ArcGIS – инструментальная полуавтоматическая ГИС

На рисунке 3 показана модель ArcGIS for Desktop, используемая для определения вероятного воздействия торнадо и результат работы данной модели.

Вне зависимости от уровня сложности пространственный анализ позволяет исследовать шаблоны и отношения, которые могут в противном случае быть скрытыми, и превращать простые данные в действующие знания. Можно комбинировать входные данные из различных источников и получать полностью новые наборы информации, которыми в свою очередь можно делиться с другими пользователями для использования в качестве входных данных в дальнейшем анализе. Результаты пространственного анализа могут быть представлены в виде карт и отчетов. ArcGIS содержит очень богатый набор инструментов для создания визуализаций пространственных свойств, например, плотности, распределения, деления на кластеры, потока, близости и связности. Кроме того, возможно создание карт и приложений, которые могут обеспечивать доступ к аналитическим моделям и операциям, что позволяет любому пользователю их использовать [10].

Анализ в ArcGIS обычно включает в себя первичную обрисовку задачи и вовлекаемые факторы, затем выполняется сбор и изучение входных данных и выбор необходимого инструмента из набора доступных. Данные могут обрабатываться с целью их конвертации в форму, подходящую для использования в выбранной процедуре. Например, точечные данные, представляющие собой результаты измерений, могут быть интерполированы для создания поверхности непрерывных данных, которая затем может сочетаться с другими данными поверхности. Для автоматизации многоэтапных процедур могут быть созданы модели и сценарии геообработки, данные модели и скрипты могут быть опубликованы, ими можно обмениваться с другими пользователями в ГИС-сообществе [9].

5. Создание приложений на основе карт

Создание приложений позволяет превращать ArcGIS карты, данные, инструменты и опыт в информационные продукты, которые может использовать любой пользователь. Это, в сущности, позволяет полноценно реализовать инвестиции в ГИС.

Приложения могут быть развернуты в сети, на настольных компьютерах, смартфонах, планшетах и других мобильных устройствах. Приложения на основе карт используются для широкой аудитории — от горожан до полевых работников, оперативного персонала, работников умственного труда, менеджеров и обычных исполнителей. Приложения могут быть многоцелевыми, например, как приложение, нацеленное на людей, представляющих услуги организации, или разработанное для поддержки целевых задач и действий, например, мобильных приложений для полевых инженеров или панелей для управленцев [19].

Также можно использовать ArcGIS для добавления карт и функционала ГИС в существующие приложения. Например, приложение для внутрихозяйственных исков в страховой компании может иметь встроенный картографический компонент. Также можно использовать ArcGIS для встраивания карт в порталы предприятия, например, Microsoft Sharepoint, COGNOS и SalesForce [11].

Ключевой особенностью ArcGIS является то, что она не требует иметь разработчика для создания приложений. Например, если вы создаете веб-карту при помощи ArcGIS Online, вы можете загрузить вашу карту в веб-приложение, выбрав функцию Обмен (Share), а затем указав необходимый шаблон приложения [10].

1.3 Сферы применения ArcGis.

Сегодня ГИС используется тысячами различных организаций и сотнями тысяч индивидуальных пользователей, чтобы обращаться и эффективно управлять различными наборами географически связанной информации (рис.4, рис.5).

 

Примеры использования ArcGis в разных государственных  структурах и учреждениях:

1. Обязанность чиновников налоговой службы - создавать карты землепользования для оценщиков и планировщиков.
2. Отдел водоснабжения находит вентили, чтобы изолировать разорванную водопроводную магистраль.
3. Технический отдел контролирует состояния дорог и мостов и составляет планировочные карты для стихийных бедствий.
4. Отдел перемещения поставит карты велосипедных дорожек для пригородных пассажиров.
5. Отдел сточных вод располагает по приоритетам области для ремонта после землетрясения.
6. Служба электроснабжения моделирует ее цепи, чтобы минимизировать потери мощности и планировать размещение новых устройств.
7. Гидролог контролирует водное качество с целью охраны здоровья.
8. Биолог изучает влияние проектов строительства на водораздел.
9. Синоптик подготавливает предупреждения для округов о пути жестокого шторма.
10. Организация управления чрезвычайными ситуациями планирует средства облегчения, моделируя требования и доступность.
11. Противопожарный расчет предсказывает протяженность пожара леса, используя местность и сводку погоды.
12. Полицейский диспетчер находит самый быстрый маршрут к чрезвычайной ситуации.
13. Менеджер водными ресурсами трассирует вверх по течению, чтобы найти возможные источники примесей [13].

