Современные информационные технологии/3. Программное обеспечение

магистрант Третьяк Т.А., к.т.н. Вихман В.В., инженер-конструктор Копысов П.Е.

Новосибирский государственный технический университет, Россия

Исследование и анализ сервисов для создания региональной географической информационной системы в рамках проекта КАС «Безопасный регион»

В настоящее время в Новосибирской области внедряется и активно используется различное техническое оборудование, направленное на обеспечение общественной безопасности. Для обеспечения технической поддержки служб общественной безопасности необходимо создание комплексной автоматизированной системы «Безопасный регион». Под КАС «Безопасный регион» понимается комплекс систем, обеспечивающих личную и общественную безопасность граждан Новосибирской области, объединённых единой информационной средой. Для отображения информации, поступающей от объектов мониторинга, на электронной карте необходима географическая информационная система, состоящая из набора электронных интерактивных топографических карт и спутниковой навигационно-мониторинговой подсистемы.

Исходя из вышесказанного, принято решения о необходимости создания региональной географической информационной системы, обеспечивающей качественное отображение территории Новосибирской области для дальнейшей визуализации оперативной обстановки в регионе. Для разработки ГИС необходимы следующие модули[1]:

· набор электронных топографических карт Новосибирской области;

· программное обеспечение для внедрения электронных топографических карт;

· система навигации;

· система раннего обнаружения пожаров.

При выборе каждого модуля ГИС необходимо учесть все требования, предъявляемые проектом КАС «Безопасный регион»[1]:

· возможность полной интеграции всех модулей ГИС, как между собой, так и с другими подсистемами КАС «Безопасный регион»;

· возможность автономной работы ГИС;

· возможность своевременного обновления топографических карт, их качество (точность расположения объектов и степень детализации), информативность, цена и наличие программного обеспечения для внедрения;

· возможность взаимодействия системы навигации с цифровой картой для привязки координат к местности, высокая точность определения месторасположения объекта;

· для системы раннего обнаружения пожаров определить минимальные размеры фиксируемого пожара, площадь охвата – Новосибирская область, минимальная стоимость.

В силу разнородности модулей реализации ГИС, предполагается осуществить анализ внутри рассматриваемых ниже сервисов.

В ходе научной работы необходимо провести сравнительный анализ среди сервисов, предоставляющих картографический материал и ПО для его внедрения. В результате анализа предполагается определить сервис, отвечающий всем требованиям проекта КАС «Безопасный регион». В анализ включены сервисы, предоставляющие современный картографический материал и являющиеся наиболее востребованными разработчиками различных ГИС: Google Maps, Яндекс.Карты, OpenStreetMaps, GeoMixer. Для сравнительного анализа сервисов введена система коэффициентов, показывающая степень соответствия сервиса предъявленным требованиям (где для критерия «интеграции с другими подсистемами»: 2 – полная интеграция, 1 – отсутствует встроенная поддержка некоторых сервисов; для критерия «возможность автономной работы»: 0 – возможность отсутствует, 1 – возможность есть; для критерия «возможность обновления карт»: 1 – обновление карты вручную администратором, 2 – автоматическое обновление; для критерия «точность расположения объектов»: 2 – низкая точность, 3 – средняя точность, 4 – высокая точность; для критерия «информативность»: 2 – низкая информативность (карта некачественная, много лишней информации), 3 – средняя информативность, 4 – высокая информативность (прорисовка качественная); для критерия «стоимость»: 1 – высокая стоимость; 3 – предоставление продукта на партнерских условиях (по соглашению с разработчиком), 4 – сервис бесплатный; для критерия «наличие ПО для внедрения карт»: 2 – отсутствие внедренного ПО, необходимость поиска стороннего ПО , 3 – наличие стороннего ПО предоставляемого на условиях соглашения с разработчиком или платно, 4 – наличие гибкого ПО, позволяющего реализовать все виды сервисов.

