Базовые информационные технологии. Тема Информатизация общества Вопрос Цели и задачи информатизации общества

• Название: Тема Информатизация общества Вопрос Цели и задачи информатизации общества
• Анкор: Базовые информационные технологии
• Дата: 29.03.2022
• Размер: 4.13 Mb.
• Имя файла: Базовые информационные технологии.docx
• Тип: Документы; #425047
• страница: 10 из 17

Тема 9. Технологии интегрированных информационных систем

Интегрированная информационная система представляет собой слияние (конвергенцию, объединение) интегрированных технологий с развитым информационным взаимодействием между ними в единую систему. Современные тенденции создания интегрированных систем влияют на разные аспекты интеграции: интеграцию данных, технологий и технических средств. При этом происходит усложнение и интеграция выполняемых функций, поэтому трудно вычленить первоначальные технологии.

Примерами интегрированной информационной технологии являются технологии электронного документооборота, геоинформационные технологии и технологии информационных хранилищ.

 

Вопрос 1. Технологии электронного документооборота.

 

Документы и документооборот.

Наиболее массовой и удобной для восприятия является документальная форма существования информации. Документ – это материальный носитель, на который наносятся некоторые сведения, отражающие состояние системы, или принятое решение, строго установленного содержания по строго регламентированной форме.

Документ обладает двумя отличительными свойствами: полифункциональностью и наличием юридической силы. К числу функций, которые реализуются с помощью документа, относятся: регистрация первичной информации или принятого решения, передача, обработка и хранение информации. Наличие юридической силы обеспечивается реквизитом-подписью лица, ответственного за достоверность сведений, содержащихся в документе.

Система документации (СД) – это совокупность взаимосвязанных документов, систематически используемых для процессов управления объектом. В состав системы документации предприятия входит несколько сот форм различных документов, которые можно классифицировать по разным признакам.

По уровню управления все документы можно разделить на четыре группы:

1)       государственного уровня;

2)       министерств;

3)       объединений-корпораций;

4)       предприятий, фирм или организаций.

 

Документопоток – это процесс передвижения документов одного типа от источника возникновения или пункта обработки к потребителю. Документопотоки связывают все подразделения экономической системы в единую информационную систему.

Под документооборотом понимается регламентированная совокупность взаимосвязанных операций, выполняемых над документом в строго установленном порядке, на определенном рабочем месте с использованием определенных методов и средств, т.е. технологии обработки, начиная от момента возникновения документа и заканчивая сдачей его в архив.

Документооборот на предприятии может быть двух типов:

1)       операционный – ориентирован на обработку первичных и получение сводных и аналитических документов, содержащих операционную атрибутику и используемых на начальных стадиях управления;

2)       универсальный – отражает информационные потоки слабоструктурированной информации, используемой при исполнении управленческих решений или деловых процессов и процедур.

 

Электронный документооборот.

Система электронного документооборота (СЭД) – это организационно-техническая система, обеспечивающая процесс создания, управления доступом и распространения электронных документов в компьютерных сетях, а также обеспечивающая контроль над потоками документов в организации.

В современной организации системы электронного документооборота становятся обязательным элементом ИТ-инфраструктуры. С их помощью повышают эффективность деятельности коммерческие компании и промышленные предприятия, а в государственных учреждениях на базе технологий электронного документооборота решаются задачи внутреннего управления, межведомственного взаимодействия и взаимодействия с населением.

Общепринятой аббревиатурой является СЭД, хотя наравне с ней также используются:

·     САД – система автоматизации делопроизводства.

·     СЭДО – система электронного документооборота.

·     САДО – система автоматизации документооборота.

 

Потребителями технологий электронного документооборота являются различные по масштабу и специфике деятельности организации. Традиционно ключевым потребителем СЭД остается государственный сектор. По данным экспертов, порядка 30 % проектов по внедрению технологий электронного документооборота приходится на государственные учреждения.

Электронный документооборот является ключевым элементом концепции «электронного правительства», реализация которой должна способствовать устранению бюрократических препон при взаимодействии государства, населения и бизнеса, а также снижению коррупции.

Цель функционирования любого предприятия реализуется с помощью ряда деловых процессов, состоящих из отдельных компонентов, взаимодействие которых задается определенным регламентом их исполнения. Руководство компаний стремится к реструктуризации систем управления и совершенствованию процедур управления, к уменьшению объемов бумажной информации, снижению стоимости обработки информации и повышению эффективности управления путем организации совместного доступа специалистов к информации (включая её поиск и хранения).

Информационные технологии предлагают средства для достижения указанных целей при помощи двух подходов:

1)       реинжиниринга бизнес-процессов;

2)       перехода к безбумажной технологии управления.

 

Организация безбумажной технологии управления основывается на использовании трех основных концепций:

1)       переход к электронным документам;

2)       создание систем управления документами;

3)       создание системы электронного документооборота.

 

Концепция электронного документа появилась в 80-х годах XX в. с появлением персональных компьютеров и графического интерфейса пользователя (англ., graphical user interface, GUI). Электронные документы могут одновременно использоваться сотрудниками одной рабочей группы, отдела или всего предприятия. Доступ к ним осуществляется за несколько секунд, а не минут, часов, дней, а иногда и недель, что случается при использовании документов на бумажных носителях.

