Модели и алгоритмы сбора и обработки информации в муниципальной геоинформационной системе

• Автор: Симаков, Роман Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
1.1. Средства для управления пространственно-распределенными объектами
1.2. Инструментальные средства
1.3. Принципы построения муниципальной геоинформационной системы
1.4. Поддержка принятия решений в системе управления
1.5. Требования к базовым инструментальным средствам
1.6. Особенности муниципальной геоинформационной системы
1.7. Проблемы создания муниципальной геоинформационной системы
1.8. Выводы и постанова задач исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МУНИЦИПАЛЬНОЙ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Структура управления городом
2.2. Классификация объектов управления
2.3. Требования к муниципальной системе управления
2.4. Архитектура муниципальной геоинформационной системы
2.5. Этапы реализации системы
2.6. Выбор и обоснование инструментальных средств реализации системы управления
2.7. Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ ВВОДА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В МУНИЦИПАЛЬНОЙ
ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
3.1. Математическая модель данных
3.2. Автоматизированный способ идентификации пространственно-распределенных объектов
3.3. Конвейерная технология векторизации оцифрованных карт
3.4. Математическая модель агента
3.5. База знаний распределенных агентов
3.6. Интерпретатор сообщений распределенных агентов
3.7. Алгоритм логического вывода
3.8. Выводы
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДСИСТЕМ МУНИЦИПАЛЬНОЙ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
4.1. Подсистема ввода данных о пространственно - распределенных объектах
4.2. Подсистема идентификации объектов карты
4.3. Исследование конвейерной технологии векторизации оцифрованных карт
4.4. Распределенная агентно-ориентированная подсистема сбора информации
4.4.1. Редактор правил для БЗ агента
4.4.2. Компонент логического вывода
4.4.3. Менеджер агентов
4.4.4. Пример использования агентно-ориентированной подсистемы
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Актуальность темы. В современных условиях наблюдается стремительное внедрение информационных технологий в работу органов власти на всех уровнях. Развитие компьютерной техники и средств проектирования информационных систем все чаще находит свое применение при создании систем управления территориями, которые должны обеспечивать более оперативное и информационно обеспеченное'принятие решений по координации деятельности предприятий, организаций и учреждений, образующих социально-экономическую и промышленную инфраструктуру города.
Система управления городом, выраженная в лице администрации, главы города и законодательного собрания, должна обеспечивать улучшение уровня жизни населения, отражающемся в критериях или показателях качества функционирования. Для оценки и информационной поддержки принятия решений, в процессе своей деятельности, работники органов местного самоуправления должны использовать современные средства сбора и представления данных. Наиболее широкие перспективы в этой области принадлежат геоинформационным системам (ГИС).
С появлением ГИС и технологий 'стала возможной интеграция всех данных об объектах территории на базе естественного признака - принадлежности к территории.
В настоящее время муниципальные геоинформационные системы (МГИС) создаются во многих городах России. При этом используются различные инструментальные средства. Для управления городским хозяйством используется множество муниципальных организаций и предприятий. Чтобы проводить более глубокий анализ состояния объектов управления, необходимо использовать информацию из баз данных (БД) всех субъектов муниципального управления. Интеграция и связывание, распределенных по различным организациям, данных в настоящее время проводиться в основном в ручном режиме. Автоматических или автоматизированных способов не существует. Из-за большого количества организаций, входящих в состав МГИС, возникают проблемы сбора распределенной информации. Существующие решения носят частный характер и не могут быть легко адаптированы к новым условиям.
Актуальность данной работы основана на необходимости разработки новых моделей и алгоритмов обработки данных в муниципальной информационной системе, создания интеллектуальной подсистемы сбора распределенной информации. Такие алгоритмы позволят обеспечить необходимый
кальны для каждого слоя Б;. Их назначение и использование такое же, как в реляционной алгебре и базах данных. Атрибуты могут иметь имена, что вполне допустимо в соответствии с реляционной алгеброй. При этом обращение к компонентам, в том числе и атрибутам, может осуществляться как с помощью порядкового номера, так и с помощью имени, если таковое есть.
Такая модель позволяет осуществлять выбор объектов из любого слоя или их совокупности, по заданным признакам: семантическим и пространственным.
Все компоненты А] кортежей содержат простые данные некоторого типа, для которых определены различные операции: арифметические или логические. Для компонента Р таких операций не определено. Это затрудняет выборку объектов по этому атрибуту. Именно с помощью Р производиться поиск объектов по расположению в пространстве. Кроме того, Р - содержит не простой тип данных, а некоторую структуру, которая и описывает:
1) положение объекта в пространстве;
2) условные обозначения, которыми отображаются объект;
3) другие пространственные особенности и характеристики объектов.
Для формализации структуры компонента Р, рассмотрим операции, которые выполняются над этими компонентами.
Основными операциями являются добавление данных, извлечение данных для рисования объекта, вычисление расположения объектов относительно друг друга.
Добавление пространственных данных происходит либо в момент создания объекта, либо при его модификации. Исходными данными, в любом случае, являются координаты точек, способ их соединения и некоторые параметры соединения, например, кривизна дуги.
Извлечение пространственных данных объекта осуществляется при его рисовании и выполнении операций пространственной алгебры (пересечение, объединение, вычитание объектов). Структура хранения данных должна обеспечивать быструю выборку необходимой информации.
Вычисление расположения объектов относительно друг друга реализуется с помощью алгоритмов вычислительной геометрии. Для этого также необходимо получать информацию о координатах точек и способе их соединения.
Современные ГИС позволяют группировать объекты в слои по логическому признаку. При этом, объекты могут быть достаточно сложными и включать в себя множество геометрических фигур (форм). Таким образом,