Что такое интеграция карт систем. Интегрированная электронная карта как единая информационная система боевой обстановки

17.11.2023 Маркетинг

Геоинформационная система «Интеграция»

Развитие современной армии, как и развитие современного общества в целом, базируется на внедрении информационных технологий. Важнейшей составной частью большинства технологий являются средства обработки цифровой информации о местности во взаимосвязи с многообразными данными о противнике и своих войсках.

Министром обороны РФ 15 июля 2009 года подписан приказ №722 о принятии на снабжение Вооруженных Сил РФ ГИС «Карта 2005».

Геоинформационная система «Карта 2005» - универсальная геоинформационная система, имеющая средства создания и редактирования электронных карт, данных дистанционного зондирования (ДДЗ), выполнения различных измерений и расчетов, оверлейных операций, построения 3D моделей, обработки растровых данных, средства подготовки графических документов в электронном и печатном виде, а также инструментальные средства для работы с базами данных.

ГИС "Карта 2005" позволяет наносить оперативную обстановку, вести дежурные карты, формировать стандартные электронные и графические документы (решение командира, полетные задания и т.д.), проводить командно-штабные тренировки и учения, анализировать расположение и прогнозирование последующих действий противника.

В штабах наших Вооруженных Сил уже более десяти лет используются электронные карты местности различного масштаба. Все они представлены наборами файлов, которые воспроизводят отдельные листы бумажных топографических карт соответствующего масштаба. Будучи соответствующим образом «склеенными» (что делается при помощи специального программного обеспечения), эти файлы (листы) формируют определенный район, используемый штабом в качестве топографической основы, на которой отрабатываются различные боевые графические документы - решения, планы и т.д.

Каждое решение командира любого уровня связано с пространственным расположением. Потребность понимать местность всегда была существенной для военных командиров. Исторически, такие решения, как на стратегическом, так и на тактическом уровнях, поддерживались бумажными картами, и картографические агентства направляли свои усилия на сбор пространственных данных, отображение их в виде картографических продуктов, производство и распространение карт на театры военных действий. Однако сейчас ситуация существенным образом изменилась.

Файлы электронных карт геоинформационной системы "Карта 2005" формата *.SXF являются точными копиями их бумажных собратьев - топографических карт издания Генерального штаба. Как по номенклатуре и масштабу, так и по степени детализации отображаемых объектов, а также году издания (обновления).

Цифровое поле боя или электронное поле боя - новый термин, появившийся в последнее время, охватывает цифровую картографическую информацию непосредственно по полю боя и средства ее эксплуатации в виде собственно самой ГИС. Электронное поле боя - серьезный качественный скачок в части применения ГИС для тактических операций. Однако нельзя говорить, что происходит полная замена бумажных карт на цифровую информацию, речь идет лишь о совместном их использовании и дополнении. Бумажные карты будут востребованы в течение обозримого будущего, но как командиры низшего и среднего звена, так и органы управления будут располагать дополнительными источниками пространственной поддержки принятия решения, ранее доступные только командующим и стратегическим направлениям. Например, это могут быть снимки высокого разрешения со спутников, другая дополнительная информация. Полная замена бумажных карт может произойти при полной интеграции ГИС на всех уровнях командования.

Функция любой военной карты - это представление реального мира (в узком фокусе конкретного поля сражения) для интерпретации пользователем. Производство карт - очень дорогой и исключительно трудоемкий процесс, учитывающий потребности всех пользователей. Любая бумажная карта представляет собой некий компромисс в части представления необходимой пользователям информации, и не является идеальным продуктом для решения конкретной задачи.

ГИС дает возможность создавать информационные продукты, отображающие информацию, точно соответствующую потребностям пользователя. Кроме того, нельзя не учитывать тот факт, что ГИС системы дают новые возможности 3D визуализации картографической информации, недоступные для бумажных карт. Трехмерное представление местности из конкретной точки местонахождения наблюдателя или виртуальный облет местности с нанесенной боевой обстановкой, даст более полную картину командиру любого звена, чем просто бумажная карта с нарисованными на ней объектами.