Сегодня электронный документ – это форма понятного вида, обработка которой происходит с помощью последовательного применения тесно взаимосвязанных технологий в рамках так называемых Систем Управления Электронными Документами (СУД) или Electronic Document Management Systems (EDMS).

Управление документами – это развитие концепции электронного документа. Можно выделить две основные задачи, которые призвана решать СУД:

1)       уметь переводить бумажные документы в электронный вид;

2)       уметь перехватывать все создаваемые электронные документы из всех источников поступления.

 

Источники поступления документов:

·     из приложений, которые создаются текстовыми процессорами, электронными таблицами, графическими процессорами, пакетами прикладных программ для настольных издательств;

·     факсовые сообщения, пришедшие через факс-сервер предприятия;

·     входящие, исходящие и внутренние сообщения, поступающие из электронной почты;

·     отчеты и другие документы, которые готовят функциональные информационные системы, идущие на печать или отправляемые по факсу, но их надо перехватить и отправить в хранилище электронных документов.

 

Как правило, отчеты в СЭД создаются под конкретного заказчика. Однако существуют и общепринятые отчеты такие, как:

·     отчет о текущей занятности сотрудников;

·     отчет о выполнении работ по документам (ретроспективный);

·     отчет о просроченных поручениях.

 

СЭД разработана для интеграции всех информационных приложений в единую информационную среду, обеспечивающую оперативное взаимодействие всех пользователей при выполнении ими деловых процедур и функций управления необходимой информацией.

СЭД должна позволять планировать и составлять маршруты передвижения документов, контролировать это передвижение, уметь управлять документооборотом и регулировать его.

 

Организация электронного документооборота.

Рассмотрим организацию и использование системы электронного документооборота на примере популярного программного продукта «1С: Документооборот», который является дальнейшим развитием программы «1С: Электронная почта» и отличается от нее строго формализованным форматом документов, которые создаются на основе электронных форм (шаблонов).

Реализованная в программе методика управления документами основана на проверенных годами практиках. Методика направлена на рационализацию документооборота за счет приведения процедур работы с документами к большей оперативности. Это достигается исключением избыточных действий в обработке документов и приводит к быстрому выполнению задач.

Данная система может применяться в средних и крупных организациях, в простых и сложных локальных сетях с поддержкой удаленных филиалов и сотрудников, работающих вне офиса по сети Интернет.

Электронные документы создаются конечными пользователями на основе электронных форм, которые, в свою очередь, можно создавать с помощью средств разработчика («дизайнер форм»). Создаваемые ими документы проходят обязательную регистрацию на установленном в их филиале сервере и после этого отправляются конечным получателям.

Небольшая библиотека готовых, универсальных форм входит в любой комплект поставки системы, а постоянно появляющиеся новые формы размещаются на сервере (www.1C.ru раздел «Документооборот») и доступны для использования без ограничений.

В обязанности конечного пользователя системы входит регулярный запуск программы-клиента, просмотр поступившей корреспонденции, обработка поступивших документов и отправка их далее по маршруту. При этом каждый пользователь имеет право создавать новые документы на основе форм, разрешенных ему для использования администратором системы.

Администратор системы должен периодически выполнять диагностику и архивацию почтового узла (узлов) предприятия, регистрировать новых пользователей и рассылать всем измененный справочник предприятия.

Кратко работу системы можно описать следующим образом. После установки и настройки всех компонент системы в некоторой организации (см. схему на рис. 23) пользователи начинают обмениваться стандартными документами, входящими в комплект поставки (сообщение, запрос, утверждение, обмен, поручение и пр.). Создаваемые ими документы проходят обязательную регистрацию на установленном в их филиале сервере и после этого отправляются конечным получателям.

 



 

Рис. 23. Схема взаимодействия в СЭД организации

 

Между филиалами существует связь, по которой осуществляется перенос документов из одного филиала в другой и синхронизация серверов документов. Удаленные пользователи периодически соединяются с серверами для передачи подготовленных ими документов и получения новых (поступивших).

Администратор следит за работой всех систем и разрабатывает новые формы, автоматизирующие различные деловые процессы в организации. После окончания тестирования формы становятся доступны для использования соответствующим сотрудникам организации. Накапливаемая на серверах информация подвергается периодическому анализу с отправкой отчетов ответственным работникам и аналитикам.

Операции по управлению документами администратор производит в соответствующих окнах интерфейса программы. Пример окна «Внутренние документы» приведен на рис. 24, а окна «На контроле» – на рис. 25.

 



 

Рис. 24. Окно «Внутренние документы» программы 1С: Документооборот 8

 



 

Рис. 25. Окно «На контроле» программы 1С: Документооборот 8

 

Система содержит следующие компоненты:

·     рабочее место пользователя (клиент);

·     иерархический справочник предприятия;

·     дизайнер электронных форм;

·     отладчик электронных форм;

·     сервер документов.

 

Система обладает следующими возможностями:

·     Создание и заполнение нового документа на основе разрешенных шаблонов.

·     Отправка документов и писем.

·     Приемка документов и писем.

·     Складирование нужных документов в локальных папках для последующего использования.

