Научная статья на тему 'Геоинформационная система инженерных сетей УлГТУ'

Геоинформационная система инженерных сетей УлГТУ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
99
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Кадеев Дамир Нуруллович

Описан программно-технический комплекс геоинформационной системы инженерных сетей УлГТУ. Рассматриваются концептуальные основы и базовые технологии создания и сопровождения геоинформационных систем инженерных сетей. Сформулированы основные принципы организации хранилища геоданных. Определены специфические особенности архитектуры системы

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Геоинформационная система инженерных сетей УлГТУ»

8. Левин В.И. Структурно-логические методы исследования сложных систе применением ЭВМ. М.: Наука, 1987. 304с. 1

9. Волгин Л.И., Левин В.И. Непрерывная логика. Теория и применен

Таллинн, 1990.210 с.

10. Левин В.И. Непрерывная логика и её применения // Информационна технологии. 1997. №1. С.17-21. Г

11. Резенфельд Б.А. Многомерные пространства. М.: Наука, 1966. 648 с. I

12. Волгин Л.И. Математические структуры скалярных операторов. Свойстпл законы, номенклатура воспроизводимых операций. Таллинн, 1991. 40 с. ]1

13. Скорняков Л.Л. Элементы теории структур. М.: Наука, 1982. II

14. Шимбирёв П.Н. Гибридные непрерывно-логические устройства. N Энергоатомиздаг, 1990. 174 с.

15. Волгин Л.И. О представлении многоместных функций комплементарН алгебры через суперпозиции её бинарных композитов // Нейронные сети и мо/и'К Труды международной НТК «Непрерывно-логические и нейронные сети модели». Ульяновск: УлГТУ, 1995. С.27-29. Щ

16. Волгин Л.И. Предикатная алгебра выбора и её модификации (основы те<Я и элементный базис) // Опыт, результаты, проблемы: Повыше!" конкурентоспособности радиоэлектронной аппаратуры. Таллинн: Валгус, II Вып.4. С.64-104. I

17. Волгин Л.И. Представления функций порядковой логики в предйш алгебре выбора // Электронное моделирование. 1990. №2. С.3-9. ^Н

18. Волгин Л.И. Структурные свойства графа Паскаля // Реляторнм» непрерывно-логические сети и модели: Груды международной научно-техн и^ «Нейронные, реляторные и непрепывнологическис сети и модели». Ульям« УлГТУ. 1998. Т. 2. С.13-17.

19. Волгин Л И Пттерящш. воспроизводимые графом Паскаля !! Пробягш решения современной технологии: Сб. науч. гр. ПТИС. Тольятти: \\ш Поволжского технологического института сервиса. 1990. Вып.4. Часть 2. Л

20. Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.:

• »'» /"Л /ч ^ч Л

1УОб. ZZV С.

21. Волгин Л.И. АМ-алгебра и сё применения. Две лекции по Щ «Логические основы и модели нейронных сетей». Ульяновск: УлГТУ, 1997

22. Волгин Л.И. Логические основы математической теории над('*М Ульяновск: УлГТУ, 1997. 44 с. И

23. Волгин Л.И. Определение сопротивлений и проводимостей алгёбртИ(Я методом // Электричество. 1998. №7. С.64-69. ^Н

Дертоузос М. Пороговая логике / Г1ср. с э.!л J!. под

В.И. ВъртШ

М.: Мир, 1967. 345с. j

25. Волгин Л.И. Комплементарная алгебра и логическая структура af)CT| линейных пространств // Математические и физические модели тсчмИ объектов: Тр. международ. НТК «Нейронные, реляторные и непрерывно/к и сети и модели». Ульяновск: УлГТУ, 1998. Т.4. С.3-6. 1|

26. Волгин Л.И. Синтез устройств для обработки и преобразования иш|м в элементном базисе релятороз. Таллинн: Валгус, 1989. 180 с. .

27. Волгин Л.И. Реляторные ксйропроцессоры а коммутационно »м преобразователи аналоговых сигналов с кодированием номера канал» V УлГТУ, 1996. 76 с.