Из таблицы 1 следует, что технология GeoMixer отвечает заявленным требованиям.

Таблица 1.

Сравнительный анализ сервисов, предоставляющих топографические карты и программное обеспечение для их внедрения.

	интеграция с другими подсистемами	возможность автономной работы	возможность обновления карт	точность расположения объектов	степень детализации	информативность	стоимость	наличие ПО для внедрения карт	В сумме по всем критериям
Google Maps	2	0	2	4	4	4	1	4	25
Яндекс.Карты	2	0	2	2	3	4	3	3	24
OpenStreetMaps	1	1	1	2	3	2	4	2	21
GeoMixer	2	2	2	3	3	3	3	4	28

Технология GeoMixer обладает гибким программным обеспечением для внедрения типографических карт. Таким образом, поиск и анализ стороннего программного обеспечения для работы с картографическим материалом производиться не будет.

После выбора картографического сервиса необходимо провести анализ систем навигации. Навигационный модуль является технической системой управления нарядами полиции и привлеченными службами, задействованными в охране правопорядка. Среди средств навигации существуют две метода определения месторасположения: глобальные системы навигации (GPS и ГЛОНАСС) и определение месторасположения по ближайшим базовым станциям GSM/UMTS. Для использования глобальных систем навигации необходимо оснащение навигационным оборудованием всех единиц автотранспорта. В настоящее время только в г. Новосибирск таким оборудованием оснащено более 800 единиц автотранспорта, и с каждым годом их количество увеличивается[1].

Проведенное исследование показывает (таблица 2), что наиболее полно требованиям проекта отвечает глобальная навигационная система ГЛОНАСС, так как необходимое для ее работы оборудование повсеместно внедряется и уже используется в работе правоохранительных органов Новосибирской области.

В таблице 2 принята следующая система коэффициентов: для критерия «взаимодействие с цифровой картой» 1 – нет взаимодействия, 2 – есть взаимодействие; для критерия «точность определения месторасположения 1 – возможна погрешность от 1 км, 2 – точное определение месторасположения.

Таблица 2.

Сравнительный анализ систем навигации

	Взаимодейст-вие с цифровой картой	Точность определения месторасположения	В сумме по критериям
глобальная навигационная система GPS	2	2	4
глобальная навигационная система ГЛОНАСС	2	2	4
навигация по базовым станциям GSM/UMTS	2	1	3

Для обнаружения пожаров используются спутниковые снимки в ИК диапазоне и стационарные станции, охватывающие всю площадь осматриваемой территории. Для своевременного обнаружения пожаров на ранней стадии возгорания необходима возможность обнаружения минимальных по площади очагов возгорания, что невозможно при использовании спутниковых снимков по двум причинам:

1) спутниковые снимки обновляются 2 раза в сутки: 1 раз днем и 1 раз ночью, что не позволит своевременно обнаружить очаг возгорания;

2) использование спутниковых снимков позволяет фиксировать пожары с очагом возгорания на площади 1 км², что для Новосибирской области является крупным ЧП.

Таким образом, согласно приведенным данным, требованиям проекта удовлетворяет установка стационарных станций на всей площади региона.

В ходе научной работы выполнен анализ и представлены рекомендации к выбору аппаратных и программных средств, необходимых дли реализации региональной ГИС для КАС «Безопасный регион» в Новосибирской области. ГИС обеспечит визуализацию на электронной карте оперативной обстановки и местонахождении дежурных патрулей, а также контроль за силами и средствами задействованными в обеспечении охраны правопорядка и безопасности дорожного движения.

В дальнейшей разработке проекта КАС «Безопасный регион» предполагается интеграция региональной ГИС с остальными подсистемами проекта, для визуализации полной информации об обстановке в регионе.

Список литературы

1. Копысов, П.Е. Доклад на тему: комплексная автоматизированная информационно аналитическая система «Безопасный регион»/ П.Е. Копысов - Новосибирск, 2012г.