земельный кадастр билеты госы. 2. Современная философия науки, её предмет и особенности
 Скачать 0.81 Mb.
|
|
Техническое обеспечение ГИС представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для обработки данных, подготовки и ввода данных, отображения и документирования, архивирования данных и передачи их по сетям [36]. В состав типового комплекса технических средств ГИС включены: - рабочая станция или профессиональная персональная ЭВМ (ППЭВМ); - видеотерминал (дисплей); - накопители на гибких и жестких магнитных дисках; - накопитель на оптических дисках; - сканер и / или дигитайзер (цифрователь планшетного типа); - принтер / плоттер [8]. В настоящее время на рынке существует огромное количество ГИС, предназначенных для решения разных задач и имеющих функциональные неодинаковые возможности. Одни из них предназначены для эксплуатации на ПК, другие – на компьютерах, называемых рабочими станциями (Workstation). История развития вычислительной техники насчитывает всего немногим более 60 лет. Считается, что первой ЭВМ была машина, которую в 1939 г. построил и испытал Джон Винсент Атанасов вместе со своим ассистентом Клиффордом Э. Берри. Они назвали ее ABC (Atanasoff Berry Computer). Современная классификация компьютеров выделяет карманные (или мобильные) ЭВМ, персональные компьютеры, рабочие станции, серверы, мейнфреймы и суперЭВМ. Портативные компьютеры впервые появились в 1985 г., когда фирма Toshiba выпустила лэптоп Т1000. Одной из основных причин увеличения популярности портативной техники во всем мире является потребность современной экономики в мобильности персонала, а также увеличивающееся использование Интернета. Общепринятым является деление портативных компьютеров на четыре основных класса: «Замена настольным ПК», «Все-в- одном», «Тонкие и легкие ноутбуки (субноутбуки)» и «Мини-ноутбуки». Карманные компьютеры являются полноценными компьютерами намного большей мощностью и универсальностью, чем электронные записные книжки. В то же время, они имеют почти все возможности компьютеров класса «ноутбук», при меньших размерах и большой продолжительности автономной работы. Первые карманные персональные компьютеры (КПК) появились на рынке в 1994 г. Для большинства КПК уже разработаны ГИС-приложения, а также имеются возможности подключения к ним приемников GPS, что позволяет создавать на базе КПК универсальные навигационные системы и системы для полевой регистрации результатов съемки местности в отраслях, не требующих высокой точности определения координат («Анкета» (АОЗТ СП «Геолинк»), ArcPad 6 (ESRI), Палм ГИС (Киберсо). Персональные компьютеры (ПК) появились в результате эволюции мини-компьютеров при переходе на использование в элементной базе больших и сверхбольших интегральных схем. ПК благодаря своей низкой стоимости очень быстро завоевали ведущие позиции на компьютерном рынке. Для персональных компьютеров разработано огромное количество разнообразных программ, в том числе, имеющих отношение к обработке пространственной информации, среди которых ГИС - оболочки, программы обработки геодезических измерений и данных дистанционного зондирования, векторизаторы, системы для реализации ГИС в Интернет, модули-приложения для различных видов моделирования и анализа и др. Базовые технические средства ПК, в целом, определяются структурными основными компонентами: материнской, или системной, платой, процессором, оперативной памятью, видеосистемой, системным интерфейсом [29]. При больших объемах работ и информации используются рабочие станции. Рабочая станция, или ППЭВМ, предназначена для управления работой ГИС, а также для выполнения ряда технологических процессов, основанных на вычислительных или логических операциях. Наиболее известны рабочие станции фирм DEC, INTERGRAPH, SUN, IBM Hewlett Packard, Silicon Graphics и др. Рабочую станцию можно охарактеризовать двумя словам: мощность и скорость. Базовые технические средства рабочих станций, так же как и у ПК, определяются основными структурными компонентами: процессором, видеосистемой, системным интерфейсом [21]. Рабочие станции первоначально работали на RISC-процессорах с операционными системами UNIX. Сегодняшние PC-рабочие станции — это весьма производительные персональные компьютеры на старших моделях Pentium, Pentium Pro или AMD с ОС Windows NT, OS/2 или Linux. В последнее время