. Это является весьма привлекательным для пользователей разной квалификации, а также тогда, когда изменения могут быть внесены в ГИС-проект непосредственно при обсуждении, а результаты представлены оперативно, что становится весомым аргументом при принятии решения. ГИС становятся актуальным технологическим решением, обеспечивающим новый взгляд на объекты окружающей среды.

Таким образом, ГИС могут быть рассмотрены как система картографирования, комплекс технических средств, позволяющих реализовывать различные по сложности проекты, а также индустрия, обеспечивающая аппаратно-программными средствами практически все сферы производства, будь то обеспечение экологической безопасности, разработка техногенных комплексов или административные задачи.

Принципиальная структура ГИС может быть описана следующим образом: набор пространственно объединенных данных, содержащихся в базе, соответствующий доступ к которой имеют различные пользователи. Мощный инструментарий программных средств позволяет проводить анализ и визуализировать полученную информацию, которая может быть представлена на различных носителях (рис. 6).

Ввод данных в ГБД

Входные данные

Визуализация данных и вывод готовой

і

Анализ данных

продукции

Рис. 6. Принципиальная структура ГИС (по: Самардак, 2005)

Функциональные особенности ГИС подразумевают использование данных из различных источников с объединением в единый документ либо использование распределенного доступа в сетевом режиме. При этом на основе одной базы геоданных можно построить множество карт, ориентированных на широкий круг пользователей. Возможность интеграции с другими программными продуктами способствует формированию синтезированных документов, а архитектура ГИС позволяет рассматривать их как информационно-аналитическую систему. Рассматривая эволюцию ГИС, следует выделить три основных периода их развития.

Пионерный период (конец 60-х — начало 80-х гг. XX в.). Для него характерны исследование принципиальных возможностей ГИС, накопление опыта, разработка первых геоориентированных проектов, становление и развитие геоинформатики.

Период коммерциализации (80-е — середина 90-х гг. XX в.). С этим периодом связаны развитие инструментальных средств и становление рынка программных продуктов, активизация создания корпоративных и индивидуальных баз геоданных.

Период потребления (конец 90-х гг. XX в. — настоящее время). К этому времени сформировалась геоинформационная инфраструктура, появилась конкуренция на рынке ГИС-производителей, а появление доступных программных средств способствовало расширению сферы использования ГИС.

Увеличение интереса к ГИС и расширение сферы их использования связаны с разработками Бюро переписи США, где был создан формат GBF-DIME (Geographic Base File, Dual Independent Map Encoding), в котором впервые была реализована топологическая схема. Топология определяет пространственные отношения между объектами и описывает, как объекты взаимосвязаны между собой, граничат друг с другом, состоят из соседствующих элементов и т. п. Ключевым этапом эволюции также следует считать присвоение идентификационных номеров узловым элементам. Такой подход преобладает в современных ГИС.

В истории ГИС значительное место занимает лаборатория компьютерной графики и пространственного анализа Гарвардского университета, где была разработана система многоцелевого картографирования. Данной лаборатории принадлежат также следующие ключевые разработки: основы картографической алгебры и технологии оверлея, приложения для обработки растров, вывода геоизображения на плоттер и другие.

Вместе с тем, функциональные возможности этих программ были ограничены, что было связано с техническими возможностями аппаратных средств. Однако открывшийся потенциал ГИС вызвал огромный интерес как со стороны государственных, так и со стороны коммерческих структур.

Современная ГИС-индустрия активно развивается, но в течение длительного времени лидирует компания ESRI (Environmental System Research Institute), основанная в 1969 г. Джеком и Лаурой Данжер-монд. На ее долю приходится практически половина мировых продаж программного обеспечения ГИС. Так, продукты компании ESRI обеспечивают работу 200 городов и около 60 % окружных и региональных правительств США. Революционным продуктом компании ESRI, разработанным вначале 1980-х гг., считается система ARC/INFO, в которой реализована идея о разделении пространственной и атрибутивной информации. Помимо этого разработанный программный продукт стал первым приложением, использующим преимущество персональных компьютеров.