·     Печать документов.

·     Поиск документов, хранящихся в локальных папках пользователя.

·     Формирование и отправка запросов на сервер документов.

·     Защита программы и информации.

 

Обзор отечественных систем электронного документооборота.

Отечественный рынок систем электронного документооборота представлен разнообразными продуктами, отличающимися своими возможностями и, соответственно, ценами. Кроме рассмотренной в предыдущем разделе системы «1С: Документооборот», лидирующее положение на рынке занимает проверенная временем популярная программа «Дело», разработанная компанией Электронные офисные системы (ЭОС), Москва.

Электронные Офисные Системы (ЭОС) – ведущий российский производитель и поставщик систем автоматизации документооборота и делопроизводства, ECM-систем (от англ. Enterprise Content Management). Компания ЭОС является признанным лидером на рынке систем автоматизации документооборота и делопроизводства. Официальный сайт: http://www.eos.ru.

Система электронного документооборота «Дело» – комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию процессов делопроизводства, а также ведение полностью электронного документооборота организации. Система используется как в небольших коммерческих компаниях, так и в распределенных холдинговых или ведомственных структурах. Система «Дело» была выпущена в 1996 г. В 1996 г. получила сертификат качества Госстандарта России, а в 2006 г. – свидетельство об официальной регистрации в реестре программ для ЭВМ. Система постоянно обновляется в соответствии с принятыми стандартами и пожеланиями пользователей.

Другая популярная программа компании ЭОС – «Кадры». Программа представляет собой комплексное решение автоматизации кадрового делопроизводства.

Ещё одна программа этой же компании «eDocLib» – система учета и хранения электронных документов при построении корпоративных хранилищ данных. Была выпущена в 2004 году. В 2006 году получила свидетельство об официальной регистрации в реестре программ для ЭВМ. Система основана на Web-технологиях и реализована на платформе Microsoft.NET, может использоваться как в качестве готового решения для создания электронных архивов, библиотек, хранилищ данных, так и в качестве инструментария, на основе которого можно делать собственные разработки.

Создание документов в системе eDocLib не требует высокой квалификации от пользователей. Система позволяет создавать и заполнять документы и справочники, организовывать совместную работу сотрудников территориально распределенных структур с единой базой данных посредством Интернет/Интранет.

Программа «Архивное дело» – система автоматизации учета архивных документов ведомственных организаций, а программа «EOS for SharePoint» – система электронного документооборота и управления корпоративным контентом, выполнена на платформе Microsoft Office SharePoint Server 2007.

Компания Cognitive Technologies (г. Москва, https://www.cognitive.ru/) выпускает СЭД «Е1 Евфрат», которая предназначена для автоматизации широкого комплекса бизнес-процессов, включая:

·     документооборот и делопроизводство;

·     управление договорами;

·     управление взаимодействием с клиентами;

·     управление проектами;

·     работу с обращениями граждан (для госструктур) и т.д.

 

«Е1 Евфрат» является универсальным решением, способным использоваться как в небольших организациях, так в крупных компаниях, имеющих территориально-распределенную организационную структуру и разнородную ИТ-среду.

Компания «Логика бизнеса» (г. Москва, http://ecm.blogic20.ru/). Программные продукты компании – СЭД линейки «Логика ЕСМ»:

·     Информационная система «Логика: СЭД» предназначена для автоматизации управленческого документооборота и делопроизводства. Созданная в 1996 г. и долгое время известная под именем «БОСС-Референт», она по праву считается одним из лидеров на российском рынке решений класса ЕСМ (англ. Enterprise Content Management).

·     Система «Логика: СЭД» на платформе свободного программного обеспечения JBoss (СПО JBoss) предназначена для автоматизации управленческого документооборота и делопроизводства, отвечает требованиям органов государственной власти и позволяет построить единую систему управления документами на нескольких иерархических уровнях органов власти или предприятий холдинга.

 

Компания DIRECTUM (г. Ижевск, https://www.directum.ru/) – разработчик программного обеспечения в области электронного документооборота производит программные продукты Directum (СЭД/ECM-система): «Directum: Управление договорами», «Directum: Классическое делопроизводство».

Компания DocsVision («ДоксВижн», г. Санкт-Петербург, https://docsvision.com/) выпускает СЭД:

·     DocsVision (СЭД/ECM-система).

·     DocsVision: Договоры.

·     Digital Design: Приоритет Система документационного управления.

·     DocsVision: Конструктор решений.

 

Компания Синтеллект (Syntellect) (г. Москва, https://mytessa.ru/) – разработчик платформы создания решений по автоматизации документооборота и бизнес-процессов компаний в различных сферах бизнеса. Выпускает линейку программных продуктов Tessa.

 

Вопрос 2. Геоинформационные технологии.

 

Геоинформация.

Во многих отраслях науки, экономики и общественной жизни приходится иметь дело с информацией, имеющей пространственную привязку. Например, сведения о земельных участках и строениях, расположенных на них. Или анализ статистических данных по уровню преступности в регионах страны. Такую информацию относят к особому классу, называемому геоинформацией, имея в виду её географическую составляющую.