В России и странах СНГ программное обеспечение ГИС от Esri используется в 3650 организациях, включая:

Государственный сектор.

Корпоративными пользователями в Российской Федерации являются МПР, МЧС, МИД, Минсельхоз, Министерство образования и науки, МЭР, МРР, Федеральная аэронавигационная служба.

ArcGIS становится стандартом в Роспотребнадзоре, Федеральном агентстве по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству, Федеральном дорожном агентстве, Госкомрыболовстве, Федеральной службе по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Федеральном агентстве по культуре и кинематографии, Госкомстате, Счетной палате.

ArcGIS успешно применяется в Управлениях по архитектуре и градостроительству Белгородской, Калининградской, Магаданской, Омской, Рязанской, Ростовской областей, Краснодарского и Красноярского краев, Башкортостана, Коми, Татарстана, а также городов: Москвы, Санкт-Петербурга, Владивостока, Казани, Перми, Липецка, Пензы, Ярославля, Твери, Иркутска, Южно-Сахалинска и др. В Армении, Грузии, Казахстане и Киргизии в архитектурных ведомствах тоже применяется ArcGIS [13].

Транспорт.

ArcGIS используется в управлениях дорожного хозяйства Архангельской, Московской, Новосибирской, Ростовской и Рязанской областей, Алтайского, Краснодарского и Красноярского краев, Коми, Дагестана и других административных подразделений, в аэропортах Звартноц и Домодедово; в портах Туапсе, Новороссийска, Усть-Луги, Таганрога, на РЖД и в Санкт- Петербургском метрополитене [13].

Образование.

326 государственных университетов  и технических ВУЗов, 148 научных  центров и институтов Академии  наук применяют ArcGIS в обучении и научной деятельности [13].

Топливно-энергетический комплекс

Корпоративными пользователями ArcGIS являются Роснефть, ЛУКОЙЛ, ТатНефть, ТНК-ВР, БашНефть, РуссНефть, Газпромнефть, КТК, Зарубежнефть, КазТрансОйл, Узеньмунайгаз, Карачаганак Петролеум Оперейтинг Б.В., Аджип КСО, Мангыстаумунайгаз, АстраханьГазпром, НадымГазпром, ТомскТрансГаз, УралТрансГаз, КубаньГазпром, УренгойГазпром, СеверГазпром, ИнформГаз, ВостокГазпром, ПромГаз, ВНИИГАЗ и др [14].

Промышленные предприятия

Норильский горно-металлургический комбинат, Челябинский электрометаллургический комбинат, Челябинский цинковый завод, Уралкалий, Золотодобывающая компания «Полюс», Раменский горно-обогатительный комбинат, Государственный космический НПЦ им. Хруничева, НИИ точных приборов, РНИИ КП, ЦНИИ Комета, НПО им. Лавочкина, АК «АЛРОСА» (Якутия) и др. — это тоже корпоративные пользователи ArcGIS [13].

 

Экология

ГИС от ESRI используют министерства охраны окружающей среды России, Казахстана, Беларуси, Азербайджана; 17 областных и республиканских комитетов по охране окружающей среды в России; 39 заповедников и национальных парков в России и СНГ [13].

Геология

Управления по природным ресурсам более чем в 30 субъектах РФ; 22 территориальных фонда геологической информации. Силовые структуры ВВ МВД РФ, МВД Казахстана, МЧС России, Азербайджана, Казахстана и Кыргызстана; ГО ЧС Вологодской, Курской, Ростовской, Тульской, Ярославской областей, Алтайского, Краснодарского и Красноярского краев, Ямало-Ненецкого АО, Башкортостана, Татарстана, Дагестана, Кабардино- Балкарии – пользователи ArcGIS [13].

30 мая 2012 года Консорциум российских  компаний DATA+ и Esri CIS объявили о том, что пакет ПО ArcGIS успешно прошел процедуру сертификации Федеральной службой по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК России). Согласно выданному на основе проведенных испытаний Сертификату, программный комплекс ArcGIS соответствует требованиям руководящего документа «Защита от несанкционированного доступа к информации» по четвертому уровню контроля отсутствия незадекларированных возможностей [16].