Геоинформационные системы разработаны на стыке таких направлений, как картография, компьютерная индустрия, системная динамика и др. В зависимости от специфики отображаемых объектов здесь могут быть включены практически все научные и практические направления, начиная от логистики и заканчивая проектированием и территориальным планированием.

Следует отметить ключевые составляющие, основы которых впитали ГИС. В первую очередь это касается картографии. Интенсификация производственной деятельности определила необходимость проведения масштабных картографических работ. Получаемые при этом массивы карт сложны для оперативной обработки, особенно если для принятия решения необходимо вовлечение специалистов различных отраслей. Накопление информации потребовало разработки технологий для хранения, систематизации и управления данными, и ГИС способствовали решению этих задач.

Реализация геоинформационных проектов требует соответствующих аппаратных средств. Это позволяет осуществить динамично развивающаяся компьютерная индустрия. Имеющиеся средства позволяют выполнять проекты любого уровня сложности.

Особенность ГИС-проектов связана с использованием пространственной информации. Большинство создаваемых проектов ориентировано на конкретные территории / акватории, и сведения о качестве окружающей среды играют важную роль в проектировании и организации природопользования. Глобальный экологический кризис, ухудшение качества окружающей среды обусловили активизацию исследований, где значительное место занимают мониторинг и идентификация источников загрязнения. Сложность процессов, происходящих в природе, требует экосистемного подхода, поэтому большое распространение получили модели управления, построенные на основе системной динамики, что позволило упорядочить знания о процессах, происходящих в исследуемой среде.

В связи с этим появилась необходимость в появлении нового научного направления, в котором были бы интегрированы все необходимые ресурсы для разработки ГИС-проектов. Данное направление получило название геоинформатика, в ее задачи входят научное обоснование, проектирование и эксплуатация ГИС, предназначенных для любых целей. Одной из ключевых задач геоинформатики является геоинформационное картографирование, позволяющее создавать новые геоизображения на основе статистических, текстовых, графический и иных данных.

Среди характерных особенностей геоинформационного картографирования следует отметить следующие:

• • оперативное создание новых карт на основе имеющихся и вновь вводимых данных;
• • разработка принципиально новых картографических произведений — трехмерных, динамических, стереоскопических ит. д.;
• • интерактивность карт и использование широкого аналитического инструментария, позволяющего получать качественно новую информацию;
• • разработка проблемно-ориентированных банков данных и знаний, способных решать комплекс межотраслевых задач.

Таким образом, пользователь ГИС, используя мощный картографический пакет, может для каждой решаемой им задачи разрабатывать модели, позволяющие достичь эффективного результата.

Вопросы для самоконтроля

• 1. Что такое ГИС и какова структура ГИС-проекта?
• 2. Что обусловило появление и развитие ГИС?
• 3. В чем заключаются основные принципы, задачи и функции ГИС?
• 4. Что отличает ГИС от других существующих информационных технологий?
• 5. Каковы основные этапы эволюции ГИС?
• 6. Место ГИС в системе наук.
• 7. Какие новые научные направления связаны с появлением и развитием ГИС?

ЗАДАНИЕ НА СЕМИНАР № 1 ГИС как инструмент обеспечения производственной деятельности

• 1. Проанализировать эволюцию геоинформационных технологий и обозначить ключевые этапы, связанные с внедрением ГИС в производство.
• 2. Эволюция определения ГИС. Построить сравнительную таблицу, отражающую основные этапы развития ГИС-технологий.
• 3. Провести анализ использования ГИС в основных сферах производства. Определить, какие типовые и специфические задачи решаются с их помощью в производственном процессе.
• 4. Построить модель современного рынка геоинформационных технологий и охарактеризовать его тенденции.
• 5. Выявить характерные особенности геоинформационного картографирования.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

Знакомство с ArcGIS

Структура ArcGIS Desktop

ArcGIS Desktop — это рабочая среда, обеспечивающая взаимодействие профессиональных пользователей ГИС, работающих с тремя программными продуктами ESRI:

• • ArcView;
• • Arc Editor;
• • Arc Info.