Данные, которые описывают любую часть поверхности земли или объекты, находящиеся на этой поверхности, называются географическими данными или геоданными. Они показывают объекты с точки зрения размещения их на поверхности Земли, т.е. представляют собой «географически привязанную» карту местности. Пространственные данные – данные о местоположении, расположении объектов или распространении явлений представлены в определенной системе координат, словесном и числовом описании. Каждый объект (страна, регион, город, улица, предприятия, сельхозугодия, дороги и т.д.) описывается путем присвоения ему атрибутов. Атрибуты – это текстовые, числовые, графические, аудио- или видеоданные.

Источники пространственной информации многочисленны и разнообразны по качеству и точности. Объемы информации возрастают и, естественно, требуют привлечения современных компьютерных технологий для обеспечения своего рационального использования, иначе неизбежно наступление информационного кризиса, связанного с утерей способности эффективно использовать имеющуюся информацию. Применение компьютерных технологий увеличивает возможности по сбору информации, позволяет создать средства для ее хранения, поиска, обработки, распространения и анализа.

Существуют специализированные пространственные информационные системы для работы с информацией об объектах и явлениях, имеющих привязку в пространстве, для которых важным является их положение, форма, размеры, взаиморасположение по отношению к другим объектам и явлениям. Пространственные объекты могут быть расположены в каком-либо месте на земной поверхности, под ней или над ней, быть плоскими или объемными, важно, что объекты привязаны к некоторой проекции координат, возможно условной. Этот факт и используется системой для организации данных и работой с ними.

Раздел информатики, оперирующий с такой информацией, получил название геоинформатика. Соответственно выделяются и геоинформационных технологии, как совокупность методов и приемов практического использования достижений геоинформатики для манипулирования пространственными данными, их представления и анализа.

Геоинформационные технологии – это набор средств и методов для обработки и различного применения пространственных данных. Для обработки больших массивов геоинформации служат специальные средства – геоинформационные системы (ГИС). ГИС – это система сбора, хранения, анализа и визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информацией о необходимых объектах. Термин ГИС также используется в более узком смысле: ГИС как инструмент (программный продукт), позволяющий пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах.

Преимущество использования геоинформационных технологий состоит в том, что кроме традиционной базы данных появляется координатная привязка, которая наглядно отображает расположение объектов на карте и позволяет провести пространственный анализ расположения этих объектов относительно других важных для использования и отработки объектов недропользования. Интеграция данных в таком виде дает возможность оперативно обрабатывать и анализировать информацию, по мере накопления пополнять или редактировать данные, оперативно компоновать выходные карты различного содержания и масштаба.

Геоинформационные системы являются инструментом геоинформационных технологий. ГИС объединяют такие традиционные работы с базами данных, как запрос или статистический анализ, с преимуществом полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые представляет электронная карта. Эти возможности отличают геоинформационные системы от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, связанным с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира.

ГИС можно характеризовать как систему, оперирующую пространственно-привязанными данными. Конечно, эта система оперирует также данными непространственного характера (тексты, таблицы), но эти данные обязательно связаны с объектами, имеющими пространственную привязку.

Итак, ГИС – это программно-аппаратные комплексы, осуществляющие сбор, отображение, обработку, анализ и распространение информации о пространственно-распределенных объектах и явлениях на основе электронных карт, связанных с ними баз данных и сопутствующих материалов.

ГИС базируется на информации, привязанной к координатам на карте, и позволяет представить ее в графическом виде для интерпретации и принятия решений. Поэтому для работы геоинформационных систем требуются мощные аппаратные средства:

·     запоминающие устройства большой емкости;

·     системы отображения;

·     оборудование высокоскоростных сетей.

 

Необходимо подчеркнуть, что ГИС относится к классу интегрированных систем. Интеграция означает, что помимо большого набора типов данных и технологий имеется некоторая концепция и методология, оптимально объединяющая это разнообразие данных и технологий. Поэтому не следует путать применение суммы различных методов и технологий, не имеющих внутренней связи и объединяющей их единой концепцией системы с интеграцией.

В основе любой геоинформационной системы лежит информация о каком-либо участке земной поверхности: стране, континенте или городе. База данных организуется в виде набора слоев информации. Основной слой содержит географические данные (топооснову). На него накладывается другой слой, несущий информацию об объектах, находящихся на данной территории: коммуникации, промышленные объекты, коммунальное хозяйство, землепользование, почвы и другие пространственные данные. Следующие слои детализируют и конкретизируют данные о перечисленных объектах, пока не будет дана полная информация о каждом объекте или явлении. В процессе создания и наложения слоев друг на друга между ними устанавливаются необходимые связи, что позволяет выполнять пространственные операции с объектами посредством моделирования и интеллектуальной обработки данных.

Как правило, географические данные представляются графически в векторном виде, что позволяет уменьшить объем хранимой информации и упростить операции по визуализации. С графической информацией связана текстовая, табличная, расчетная информация, координационная привязка к карте местности, видеоизображения, аудио комментарии, база данных с описанием объектов и их характеристик. Многие ГИС включают аналитические функции, которые позволяют моделировать процессы, основываясь на картографической информации.

 

Структура геоинформационных систем.