Получение сертификата открывает новые возможности для применения современного геоинформационного программного обеспечения. Теперь оно может использоваться при создании защищенных специальных решений для различных органов государственной власти, а также при разработке ответственных корпоративных приложений. К ним, относятся: инфраструктуры пространственных данных федерального и регионального уровней, аналитические и управляющие системы, ситуационно-аналитические центры для государственных и бизнес-структур, системы класса COP (common operational picture) и другие [14], [16].

2. Семейство  ArcGIS

 

ArcGIS — это семейство программных продуктов для построения геоинформационных систем (ГИС) любого уровня (рис.6). ArcGIS используется для создания, управления, анализа и визуального представления пространственных данных. Программные продукты ArcGIS позволяют использовать ГИС-функциональность в готовых настольных и серверных приложениях, через интернет и на мобильных устройствах в полевых условиях, а также встраивать функции ГИС в пользовательские приложения [9].

 

2.1 ArcGIS Online

Ресурс ArcGIS Online - это карты и инструменты пространственного анализа, предоставляемые через интернет в виде веб-сервисов. Через единый портал пользователи имеют доступ к разнообразным пространственным данным и снимкам, к инструментам обработки данных, маршрутизации и поиска объектов. Пользователи ArcGIS Online могут загружать в систему собственные данные, сочетать их с уже опубликованными открытыми сервисами, производить обработку и формировать новые карты для обмена с другими пользователями. ArcGIS Online основан на облачных технологиях и предоставляет бесплатный доступ к большинству ресурсов [17].

ArcGIS Online: полное, основанное на облачных технологиях и совместном управлении содержанием для работы с географической информацией. Платформа ArcGIS Online – это ключевая эффективно используемая функция системы ArcGIS. Любой пользователь может использовать ArcGIS Online для поиска, создания и предоставления карт на веб-сайте www.ArcGIS.com. На этом сайте размещены в свободном доступе достоверные карты и данные, опубликованные компанией Esri и ГИС сообществом. Зарегистрированные пользователи могут создавать свои собственные веб-карты путем комбинирования своих данных со встроенными базовыми картами высокого качества, загрузкой данных из/в файл и книги, или созданием объектов, использующих чертежные инструменты. Веб-карты могут авторизоваться в программе просмотра карт ArcGIS.com или в системе ArcGIS Explorer Online, при этом добавляются функциональные возможности, например, создание картографических презентаций. Веб-карты можно просматривать в клиентах, встроенных непосредственно в веб-страницы, на смартфонах и планшетах с использованием бесплатных приложений ArcGIS, или в клиентах ArcGIS desktop [8].

Платформа ArcGIS Online для организаций предоставляет безопасную и масштабируемую инфраструктуру для обнаружения, сбора, хранения и публикации карт и данных, доступных через веб-сайт. Обеспечивается полное управление организацией, в том числе возможность администрировать пользователей, уровни доступа и хранения. Информация может предоставляться в свободном доступе или с ограничениями для использования на предприятии. Веб-сайт ArcGIS Online может быть полностью настроен в качестве персонального или общедоступного портала, можно создавать галереи карт и данных для своих пользователей и клиентов.

2.2 Мобильный ArcGIS

Решения компании Esri для мобильных ГИС позволяют создавать пространственные данные в полевых условиях с использованием мобильных устройств. Линейка мобильных ГИС включает в себя ArcGIS for Windows Mobile, ArcPad, а также приложения для смартфонов и планшетов [7].

ArcGIS for Windows Mobile — программный продукт, который позволяет работать с геоинформационными сервисами на мобильных устройствах, использующих платформу Windows Mobile. С использованием мобильных приложений, построенных на ArcGIS for Windows Mobile, можно производить пространственные запросы и упрощенное редактирование. ArcGIS for Windows Mobile позволяет осуществлять работу с ГИС-сервисами в онлайни офлайн-режимах за счет используемой технологии кэширования.

ArcPad — приложение, позволяющее проводить оперативный сбор, автономное редактирование пространственных данных в полевых условиях с использованием приемников GPS, цифровых фотокамер и других устройств.

Приложения для смартфонов и планшетов — приложения, позволяющие находить карты и обмениваться ими с ArcGIS Online, использовать инструменты поиска, измерения, а также создавать запросы и осуществлять сбор, редактирование и обновление характеристик и атрибутов ГИС [11].