многие компании, производившие рабочие станции на RISC-процессорах, переходят на процессоры х86. Серверы - прикладные многопользовательские системы, включающие системы управления базами данных, крупные издательские системы, сетевые приложения и системы обслуживания коммуникаций, разработку комплексных проектов и обработку изображений [29]. Существует несколько типов серверов, ориентированных на разные применения: файл-сервер, сервер базы данных, принт-сервер, вычислительный сервер, сервер приложений. Тип сервера определяется видом ресурса, которым он владеет: файловая система, база данных, принтеры, процессоры или прикладные пакеты программ. Другая классификация определяется масштабом сети, в которой используется сервер: сервер рабочей группы, сервер отдела или сервер масштаба предприятия (корпоративный сервер). На базе многопроцессорных серверов обычно строятся также серверы баз данных крупных информационных систем, так как на них ложится основная нагрузка по обработке информационных запросов. Подобного рода серверы получили название суперсерверов. Мейнфреймы являются наиболее мощными (не считая суперкомпьютеров) вычислительными системами общего назначения, обеспечивающими непрерывный круглосуточный режим эксплуатации. Они включают один или несколько процессоров, каждый из которых, в свою очередь, может оснащаться векторными сопроцессорами (ускорителями операций с суперкомпьютерной производительностью). Термин «мейнфрейм» употребляют как синоним понятия «большая универсальная ЭВМ» [9]. Основными поставщиками больших универсальных ЭВМ являются известные компьютерные компании — IBM, Amdahl, ICL, Siemens Nixdorf и некоторые другие, но ведущая роль принадлежит компании IBM. Именно _______архитектура системы IBM/360, выпущенной в 1964 г., и ее последующие поколения стали образцом для подражания. В нашей стране в течение многих лет выпускались машины ряда ЕС ЭВМ, являвшиеся отечественным аналогом этой системы. Стремительный рост производительности персональных компьютеров, рабочих станций и серверов создал тенденцию перехода от больших универсальных ЭВМ к компьютерам менее дорогих классов: миникомпьютерам и многопроцессорным серверам. Эта тенденция получила название «разукрупнение» (downsizing). Суперкомпьютеры — группа специализированных машин, наиболее производительных и дорогостоящих. Такие компьютеры собираются только на заказ. Все они предназначены для решения задач, которые требуют огромной вычислительной мощности, так называемых сверхресурсоемких задач. Суперкомпьютеры сочетают самые последние достижения компьютерной науки и техники. Для подобных машин готовят специальное программное обеспечение и по своей сложности оно превосходит ПО для PC. Компоненты таких машин весьма чувствительны к условиям работы, поэтому для суперкомпьютеров создаются практически идеальные условия (отдельное помещение со специальным климатом и т.п.). Такое направление создания ЭВМ наиболее значимо с точки зрения высокой технологии: многие технологии, пришедшие позднее в массовые персональные компьютеры, долгое время «отработали» на суперсистемах [29]. В последние годы в литературе по вычислительной технике все чаще употребляется термин «системы высокой готовности» (High Availability Systems). Все типы систем высокой готовности имеют общую цель - минимизацию времени простоя. Кластерные системы обеспечивают достаточно высокий уровень готовности систем при относительно низких затратах. Кластер - объединение компьютеров, представляющееся единым целым для операционной системы, системного программного обеспечения, прикладных программ и пользователей. В случае кластерной организации несколько компьютеров, или узлов кластера, работают с единой базой данных. Машины, кластеризованные таким способом, могут при отказе одного процессора очень быстро перераспределить работу на другие процессоры внутри кластера [9]. Дисплей (видеотерминал) - основное устройство отображения графической и текстовой информации, необходимый для реализации визуального интерфейса с оператором. Дисплей используют при выполнении процессов контроля цифровой картографической информации (ЦКИ) и ее интерактивной обработки по запросам [8]. Для большинства ГИС желательно использование мониторов, имеющих размер 17 дюймов с величиной точки не ниже 0,26. При этом желательно иметь графический адаптер, который