50

Вестник V I

Иол/ин Леонид Иванович, доктор технических наук, профессор, заслуженный №т*ль науки и техники РФ, окончил радиофакультет Ленинградского *пн\шута авиационного приборостроения. Профессор кафедры измерительно-штглительных комплексов, заведующий научно-исследовательской *••!'.»/нтюрией наукоёмкого инжиниринга УлГТУ. Имеет монографии, учебные инк'гЬм, статьи, является основоположником новых, направлений в им. ттической кибернетике и в области аналоговой вычислительной техники и ^ тс к тропики.

* 'И ЛИ 1.3 щт

1И КЛДБЕВ

11 < »ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ИНЖЕНЕРНЫХ » I 1I Й УлГТУ

Инипш программно-технический комплекс геоинформационной системы гиык сетей УлГТУ. Рассматриваются концептуальные основы и базовые нити создания и сопровождения геошкЬормашгсыных систем инженерных сетей.

* ^ Лт А

!мроиш1ы основные принципы организации хранилища геоданных. Определены •I и м с кие особенности архитектуры системы.

£ нш юящсс время весьма актуальной является задача построения • 1И'|м|к к гивных систем автоматизированного управления инженерными || | »исргстика. теплоснабжение, газоснабжение, водоснабжение и т.д.). ни., м повышение уровня сложности манипуляции геоданными яри ими размера баз данных приводит к необходимости решения ряда

- лттпгп ГЛ1ТГ ТТЛ». л-л<г></ллт*"ттм.гт чг^ п ТТТ *• ТТ-Г у т Т Т О Г Л О О

Ч/ Ч/ч/ОАЛгипч-'т ишшУАсиюпип арлп1^д I л^опплшц" ^^

' 'И ЫННМХ

♦ и и систем их обработки [1-3]. В настоящей статье ч иинотся общие концептуальные вопросы построения эффективных ((Не* п,т.IX гсоинформационных систем (ГИС). а также программно-

* и реализация ГИС инженерных сетей территории УлГТУ.

КОНЦЕПЦИЯ И АРХИТЕКТУРА

и многофункциональный характер муниципальной || I « р|.1 илечет за собой ряд жестких требований предъявляемых к Ш* и характеристикам системы накопления, хранения и У |импн муниципальной геоинформационной базы данных. В | им., мере качество работы такой системы зависит от оптимального §М<| "рмиционной структуры базы данных ГИС. Иим1 I показателем качества ГИС является точность и корректность ими привязки объектов инженерных коммуникаций к

<1 I \№

51

топографической основе. Даже незначительные отклонения и неточности при привязке объектов и их отображении могут привести к достаточно серьезным

последствиям. Ш

Объекты топологически привязываются к специальной группе трехмерных реперных точек. При уточнении и корректировка топографической основы достаточно скорректировать только координат м опорных точек. Все остальное система сделает автоматически. Количеств реперных точек обычно не превышает нескольких десятков. Количество ж» объектов в ГИС может достигать сотен тысяч. Предложенная технологи« привязки позволяет эффективно поддерживать топологию объектов ГИС При этом используется математический аппарат теории покрытий, т.е. п< графические объекты описываются в виде совокупности ссылок на сегменш В данном случае под сегментом понимается любой графический примни» Каждый сегмент в свою очередь также описывается в виде совокупном • опорных точек, на основе которых построен сегмент. Таким образом, любо! изображению ставится в соответствие некоторое покрытие в виде множо • ■ опорных точек, которому далее ставится в соответствие покрытие в иН| множества сегментов и затем множества объектов.

Такая иерархическая структура описания объектов позволяет долучш единое унифицированное описание объектов любой сложности. Причем и тот же сегмент может принадлежать сразу нескольким объемам благодаря этому здесь отсутствует эффект «биения грат Унифицированный формат описания объектов позволяет испольиЧ! достаточно компактные и простые структуры записей. Этим обеспечшмЯ высокая надежность хранения информации и эффективность работы с (ЧЦ данных.

