2.3 Серверные ArcGIS
Серверные ГИС используются
для публикации в сети географических
данных и инструментов их анализа, а также
для формирования многопользовательских
баз геоданных. Серверные ГИС — масштабируемые,
открытые к взаимодействию и безопасные
системы, которые обеспечивают централизованное
управление геоданными, изображениями,
моделями процессов, а также веб сервисами
и ГИС-приложениями (рис.7).
Серверные ГИС обеспечивают:
• снижение стоимости ПО путем
использования веб-браузеров в качестве
«тонких» клиентов;
• организацию эффективного
взаимодействия отделов компании в процессе
создания геоданных;
• внедрение функциональности
ГИС в корпоративные системы [11].
ArcGIS Server
Многоуровневая серверная геоинформационная
система. Включает в себя готовые к использованию
приложения и сервисы для работы с пространственными
данными. Обеспечивает управление пространственными
данными, публикацию карт и пространственный
анализ в среде распределенных геоинформационных
систем.
ArcGIS for Server поддерживает ведущие
промышленные системы управления базами
данных (СУБД): Oracle, SQL Server, Informix, DB2 и PostgreSQL.
Она доступна на серверах Windows или Linux как
внутри организации, так и в облаке. ArcGIS
for Server обеспечивает базовую технологию
для внедрения крупномасштабных ГИС в
организациях и коммерческих предприятиях
по всему миру [10].
Использование ArcGIS for Server упрощает доступ
к ГИС-ресурсам для ГИС-профессионалов,
мобильных клиентов и специалистов без
опыта в ГИС. ArcGIS for Server позволяет осуществлять
контроль информации благодаря централизованному
хранилищу данных, включая данные дистанционного
зондирования. ArcGIS for Server содержит все
необходимое для формирования инфраструктуры
пространственных данных любого типа
и уровня.
Кроме этого, ArcGIS for Server предоставляет
масштабируемую серверную платформу,
которая может быть развернута на одном
компьютере для обеспечения работы небольшой
группы или на нескольких серверах для
поддержки ресурсов массового использования.
ArcGIS for Server может использовать облачные
вычисления.
Состоит из следующих компонентов:
• ГИС-сервер — выполняет обработку
запросов, полученных веб-сервисами;
• веб-адаптер — служит для
интеграции ГИС серверов с существующим
корпоративным веб- сервером;
• веб-сервер — обслуживает
веб-приложения и обеспечивает дополнительные
функции безопасности и балансировки
нагрузки для сайта ArcGIS for Server;
• сервер данных — хранилище
данных, содержащее все ГИС-ресурсы, опубликованные
как сервисы на ГИС-сервере [11].
ArcGIS for Server доступен в виде двух
уровней производительности — Workgroup (до
10 одновременных подключений) и Enterprise
(неограниченное количество одновременных
подключений) и в трех функциональных
уровнях лицензий: Basic, Standard и Advanced. ArcGIS
for Server Basic предоставляет возможности для
создания многопользовательской базы
геоданных (БГД) на базе одной из промышленных
СУБД: Oracle, Microsoft SQL Server, IBMDB2, Informix или PostgreSQL.
ArcGIS for Server Standard содержит все функции уровня
Basic, а также возможность публикации пространственных
данных в виде веб-сервисов [11].
2.4 Настольные ArcGIS ГИС
Настольные продукты ArcGIS —
это набор программных приложений для
работы с различными видами географической
информации. Они позволяют осуществлять
сбор, хранение, картографирование, редактирование
и анализ географических данных; содержат
средства выявления взаимосвязей и тенденций,
на основе соединения табличных данных
и пространственных объектов. В состав
настольных продуктов ArcGIS также включены
готовые к использованию картографические
данные и инструменты, с использованием
которых возможно моделирование и прогнозирование
природных, социальных, экономических
и других процессов любой сложности [2].
- ArcGIS Desktop
ArcGIS Desktop — программные продукты,
объединенные принципом работы и интерфейсом,
но различающиеся по функциональности.
Продукты ArcGIS Desktop предоставляют профессиональный
инструментарий для работы с географической
информацией: создания и редактирования
данных, оформления и публикации карт,
построения запросов и анализа информации.
В состав ArcGIS Desktop входят три базовых продукта:
ArcInfo, ArcEditor, ArcView, а также дополнительные
модули, расширяющие их функциональность.
Вместе с любым базовым продуктом бесплатно
поставляется одна лицензия ArcGIS Mobile [12].