Одно из главных требований к карте для военных - поддержка ситуативного отображения. Все командиры и их подчиненные должны понимать обстановку. Карта действует как пространственная структура, на которую накладывается ситуационный показ. Бумажная карта не способна быстро отразить ситуацию. ГИС спасает положение путем передачи по каналам связи только лишь оверлейных слоев с текущей обстановкой. Причем это может быть не только список координат, описывающих статус местоположения объектов, но и элементы, имеющие сложную пространственную структуру и пространственные отношения (оси движения в виде пространственного графа, границы с топологией, маршруты, минные поля и т.д.).

При размещении на местах воинских подразделений, они нуждаются в детальном понимании ландшафта, чтобы провести успешные действия. Идеальный вариант - это наличие актуальной цифровой карты по всему миру, однако не всегда соответствующая информация есть.

Задачи определения оптимальных наземных, воздушных и морских маршрутов движения связаны со сложными проблемами размещения личного состава, техники, разных служб, материальных объектов в нужном месте в нужное время. Для решения этих задач ГИС является необходимой технологией.

Наиболее важными областями применения ГИС являются:

· планирование движения техники с учетом конкретной боевой обстановки, состояния местности, скрытности, времени суток, характеристик конкретной боевой техники и т.д.;

· планирование полетов авиации и беспилотных летательных аппаратов с целью нанесения ударов, перевозки грузов и личного состава, ведения разведки;

· оптимизация расписания и маршрутов движения;

· определение наиболее возможных маршрутов передвижения противника и планирование размещения средств противодействия.

После добавления слоев, можно получать wms-слои посредством API: /wms/admin:

  • GET / - панель администратора;
  • GET /api/layers/ - получение JSON-списка WMS-слоёв:
    • Опциональный GET-параметр filter - список (значения через запятую без пробелов) полей WMS-слоя, которые будут в ответе (например, name); по умолчанию - все обязательные поля;
  • PUT /api/layers/ - изменение слоёв пачкой; требуется JSON - список слоёв WMS с обязательными полями. Все слои должны быть валидными.
  • POST /api/layer - создание WMS-слоя; требуется JSON - WMS-слой с обязательными полями.
  • GET /api/layer/<имя_wms_слоя>/ - получение JSON c информацией о WMS-слое - все обязательные поля.
  • PUT /api/layer/<имя_wms_слоя>/ - изменение одного WMS-слоя; требуется JSON с обязательными полями.
  • DELETE /api/layer/<имя_wms_слоя>/ - удаление одного WMS-слоя.
  • PUT
  • GET
  • DELETE /api/configs/ - удаление всех конфигов: MapProxy, WMS-слои, данные о пользователе, все MapnikXML и кэш.
  • PATCH /api/config/ - чистит MapnikXML с кэшем, обновляет конфиг. Все слои должны быть валидными. Служит для очистки кэша или для мягкого решения проблем с конфигом.

Важные особенности:

  • Названия WMS-слоёв не должны повторяться.
  • Название WMS-слоя может состоять только из латинских букв верхнего и нижнего регистров, цифр и знака нижнего подчёркивания.
  • Для сохранения WMS-слоя требуется хотя бы одна карта, хотя бы один слой у каждой карты и название.
  • Добавить можно только векторные слои опубликованных карт.
  • После изменения WMS-слоя его кэш будет очищен.

WFS-сервис

После установки доступен по адресу /wfs/admin Для добавления слоев из ORBISmap в сервис WFS необходимо:

* Проект - имя проекта ORBISmap (отображается в левом верхнем углу Системы администрирования)

2) Создать WMS-слой посредством меню "Добавить". Список карт и слоев автоматически выбирается из ORBISmap.

3) Использовать API для получения соответствующих данных.

После добавления слоев, можно получать wfs-слои посредством API: /wfs/admin:

