CC BY
99
решить вопросы, связанные с использованием ГИС [4]. Есть множество наработок, решающих различные задачи, но используются в основном в отдельных организациях. Более того, для работы с картами, для определения зоны ЧС, количества пострадавших, прогнозирования ЧС и оценки материального ущерба необходимы пользователи, обладающие специальными навыками, определенным уровнем подготовки. Часть разработок основано на зарубежном программном обеспечении, что предполагает замену на российские программные аналоги.
Следовательно, необходима разработка специализированного программного обеспечения для всех уровней управления с реализацией основного функционала, не требующего специальных знаний.
Список использованной литературы
1. Система мониторинга транспорта МЧС России. - http://www.nis-glonass.ru/products/transportation-monitoring-system-emercom-of-russia/impleme-nted-projects-for-the-ministry-of-emergency-of-russia-/.
2. Пискунова С. Опасность на карте / Открытые системы. № 11, 2012. -http://www.osp.ru/cw/2012/30/13032793/.
3. ГИС «Оператор» для силовых структур - http://www.gisinfo.ru/pro-ducts/gisoperator11 .htm.
4. Рыженко Н.Ю. Автоматизация оценки и прогнозирования безопасности гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов: Автореф.... канд. техн. наук / Н.Ю. Рыженко. - Петрозаводск, 2006.
ПРИМЕНЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ РЕДАКТОРОВ В ИНФОРМАЦИОННОМ ПРОСТРАНСТВЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
С.М. Санникова, преподаватель, А. Гуляева, студентка, А. Жданов, студент, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
Программное обеспечение КГ разрабатывается для непрограммистов, которые хотят создавать рисунки, графики или таблицы в каких-то областях, не беспокоясь о том, какие графические функции могут понадобиться для создания такого изображения. Графические приложения являются интерактивными системами и требуют постоянного визуального контроля при решении поставленных задач. В качестве примеров таких приложений можно назвать программы рисования для художников и различные архитектурные, деловые, медицинские и инженерные системы АП.
Технологии использования графических программ приближены к пользователю. Все приложения имеют определенное базовое ядро и
дополнительные специфические модули для работы в определенной области деятельности человека.
Для базового ядра приложений характерно наличие общепринятых функций при работе с компьютером:
- ввод символьной информации и управляющих команд с клавиатуры;
- работа с файловой системой - копирование, переименование, удаление, перенос и сохранение файлов в определенном месте дисковой памяти;
- указание на экране и ввод управляющих команд с помощью мыши;
- печать содержания экрана;
- запуск и управление решением прикладных программ;
- настройка аппаратных и программных средств системы.
После запуска графических приложений при создании новых файлов необходимо установить параметры работы графического приложения, например, специальный графический режим, вид и габариты системы координат и т.п. Если пользователя удовлетворяет набор стандартных режимов, то система устанавливает их по умолчанию. Все установленные режимы затем учитываются при записи и сохранении в файлах. При открытии файла режимы работы приложения. В состав приложения входит справочная система, которая может вызываться на любом этапе его работы. Справочная система содержит общие сведения о данном приложении, алфавитный и предметный указатели отдельных команд и функций, их описание и примеры применения. Справочная система значительно облегчает освоение технологий работы приложений.
В КГ используются два основных варианта описания графических данных, отличающихся количеством независимых координат, необходимых для определения положения графических объектов и их элементов.
Плоское или двумерное (2D), которое оперирует только двумя независимыми координатами.
Двухмерная сцена может формироваться из объектов, расположенных как в координатной плоскости, так и из проекций всех видимых объектов на плоскость изображения.
Компьютерная графика изобилует примерами плоских сцен: цифровые фотографии; сканированные рисунки и картины; изображения, созданные растровыми или двухмерными векторными редакторами. Примеры векторной графики - машиностроительные чертежи, географические карты и т.п.
Объемное, или трехмерное (3D), требующее задать три независимые координаты.
Трехмерная КГ - одно из наиболее динамично развивающихся направлений информационных технологий. Трехмерное описание геометрии намного сложнее двухмерного, поэтому массовое применение достижений этой отрасли долгое время сдерживалось вычислительными.
Растровая и векторная графика
Компьютер может работать только с цифровыми данными. Существуют два основных способа цифрового представления изображений: растровый и векторный.
Принцип хранения и обработки некоторого изображения в виде матрицы точек (растра, битовой матрицы) называется растровой графикой. Растровое изображение может состоять из тысяч или даже сотен тысяч точек, информация о цвете и расположении каждой содержится в файле, опираясь на эту информацию, система создает изображение. Поэтому качественные, многоцветные растровые изображения (фотоизображения, полноцветная сложная графика) занимают очень много места.
Векторная графика - это графические объекты, определяемые математическими уравнениями, или векторами, которые содержат информацию о размере, форме, цвете, границе и месторасположении описываемого объекта. Векторные изображения описываются десятками, а иногда и тысячами команд. Файлы векторной графики даже при работе со сложными рисунками получаются, как правило, относительно небольших размеров. Кроме того, векторная графика допускает масштабирование в широких пределах и не зависит от разрешения, с которым просматривается объект.
Как правило, осуществить переход от векторного способа хранения изображения к растровому несложно. При таком преобразовании необходимо задать масштаб для пересчета координат векторов в пикселы. Обратный переход в общем случае является достаточно сложным и неоднозначным, поскольку связан с интеллектуальной интерпретацией точечных образов.
Выбор растрового или векторного формата зависит от поставленных целей и решаемых задач.