Программное ядро геоинформационных систем состоит из ряда компонентов. Они обеспечивают ввод пространственных данных, хранение их в многослойных базах данных, реализацию сложных запросов, пространственный анализ, вывод твердых копий, просмотр введенной ранее и структурированной по правилам доступа информации, средства преобразования растровых изображений в векторную форму, моделирование процессов распространения загрязнения, моделирование геологических и других явлений, анализ рельефа местности и многое другое.

Упрощённо структуру ГИС можно представить состоящей из двух частей:

1)       средства хранения и визуализации цифровых карт и планов местности;

2)       базы данных атрибутивной информации (то есть информации о свойствах и параметрах объектов, расположенных на конкретных участках местности).

 

При визуализации экране компьютера цифровой карты пользователь может указать конкретный участок местности (точку на карте) и получить необходимую (атрибутивную) информацию. Например, в ГИС градостроительного назначения доступна информация по каждому участку и постройке (назначение участка, форма собственности, год возведения постройки и т.п.).

Более подробно, ГИС – это система, состоящая из нескольких подсистем (рис. 26).

 



 

Рис. 26. Основные компоненты ГИС

 

Каждый из перечисленных компонентов важен. Для успешного функционирования системы необходимо соблюдать определенное условие: масштабы решаемых задач должны соответствовать количеству и качеству пространственных данных и возможностям аппаратно-программных средств.

Подробная структура типовой ГИС изображена на рис. 27.

 



 

Рис. 27. Структурная схема типовой геоинформационной системы

 

В качестве одного из определяющих работу системы компонентов рассмотрим компьютерное (аппаратное) обеспечение. Оно включает непосредственно компьютеры различных типов и периферийные устройства, которые обеспечивают следующие функции:

·     хранение данных;

·     ввод информации;

·     вывод макетов карт;

·     компьютерные сети и коммуникации для возможности, взаимодействия устройств и пользователей.

 

В настоящее время ГИС работают на различных типах компьютеров, от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных компьютеров. Выбор конфигурации компьютера напрямую зависит от задач, решаемых организацией с использованием ГИС-технологий. Следует лишь помнить, что применение ГИС-технологий предполагает непременно работу с графикой, поэтому необходимо оснащение компьютера качественной видеокартой и достаточным объемом видеопамяти. С целью повышения качества работ при создании цифровых карт и повышением производительности труда компьютер должен быть обеспечен монитором не менее 17 дюймов с хорошим разрешением экрана. Учитывая работу с большими объемами информации, что характерно для геоинформационных технологий, необходимостью хранения этой информации и обмена ею, компьютер должен быть оснащен устройствами для записи CD-дисков. Все остальные параметры определяются использованием данного компьютера для решения конкретных задач. Так, для компьютера, используемого в качестве сервера, важен объем жесткого диска. При решении задач анализа и моделирования необходим компьютер, обладающий мощным процессором.

 

Программное обеспечение ГИС.

Опишем кратко программные продукты зарубежных и отечественных ГИС.

Программный продукт ArcINFO (США) (ранее назывался ARC/INFO) использует новейшие достижения компьютерной индустрии, работает на самых современных аппаратных платформах и в среде самых последних версий операционных систем. Архитектура ARC/INFO способна использовать преимущества работы в локальной сети с использованием технологии клиент-сервер.

ArcVIEW (разработка американской компании ESRI) – системы создания информационно справочных пакетов (ГИП) и компоновки выходных карт. Программа предоставляет конечному пользователю средства выбора и просмотра разнообразных геоданных, их редактирования, создания макетов карт, адресного геокодирования, распечатки картографических материалов.

Помимо непосредственного интерактивного режима построения карт, ArcView представляет средство для выполнения пространственного анализа, геокодирования адресов и отображения их на карте, создания и редактирования географических и табличных данных, создания тематических карт.

Программа ArcView довольно проста в освоении. В основе работы с программой лежит привычный пользователю Windows-интерфейс (рис. 28).

 



 

Рис. 28. Интерфейс программы ArcView GIS 10.2

 

Все компоненты ArcView – виды, таблицы, диаграммы, макеты и программы – хранятся в одном файле, названном проект. Окно Проект ArcView (ArcView's Project) показывает содержание вашего проекта и делает легким управление всей работой.

GeoMedia Professional (США; https://www.hexagongeospatial.com/) – универсальная ГИС-система, позволяющая напрямую (без конвертации) подключаться и работать с геоинформационными базами данных большинства форматов, эффективно интегрирует геоданные в единую информационную систему масштаба от рабочей группы до предприятия. Обладает функциями создания БД, обработки и анализа информации. Имеет модульную структуру.

MapInfo Pro (Россия, США; http://mapinfo.ru/) – географическая информационная система, предназначенная для сбора, хранения, отображения, редактирования и анализа пространственных данных. Локализованная версия, производится в России. MapInfo Pro – легко интегрируется в любую информационную систему, удобный интерфейс позволяет быстро адаптироваться и начать полноценно использовать функционал любому пользователю.

MapInfo Pro поддерживает все распространённые форматы данных, включая офисные форматы, такие как Microsoft Excel, Access, форматы реляционных и пространственных баз данных (Oracle, Microsoft SQL Server, SQLite), форматы графических данных (AutoCAD DXF/DWG, SHP, DGN) и многие другие.

