Авторизация

Логин:
Пароль:
Восстановить пароль
Регистрация
  • Форум
  • Блоги
  • Контакты
  • Новости
  • Продукты
  • Отрасли
  • Обучение
  • Поддержка
  • События
  • О компании
  • 4 (39) | 2006 ArcGIS Schematics в мире моделей

    Бакланов А.В., ООО «ИК СИБИНТЕК», Москва, e-mail: Baklanov_AV@mail.ru

    Небольшое вступление

    Люди живут в мире моделей и соглашений о том, как эти модели применять. Второе обстоятельство в общем виде очень удобно, так как оно определяет стандарты и правила поведения. Но периодически наступают моменты, когда стандарты и правила начинают тормозить прогресс.

    Мы до сих пор по привычке определяем Географические информационные системы как информационные системы, обеспечивающие сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных. Под этим подразумевается, что отображаемые на картах объекты с той или иной степенью точности привязаны к точке на поверхности геоида.

    Такой подход удовлетворяет конечных пользователей ГИС, которые заинтересованы в комплексном, абсолютном отображении окружающей среды. Возьмем для примера нефтепровод. Для экологов интересен коридор нефтепровода, рельеф местности, примыкающие водоемы, тип растительности и прочие параметры, которые могут помочь в расчете ущерба среде от антропогенной деятельности. Землепользователей интересуют бонитеты почв для исчисления платежей за использование площадей под трубопроводами. Инженерам важны характеристики труб, подъездные пути к трубопроводам для проведения регламентных работ...

    Но существуют категории пользователей, которых интересуют многие из перечисленных параметров, но в относительном представлении. Это, прежде всего, технологи, нуждающиеся в технологических схемах, на которых объекты не имеют пространственной привязки, но в которых можно отследить логическую завершенность системы.

    Создается парадоксальная ситуация: любая крупная компания, занимающаяся эксплуатацией коммуникаций, имеет как минимум две службы, которые осуществляют сбор однотипной информации. Парадоксальность заключается в том, что при двойных затратах на сбор информации форматы ее хранения у разных служб принципиально несовместимы.

    Где же выход

    Четыре года назад компания ESRI выпустила первую версию ArcGIS Schematics. Это приложение работало в связке с ArcMap, но еще не было в полной мере интегрировано в ArcGIS. Оно работало только с шейп-файлами. Тем не менее, каждый желающий мог убедиться, что система действительно работает.

    В 2005 году одновременно с появлением новой версии ArcGIS 9.1 на рынок была выпущена новая версия ArcGIS Schematics 9.1, в полной мере интегрированная с ядром ArcGIS и являющаяся стандартным дополнительным модулем к настольным продуктам ArcGIS Desktop. О нем мы и расскажем в данной статье.

    Московский отдел ГИС ООО «ИК СИБИНТЕК» уже несколько лет занимается изучением ArcGIS Schematics версий 2.3 и 9.1, а также его применением на реальных сетевых данных. В действительности это приложение является не одной программой, а набором инструментов, позволяющим создавать сетевые модели как из табличных данных, так и из существующих цифровых картографических данных (рис. 1).


    Рис. 1.
    Взаимосвязь между компонентами ArcGIS Schematics.

    Уменьшение числа компонентов ArcGIS Schematics 9.1 по сравнению с версией 2.3 – лишь кажущееся упрощение продукта. Реальная его интеграция с ArcGIS качественно усилила приложение. Учебные примеры, сопровождающие дистрибутивы приложения, производят ошеломляющее впечатление. Любой мало-мальски подготовленный к работе с ArcGIS пользователь способен в считанные часы научиться создавать по этим примерам технологические схемы любой степени сложности, манипулировать ими, проводить сетевой анализ, менять интерфейс, создавать свои собственные динамически изменяющиеся условные обозначения. То есть, ArcGIS Schematics предоставляет массу уникальных и крайне полезных возможностей. В то же время, сообщений о проектах, в которых применяется этот замечательный программный продукт, пока появилось немного. Почему?

    Причин, на наш взгляд, пять:

    1. Отсутствие центров обучения работе с ArcGIS Schematics (в нашей стране, а учебный центр ESRI (США) предлагает двухдневный курс по основам работы с этим модулем, весной 2005 г., откликаясь на пожелания пользователей, он провел бесплатный виртуальный семинар по этому продукту). Можно считать, что это – временное явление организационного характера, так как обучение требует наличия лицензий на преподавание, методических материалов и, конечно, желания пользователей прослушать соответствующий курс.

    2. Неполнота документации, сопровождающей дистрибутив. Изначально Schematics был предназначен для создания технологических схем из табличных данных. Потому и сопровождающая его документация была в большей степени посвящена этому аспекту. Так как понятийный аппарат исходного Schematics и ArcGIS значительно различался, то необходимо было обладать известной степенью усидчивости и нетрадиционностью мышления, чтобы проводить параллели между содержанием руководств и тем материалом, с которым мы имеем дело в электронной картографической деятельности. Нужно отметить, что в файлах интерактивной справки ArcGIS Schematics версии 9.1 появился раздел по настройке «How to customize diagrams generated by the Standard Builder». С его помощью можно достаточно быстро получить представление о работе с реальными данными.

    3. Отсутствие внятных методик и примеров создания пользовательских баз данных. Как было сказано выше, демонстрационные примеры легко воспроизводимы и порождают желание немедленно применить полученные знания на практике. Сложность возникает в тот момент, когда конечный пользователь понимает, что работа с ArcGIS Schematics требует создания пользовательских баз данных. Основная часть документации рассказывает о создании этих баз вручную из табличных данных. Вдумчивый читатель быстро обнаруживает, что длинные колонки цифр в атрибутивных таблицах являются не чем иным, как выражением топологических отношений между объектами. То, чем мы с удовольствием пользуемся в давно известных продуктах ESRI (построение топологии берет на себя система), в Schematics начинает пугать на первый взгляд чудовищными объемами ручного труда (рис. 2).


