Введение 4
Глава 1. Теоретическая часть 7
1.1 Стандарты обмена пространственными данными 7
1.2 Направления развития ГИС 8
1.3 Особенности зарубежных и российских ГИС 9
1.4 Обзор аналогов геоинформационных платформ 10
1.4.1 Геоинформационная система «ЦПС: АгроУправление» 11
1.4.2 Геоинформационная система «Панорама АГРО» 12
1.4.3 Геоинформационная система «Рекод» Кировской области 13
1.5 Анализ функциональных возможностей ГИС 14
1.6 Анализ процесса публикации картографической информации 15
1.7 Требования к модулю 17
1.8 Вывод по главе 1 19
Глава 2. Проектирование, разработка и внедрение модуля 20
2.1 Подсистема MapSurfer 20
2.2 Диаграммы вариантов использования 21
2.3 Общий состав системы 26
2.4 Место модуля в системе 27
2.5 Диаграмма классов 28
2.6 Применяемые технологии разработки 30
2.7 Интерфейс модуля 31
2.8 Работа модуля 35
2.9 Вывод по главе 2 37
Заключение 38
Список сокращений 39
Список использованных источников 41
Приложение А. Графический материал 43
Сельское хозяйство развивается при достаточно огромном объеме данных, что сказывается на необходимости введения интеллектуальных информационных систем управления для принятия каких-либо решений. Они, в свою очередь, и осуществляют возможность автоматизации наблюдения агрономических процессов.
Применение данных систем предоставит возможность комплексно рассмотреть вопросы, связанные с управлением и планированием агрономических процессов. К примеру, система позволит принять к сведению специфику учета земель сельскохозяйственного назначения (ЗСХН), которая используется как главное средство производства в сельском хозяйстве, требуя использования большого списка показателей состояния и плодородия земель.
Следовательно, продуктивность работы сельскохозяйственных предприятий зависит от наличия необходимых сведений касательно состояния хозяйства в какой-либо момент времени и умения системно анализировать последствия проведенных работ и мероприятий.
Для мониторинга социально-экономического развития агропромышленного производства, аграрного рынка и экологии сельских территорий государство предусмотрело формирование интегрированной геоинформационной системы аграрного сектора Российской Федерации.
Один из основных параметров эффективного применения земель сельскохозяйственного назначения является достаточно высокая оперативность подачи информации в управляющий центр, где осуществляется анализ ее показателей для проведения тех или иных воздействий на уровень эффективности применения сельскохозяйственных земель. Для того, чтобы быть конкурентоспособным, своевременно реагировать на изменяющиеся ситуации на земельном рынке, необходимо применить оперативный мониторинг в данной области.
Повсеместно используются информационные системы и технологии, которые не только имеют малую вероятность ошибочной обработки и передачи искаженных данных, а также позволяют в несколько десятков раз ускорить многие процессы. Некоторые процессы требует однообразных и монотонных действий, из-за чего оперативность передачи информации значительно снижается. Чтобы этого не допустить, необходимо применить программное обеспечение, которое автоматизирует данные процессы и позволит не только повысить скорость передачи данных, но и освободит персонал от монотонной и однообразной работы, который сможет заняться другими процессами, что позволит увеличить оперативность передачи информации.
Оперативность можно достичь с помощью автоматизации управления, как одно из перспективных направлений совершенствования технологических систем [1]. Она позволяет повысить показатели функционирования системы, а также обеспечить высокую надежность и безопасность информации. Автоматизация позволяет ускорить рабочий процесс, избавиться от ручной и рутинной работы, предоставив ее часть информационным системам. Это осуществит сокращение времени рабочего процесса на какую-либо задачу, и как следствие, позволит за счет сэкономленного времени выполнить другие задачи.
На базе института космических и информационных технологий Сибирского Федерального университета разработана система агромониторинга в рамках оказания информационной поддержки принятия решений конечных пользователей, то есть лиц, принимающих решения, к которым относятся агрономы, инженеры фермерских хозяйств, представители управлений сельского хозяйства районов. Для агромониторинга востребованы актуальные данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и различные результаты их обработки для решения тематических задач в сельском хозяйстве. К данным задачам относятся прогнозирование урожайности, оценка изменения состояния растительного покрова, оценка плодородия или деградации почв и т.д. Решение данных задач во многом достижимо за счет получения систематической объективной и оперативной информации, что в целом позволяет оценивать состояние ЗСХН.
Вопрос актуальности основывается на одной из главных задач автоматизированного программного комплекса, используемой в данной работе, которая имеет наименование — ActiveMap [2]: контролирование применения земель сельскохозяйственного назначения фермерских хозяйств муниципальных районов Красноярского края с органами государственного управления (Министерством сельского хозяйства Красноярского края). В свою очередь мониторинг по материалам космических снимков состояния земель оказывает содействие оценке площадей посевов сельскохозяйственных культур и предоставлению оперативных данных, что позволяет установить оценку урожайности [3].
Цель работы заключается в разработке и внедрение модуля публикации картографической информации в системе агромониторинга.
Чтобы достичь поставленной цели потребовалось сформулировать следующие задачи:
- анализ процесса публикации картографической информации;
- выявление требований модуля к составу функциональных возможностей;
- проектирование модуля публикации картографической информации;
- разработка и внедрение модуля публикации картографической информации в систему агромониторинга.
