Гис как интегрированная система. Интегрированная электронная карта как единая информационная система боевой обстановки Гис интеграция военного назначения

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

Для желающих предварительно опробовать функционал программных продуктов MosMap-GIS, предлагаем скачать бесплатную Демо-версию программного комплекса MosMap Marker. Демонстрационная версия не ограничена по функционалу, но использует карту одного округа Москвы. Также здесь вы сможете скачать документацию с инструкциями по использованию программы и краткий демонстрационный ролик.

Демо версия MosMap Marker

полная версия содержит модули MosMap Integrator и Mos MapEditor. Ведение базы данных на карте, геоаналитика, интеграция с другим ПО, геомаркетинг.

Документация по MosMap-GIS

описание функционала программных модулей MosMap-Editor и MosMap-Integrator, инструкция по инсталяции и использованию.

Презентация
MosMap-Marker

видеоролик по основным функциям программы пространственной навигации и геоинформационного анализа.

Заказать MosMap Marker

Если вам требуется вывести данные об объектах вашей организации на карту и контролировать их в динамике, видимо настало время приобрести . И вы сможете вести базу своих объектов на карте, делать выборки по любым критериям, анализировать текущее состояние и все изменения и другое.

Если вы работаете с MS Access: наглядный пример работы GIS MosMap Integrator по Гис интеграции

Скачать карту

Также, здесь можно скачать бесплатную карту Москвы. Данный продукт также является примером интеграции карты с программой навигации и удобного поиска на карте, выделения и распечатки нужных фрагментов и т.п. Версия MosMap std 4.0 с детализацией до домов (актуальность – 2013).

Работоспособность и отсутствие вирусов в ПО MosMap-GIS, скачанного с других сайтов, не гарантируется!

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.

Как было отмечено в 1.1, топографическая карта может издаваться не только на бумажной основе, но и в электронном виде. Для издания и использования электронных топографических карт, используемых при организации и ведения военных действий, служат географические информационные системы военного назначения

Геоинформационная система военного назначения – автоматизированная система, предназначенная для сбора, обработки, анализа, моделирования и отображения данных, решения информационных и расчетных задач с использованием цифровой картографической, аналоговой и текстовой информации о Земле.

Созданием и обновлением электронных карт для военных целей занимается топографическая служба. Для создания и оперативного обновления электронных карт по материалам космической и аэрофотосъемки в воинских частях и организациях топографической службы используется геоинформационная система «Панорама».

Для работы с электронными картами в войсках, в том числе и в частях и подразделениях ракетных войск и артиллерии, используется географическая информационная система «Интеграция», которая позволяет:

визуализировать электронные карты на мониторах личного и коллективного пользования в условных знаках, принятых для топографических карт;

использовать электронные карты для решения прикладных задач по определению геодезических и прямоугольных координат контурных точек, расчету профилей местности и зон видимости;

выполнять расчетные операции по определению площади, длины, периметра, построению зон отсечения, ведению статистики по характеристикам объектов;

управлять масштабом карты;

сшивать отдельные номенклатурные листы электронных карт в районы работ;

управлять объектовым составом электронной карты, наносить на карту тактическую обстановку и печатать фрагменты районов работ.

Помимо этого геоинформационная система позволяет формировать и использовать пространственные модели местности на район ведения боевых действий.

Для нормальной работы с системой «Интеграция» необходимо иметь:

процессор не хуже, чем Pentium II с тактовой частотой 700 Мгц;

не менее 32Mб оперативной памяти;

Windows NT,2000 или Windows XP.