  • GET / - панель администратора;
  • GET /api/layers/ - получение JSON-списка WFS-слоёв:
    • Опциональный GET-параметр filter - список (значения через запятую без пробелов) полей WFS-слоя, которые будут в ответе (например, name); по умолчанию - все обязательные поля;
    • Опциональный GET-параметр invalid - флаг для фильтрации выдачи только невалидных слоёв: true - только невалидные слои, любое другое значение - все слои; по умолчанию - false .
  • PUT /api/layers/ - изменение слоёв пачкой; требуется JSON - список слоёв WFS с обязательными полями. ОСТОРОЖНО : все слои должны быть валидными!
  • POST /api/layer - создание WFS-слоя; требуется JSON - WFS-слой с обязательными полями.
  • GET /api/layer/<имя_wfs_слоя>/ - получение JSON c информацией о WFS-слое - все обязательные поля.
  • PUT /api/layer/<имя_wfs_слоя>/ - изменение одного WFS-слоя; требуется JSON с обязательными полями.
  • DELETE /api/layer/<имя_wfs_слоя>/ - удаление одного WFS-слоя.
  • PUT /api/user/ - изменение данных о текущем пользователе, от имени которого будет производиться доступ к базе данных; требуется JSON - объект с полями project - имя проекта ORBISmap, user - имя пользователя, password - пароль пользователя.
  • GET /api/user/ - получение имени текущего пользователя.
  • DELETE /api/configs/ - удаление всех конфигов: TinyOWS и данные пользователя.

Важные особенности:

  • Названия WFS-слоёв не должны повторяться.
  • Название WFS-слоя может состоять только из латинских букв верхнего и нижнего регистров, цифр и знака нижнего подчёркивания.
  • Карты у слоёв могут повторяться.
  • Для сохранения WFS-слоя требуется хотя бы одна карта, хотя бы один слой у каждой карты и название.
  • Добавить можно только векторные слои любых карт (и опубликованных, и неопубликованных).

Экспорт и импорт данных в СУБД ORBISmap

ORBISmap Server обеспечивает возможность интеграции со сторонними СУБД, посредством специально созданных скриптов. На текущий момент реализована поддержка экспорта/импорта по следующим схемам:

  • ORBISmap Server → PostgreSQL (PostGIS).
  • PostgreSQL (PostGIS) → ORBISmap Server.
  • ORBISmap Server → MySQL (Spatial).
  • MySQL (Spatial) → ORBISmap Server.

Скрипты поставляются в виде готовых пакетов для запуска переноса данных. Для запуска переноса данных необходимо в файлах настроек указать:

  • Тип СУБД,
  • Доступы к базе источнику,
  • Доступы к базе реципиенту,
  • Список таблиц для переноса,
  • Схему,
  • ID карты.

Пример конфигурационного файла для подключения к БД в формате JSON:

{ "oms_conn_config": { "db_type": "postgresql", "database": "db_name", "db_schema": "db_schema", "geometry_schema": "", "user": "db_user", "password": "db_pass", "host": "db_host", "port": "db_port" }, "connected_conn_config": { "db_type": "postgresql", "database": "db_name_1", "geometry_schema": "", "user": "db_user_1", "password": "db_pass_1", "host": "db_host_1", "port": "db_port_1" } }

Пример конфигурационного файла с параметрами копирования в формате JSON:

{ "direct": "to_oms", "copied_tables": ["table_name"], "source_schema": "b", "receiver_schema": "b2" }

  • direct - направление переноса: to_oms и from_oms ,
  • copied_tables - наименование таблиц для переноса,
  • source_schema - схема БД источника. В случае MySQL может буть пустым,
  • receiver_schema - схема БД реципиента. В случае MySQL может буть пустым.

Скачать файлы конфигурации.

После заполнения файла настроек можно запускать перенос данных. По результатам переноса таблицы из базы источника появятся в базе реципиента. В случае переноса данных в ORBISmap Server - в указанной в настройках карте появятся слои с названиями (кодом), соответствующими названиям (кодам) таблиц из базы источника.

Примечание: Все таблицы должны быть из одной схеме (в случае PostgreSQL) и одной БД (в случае MySQL)

Примечание: В случае переноса в ORBISmap Server необходимо учесть, что в карте, в которую осуществляется перенос не должно быть слоёв с названиями (кодом), повторяющими название (код) таблиц из источника, иначе система пропустит импорт этих таблиц и данные не будут импортированы.