позволяет работать с разрешением 1024x768, 1280x 1024 [29]. Накопители на жестких дисках (Hard Drive или HD) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером, программ операционной системы, постоянно применяемых пакетов, редакторов документов и др. [21]. Основными показателями качества накопителей на магнитных дисках является их емкость и время доступа [29]. Накопители на гибких магнитных дисках (дискетах) предназначены для временного хранения информации, а также для обмена информацией [8]. В настоящее время они практически не используются. В начале 2001 г. компания Iomega анонсировала новые накопители со сменными носителями, получившие название Iomega Peerless. Устройства поддерживают носители емкостью 5, 10 и 20 Гб. Головки чтения записи встраиваются непосредственно в сменные диски. Мобильный накопитель ZTY выпустила корпорация Hyundai в мае 2001 г. ZTY имеет размеры 12x7x1 см и способен хранить 10, 15 и 20 Гб. Устройство подключается к порту USB. Один мегабайт Мб ZIV стоит дешевле, чем 1 Мб flash памяти [29]. Накопитель на оптических дисках является средством архивации, а сами оптические диски — средством архивного хранения [8]. Основными достоинствами накопителей на оптических дисках являются высокая плотность записи информации; универсальность, т.е. пригодность для хранения информации, записанной в различной форме; возможность быстрой перезаписи огромных объемов информации и надежность длительного хранения дисков; низкая удельная стоимость на байт информации. Пока это самое надежное и эффективное средство для хранения и распространения картографической информации в цифровой форме [21]. Во второй половине 2002 г. японская компания OptWare начала выпуск оптического диска, способного хранить более 1 Тб данных. Таких результатов удалось добиться за счет применения голографической технологии чтения / записи [29]. Стример - устройство для сохранения всей информации, находящийся на жестком диске. Стример записывает информацию на кассеты с магнитной лентой [21]. Исследовательской лаборатории корпорации Sony удалось в начале 2001 г. совершить прорыв в области создания устройств хранения данных на магнитных лентах. Емкость новых кассет резервного копирования достигает 1 Тб, однако выпуск соответствующего оборудования удастся наладить только через несколько лет [29]. Микрофиша - прозрачный носитель-карта с микрозаписью большого количества информации (например, страниц издания). Читать такую микрозапись можно только при помощи специального аппарата [27]. Сканер – устройство для считывания графической и текстовой информации. В ГИС сканеры широко используются для получения растровых образов карт. Сканер позволяет электронную копию изображения для последующей ее обработки. Классифицировать сканеры можно по следующим параметрам: по способу подачи исходного материала для считывания (ручные, планшетные, протяжные, например, роликовые, и барабанные); по принципу считывания информации (работающие на просвет, работающие на отражение); по глубине цвета (2,8 или более бит на точку) или отношению к цветопередаче (штриховые, полутоновые и цветные). Среди других параметров, характеризующих свойства устройства для сканирования, следует выделить: оптическое (геометрическое) разрешение, геометрическую точность, скорость и формат (максимальный размер) сканируемого источника. Дигитайзер (цифрователь) – это устройство планшетного типа, предназначенное для ввода информации в цифровой форме. Дигитайзер состоит из электронного планшета (иногда на нем имеется прямоугольное меню) и курсора. Дигитайзер имеет собственную систему координат и при передвижении курсора по планшету координаты перекрестья его нитей передаются в компьютер. Размеры планшета дигитайзера колеблются от А4 до А0, переменным является также количество кнопок на курсоре (от одной до семнадцати). Стандартом считается наличие двенадцати кнопок. Чем большим количеством кнопок обладает курсор дигитайзера, тем больше команд при работе может быть осуществлено нажатием на них. Обладая двенадцати кнопочным дигитайзером, оператор может осуществлять цифрование, практически не прибегая к помощи клавиатуры. Это очень удобно, так как при цифровании оператору приходится пользоваться дисплеем, планшетом дигитайзера, «мышью», курсором и клавиатурой. Исключение из работы клавиатуры, полное или