GEODRAW (разработка Центр Геоинформационных Исследований Института Географии РАН, г. Москва) – векторный редактор. Предназначен для создания баз цифровых карт и планов, включает в себя функции, обеспечивающие построение топологической структуры цифровой карты, идентификацию объектов и связывание их с атрибутивной базой данных, трансформацию карт, функции импорта-экспорта в различные форматы, поддержку картографических проекций.

EASY TRACE (разработка EASY TRACE GROUP, г. Рязань; http://www.easytrace.com/) – пакет программ интерактивной векторизации растровых изображений, обладает функциями предварительной подготовки растрового изображения, возможностью работы с атрибутивными базами данных.

 

Реальная действующая ГИС, кроме специализированного программного обеспечения, всегда использует дополнительное программное обеспечение для организации компьютерной сети, доступа в глобальную сеть Интернет, организации дополнительной защиты информации от несанкционированного доступа. В отдельных случаях вместе с ГИС, во взаимодействии с ней, используется и дополнительное программное обеспечение для решения специализированных задач, например, углубленного статистического анализа данных. ГИС может тесно взаимодействовать с офисными программами.

Таким образом, ГИС – это мощное современное средство решения разнообразных задач, в число которых входит:

·     Интегрирование данных из разных источников информации.

·     Создание высококачественной картографической продукции.

·     Связывание графических объектов с информацией в базах данных.

·     Представление данных в виде карт, диаграмм, графиков и схем.

·     Анализ пространственных данных.

·     Моделирование обстановки.

·     Поддержка принятия управленческих и оперативных решений.

·     Взаимодействие с другими информационными системами.

 

ГИС упрощает и упорядочивает сбор и хранение информации, позволяет проводить полный пространственный анализ данных при решении общих и прикладных задач.

Итак, ГИС необходимы тем, кто принимает решения в соответствии с местом нахождения объектов. ГИС, как и другие информационные технологии, помогает принять лучшее решение. Однако, ГИС – это не инструмент для выдачи решений, а средство, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений, обеспечивающее ответы на запросы и функции анализа пространственных данных, представления результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде. ГИС помогает, например, в решении таких задач, как разрешение территориальных конфликтов, выбор оптимальных (с разных точек зрения и по разным критериям) мест для размещения объектов и т.д.

Требуемая для принятия решений информация может быть представлена в лаконичной картографической форме с дополнительными текстовыми пояснениями, графиками и диаграммами. Наличие доступной для восприятия и обобщения информации позволяет ответственным работникам сосредоточить свои усилия на поиске оптимального решения, не тратя значительного времени на сбор и обработку доступных разнородных данных. Можно достаточно быстро рассмотреть несколько вариантов решения и выбрать оптимальный.

В качестве примера рассмотрим создание и использование тематических карт для анализа территории поселений. ГИС Mapinfo позволяет создавать различные типы тематических карт с использованием имеющихся (встроенных в оболочку ГИС) или специально созданных пользователем шаблонов.

Для создания тематической карты используем таблицу Mapinfo с графическими данными об административных округах (АО) города Москвы и данными по площади зеленых насаждений для каждого АО (рис. 29).

 



 

Рис. 29. Таблица Mapinfo с графическими данными об административных округах (АО) города Москвы

 

Работая с таблицей административных округов города Москвы, программа позволяет перейти к процедуре создания тематической карты на основе диалогового окна с шаблонами для создания тематических карт (рис. 30).

 



 

Рис. 30. Диалог Mapinfo с шаблонами для создания тематических карт

 

Далее необходимо выбрать требуемый тип тематической карты в левой части диалогового окна. Mapinfo позволяет создавать следующие семь различных типов тематических карт, имеющих свое значение и особенности:

1.  Карта диапазонов: каждый цвет представляет диапазон численных значений.

2.  Столбчатая диаграмма: столбчатые диаграммы помещаются в центре каждого объекта и раскрашиваются.

3.  Круговая диаграмма: круговые диаграммы помещаются в центре каждого объекта и раскрашиваются.

4.  Градуированные символы: символы различного размера используются для представления величины значений. Символы большого размера соответствуют большим значениям и наоборот.

5.  Плотность точек: точки помещаются в пределах областей, и общее число точек внутри каждой из областей отображает значение, которое соответствует данной области.

6.  Индивидуальные значения: каждое отдельное значение представлено собственным цветом или значком.

7.  Поверхность: тематическая растровая поверхность представляет собой непрерывное поле, полученное в результате интерполяции значений точечных данных.

 

Выберем тип Круговая диаграмма, после чего откроется следующее диалоговое окно (рис. 31).

 



 

Рис. 31. Диалог выбора полей для создания тематической карты типа круговой диаграммы

 

Диалог Шаг 2 позволяет выбрать требуемую таблицу и поля, по значениям которого будет создаваться тематическая карта.

Следующий шаг создания тематической карты позволяет задать параметры диапазона анализируемых значений и внешние характеристики данных (рис. 32).

 



 

Рис. 32. Диалог выбора параметров диапазона анализируемых значений и внешних характеристик данных

 

По результатам выполнения алгоритма создания тематической карты в ГИС Mapinfo создает отчет в виде карты (рис. 33).