Обмен данными с ГИС Карта 2011 (КБ Панорама)

Система ORBISmap Server обеспечивает возможность интеграции с российской системой ГИС Карта 2011 (КБ Панорама) через импорт файлов в следующих форматах:

  • SXF (Storage and eXchange Format) - открытый формат цифровой информации о местности. Предназначен для применения в геоинформационных системах для хранения цифровой информации о местности, обмена данными между различными системами, создания цифровых и электронных карт и решения прикладных задач.
  • KML - язык разметки на оcнове XML для представления пространственных геоданных, используемый в Google Earth и в Google Maps.
  • SHP - векторный формат представления геоданных от компании ESRI, производителя гис-систем ArcMap, ArcView.
  • GeoTIFF - открытый формат представления растровых данных в формате TIFF совместно с метаданными о географической привязке.
  • MIF - открытый текстовый обменный формат для геоинформационных систем ГИС MapInfo.
  • XLS - Microsoft Excel

Обратная интеграция из ORBISmap Server в ГИС Карта 2011 осуществляется через экспорт файлов в тех же форматах, что и импорт, за исключением формата SXF

Примечание: Компания “Орби Системс” не несёт ответственности за нарушения пользователями системы ORBISmap Server авторских и коммерческих прав третьих лиц.

Что нового:

  1. Добавлены новые инструменты редактирования векторных слоев. «Разделить объекты» - разделение мультиобъектов на простые объекты. «Построить полигоны» - построение полигонов в полигональном слое на основе выделенных линий в линейном слое. «Извлечь вершины» - построение точечных объектов из вершин полигональных или линейных объектов.
  2. Добавлены новые утилиты. «Разбиение SHP/DBF файлов» позволяет разбить шейп-файл на несколько по заданному свойству. «Изменение структуры DBF по шаблону» позволяет приводить структуру атрибутивной таблицы к выбранному шаблону.
  3. Инструменты для операций над целыми объектами стали доступны на панели редактирования в режимах ввода объектов и редактирования вершин.
  4. Расширены возможности захвата объектов при редактировании векторных слоев.
  5. Добавлена возможность группировки объектов в слое Легенде+.
  6. Добавлена возможность автоматического смещения динамических подписей.
  7. Добавлены горячие клавиши:
    • Ctrl+q = выделить объект
    • Ctrl+w = убрать объект из выделенного
    • Ctrl+e = приблизить ко всей выборке
    • Ctrl+f = полный экстент
    • Ctrl+i = идентификация
    • Ctrl+delete = удаление объекта
Обновление 03 июня 2019

Что нового:

  1. Полностью обновлен механизм динамических подписей. Он позволяет создавать составную подпись из нескольких полей, создавать разные классы подписей в одном слое подписей, создавать несколько слоев подписей для одного слоя данных.
  2. Ввод и редактирование геологических символов в формате ВСЕГЕИ с помощью визуального текстового редактора.
  3. Загрузка векторных данных в форматах других ГИС (*.sxf, *.tab, *.mif, *.dxf, *.e00, *.json, *.gen, *.geojson, *.gpx, *.gml, *.kml, *.sqlite, *.sp1, *.uko, *.ukooa).
  4. Импорт текстовых файлов с разделителями в форматы: pgrid, shp, dbf.
  5. Добавление в макет карты таблицы с координатами вершин объекта слоя.
  6. Исправлены технические ошибки.

Что нового:

  1. Возможность выбора порядка отображения слоев на панели "Редактор сцены": прямой или обратный.
  2. Добавление координат объекта из буфера обмена в окне "Координаты объекта", а также изменение порядка следования вершин.
  3. Улучшены инструменты редактирования: добавлен захват координат вершин перепроецируемых на лету слоев и инструмент разрезания готовым объектом текущего или другого слоя.
  4. Редактируемые слои переводятся для остальных пользователей в режим "только для чтения". Улучшен механизм трассировки растра.
  5. Добавлена возможность сохранения вариантов привязки слоя: сохраняется набор опорных точек и информация о проекции, в которой они были созданы.
  6. При расстановке опорных точек можно использовать захват объектов слоев, открытых на редактирование.
  7. Добавлена возможность привязки векторных слоев в текущую область просмотра карты.
  8. Добавлена возможность сохранения и сброса параметров проекции во внутренних тегах файлов GeoTIFF.
  9. Опция "Строить обзорные изображения для растров" вынесена в настройки ГИС-проекта.
  10. Расширены возможности чтения *.gdb: чтение таблиц, формирование и просмотр выборки в окне "Выбранные объекты".
  11. Добавлена возможность измерения площадей и длин составных частей мультиобъектов.