    Рис. 2.
    Пример атрибутивных данных, устанавливающих связь между объектами ArcGIS Schematics.

    К счастью, специалисты ESRI хорошо потрудились над тем, чтобы снять с нас эти заботы. Для того чтобы понять последовательность действий в работе с ArcGIS Schematics, рассмотрим совмещенную блок-схему процессов, протекающих в приложениях версий 2.3 и 9.1 (рис. 3).


    Рис. 3.
    Блок-схема принципов создания технологических схем из шейп-файлов и баз геоданных.

    В обеих версиях Schematics работа начинается с создания сетевых моделей в ArcCatalog. Для этого используются стандартные методы ArcGIS. В версии 9.1 этого достаточно для дальнейшей работы. В версии 2.3 сетевую модель нужно помещать в специально созданный каталог с MySchematics-шаблонами.

    Подготовленные сетевые модели загружаются в ArcGIS. Если модели построены правильно, кнопки ArcGIS становятся активными. Прежде чем преобразовывать картографические базы данных в технологические схемы, важно не забыть оформить легенду для точечных и линейных объектов. Дело в том, что Schematics способен самостоятельно конвертировать условные обозначения легенды ArcGIS в CGM-символы Schematics. При этом сохраняются геометрические размеры и цвет условных обозначений. Помните лишь, что конвертируются только однослойные условные знаки линейных объектов.

    Выделение на карте группы объектов сетевой модели любым способом и запуск генерации технологической схемы формирует модель типа GeoSchematics, в которой точечные объекты все еще имеют координатную привязку, а линейные объекты спрямляются. С этого момента пользовательская база данных имеет практически такой же вид, как и в демонстрационных примерах. Но следует помнить, что при конвертации данных в формат GeoSchematics преобразуются только условные обозначения, но не подписи к объектам.

    Для генерации подписей в проектах обеих версий ArcGIS Schematics используется ArcGIS GeoSchematics Designer – модуль, с помощью которого можно создавать проекты «с нуля» – по табличным данным. Тем, кто намерен серьезно заниматься технологическими схемами, следует внимательно изучить функции Designer’а. Как бы в дальнейшем ни усиливался функционал конвертеров данных из геобаз (баз геоданных), проекты любой степени сложности можно создавать только с помощью модуля Designer.

    Манипуляции с получившимися технологическими схемами в дальнейшем не отличаются от таковых в демонстрационных примерах. Настройки иерархических схем чрезвычайно гибкие. Они производятся вручную и по существующим настройкам без изменения структуры исходных данных.

    Далее, на выходе из ArcGIS, функционал ArcGIS Schematics разных версий резко различается. В версии 2.3 схему можно сохранить в виде шейп-файлов. После этого теряется гибкость в преобразовании внешнего вида схемы. В версии 9.1 схемы изначально хранятся в базах данных и позволяют гибко манипулировать их внешним видом в течение всего жизненного цикла проекта.

    4. Низкое качество исходных данных для создания сетевых моделей, пригодных для разработки технологических схем. С большой степенью вероятности можно сказать, что первый вариант технологической схемы будет признан неудовлетворительным не только инженерами-технологами, но и специалистами ГИС. Те картографические данные, с которыми мы до сих пор обычно имеем дело, достаточно хороши для создания бумажных или цифровых карт. Большинство дефектов, связанных с некачественной стыковкой как линейных объектов между собой, так и точечных объектов с линейными, в большинстве случаев не видны. В результате при построении технологических схем мы можем столкнуться с ошибками трех видов (рис. 4).


    Рис. 4.
    Виды ошибок при построении технологических схем.

    Первый вид ошибок – плохая стыковка точечных объектов с узлами линейных объектов. Следствием этого вида ошибок является потеря точечных объектов при построении древовидных структур технологических схем.

    Второй вид ошибок – линейные объекты, которые на своих окончаниях не имеют точечного объекта. В реальном мире такое событие может соответствовать только оборванному проводу ЛЭП или срезу сливной трубы.

    Третий вид ошибок точечные объекты, не привязанные к соответствующим узлам на линейных объектах. Объяснение такому событию должно быть лишь одно: объект не принадлежит данной сетевой модели.

    В нашей компании в настоящее время разрабатываются методы автоматизированного выявления и устранения этих ошибок.

    5. Малое число примеров в СМИ применения ArcGIS Schematics, вызывающих желание следовать им. Появление ArcGIS Schematics версии 9.1, судя по всему, должно привести к прорыву в этом направлении.

    Для чего все это нужно

    Мы убеждены в том, что в ближайшее время компании-разработчики ГИС-продуктов, не использующие в своей работе ArcGIS Schematics-технологии, окажутся в проигрышном положении по сравнению с теми, кто их применяет. ArcGIS Schematics-технологии:

    1. требуют разработки картографических материалов высокого качества, без этого они эффективно не работают;
    2. упрощают контроль качества исходных данных;
    3. позволяют гибко манипулировать внешним видом схем;
    4. при одинаковом объеме исходных картографических материалов дают возможность обслуживать дополнительные сектора рынка, иными словами, повышают рентабельность производства;
    5. продлевают жизненный цикл проектов;
    6. позволяют персонифицировать технологические схемы без изменения структуры данных, то есть создавать схемы, в основании которых лежат технологические объекты, для которых производится персонификация;
    7. снижают затраты на сбор и сопровождение данных за счет сокращения числа источников обновляемых данных.

    Так ли это – покажет ближайшее будущее.




    Версия для печати