На экране монитора или принтерном оттиске отображается растровый образ независимо от его исходной формы хранения, которая может быть векторной или растровой.
В растровой модели описываемое пространство покрывается регулярной сетью одинаковых двухмерных или трехмерных элементов. Элементы сетки имеют форму квадрата или прямоугольника (куба или параллелепипеда в трехмерном случае).
Их принято называть пикселами (векселями - для трехмерного пространства), а саму сеть - растром.
Двухмерная растровая графика - одно из самых популярных направлений КГ. Простота растровой формы хранения данных обусловила широкое распространения растровых картинок в сети Интернет. Существуют и другие причины высокой популярности этого подхода - растровый принцип действия основной части устройств вывода (принтеров и мониторов). Только в растровой графике можно получить образ такого качества, который соответствует категории фотореалистичного.
Размер растрового файла не зависит от содержимого отображаемой области. Уменьшить его можно с помощью алгоритмов сжатия.
Растровые изображения могут потерять качество в процессе геометрических преобразований, что особенно проявляется при масштабировании и повороте. Проведем простой мысленный эксперимент. Пусть растровое пространство представляет собой плоскость, обладающую способностью к бесконечному
растяжению. Если значительно увеличить эту плоскость, то ее точки приобретут заметные размеры, а изображение - зернистую структуру.
В классическом растровом формате не существует понятия объекта. Для обрабатывающей программы нет окружностей, линий, треугольников, а существуют только точки, которые для редактора совершенно независимы друг от друга. По этой причине для точечных изображений задачи идентификации и распознавания решаются с большим трудом, а часто и вовсе не имеют решения.
Растровые изображения используются в следующих случаях:
- при создании художественных эффектов, недоступных для объектов векторной графики.
- при сканировании и цифровой фотосъемке.
- с целью использования в электронных документах.
Векторный формат.
Векторная модель может быть использована для представления плоских и пространственных объектов.
Векторное представление графических данных строится из совокупности базовых геометрических элементов, называемых примитивами Обычно это фигуры простой формы. Так, для создания плоских объектов используются прямоугольники, треугольники, окружности, прямые; для трехмерных фигур -кубы, параллелепипеды, сферы, эллипсоиды, конусы и др. Для всех перечисленных объектов известны математические модели, задающие их форму, положение и габаритные размеры. Кроме того, в векторном файле хранятся оформительские атрибуты примитивов: цвет, тип заливки, толщина граничного контура, окончание линий и др. Кривые сложной формы представляются в виде ломанной со звеньями, размеры которых не распознаются наблюдателем как прямые. Звенья ломанных называются векторами. Векторы задаются координатами начальной и конечной точек или координатами начала, длиной и направлением.
Объекты сложной геометрии образуются из базовых примитивов при помощи допустимого множества операций. В двухмерных векторных редакторах это множество ограничивается группированием, наложением и простейшими булевскими операциями. В трехмерных редакторах набор допустимых преобразований намного шире. В него могут входить регулярные булевские операции, заметание, смещение и вращение контура, а также множество других операций, зависящих от вида примитивов и системы моделирования.
К недостаткам векторных изображений относятся ограниченные возможности описания полных моделей для реальных сцен с учетом всего множества деталей обстановки. Большинство современных пакетов САПР для геометрического моделирования технических объектов, изобразительной графики, автоматизированных систем научных исследований используют для обработки графической информации векторное описание.
Список использованной литературы
1. Петров М.Н., Молочков В.П. Компьютерная графика: Учеб. для вузов 2-е изд. - СПб. Питер, 2015.
2. Инженерная и компьютерная графика. - М.: Высш. шк., 2014.
О ВОЗМОЖНОСТИ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА ГОРОДСКОЙ ТЕРРИТОРИИ ВЫХЛОПАМИ АВТОТРАНСПОРТА НА ОСНОВАНИИ
ДАННЫХ ВИДЕОФИКСАЦИИ
А.И. Ситников, доцент, к.т.н., доцент, А.А. Толстых, адъюнкт, В.А. Власов, курсант, Воронежский институт МВД России, г. Воронеж
Значительный вклад в загрязнение воздушной среды городов, вносят выхлопные газы автотранспорта, которые, например, в городах-курортах доходят до 80 % от общих выбросов. Несмотря на различные меры по снижению выбросов, из года в год растет число автомобилей, ввиду этого загрязнение воздуха не снижается.
Актуальным является осуществление мониторинга состояния воздушной среды. Одним из основных загрязнителей атмосферного воздуха, входящим в состав выхлопов автотранспорта, в зависимости от типа двигателя, является угарный газ.
С целью эффективного решения данной проблемы предлагается при расчете загрязнения магистральных улиц отработанными газами автотранспорта использование данных, поступающих с камер в Центр автоматизированной видеофиксации центра обеспечения безопасности дорожного движения (ЦОБДД).
При оценке уровня загрязнения участка магистральной улицы отработанными газами автотранспорта по концентрации оксида углерода учитываются: суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге, токсичность автомобилей по выбросам в атмосферный воздух окиси углерода, аэрацию местности, изменение загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода в зависимости от величины продольного уклона, изменение концентрации окиси углерода в зависимости от скорости ветра, влияние пересечения местности, типы дорог [1].
В разработке находятся математическая модель оценки загрязненности воздуха, использующая данные Центра автоматизированной видеофиксации, открытые метеоданные, общедоступные геоданные, а также нормативные акты, регламентирующие предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ.
