Александр Мартыненко - Проблематика информационного обеспечения геоинформационных систем

Проектирование и создание математического обеспечения ГИС включает создание и эксплуатацию всех алгоритмов и программ, используемых для обработки информационных массивов при решении пользовательских задач.

Проектирование лингвистического обеспечения ГИС заключается в выборе или разработке формализованных языковых средств и средств управления ГИС, обеспечивающих взаимодействие ее подсистем и оператора.

Оснащение геоинформационной системы техническими средствами получения, передачи, обработки и хранения данных, разработка условий нормальной их работы при решении функциональных задач ГИС является целью создания технического обеспечения, структура которого в значительной степени зависит от информационного содержания задач и оперативности их решения.

Таким образом, разработка проектов компьютерного решения функциональных задач в соответствии с проектированием и созданием систем информационного, математического, лингвистического и технического обеспечения позволяют решить проблему интегрированной обработки картографической информации.

Создание геоинформационной системы в составе АСУ имеет широкую программу работ и включает четыре основные стадии: предпроектную или системный проект, разработку технического и рабочего проекта, внедрение. Для экспериментальных ГИС, которые создаются с целью апробирования и выработки типовых решений, дополнительно выделяется стадия анализа функционирования ГИС.

Системный проект включает работы по тщательному и всестороннему обследованию и анализу АСУ, в которой будет функционировать ГИС, для нахождения решений по ее разработке. На этой стадии определяются основные данные, необходимые для разработки ГИС, формируются требования к реализуемым в ней задачам, информационному, математическому, лингвистическому и техническому обеспечению системы. Завершением работ является составление технического задания (ТЗ) на создание ГИС.

Техническое задание устанавливает последовательность проектирования и внедрения ГИС. Как правило, техническим заданием предусматривается проектирование и внедрение системы поэтапно, поэтому в задании на проектирование обосновывается очередность создания системы в целом, определяется перечень подсистем и задач, предусмотренных в составе ГИС каждой из намеченных очередей. ТЗ содержит предложения заказчика и организаций-разработчиков по организации работы, перечень предварительно выбранных технических средств, намечаемый размер затрат на создание системы и укрупненный расчет экономической эффективности. К техническому заданию на проектирование прилагается также отчет о выполнении работ по обследованию, сметно-финансовый расчет и справка об обеспечении финансирования работ.

Стадия разработки технического проекта (ТП) наступает после утверждения ТЗ. На этой, основной стадии проектирования, разрабатывается общая структура ГИС с выделением подсистем, устанавливаются общие принципы функционирования, ее взаимодействие с АСУ и другими ГИС.

Технический проект, документация, составляемая на этой стадии, содержит все необходимые материалы, обосновывающие выбор проектных решений, уточняющих смету затрат на создание ГИС и выявляющие ожидаемую экономическую эффективность от ее внедрения. ТП содержит полную характеристику каждой функциональной подсистемы с указанием состава баз данных, укрупненным описанием разделения функций управления между ними в связи с применением автоматизации, схемами информационных связей и увязкой задач. Применительно к проектированию технический проект включает описание состава функциональных подсистем, укрупненные схемы их внешних связей, описание состава документов и исходных данных, образующих эти связи и т. п.

По каждой пользовательской задаче дается изложение ее организационно-картографической сущности (наименование задачи, раскрывается ее назначение и использование, постановка, указывается периодичность решения, информационные связи задачи и ее место в комплексе пользовательских задач, сроки выдачи информации и т. п.), описание входной, нормативно-справочной и результатной информации. При этом дается полная характеристика и описание носителей различных видов информации по каждому носителю его кода, периодичность ориентировочных сроков поступления, количества содержащихся в нем данных, их разрядности, способа обнаружения ошибок и т. п. Особое значение придается описанию информации, хранимой в банках данных для связи с другими задачами, накапливаемой для последующих решений, а также информации по внесению изменений.

По каждой задаче в техническом проекте дается полное описание алгоритмов ее решения, включающее изложение сущности этапов расчетно-логических операций, указание на выполнение отдельных частей алгоритма в зависимости от конкретных условий, расчетные формулы, а также формулы, используемые при решении пользовательских задач. Большое значение придается контролю реализации компьютерного алгоритма, в частности, нахождению в каждом случае контрольных соотношений в виде равенств, которые позволяют в ходе решения задачи контролировать вычисления и возобновлять вычислительный процесс при его нарушении.

Технических проект включает также материалы, подготавливающие ГИС к внедрению в АСУ. Важными вопросами разработки ТП являются выбор технических средств и составление ТЗ на проект их монтажа.

Особое место занимает система математического обеспечения ГИС. Ее описание в проекте включает характеристику общего и специального математического обеспечения и их состава. Если возникает необходимость в дополнительной разработке программ, то указывается назначение и область применения новых программ, требования по увязке их с существующей системой математического обеспечения по функциям, методам реализации, структуре массивов и т. п., а также указываются возможные варианты реализации этих программ.

По всем перечисленным мероприятиям в техническом проекте указываются ориентировочные сроки внедрения, исполнители и формы завершения работ.

После утверждения ТП начинается рабочее проектирование. На стадии рабочего проектирования ведется подготовительная работа к практической реализации основных положений технического проекта. Результаты ее оформляются в виде рабочего проекта ГИС.

Рабочий проект содержит, наряду с копиями актов утверждения технического проекта и возможным дополнением к нему уточненной эффективности ГИС, разработку технологий получения, обработки, хранения и передачи картографической информации, форматы обработки и передачи данных, описание схем их движения, инструкции по управлению базами данных, программы организации и ведение массивов данных на машинных носителях, рабочие программы и инструкции по компьютерному счету и управлению, описание входных данных и результатов работы программ, распределение носителей данных и периферийных устройств, перечень используемых стандартных процедур, инструкции входного и выходного контроля и т. п.