Для описанной структуры базы данных разработана специфики команд соответствующего графического редактора и определены оси«

,1:

технологические приемы работы с объектами при их модифимий взаимодействии в слоях электронной карты [2]. ^Н

Архитектура и основные принципы построения ГИС оп|><'м| «правила игры», но ни в малейшей степени не ограничивают кончив пользователя в вопросах формирования собственной информипмЯ политики. Регламентируются только формат хранения данных и обмена данными. Система предоставляет универсальное хранил и I данных любого размера и произвольного уровня сложности. В ИМ информационных элементов могут быть использованы текст, цветные изображения, видеофрагменты, звук и т.д. ^Н

Интеграция в архитектуру ГИС элементов САПР позволяет осу «и- II компьютерное моделирование различных процессов, происк<мё(^Я инфраструктуре инженерных сетей. При этом необходимо обеспспЙ^И физическую и логическую организацию информации в хранилища« иЯ во-первых, обеспечит быстрое и удобное отображение электроники • ^ инженерными сетями* и3 во-вторых, позволит провести мод^^-™ процессов в сетях и вычисление необходимых параметров. I

52

Вестни»

Одним из возможных вариантов решения данной задачи может быть представление информации в виде конечного ориентированного планарного Ч'ифа, в котором каждый элемент (ребро или вершина) ассоциированы с ичмим или несколькими объектами на электронной карте. При - пользовании такой структуры данных каждый элемент графа можно •Надставить в виде произвольного n-полюсника с соответствующей И|н«даточной функцией. Очевидно, что в таком случае ребро будет Чицчавлять собой частный случай общей схемы, где присутствует один * одной и один выходной контакт.

1'иесмотрим общий случай. Пусть имеется п входов А и ш выходов В, ИМ /М для расчета выходных параметров необходимо иметь ш функциональных зависимостей вида:

1 И| =F¡(Alf А2,..., Ап),где i = l...m.

iA ~ 4

Иицом случае каждый вход или выход представляет собой вектор (входной МЫходной) параметров A¡ ={ail,ai2,...,aik} и B¡ ={ЬЦ,ЬЙ,...,Ь^}.

Ipil гаком построен™ данных расчет статичного состояния сети в целом mi01 к обходу графа по определенному алгоритму, с вычислением на •им шаге передаточной функции текущего многополюсника. Важно, 1м • груктура хранения информации учитывала специфику реализации на » и» ионных процедур и алгоритмов на графах произвольной топологии. \|'Miк:кгура системы включает возможность интерактивной работы с 1МММИ объектами. При наличии датчиков система позволяет и», шип, сбор и обработку поступающей в реальном времени ^м«иmío, обеспечение поддержки систем управления, телемеханики и 11 »и и. Появляется реальная возможность построения систем (♦мшимо мониторинга состояния наиболее важных участков ••• |»ных сетей [3]. v

♦••информационная система имеет сетевую структуру. При этом данные финн м.ся как на общеуниверситетском информационном сервере, так I Ьийтных серверах отдельных инженерных служб университета, Цм »икч:почивает средства защиты от несанкционированного доступа, а I l*f»i"ii muí автоматической поддержки целостности и сохранности баз

It Ml

•И

«Б

•и иние разработанной концепции был создан программно-комплекс ГИС инженерных сетей УлГТУ с целью ним и н женерно-зкеплуатационной деятельности служб ♦ и Данный проект позволил доработать и апробировать на

»«• минные кояцептуальные

L> ЛП nrw^LT ЛЛО IIО Uf i Л U UVAÁJ.'VWi V V'-J^V* ±\í 1УЛ

1-1

21

)\и< мольных геоинфермационных систем муниципального уровня. 11»м | >о|июй карте территории студенческого городка УлГТУ ||М И1 г инженерные сети и сооружения, которые топологически ♦ норн одической сетке отсчетов, играющих роль трехмерных

реперных точек. Осуществляя манипуляцию координатами этих точек можно обеспечить практически любую необходимую пространственную корректировку координат объектов ГИС.