 

Рис. 33. Отчет Mapinfo в виде созданной тематической карты

 

Рассмотрим ещё один пример использования геоинформационных технологий для получения и хранения информации об объектах, имеющих пространственную (географическую) привязку. В сети Интернет на сайте по адресу https://pkk5.rosreestr.ru располагается интерактивная Публичная кадастровая карта России (рис. 34).

 



 

Рис. 34. Публичная кадастровая карта

 

При открытии стартовой страницы сайта на ней изображается географическая карта России с границами административных образований: республик, краев, областей. При щелчке курсором по выбранной точке карты открывается карта выбранного административного образования. Последующий выбор конкретной территории (вплоть до конкретного земельного участка) также осуществляется щелчком мыши. На рис. 35 показан фрагмент территории Москвы и Московской области.

 



 

Рис. 35. Фрагмент территории Москвы и Московской области

 

В левой части экрана располагается вертикальная панель инструментов, позволяющая:

·     получать и добавлять информацию по каждому выбранному объекту;

·     править карту (на локальном экземпляре пользователя);

·     измерять расстояния между объектами на карте;

·     составлять перечень избранных фрагментов карты;

·     распечатывать нужную информацию;

·     получать справочную информацию по работе с интерактивной картой и поддержку.

 

Верхняя кнопка Поиск открывает панель поиска с раскрывающимся вертикальным меню, позволяющим выбрать тип объекта поиска: участки, кварталы, адреса и пр. (рис. 36).

 



 

Рис. 36. Меню выбора типа объекта поиска

 

Вторая кнопка   Объекты в точке показывает таблицу данных о выбранном элементе пространства, содержащую две вкладки: Информация (рис. 37) и Услуги (рис. 38).

 



 

Рис. 37. Таблица данных о выбранном участке территории

 



 

Рис. 38. Таблица данных о выбранном участке на вкладке Услуги

 

Кнопка  Управление картой открывает меню слоев карты, на которых изображаются разнородные сведения (рис. 39). Выбор того или иного слоя позволяет отобразить на карте соответствующую информацию.

 



 

Рис. 39. Меню доступных сведений на слоях карты

 

Документ с описанием описанной системы доступен по ссылке: http://pkk5.rosreestr.ru/help/pkk5_help.pdf.

 

Вопрос 3. Технологии информационных хранилищ.

 

Базы данных.

Ключевым моментом любых информационных систем является наличие подсистемы хранения информации. Традиционным элементом хранения информации в большинстве типов информационных систем является база данных. Напомним, что база данных (БД) – это совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе сведениях о различных сущностях одной предметной области (реальных объектах, процессах, явлениях или событиях), обеспечивающая наличие общих правил их обработки и использования с помощью одного или нескольких приложений или пользователей. Проще говоря, БД – это массив систематизированной по определённым принципам информации (данных), хранящийся в памяти компьютера. Для работы с данными, хранящимися в БД, требуется специальная программа, называемая системой управления базами данных (СУБД). Примерами таких программ являются MS Access, MS FoxPro, MS SQL Server, Oracle, dBase, FoxBASE, InterBase/Firebird и др.

Для решения задач используются различные модели баз данных. Процесс выбора базы данных, которая наиболее подходит для построения конкретного приложения, называется масштабированием.

Рассмотрим некоторые модели баз данных.

Автономные локальные базы данных хранят свои данные в локальной файловой системе на том компьютере, на котором они установлены, при этом, система управления и машина базы данных, осуществляющая доступ к ней, находится на том же самом компьютере. Сеть в данном случае не используется.

К приложениям, использующим автономные базы данных, можно отнести приложения, обрабатывающие документацию небольшого подразделения, небольшого предприятия, бухгалтерские и юридические документы и т.п. Каждый пользователь такого приложения манипулирует своими собственными данными на своем компьютере и не имеет доступа к данным другого пользователя.

Файл-серверные базы данныхотличаются от автономных тем, что они могут быть доступны многим клиентам через сеть. Сама база данных хранится на сетевом файл-сервере в единственном экземпляре. Для каждого клиента во время работы создается локальная копия данных, с которой он манипулирует. При этом возникают и решаются проблемы, связанные с возможным одновременным доступом нескольких пользователей к одной и той же информации.

Одним из недостатков файл-серверных баз данных является непроизводительная загрузка сети. При каждом запросе клиента данные в его локальной копии полностью обновляются из базы данных на сервере. Даже если запрос относится всего к одной записи, обновляются все записи данных. Если записей в базе данных много, то даже при небольшом числе клиентов сеть будет загружена очень основательно, что серьезно скажется на скорости выполнения запросов.

К приложениям, использующим файл-серверные базы данных, можно отнести приложения, обслуживающие крупные учреждения. В таких приложениях администраторы отдельных подразделений обращаются к общим данным и не создают свои локальные базы данных (при этом сохраняется конфиденциальность информации, и каждый администратор имеет доступ только к той информации, которая касается деятельности только его подразделения).