Что нового:

  1. Группировка слоев.
  2. Копирование выделенных слоев/групп между сценами и проектами.
  3. Возможность создания связи между таблицами «многие-ко-многим».
  4. Оформление слоя по нескольким атрибутам (например, заливка по одному атрибутивному полю, крап по другому).
  5. Возможность установки обратного направления прокрутки колеса мыши для изменения масштаба.
  6. Добавлено контекстное меню по щелчку правой кнопки мыши для активного слоя.
  7. Добавлено контекстное меню по щелчку правой кнопки мыши в процессе редактирования векторных данных.
  8. Произвольный поворот карты в макете.
  9. Обновлена ЭБЗ.
  10. Возможность подписать порядковые номера вершин объектов.

Что нового:

  1. 30-дневный пробный период работы "без ключа" в полнофункциональном режиме.
  2. Загрузка и визуализация слоев на основе геобазы данных (gdb, ArcGIS).
  3. Улучшенные инструменты интерактивного выбора объектов на карте, пространственный выбор объектом слоя.
  4. Функционал для работы с растровыми изображениями: фрагментирование и изменение разрешения без нарушения картографической привязки растра.

ГИС как интегрированная информационная система

Рассмотрев информационные системы с пространственной локализацией данных, перейдет к изучению геоинформационных систем, которые появились как практическая потребность обобщения таких систем на основе интеграции.

Этот подход позволяет определить ГИС, как многоаспектную АИИС с пространственной локализацией данных. ГИС обобщает в себе общие свойства информационных систем этого класса и является развитием таких систем .

В связи с нечеткой терминологией, употребляемой рядом авторов, и в первую очередь, географов, следует уточнить некоторые понятия.

При изучении геоинформационных систем не следует путать два ряда родственных понятий. Первый ряд понятий образует общие термины, связанные с геоинформатикой и ГИС: геоинформатика, геоинформационная система, геоинформационная технология, геоинформационное моделирование, геоинформационный объект, геоинформационные данные.

Второй ряд понятий образует термины, связанные с географией: география, географическая информационная система, географическая технология, географическое моделирование, географический объект, географические данные.

Эти два ряда понятий не эквивалентны. Замена понятий геоинформатики географическими терминами - ошибочна. В некоторых случаях эти понятия близки, но имеют и различия. Например, геоинформационная система (ГИС) является более общим понятием по отношению к географической информационной системе (ГИС). Геоинформационная система в общем случае является интегрированной системой, направленной на поддержку принятия решений в различных предметных областях.

ГИС как географическая информационная система является специализированной системой. Она функционально направлена на решение задач в области географии.

ГИС как геоинформационная система является обобщением автоматизированных информационных систем с пространственной локализацией данных, большинство из которых к географии и картографии отношения не имеют.

Следует различать ГИС-систему и ГИС-технологию. ГИС-технология - это технология обработки информации, включающая применение систем, которые к ГИС не относятся. Сфера действия ГИС-технологий шире, чем ГИС-систем. Это обусловлено тем, что ГИС как инструментальная система работает с унифицированными данными, а ГИС-технологии включают сбор неунифицированных разнородных данных, их первичную обработку, унификацию, последующую обработку и представление с помощью ГИС-систем.

В табл. 2.1 приведены технологии и методы, которые послужили основой организации технологических процессов в ГИС.

Таблица 2.1

Связь технологий автоматизированных систем с технологиями ГИС

Название АС

Исходная технология

Порожденная ГИС-технология

Автоматизированный сбор первичных данных

Автоматизированный сбор первичных данных и их обработка с целью унификации

"Сквозные технологии" сбора данных в полевых условиях

Построение пространственных объектов на основе теоретико-множественных отношений между объектами

Построение пространственных объектов на основе комбинирования объектов

Графическое редактирование объектов для создания новых или обновления

Декомпозиция графического объекта по тематическим признакам на тематические слои

Декомпозиция графического объекта по тематическим признакам на слои

Декомпозиция графического объекта по топологическим признакам на слои (точечные, векторные, полигональные)

Композиция объекта в виде проекта

Композиция карты или цифровой модели в виде проекта

Декомпозиция графического объекта на базовые графические примитивы

Применение библиотек условных знаков для отображения на карте точечных элементов

Создание, модификация стилей текста, линий, полигонов для визуализации графики

Использование механизма координатной сетки для привязки объектов и определения их взаимного положения