ArcView, Arc Editor и Arclnfo различаются уровнем лицензии программного продукта, при этом их функционал перекрывается: Arclnfo — самая полная версия, обладающая полным функционалом ArcView и Arc Editor и набором дополнительных функций. В данном пособии рассматривается функционал лицензии ArcView.

ArcGIS Desktop состоит из следующих основных структурных модулей:

• • АгсМар. Основное приложение ArcGIS Desktop, которое используется для всех задач картографирования и редактирования, а также запросов и анализа карт;
• • ArcCatalog. Это приложение предназначено для управления данными в ArcGIS. С его помощью удобно выполнять систематизацию, просмотр данных, организацию каталогов и работу с метаданными;
• • ArcToolbox — интерфейс пользователя ArcGIS для доступа, организации и управления наборами инструментов, моделей и скриптов.

Очень большое значение для решения некоторых задач имеют дополнительные модули, не входящие в базовую комплектацию ArcGIS Desktop: Spatial Analyst, 3D Analyst, Geostatical Analyst, и др.

Знакомство с АгсМар и ArcCatalog

Программы из комплекта ArcGIS запускаются обычным образом, как и любые другие программы в операционной системе MS Windows: из меню Пуск, через Проводник или при помощи ярлыка на рабочем столе.

Рабочее окно программы ArcCatalog (рис. 7) содержит несколько основных элементов: строка меню — menubar (1), панели инструмен-

тов — toolbar (2), строка состояния— statusbar (5), а также двух рабочих областей — окна дерева каталога — catalogtree (3) и просмотра данных, содержащее три закладки: содержание — content, просмотр — preview и метаданные — metadata (4).

Дерево каталога выполняет такие же функции, как и аналогичное окно в Проводнике: он позволяет просматривать содержимое папок и обращаться к файлам. При выборе файла в дереве каталога его содержание отображается в рабочем окне. Каждая закладка по-разному отображает содержимое выбранного элемента.

Папки в дереве каталога показаны в виде Подключений: это позволяет обращаться непосредственно к папке, в которой находятся данные, что особенно удобно, если в пути к ней находится большое количество вложений.

Для того чтобы создать подключение к папке, нужно либо нажать кнопку ConnecttoFolder (Подключиться к папке) на панели инструментов, либо выбрать пункт меню ConnectFolder (Подключить папку) из меню File (Файл), также можно создать подключение путем выбора соответствующего пункта контекстного меню дерева каталога (Контекстное меню — меню, всплывающее при нажатии на объекте или рабочей области правой кнопкой мыши). Подключение — своего рода ярлык папки, в которой содержатся ссылки на нужные данные. При нажатии на значок «+» содержимое папки раскрывается. При создании папки с данными и подключении к ней следует выбирать название таким образом, чтобы можно было однозначно идентифицировать содержание папки даже через долгое время. Оно должно быть очевидным и осмысленным. То же самое касается названий файлов. Предпочтительнее именовать файлы и папки латинскими буквами — во избежание проблем, связанных с кодировкой.

Строка меню в приложениях ArcGIS выполняет те же функции, что и в других приложениях MS Windows: на ней размещены меню приложения, раскрывающиеся при нажатии.

В Строке состояния отображается краткая информация о выбранном объекте или справка о том или ином пункте меню или инструменте.

Каждая из трех закладок окна просмотра данных Каталога предоставляет собственный способ исследования содержания выбранного элемента. Внутри каждой закладки существуют различные виды, позволяющие изменять внешнее представление содержимого выбранного элемента.

Закладка Содержание перечисляет элементы, которые содержатся внутри выбранного элемента в дереве Каталога, например, файлы в папке. Когда выбранным является источник данных, к примеру, шэйпфайл, закладка Просмотр позволяет увидеть географические объекты или атрибутивные данные, которые содержит источник. Закладка Метаданные позволяет видеть документацию, описывающую выбранный элемент.