частичное, значительно облегчает работу, особенно при большом размере планшета. Во многих дигитайзерах используют своеобразное меню, также снижающее необходимость обращения к клавиатуре. Меню - это очерченная часть рабочего поля (обычно левый нижний угол), разделенная на секции и очень напоминающая по своему внешнему виду и способу работы сенсорную клавиатуру, только нажатием «клавиш» осуществляется не руками, а курсором дигитайзера. Выпуском цифрователей занимаются такие фирмы, как SummaGraphics, Aristo Graphics Systeme GmbH, Kontron Electronik GmbH, TDS CsdGraphicsLtd. Следует отметить, что цифрователи практически перестали использоваться в ГИС-технологиях для ввода картографической информации, поскольку работа с отсканированным изображением намного удобнее для оператора [29]. При выводе малоформатной документации на бумагу используют принтеры. Принтеры могут выводить текстовую информацию, способны изображать графику (рисунки, диаграммы и т.п.), воспроизводить цветные изображения. Основные характеристики принтеров определяют способы печати (ударный и безударный), формирования символов (знакопечатающий и знакосинтезирующий, в том числе матричный) и выделение строк (последовательно и параллельно). Встречаются принтеры литерные, матричные, термические, электростатические, струйные и лазерные [21]. Для вывода широкоформатных чертежей в цвете используют устройства, получившие название плоттеров (от англ. blot — наносить на карту), или графопостроителей. По принципу построения изображения различают векторные (перьевые) и растровые плоттеры [8]. Векторные графопостроители – это электромеханические устройства. Существуют два типа векторных графопостроителей: рулонные и планшетные. В устройства первого типа пишущих узел перемещается вдоль некоторой направляющей, а носитель в перпендикулярном направлении. В качестве пишущего узла могут использоваться карандаши, шариковые и капиллярные стержни, фломастеры и даже гравировальные резцы. Как правило, носитель приводится в движение роликами, между которыми он зажимается, т.е. для перемещения используется сила трения. В устройствах второго типа - планшетных, носитель неподвижен, в то время как пишущей узел перемещается по всей плоскости изображения. Планшетные плоттеры могут обеспечить более высокую точность, однако более громоздки. Векторные графопостроители малопригодны для создания документов, в которых имеются закрашенные области (например, тематических карт, в которых использованы картограммы и картодиаграммы), поэтому их применение в ГИС носит ограниченный характер. Растровые графопостроители создают изображение путем нанесения красителя на отдельные точки носителя. Растровые графопостроители бывают электрическими, чернильно-струйными, термографическими и лазерными [21]. Среди растровых технологий (электростатических, лазерных, термотехнологий) выделяются плоттеры со струйной технологией печати, которые при выводе чертежей, карт, схем повышенной сложности, насыщенных цветными элементами, наиболее эффективны [8]. Следует заметить, что для работы с цветом на компьютере, как правило, используется адаптивная цветовая модель или палитра RGB (красный / зеленый / синий). Из комбинации этих основных цветов формируются все краски, которые мы видим на экранах мониторов. В плоттерах и принтерах используется палитра CMYK (голубой (Cyan) / пурпурный (Magenta) / желтый (Yellow) /черный (BlacK или по другой версии Key — ключ, так как. черный цвет в цветном изображении является ключевым), поэтому при выводе на цветной принтер или плоттер встает задача преобразовании палитр, так как не всегда возможно точное воспроизведение цвета. Наряду с высокой производительностью плоттеры обеспечивают хорошее качество выходного документа, поэтому их целесообразно использовать в ГИС для изготовления «конечного» рабочего документа (чертежа, карты или матрицы для тиражирования карт) [21]. Инвестиции в бизнес составили 500 тыс. рублей. Ожидаемые доходы (CFi) за 5 лет составят: 2014 год – 100 тыс. рублей. 2015 год – 150 тыс. рублей. 2016 год – 200 тыс. рублей. 2017 год – 250 тыс. рублей. 2018 год – 300 тыс. рублей. Ставка дисконтирования 20%. Требуется рассчитать: 1. Чистый дисконтированный доход (NPV) за 5 лет. 2. Индекс прибыльности (PI). 3. Сроки окупаемости простой и дисконтированный. 4. Внутреннюю норму доходности (IRR). |