Использование механизма географической сетки для привязки объектов и определения их взаимного положения

Использование атрибутов объектов для изменения визуализации при изменении масштаба

Использование атрибутов объектов для генерализации картографических объектов при изменении масштаба

Построение тематических сводных таблиц на основе запросов

Построение тематических карт на основе запросов

Применение методов деловой графики для визуализации статистических данных на картах

Присвоение атрибутов одной таблицы атрибутам другой таблицы на основе сравнения сходных столбцов

Геокодирование

Применение интерфейса ODBC для связи с удаленными базами данных

Применение интерфейса ODBC для связи ГИС с внешней базой данных

Кодирование информации в виде квадротомического дерева

Векторизация растровых изображений

Автоматизированное распознавание линейных объектов

Автоматизированная трассировка линейных и ареальных объектов

Применение методов деловой графики для визуализации статистических данных

Применение методов деловой графики для визуализации статистических данных на тематических картах

Группирование и разгруппирование объектов

Геогруппирование объектов

Применение дополнительных параметров для образования новых объектов на основе существующих

Построение буферных зон

Применение набора форм для формирования отчетной документации

Создание и применение набора форм для формирования отчетной документации

Совмещение экономической информации с позиционными данными для пространственного анализа и оптимизации экономических задач

Принятие решений на основе оптимизации аналитических решений экономических и управленческих задач

Поддержка принятия решений на основе оптимизации аналитических решений, дополненных визуальным представлением информации в виде карт и деловой графики

Решение маркетинговых задач на основе применения геоинформационных систем.

Решение маркетинговых задач на основе автоматизированных информационных систем

Решение маркетинговых задач на основе дополнительных возможностей геоинформационного моделирования. Геомаркетинг

Разработка классификаторов для упорядочения хранимой информации

Применение методов статистического анализа табличных данных

Ограниченное применение методов статистического анализа табличных данных

Широкое применение баз данных

Ограниченное применение баз данных

Сокращения означают:

Автоматизированные системы

Автоматизированные системы научных исследований

Системы автоматизированного проектирования

Автоматизированные системы обработки экономической информации

Автоматизированные системы управления

Маркетинговые информационные системы

Системы компьютерной графики

Статистические информационные системы

Системы управления базами данных

Системы обработки изображений

Как показывает сравнительный анализ в табл. 2.1 большинство технологий и методов ГИС заимствовано полностью или частично из других

технологий или являются развитием уже существовавших технологий других систем с пространственной локализацией данных .

Анализ табл. 2.1 подтверждает, что ГИС является современным обобщением АИИС с пространственной локализацией данных.

Наибольшее число важнейших технологий ГИС заимствовано из САПР (см. табл. 2.1). Это дает основание утверждать, что основой интеграции технологий в ГИС является технология САПР.

Основой связи между объектами ГИС является позиционирование в системе координат земной поверхности. Это дает основание говорить о том, что основой интеграции данных в ГИС являются географические координаты.

Одним из основных отличий ГИС от других АС с пространственной локализацией следует считать применение теории графов для создания топологии линейных и ареальных объектов и использование криволинейных систем координат и картографических проекций для связи пространственных объектов с точками земной поверхности.

Василий Иванов
Кандидат военных наук, доцент, полковник, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Будённого МО РФ, доцент кафедры организации связи.
Иван Гаврилик
Подполковник, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Будённого МО РФ, слушатель специального факультета.
Дмитрий Насыпов
Сержант, Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Будённого МО РФ, курсант радиофакультета.

Потребность понимать местность всегда была существенной для командиров различных уровней управления. Исторически любые решения на операцию, бой, как на стратегическом, так и на тактическом уровнях, поддерживались с использованием бумажных топографических (географических) карт местности. Однако сегодня ситуация существенным образом изменилась. Бурное развитие информационных технологий и их активное использование в войсках вызывает необходимость подготовки специальных программных средств по автоматизированному поиску и обработке оперативной информации для нанесения на цифровые карты.