1. ArcGIS for Desktop Basic (ArcView) Продукт
линейки ArcGIS, представляющий собой настольное
геоинформационное приложение, предназначенное
для создания, визуализации, картографирования
и анализа географических данных. Предоставляет
следующие возможности:
1) создание интерактивных карт
и подготовка их к печати;
2) использование готовых шаблонов
при создании карт; встраивание оформленных
карт в другие документы и приложения;
3) взаимодействие с картой посредством
инструментов перемещения и масштабирования,
горячих связей, гиперссылок, идентификации
объектов;
4) создание моделей и скриптов,
описывающих рабочие процессы, для автоматизации
процессов создания, визуализации и анализа
данных;
5) чтение, импорт и управление,
большим количеством форматов данных,
включая сторонние ГИС - форматы, чертежи
САПР, данные ДЗЗ, метаданные и мультимедиа;
6) осуществление пространственного
анализа данных [9].
2. ArcGIS for Desktop Standard (ArcEditor) Полностью
включает функциональность ArcGIS for Desktop
Basic (ArcView). Содержит дополнительные возможности
в части многопользовательского редактирования
баз геоданных и создания классов пространственных
объектов, предоставляя возможности моделирования
пространственных отношений посредством
топологии базы геоданных, контроля атрибутивной
информации через технологию доменов
и подтипов. Характеризуется расширенным
набором инструментов геообработки, а
также усовершенствованными функциями
анализа и редактирования баз геоданных
в ArcMap:
• редактирование данных, хранящихся
в многопользовательских СУБД;
• выполнение процедур контроля
качества данных при редактировании объектов;
• редактирование данных геодезических
съемок и Набора данных участков;
• создание классов объектно-связанных
аннотаций, а также выровненных и линейных
размеров;
• использование расширенных
инструментов картографического редактирования
и работы с представлениями;
• разрешение конфликтов между
версиями;
• функции векторизации растров
(ArcScan);
• управление данными Покрытий;
• создание и редактирование
отношений между объектами;
• создание и управление топологическими
сетями в базах геоданных;
• создание и редактирование
геометрических сетей в базах геоданных
[9].
3. ArcGIS for Desktop Advanced (ArcInfo) ArcGIS for
Desktop Advanced геоинформационная система, обладающая максимальной функциональностью
в линейке программных продуктов ArcGIS.
Включает все возможности ArcGIS for Desktop Basic
и ArcGIS for Desktop Standard и расширяется дополнительными
инструментами пространственного анализа
и обработки данных, а также профессиональными
картографическими инструментами. Помимо
этого, ArcGIS for Desktop Advanced содержит полный
набор инструментов ArcToolbox, а также классические
приложения ArcInfo Workstation (Arc, ARCPLOT, ARCEDIT, AML
и ODE) с полной поддержкой всех функций
системы. ArcGIS for Desktop Advanced, обладает следующими
возможностями:
• в области ГИС-анализа и моделирования:
полная динамическая сегментация, анализ
спроса и потребления, решение задач маршрутизации,
оверлейные операции, оценка близости
объектов, построение буферных зон и т.
д.;
• в области геообработки: расширенный
набор инструментов для управления пространственными
объектами, их анализа и генерализации;
создание покрытий, их анализ, конвертация
(импорт/экспорт данных различных форматов:
ADS, DFAD, DIME, DLG, VPF, Grid, SDTS, TIGER, S57, DEM, DTM и др.),
агрегирование, генерализация, управление
таблицами, проецирование и трансформация,
топология;
• в области картографии: профессиональные
картографические инструменты для создания
высококачественных, готовых к публикации
карт (контроль качества графики, маскирование,
детальное управление символами) [5].
- ArcGIS Engine
ArcGIS Engine включаетв себя средства
разработки собственных настольных ГИС-приложений.
ArcGIS Engine — базовый набор кроссплатформенных
компонентов, с поддержкой различных языков
программирования, позволяющий быстро
и эффективно разрабатывать собственные
ГИС-решения на платформе ArcGIS (рис.8), [14].
- ArcGIS Explorer
ArcGIS Explorer — это бесплатное приложение,
позволяющее работать с разнообразными
веб-сервисами или локальными данными.
ArcGIS Explorer предоставляет полноценный доступ
к функциональности ArсGIS Server, включая геообработку
и 3D-сервисы (рис. 9), [14].
2.5 Инструменты разработчика ArcGis.
ArcGIS включает в себя богатый
набор API разработчика (прикладной программный
интерфейс) для внедрения пользовательских
приложений и рабочих потоков. API доступны
для веб-приложений, настольных и мобильных
приложений, а также для внедрения функционала
ГИС и карт во внешние приложения. Это
является важной частью системы ArcGIS, так
как позволяет вам удовлетворять специальные
требования отдельных пользователей и
рабочих потоков, а также нацеливаться
на новую аудиторию для вашей ГИС, выходящую
за пределы стандартной базы пользователей
ГИС, например на потребителей, использующих
смартфоны [1].