Полностью выполнены поставленные задачи:
- проведен анализ процесса публикации картографической информации, на основе которого было выявлено, что данный процесс является линейным и его возможно автоматизировать;
- на основе анализа выявлены требования модуля публикации картографической информации к составу функциональных возможностей. Сформирован вывод, что необходимо разработать модуль в двух режимах: автоматическом и автоматизированном с разработкой соответствующего интерфейса;
- c помощью UML-диаграмм осуществлено проектирование модуля процесса публикации картографической информации. На их основе для модуля в автоматизированном режиме разработан интерфейс, ориентированный на конечного пользователя;
- разработан модуль процесса публикации картографической информации в автоматическом и автоматизированном режимах. И осуществлено внедрение в систему агромониторинга на базе ИКИТ СФУ.
В рамках задачи визуализации геопространственных данных разработан и внедрен модуль публикации картографической информации в системе агромониторинга на базе ИКИТ СФУ. К картографической информации относятся векторные данные в формате SHP ESRI и растровые данные в формате GeoTIFF. Публикация была реализована в двух режимах: автоматическом и автоматизированном с разработкой соответствующего интерфейса.
1. Тарасик, В. П. Теоретические аспекты проблемы автоматизации автотранспортных средств / В. П. Тарасик // Общетехнические и философские проблемы автоматизации технических объектов. — 2001. — № 1. — С. 164-172.
2. Брежнев, Р. В. Программно-технологическая инфраструктура информационной поддержки решения задач территориального управления / Р. В. Брежнев, Ю. А. Маглинец, Е. А. Мальцев, С. Е. Перфильев, А. Ю. Сидоров, Г. М. Цибульский, А. С. Шокол // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. — 2012. — № 3. — С. 340-352.
3. Гершензон, В. Е. Информационные технологии в управлении качеством среды обитания : учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В. Е Гершензон, Е. В. Смирнов, В. В. Элиас. — Москва : Издательский центр «Академия», 2003. — 288 с.
4. Web Map Service [Электронный ресурс] : описание и основные характеристики. // Справочная информация о стандарте. — Режим доступа: http://www.opengeospatial.org/standards/wms.
5. Web Feature Service [Электронный ресурс] : описание и основные характеристики. // Справочная информация о стандарте. — Режим доступа: http://www.opengeospatial.org/standards/wfs.
6. Geography Markup Language [Электронный ресурс] : описание и основные характеристики. // Справочная информация о стандарте. — Режим доступа: http: //www.opengeospatial. org/standards/gml.
7. Олифер, В. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы : учебник / В. Олифер, Н. Олифер. — Санкт-Петербург : Питер, 2010. — 958 с.
8. Савельев, А.С. Проектирование геоинформационных систем : учеб. пособие / А. С. Савельев, А. А. Гостева. — Красноярск: СФУ, 2010. — 176 с.
9. Геоинформационная система ЦПС: АгроУправление [Электронный
ресурс] : описание и функционал платформы. // Представление геоинформационной системы. — Режим доступа: http://www.1cps.ru/products_ line/cpsagroupravlenie-geoinformacionnaya-sistema-gis-na-platforme-1s-dlya-selsko go-hozyaystva.
10. Дистанционное зондирование Земли : учеб. пособие / В. М. Владимиров, Д. Д. Дмитриев, О. А. Дубровская. — Красноярск: СФУ, 2014. — 196 с.
11. Лобова, Г. SADT — технология деятельности: учебник / Г. Лобова — Саарбрюккен : LAP Lambert Academic Publishing, 2012. — 132 с.
12. Руководство MapAdmin GS [Электронный ресурс] : руководство администратора. // Справочная информация для пользователей системы. — Режим доступа: http://mapadmin.standard.gradoservice.ru/files/manual/Map Admin_ GS_admin_manual_1.4.0.pdf.
13. Геоинформационная система Панорама АГРО [Электронный
ресурс] : описание и функционал платформы. // Представление
геоинформационной системы. — Режим доступа: http://www.gisinfo.ru/products/ panagro_function.htm.
14. Руководство MapSurfer GS [Электронный ресурс] : руководство администратора. // Справочная информация для пользователей системы. — Режим доступа: http: //mapadmin. gbu. asuds77. ru/files/manual/MapSurfer_user_ manual_3.1.6.pdf.
15. Унискан. Станция для приема данных со спутников ДЗЗ в диапазоне 8ГГц [Электронный ресурс] : Описание и основные характеристики. — Москва, [2011]. — Режим доступа: http://new.scanex.ru.
16. Гудман, Д. JavaScript. Библия пользователя : учебник / Д. Гудман, М. Моррисон — Москва: Вильямс. 2016. — 1175 с.
17. Котеров, Д. PHP 7. В подлиннике : учебник / Д. Котеров, И. Симдянов — Санкт-Петербург: БХВ-петербург. 2016. — 1115 с.
18. Библиотека cURL. [Электронный ресурс] : описание возможностей библиотеки. // Руководство разработчика — Режим доступа: http://osxh.ru/ terminal/ command/curl.