Цифровое поле боя, или электронное поле боя, - новый термин, который появился в последнее время, охватывает цифровую картографическую информацию непосредственно по полю боя и средства ее эксплуатации в виде самой геоинформационной системы (ГИС), которая должна быть установлена на автоматизированное рабочее место должностного лица. Электронное поле боя - это серьезный шаг в части применения ГИС. Как показывает опыт ведения боевых действий, речь идет не о полной замене бумажных карт цифровыми, а об их рациональном совместном использовании.

В настоящее время в Вооруженных силах РФ активно используются средства поддержки принятия решения на основе применения геоинформационных систем военного назначения (ГИС ВН).

Геоинформационная система - это программно­аппаратный комплекс, осуществляющий сбор, хранение и обработку информации о пространственно распределенных объектах, имеющих координатное описание .

Геоинформационная система имеет большое количество графических и тематических баз данных, соединенных с модельными и расчетными функциями для манипулирования ими и преобразования в пространственную картографическую информацию, необходимую пользователю .

На вооружение ВС РФ приняты два комплекса ГИС - «Интеграция» и «Оператор», которые работают в различных операционных системах, таких как Windows, Linux, МСВС .

Наибольшую популярность в войсках и органах военного управления получила ГИС «Оператор», основными функциями которой является - рис. 1.

ГИС дает возможность создавать такие цифровые модели, которые отображают информацию, точно соответствующую потребностям пользователя. Кроме того, ГИС дают новые возможности трехмерного отображения картографической информации, недоступные для бумажных карт. Трехмерное представление цифровых моделей из конкретной точки или облет местности с нанесенной оперативной обстановкой даст командиру любого звена более полную картину, чем просто бумажная карта с нанесенными на нее объектами.

Одно из главных требований к военной карте - поддержка отображения изменений оперативной обстановки во времени. ГИС должна демонстрировать цифровые модели в виде слоев, которые перекрываются, показывают текущую обстановку и связанные с ней элементы местности. Обычная бумажная карта неспособна быстро отобразить ситуацию. ГИС позволяет это сделать путем передачи по каналам связи слоев с текущей обстановкой.

Сама по себе электронная карта будет выполнять свои функции только тогда, когда будет обеспечена соответствующим инструментарием. Без средств просмотра, расстановки условных знаков, анализа, печати - то есть средств построения цифровых моделей - она малопригодна для использования.

Работа должностных лиц (ДЛ) по принятию решения и планированию связана с получением большого объема информации от взаимодействующих и подчиненных, отделов и служб.

Применение ГИС ВН в работе ДЛ органов управления войск является новой ступенью по обеспечению управления войсками и оружием, что, в свою очередь, определяет необходимость поиска новых решений по их использованию для решения новых задач в ходе принятия решения и планирования, в том числе и связи.

ГИС ВН позволяют ДЛ органов управления связи решать различные задачи, которые связаны с обработкой и анализом пространственных данных - рис. 2.

Последние обновления ГИС позволяют наряду с расчетными решать информационные задачи на основе интеграции в ГИС ВН различной текстовой, графической и специальной информации, тем самым превращая электронную карту в мощнейший информационно­справочный инструмент с широкой интеграцией информации в ее объекты. В результате пользователь (должностное лицо) создает с применением ГИС интегрированную электронную карту боевой обстановки (обстановки по связи) или другой необходимой тематики.

Интеграция - процесс объединения нескольких частей в одно целое. Суть интеграции в ГИС заключается в том, что на карте можно отображать информацию о местности, оперативной обстановке, о различных процессах и событиях.

Интегрированная электронная карта (ИЭК) предназначена для представления пользователям (ДЛ) боевой, политической, специальной и информационной обстановки с привязкой к местности. Пример интегрированной электронной карты представлен на рис. 3.

В ней ДЛ одновременно с расчетами решаются вопросы оптимизации информации, ее наглядности, точности, обеспечения привязки по времени, местности. Интегрированная рабочая карта дает возможность работать с графическими и текстовыми материалами непосредственно в ГИС.

Работу ИЭК можно обеспечить в совокупности с автоматизированными системами управления. Область применения данных карт: повседневная деятельность войск, подготовка к боевым действиям, учениям, обеспечение дежурства на пунктах управления и т.д.