Структура информационного массива выполнена в виде иерархическою дерева, каждый элемент которого представляет собой любой объект m представленного набора. Каждый объект ГИС УлГТУ в качестве одного и • своих параметров может содержать ссылку на информационный контейнер (набор различных информационных объектов), однозначно ассоциированный с данным объектом. В свою очередь любой объект из данного контейнер» также может иметь неограниченное число ссылок на другие объекты и информационные контейнеры и т.д. Таким образом, предложенная схем» информационного хранилища позволяет разместить неограниченное чися информационных элементов с произвольной структурой и типом. Я

В программе предусмотрен импорт графических данных из такм» распространенных векторных графических форматов, как "dxf" (Autocade "mif" (Mapinfo), которые поддерживаются большинством векторим» графических редакторов. Эти стандарты являются документированными t открытыми для свободного использования. Благодаря импорту вектортЛ изображений появляется возможность интеграции уже существующих Щ дан и ьгх графических информационных элементов. ^В

Каждый тип инженерных сетей расположен в отдельном слое. Прогрмм* позволяет выбрать цвет и стиль отображения слоя, либо сделан» »И невидимым. Выбранный объект помечается другим цветом и по п| нш клавише мыши становится доступным его информационный коптим^ Кроме этого, при помещении указателя мыши на объект срачу f высвечивается его наименование. Программа позволяет выпопЯ различные информационные запросы в базу данных, измерять плопы ц расстояние. На электронную карту может накладываться координатная • с требуемым шагом. А

Программа предназначена для работы под управлением операции! систем Windows v5 или Windows NT 4.0 на компьютере с процессорен ниже Pentium 100 и объемом ОЗУ не менее 16 Мб.

й

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кадеев Д.Н. Муниципальная геоинформационная система II конференции «Распознавание образов и анализ изображений, информационные технологии». Новосибирск, 1998. Часть И. С. 150-151.

г тзидпо ,

3. Кадеев Д.Н. Особенности построения радиотехнических систем -обработки информации в муниципальных ГИС // Тез.докладов Вссрш практ. конференции «Современные проблемы создания и ЭКСI» • радиотехнических систем». Ульяновск, 1998. С.35-36. Л\

54

Вестник Vu H

Кадеев Дамир Нурулпович, кандидат технических наук, окончил I биотехнический факультет Ульяновского политехнического института. Чоцент кафедры САПР УлГТУ. Имеет статьи в области статистической обработки изображений и геоинформационных технологий.

4

УДК 658.3.012.12

I Г.ВАЛЕЕВ, Х.Я.ГАЛИУЛЛИН

1

I »ОПРОСУ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГРЕССИОННОГО М<)ДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА

У-

Имя построения экономико-статистических моделей экономических показателей, в Ькнкнш, производительное™ труда, предлагается применять технологию шмымчссксгэ регрессионного моделирования (ДРМ). Повышение степени адекватности км. - и и приближения оценок их параметров к наилучшим линейным оценкам может I»'1 постигнуто за счет последовательного применения адаптивных процедур при В^милмюм сценарии обработки данных.

г

1||нмгиюдительность труда, как экономический показатель, зависит от »и факторов технического, организационного, экономического и ■ "Ы(ого характера. Выявление причинно-следственных связей между •»"читаемым показателем и множеством факторов является основной

математического молелипования. Достаточно стпате р.р пешей ие

' • А Г—* - -----------1--------{-------

•■ни | путем использования моделей прогноза обеспечить оперативное ни. и перспективное планирование для достижения повышения •"Н'иггельности труда и, тем самым, эффективности производства. К

• "им), используемые в экономической практике экономико-

• ннчггкие модели дают значительные ошибки б прогнозе. Это может Ниипшо содержанием информации, часто зависящей от изменений в им'ич коп политике; степенью профессионализма конструирующих и •гминцих модели специалистов; неадекватностью или неполной ими то моделей, обусловленной применением не вполне ч I и\ «ццего для конкретных условий математического аппарата. ■Йшг рассматриваются с системных позиций способы достижения и»и и« ип :жономико-математического моделирования - повышение

и'им» мптности моделей для описания производительности труда как . И * ►ого показателя, зависящего от некоторого множества факторов и " ч со временем. При этом анализируются ограничения

V .1 IV 2/99 55

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.