Разработка структуры специализированной базы геоданных структуры и базы данных состояния войск для применения в автоматизированных системах управления войсками
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Разработка структуры специализированной базы геоданных структуры и базы данных состояния войск для применения в автоматизированных системах управления войсками
Введение
Развитие современной армии, как и развитие современного общества в целом, базируется на внедрении и развитии информационных технологий. Важнейшей составной частью большинства технологий являются средства обработки цифровой информации о местности во взаимосвязи с многообразными данными о противнике и своих войсках.
Цифровое поле боя или электронное поле боя - новый термин, появившийся в последнее время, охватывает цифровую информацию о местности непосредственно по полю боя и средства ее эксплуатации в виде собственно самой ГИС. Электронное поле боя - серьезный качественный скачок в части применения ГИС для операций. Однако нельзя говорить, что произойдет полная замена бумажных карт на ЦИМ (цифровая информационная модель). Речь идет лишь о их совместном использовании и дополнении. Бумажные карты будут востребованы в течение обозримого будущего, однако командиры, органы управления будут располагать дополнительными источниками пространственной поддержки принятия решений, ранее доступные только командующим и стратегическим направлениям.
ГИС дает возможность создавать информационные продукты, отображающие информацию, точно соответствующую потребностям пользователя. Кроме того, нельзя не учитывать тот факт, что ГИС системы дают новые возможности трехмерной визуализации картографической информации, недоступные для бумажных карт. Трехмерное представление местности из конкретной точки местонахождения наблюдателя или виртуальный облет местности с нанесенной боевой обстановкой, даст более полную картину командиру любого звена, чем просто бумажная карта с нарисованными на ней объектами.
Одно из главных требований к карте военного назначения - поддержка ситуационного отображения. Карта действует как пространственная структура, на которую накладывается оперативно-тактическая обстановка, которая показывает текущее размещение сил и связанных с картой. Бумажная карта не способна быстро отразить ситуацию. ГИС спасает положение путем передачи по каналам связи только лишь оверлейных слоев с текущей обстановкой. Причем это может быть не только список координат, описывающих статус местоположения объектов, но и элементы, имеющие сложную пространственную структуру и пространственные отношения (оси движения в виде пространственного графа, границы с топологией, маршруты, минные поля и т.д.).
При размещении на местах воинских подразделений, они нуждаются в детальном понимании ландшафта, чтобы провести успешные действия.
Наиболее важные области применения ГИС:
планирование движения техники с учетом конкретной боевой обстановки, состояния местности, скрытности, времени суток, характеристик конкретной боевой техники и т.д.;
планирование полетов авиации и беспилотных летательных аппаратов iелью нанесения ударов, перевозки грузов и личного состава, ведения разведки;
оптимизация расписания и маршрутов движения;
определение наиболее возможных маршрутов передвижения противника и планирование размещения средств противодействия.
При разработке специализированной ГИС большую роль играет разработка классификатора. Классификатор отображает структуру ГИС, от этого зависит ее функциональность и производительность.
Для успешной разработки классификатора необходимо хорошо понимать механизмы хранения и визуализации данных. Также для ГИС военной направленности остро стоит вопрос надежной защиты данных.
Рассмотрению этих вопросов посвящена моя выпускная квалификационная работа.
1.Конструкторский раздел
1.1Анализ способов хранения геоданных в ГИС
Рассмотрим и проанализируем представление и хранение информации на примере СУБД ArcSDE. Она использует объектно-реляционную модель данных. Эта модель данных позволяет описывать не только геометрию объектов, но и их поведение, правила, взаимосвязи с другими классами объектов и объектами базы геоданных. Эта интеграция поведения с геометрией позволяет создавать более сложные, расширенные модели ГИС-данных. База геоданных позволяет хранить как векторные (содержащие до четырех измерений), так и растровые (в виде мозаики или каталога растров) данные, а также топологические взаимоотношения, геометрические сети, метаданные, размерности и т.д.
1.1.1Организация хранения векторных данных
Векторные данные в схеме ArcSDE образуют классы. Под классом понимается таблица, которой приписывается поведение. Строки в таблице соответствуют записям для отдельных объектов, которые имеют свое поведение в ГИС. Например, к классу объектов могут быть отнесены объекты типа собственник земельных участков. Пользователь может устанавливать взаимоотношения между полигональными векторными объектами для земельных участков и объектами класса собственников.
Каждый объект описывается атрибутами, которые хранятся как данные в полях таблицы для класса векторных объектов. Атрибуты определяют стандартные и частные свойства векторных объектов и могут быть численными, текстовыми или описательными идентификаторами.
Каждый объект на логическом уровне имеет пространственную привязку - систему наземных