Средства разработчика
ГИС позволяют расширять существующую
функциональность программных продуктов
ArcGIS, создавать полностью самостоятельные
приложения, использующие возможности
программных библиотек ArcGIS, работать на
различных платформах и использовать
разные языки программирования.
Esri Developer Network (EDN) — программа
поддержки разработчиков. Предоставляет
разработчикам доступ к интернет порталу,
который содержит ресурсы, основанные
на многолетнем опыте разработки приложений
на платформе ArcGIS. В состав EDN входит программный
продукт ArcGIS Engine [16].
ArcGIS Resource Center — ресурс, предоставляющий
полезную справочную информацию по всем
продуктам ArcGIS (ссылки, документы, статьи),
а также обеспечивающий информационную
поддержку пользователей на форуме [11].
3. Дополнительные модули
ArcGIS
Специализированные
ГИС-инструменты для повышения производительности
работы и расширенного пространственного
анализа.
Компания ESRI предлагает широкий спектр
дополнительных модулей, которые значительно
расширяют возможности базовых продуктов
ArcGIS. Все эти модули работают с ArcGIS Desktop
(ArcView, ArcEditor, ArcInfo), многие из них доступны
также для серверных продуктов линейки
ArcGIS Server и среды разработки приложений
(ArcGIS Engine), (рис.10).
- ArcGIS Spatial Analyst
Модуль ArcGIS Spatial Analyst предоставляет
широкий набор инструментов пространственного
моделирования и анализа. С его помощью
можно создавать и анализировать растровые
данные, строить к ним запросы и создавать
карты на их основе; осуществлять комплексный
растрово-векторный анализ; извлекать
новую информацию из существующих данных;
запрашивать информацию сразу по нескольким
слоям данных; совместно использовать
источники растровых и векторных данных.
Интеграция со средой геообработки позволяет
использовать множество функций ArcGIS Spatial
Analyst в ModelBuilder – удобном графическом интерфейсе
моделирования.
При помощи ArcGIS Spatial Analyst можно
выполнять, следующие операции:
1) Получение новых данных путем
расчетов. Это может быть отмывка рельефа
для создания реалистичного отображения
модели местности или вычисление уклонов.
Можно вычислить расстояния и направления
для маршрутов, а также плотность населения
для региона.
2) Определение пространственных
взаимосвязей. Можно исследовать взаимосвязи
между различными наборами данных, скажем,
установить вид зависимости между вспышками
лейкемии и расстоянием до атомных электростанций.
3) Поиск подходящих местоположений
(рис.11). Такая задача решается либо построением
запросов к исходным данным, учитывающих
все необходимые критерии, или построением
карт пригодности. Например, строим
запрос, чтобы найти места на высоте до
одного километра и удаленные от городов
на расстояние не менее десяти километров;
или создаем карту пригодности, объединяя
исходные наборы данных, чтобы увидеть
степень пригодности для каждой точки
на карте.
4) Вычисление стоимости перемещения.
При помощи этой функциональности вычисляется
суммарная стоимость (в нужных единицах
измерения) перемещения по поверхности,
представляющей рельеф местности, а затем
определяется путь с минимальной стоимостью
от начальной до конечной точки [7].
- ArcGIS 3D Analyst
Модуль ArcGIS 3D Analyst предоставляет
развитые инструменты для трехмерной
визуализации информации, средства для
построения поверхностей и набор аналитических
функций.
С его помощью можно в интерактивном
режиме просматривать большие массивы
растровых и векторных данных в трехмерном
виде, использовать трехмерные условные
знаки для отображения объектов и явлений.
ArcGIS 3D Analyst также предоставляет
развитые ГИС-инструменты для трехмерного
моделирования, такие как расчет выемок-насыпей,
линия горизонта и моделирование местности.
ArcGIS 3D Analyst позволяет:
1) Создавать трехмерное представление
Земли на базе обычных двумерных ГИС-данных
2) Анализировать трехмерные
данные, используя инструменты для расчета
объемов, уклонов, построения линий горизонта
и зон видимости, моделирования поверхностей
и др.
3) Отображать данные в любых
масштабах – от глобального до локального,
плавно перемещаясь по мультимасштабному
изображению
4) Создавать 3D-модели с использованием
процедурных правил, написанных в CityEngine
5) Строить реалистичные трехмерные
сцены с помощью детальных 3D-моделей и
условных знаков, с возможностью их последующей
публикации в 3D веб-сцены