Рабочее окно программы АгсМар (рис. 8) состоит из таких компонентов, как строка меню (1), панель инструментов (2), таблица содержания проекта (3), рабочая область (4) и строка состояния (5).

Рис. 8. Рабочее окно программы АгсМар

Географическая информация отображается на картах в виде слоев, каждый слой представляет определенный тип объектов, например: реки, озера, дороги, административные границы или места обитания диких животных. В слое не хранятся реальные географические данные, вместо этого он указывает на данные, которые хранятся в покрытиях, шэйпфайлах, базах геоданных, изображениях, гридах и т. д. Таким образом, ссылка на данные позволяет слоям на карте автоматически отражать наиболее современную информацию из базы данных.

Таблица содержания представляет собой список всех слоев карты и показывает, какие символы используются для отображения объектов слоя. Окошко для отметки (чекбокс) возле каждого слоя указывает, включен ли слой в текущий момент, т. е. будет он отображаться на карте или нет. Порядок слоев в таблице содержания также важен: слои, расположенные в таблице содержания выше, отображаются поверх тех, что расположены ниже. Таким образом, вы должны помещать слои, составляющие фон карты, например океан, в конец таблицы содержания.

Слои в таблице содержания могут быть собраны во фреймы данных. Фрейм данных представляет собой группу слоев, которые отображаются вместе в виде самостоятельной структуры. Каждый раз при создании карты на ней обязательно присутствует фрейм данных. Он отображается в верхней части таблицы содержания под именем «Layers» (Слои), которое можно при необходимости заменить на любое другое.

Открыть карту в АгсМар можно либо при помощи выполнения пункта меню Файл Открыть, либо нажатием на кнопку Open на главной панели инструментов, либо через ArcCatalog.

Карта (или проект в терминологии ГИС) не хранит пространственные данные, которые она отображает. Вместо этого она указывает на расположение источников данных на диске, таких как базы геоданных, покрытия, шэйпфайлы или растры. Таким образом, когда вы открываете карту, АгсМар проверяет связи с данными. Если он не может найти некоторые данные, например, если источник слоя данных был удален или переименован или если сетевой диск недоступен, АгсМар предлагает вам найти их. Если данные в текущий момент недоступны, вы можете проигнорировать разорванную связь и отобразить карту без недостающего слоя. Слой по-прежнему останется частью карты и будет включен в таблицу содержания, но не будет отображен. Файл проекта имеет расширение *.mxd.

В уже открытый проект данные добавляются при помощи инструмента Add Data на панели инструментов Standart, одноименного пункта в меню File или из ArcCatalog. В первых двух случаях выбор файлов происходит через стандартный диалог открытия файла.

Основным форматом, с которым работает ArcGIS, является так называемый «шэйп» или «шэйпфайл» — векторный формат, хранящий данные в виде графических примитивов: точек, линий и полигонов. Хотя обычно и используется термин «шэйпфайл», на самом деле он состоит как минимум из трех файлов с расширениями .shx, .dbf и .shp и общем именем. В файле с расширением .shx хранятся пространственные индексы, .dbf — атрибутивная таблица, .shp — собственно графические объекты. Это следует учитывать при копировании данных: без любого из этих файлов они не могут быть использованы.

Существует множество панелей инструментов в АгсМар, каждая из которых содержит наборы инструментов, сгруппированных для работы с теми или иными функциями программы. Например, панель инструментов «Редактор (Editor)», «Эффекты (Effects)», «Инструменты (Tools)», «Геокодирование (Geocoding)» и т. д. Обычно нет необходимости в отображении сразу всех панелей инструментов, поэтому часто приходится включать и выключать их. Это делается при помощи пункта меню «Вид Панели инструментов».

Наиболее часто используются такие панели инструментов, как Tools (Инструменты) и Standard (Стандартные), которые обычно включены по умолчанию.