Базы данных типа клиент/сервер. Для больших баз данных с множеством пользователей часто используются базы данных на платформе клиент/сервер. В этом случае доступ к базе данных для группы клиентов выполняется специальным компьютером – сервером. Клиент дает задание серверу выполнить те или иные операции поиска или обновления базы данных. Мощный сервер, ориентированный на операции с запросами клиентов, самым оптимальным способом выполняет такие запросы и сообщает клиенту результаты своей работы.

Использование баз данных не дает желаемого результата автоматизации деятельности организации или их подразделений. Причина проста: реализованные функции хранения, обработки данных по запросу значительно отличаются от функций решения сложных задач, связанных с выбором и принятием решения, т.к. данные, собранные в базах, не адекватны информации, которая нужна лицам, принимающим решения. Решением данной проблемы стала реализация технологии информационных хранилищ (складов данных).

Интеграция данных в базе подразумевает совместное использование данных для решения различных прикладных задач и устраняет дублирование данных. Согласованное использование данных требует централизованного управления, которое называется администрированием данных.

 

Хранилища данных.

Хранилища данных содержат информацию, собранную из нескольких оперативных баз данных. Хранилища, как правило, имеют ёмкости хранения на порядок больше оперативных баз, объемом от сотен гигабайт до нескольких терабайт.

Как правило, хранилище данных поддерживается независимо от оперативных баз данных организации, поскольку требования к функциональности и производительности аналитических приложений отличаются от требований к транзакционным системам (т.е. производящим текущую обработку информации и различные вычисления).

Хранилища данных создаются специально для приложений поддержки принятия решений и предоставляют накопленные за определенное время, сводные и консолидированные данные, которые более приемлемы для анализа, чем детальные индивидуальные записи. Рабочая нагрузка состоит из нестандартных, сложных запросов, которые обращаются к миллионам записей и выполняют огромное количество операций сканирования, соединения и агрегирования. Время ответа на запрос в данном случае важнее, чем пропускная способность.

Подобная организация работы повышает эффективность выполнения приложений за счет использования мощности сервера, разгружает сеть и обеспечивает хороший контроль целостности данных.

В интеллектуальных информационных и экспертных системах для хранения информации используются также и базы знаний.

Технологии информационного хранилища обеспечивают сбор данных из существующих внутренних баз предприятия и внешних источников, формирование, хранение и эксплуатацию информации, а также хранение аналитических данных (знаний) в форме, удобной для анализа и принятия управленческих решений. Ко внутренним базам данных предприятия относятся локальные базы подсистем ИС (бухгалтерский учет, финансовый анализ, кадры и т.д.). Ко внешним базам – любые данные, доступные по Интернету и размещенные на Web-серверах предприятий-конкурентов, правительственных и законодательных органов, других учреждений (рис. 40).

 



 

Рис. 40. Схема двухуровневого хранилища данных

 

Отличие реляционных баз данных, используемых в ЭИС, от информационного хранилища заключается в следующем в том, что реляционные базы данных содержат только оперативные данные организации, а информационное хранилище обеспечивает доступ как ко внутренним данным организации, так и ко внешним источникам данных, доступным по Интернету.

База данных ориентирована на одну модель данных функциональной подсистемы ИС. Базы обеспечивают запросы оперативных данных организации. Информационные хранилища поддерживают большое число моделей данных, включая многомерные, что обеспечивает ретроспективные запросы (запросы за прошлые годы и десятилетия), запросы как к оперативным данным организации, так и к данным внешних источников.

Предназначение склада данных – информационная поддержка принятия решений, а не оперативная обработка данных. Потому база данных и склад данных не являются одинаковыми понятиями.

Данные информационных хранилищ могут размещаться не только на сервере, но и на вторичных устройствах хранения (рис. 41).

 



 

Рис. 41. Размещение данных в информационном хранилище

 

Таким образом, данные, погруженные в хранилище, организуясь в интегрированную целостную структуру, обладающую естественными внутренними связями, приобретают новые свойства. Они являются основой для построения аналитических систем и систем поддержки принятия решений. Именно поэтому технологии информационных хранилищ ориентированы на руководителей, ответственных за принятие решений.

Наиболее распространен трехъярусный вариант хранилища, при котором:

·     на нижнем уровне на компьютерах пользователя расположены приложения клиентов, обеспечивающие пользовательский интерфейс;

·     на втором уровне расположен сервер приложений, обеспечивающий обмен данными между пользователями и распределенными базами данных. Сервер приложений размещается в узле сети, доступном всем клиентам;

·     на третьем уровне расположен удаленный сервер баз данных, принимающий информацию от серверов приложений и управляющий ими.

 

Такая организация баз данных наиболее сложная и гибкая. Трехуровневая архитектура информационного хранилища обеспечивает наличие витрин данных и информационных хранилищ (рис. 42).

Витрины данных – небольшие хранилища с упрощенной архитектурой, предназначенные для хранения части данных информационного хранилища с целью снятия нагрузки с основного информационного хранилища. В основном витрины содержат ответы на конкретный ряд вопросов, например, данные АРМ сотрудников организации. Информация в разных витринах может дублироваться.

 



 

Рис. 42. Трехуровневая архитектура хранилища данных

 

За счет использования витрин данных ускоряется обслуживание и увеличивается число пользователей по сравнению с двухуровневой архитектурой.