Уровни применения ИЭК: штабы и пункты управления тактического оперативного и стратегического звеньев управления. Особенностью реализации такого способа использования ГИС является комплексное применение электронных карт и дополнительных иллюстративных материалов (графических, текстовых и др.), получаемых из различных источников информации (например, с беспилотных самолетов, средств массовой информации, отчетов и донесений и др.).

Интеграция информации на единой платформе дает возможность должностным лицам на подготовленной ими электронной карте местности нанести данные о районе боевых действий, не затрачивая на это много времени, своевременно вносить изменения в электронную рабочую карту на основе поступающих новых данных, делать выводы о рельефе местности, о размещении войск, развитии дорожной инфраструктуры и др. .

Каждое решение командира любого уровня связано с комплексной оценкой различных данных, которые можно представить с помощью ИЭК.

Электронные карты с оперативной обстановкой являются одним из основных инструментов работы командиров различных уровней управления.

Работа по созданию ИЭК заключается в подготовке пользователем (должностным лицом) отчетного документа в необходимом виде для дальнейшего представления или демонстрации на электронной карте.

Должностное лицо формирует свою электронную карту на текущую дату, исходя из своих задач, определяет масштаб карты, выбирает соответствующую ей топографическую карту­склейку нужного масштаба и подгружает ее в виде фонового изображения.

Далее ДЛ определяет перечень карт, созданных заблаговременно и хранящихся в базе данных, информацию с которых он будет использовать (политическую карту мира, геостратегическую нарезку территории Земного шара, состав и структуру группировок войск и т.д.), в соответствии со своими функциональными обязанностями и зоной своей ответственности.

В ходе работы с электронной картой в ГИС ВН должностное лицо или копирует данные с других карт из базы данных, или подгружает другие карты в виде подложки. Вновь поступившая оперативная информация наносится на карту в виде объектов классификатора (электронных условных знаков оперативной обстановки) или прикрепленных документов. Всё это представляет собой интегрированный материал по зоне ответственности должностного лица для более старших должностных лиц дежурной смены или окончательный доклад для старшего начальника. При этом подготовленная карта или другая информация может находиться на его рабочем месте или храниться на сервере. Инструментальные средства ГИС ВН «Оператор» позволяют работать с такой информацией в сети.

Совмещение всей информации на одной карте малоинформативно и невозможно для восприятия - для этого нужна интеграция только необходимой информации.

Возможные варианты интегрированной карты оперативной обстановки представлены на рис. 4­10.

Рис. 6. Совмещение данных военно-административного деления, геостратегической нарезки и пунктов управления с подгруженной топографической картой-склейкой

Существует огромное количество вариантов интеграции разнородных данных, при этом необходимо соблюдать принцип минимума объектов и документов на карте. Любую информацию можно развернуть посредством скрытых ссылок на документы с тактико­техническими характеристиками или справок по событиям в свойствах объектов. Основываясь на данном методе, возможно в сжатые сроки подгрузить информационные блоки на топографическую карту оперативной обстановки.

Таким образом, можно сделать вывод, что использование интерактивных электронных карт с помощью ГИС ВН в интересах Вооруженных Сил обеспечивает возможность ускорения разработки карт оперативной обстановки, экономию сил и средств, а также своевременность изменения карты ввиду быстрой смены местоположения подразделений во время учений и боевых действий.

В результате повышается оперативность принятия решений, базирующихся на обработке больших массивов данных и их минимального графического представления в ходе принятия решения.

Литература:

  1. Иванов В.Г., Панихидников С.А., Королев К.В. Анализ современных геоинформационных систем для применения в системах военного назначения. В сборнике: Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании // III Международная научно­техническая и научно­методическая конференция: сборник научных статей. 2014. С. 820­825.
  2. Иванов В.Г., Бородин Н.Д. Основы формирования единого геоинформационного пространства специального назначения с использованием Web­технологий // САПР и графика. 2016. № 3. С. 18­20.
  3. Горбунов А.А., Пономорчук А.Ю., Иванов В.Г. Использование геоинформационных систем при принятии управленческих решений в единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций // Научно­аналитический журнал «Вестник Санкт­Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России». 2015. № 2. С. 71­76.
  4. Сайт «КБ Панорама», http://www.gisinfo.ru .
  5. Сайт «ГИС Техник», http://gistechni