Инструменты панели Standard можно условно разделить на несколько групп: стандартные для работы с файлами (создать новый, открыть, сохранить, распечатать), инструменты правки (вырезать, копировать, вставить, удалить, отменить, повторить), кнопка «добавить данные», поле для выставления масштаба, инструменты для открытия окон ArcCatalog, ArcToolbox, Окно командной строки, Запустить Model Builder и панели инструментов Редактор, а также инструмент для получения справки Что это такое?.

На последний стоит обратить особое внимание, так как он помогает получить быструю справку о любом инструменте: его функциональном назначении, способе применения и горячих сочетаниях клавиш, его вызывающих.

Панель инструментов Tools (рис. 9) содержит следующие элементы:

• • инструменты изменения масштаба Zoom in, Zoom out, Fixed zoom in, Fixed zoom out;
• • инструмент для перемещения по карте Pan;
• • инструменты для изменения экстента Back То Previous extent, Go То Next Ex-tent, Full extent;
• • инструменты для работы с выборками: Select Features для выборки географических объектов при помощи мыши; Clear Selection для очистки выборки; Select Elements для выбора прочих объектов (например, графических) при помощи мыши;
• • инструмент Identify предназначен для просмотра атрибутивной информации об объекте. При его активации открывается окно идентификации (рис. 10), в котором указан слой, объект из которого идентифицируется (по умолчанию это самый верхний слой на карте, однако его можно изменить, выбрав из ниспа-

дающего списка Identify from), список атрибутов и местоположение объекта;

• инструмент Найти открывает окно поиска (рис. 11). Поиск может осуществляться среди объектов, по адресам, маршрутам,

Рис. 10. Окно идентификации

Q Q :: :: О Ф

+ 4 cj³

в I) О #4 Л Ш

f т ф

Рис. 9. Панель инструментов Tools

Ui

Features Places | Addresses | Route Locations ] Service:

orld Gazetteer ESRI

S

Find

Stop

Place Name: Place lype: Candidates: Search:

Vladivostok

New Search

Any

20

Full Extent

&

Cancel

Right-click a row to show context menu.

2 objects found

а также по карте при помощи поискового сервера (по умолчанию доступен только World Gazetteer ESRI). Для осуществления последнего необходимо подключение к Интернету.

Инструмент Перейти к точке XYпозволяет найти нужный объект непосредственно по координатам. Выбор этого инструмента открывает диалоговое окно (рис. 12). Значение координат можно вводить в разных форматах: градусах, минутах, секундах; десятичных градусах; метрах и др. Найденную точку на карте можно подсветить (Flash), переместить ее в центр рабочей области (Pan То), обозначить простой точкой (Add Point), подписанной точкой (Add Labeled Point), точкой с выноской (Add Callout)',

Рис. 12. Диалоговое окно перехода на точку по координатам

Инструмент Измерить открывает диалоговое окно Выполнение измерений (рис. 13). Существует возможность измерить не только линейные расстояния, но также площади, географические объекты. Пользователь может задать также единицы измерения.

• • инструмент Гиперссылка показывает на карте все объекты, для которых определены гиперссылки. Если ни одной гиперссылки не задано, инструмент будет неактивен;
• • инструмент Создать окно просмотра позволяет создать дополнительное окно обзора карты. Это удобно, если необходимо одновременно видеть какую-либо область в различных масштабах.

Задание

В пакет ArcGIS 9.3.1 встроена справочная информация по основным функциям программы, представленная в виде анимации. Во всех примерах используются данные, которые также входят в пакет поставки, что дает возможность воспроизвести все действия, показанные в упражнениях. Для того чтобы запустить уроки, необходимо вызвать справку ArcGIS Desktop (клавиша F1 в любом из модулей программы или пункт ArcGIS desktop help меню Help). В содержании нужно выбрать раздел Начало работы — Руководства пользователей.

Просмотреть и воспроизвести действия, описанные в роликах № 1-13. Результаты выполненной работы оформить как рисунок (Фа-милия_датао^).