Характеристика технического обеспечения системы

3.3.3. Характеристика технического обеспечения системы

Техническое обеспечение системы включает в себя специальные средства измерений, персональные компьютеры, оборудование и оргтехнику, которые используются для производства геодезических, фотограмметрических и Картометрических работ, натурных обследований и их обработки, хранения, обновления, представления кадастровой информации в виде кадастровых планов и цифровых моделей, схем, таблиц, списков, документов. К средствам, составляющим техническое обеспечение АИС ГК и используемым при геодезических измерениях и натурных обследованиях, относятся: теодолиты средней точности; свето- и радиодальномеры, обеспечивающие точность измерения расстояний, не превышающую ± 2 см; электронные тахеометры различных типов и конструкций; спутниковые системы, позволяющие определить местоположения точек земной поверхности с ошибкой, не превышающей ± 3 см.

Включение в техническое обеспечение системы такого широкого набора средств геодезических измерений и натурных обследований обусловливается тем, что большинство организаций и предприятий — поставщиков кадастровых данных — оснащены именно такими средствами измерений и обследований. В таких организациях и предприятиях наиболее распространенными типами технических средств для выполнения геодезических измерений и натурных обследований, обеспечивающих требуемую точность получения кадастровой информации, являются: теодолиты Т2, ТЗ; светодальномеры СМ5; электронные тахеометры Та5М, Та20, и др.; электронные и стальные рулетки, и все они включены в техническое обеспечение системы.

В последние годы на российском рынке появились специальные приемники, обеспечивающие определение местоположения точек земной поверхности с точностью +2 см и более по координатам спутниковой системы NАVSТАR. Ввиду того, что такие приемники включены в состав технологического обеспечения, приведем их краткую характеристику из [8 ].

Спутниковая система NАVSТАR, разработанная фирмой Rocrwell International по заказу министерства обороны США для использования в коммерческих целях, состоит из созвездия спутников (полный комплект — 24 спутника, из которых 2 запасных), вращающихся вокруг Земли на высоте порядка 17 000 км и с периодом обращения 12 ч. В пределах видимости из любой точки открытой земной поверхности и в любое время находятся четыре спутника, что позволяет однозначно определять их координаты путем регистрации сигналов специальными приемниками, установленными над определенной точкой.

Для определения координат точек земной поверхности с точностью порядка 2-3 см в заданной системе координат используются два приемника, один из которых устанавливается в точке с известными (точными) координатами. Установка приемника в точке с известными координатами позволяет трансформировать прямую систему координат в систему координат GPS, а также изолировать передвижной приемник от влияния атмосферных, орбитных и субъективных факторов.

Точность определения координат точек земной поверхности в заданной системе координат при использовании GPS-технологий полностью зависит от качественных характеристик приемников, используемых для приема сигналов спутников NАVSТАR.

Среди перечисленных приемных устройств, распространяемых различными фирмами в России, специалисты отдают предпочтение приемникам фирмы "Ashtech Dimension".

Приемники серии "Ashtech Dimension" обеспечивают точность определения координат точек границ и других объектов в пределах от 1 см до 25м в зависимости от рабочего режима и имеют следующие стандартные характеристики и возможности: одновременное отслеживание 12 спутников по 12 каналам; вес: приемник — 3,5 Ф., интерфейс — 0,75 ф., блок питания — 2,5 ф.; время работы при полной зарядке батареи: щелочной — 15 ч, Никель-камидовой — 5 ч; потребляемая мощность — 4,1 Вт; два порта ввода/вывода; приемники 04-mension 3 DF—4 шт. (2 базовых, 2 мобильных); ЭВМ типа IВМ РС/АТ 286; внутренняя память — 2 Мб; математическое обеспечение; точность геодезических координат — 5 мм + D • 0,000001.

Стоимость комплекта оборудования, в том числе математического обеспечения и ЭВМ (типа 1ВМ РС/АТ), составляет 5000—6000 долл. без программного интерфейса передачи данных.

Фирма "ТRimble Navigation" поставляет в Россию различные одночастотные и двухчастотные приемники, которые могут использоваться в режиме статической съемки и наземных условиях (на базах — до 100 км наиболее эффективная работа — до 25 км) для решения следующих задач: построение и уравнивание геодезических сетей; съемки в интересах построения кадастров и земельной реформы.

Оптимальный комплект, обеспечивающий решение перечисленных задач, представляемый фирмой "ТRimble Navigation", таков: GPS-приемники статистических (4000 SЕ SТАТ) — 2; программное обеспечение по геодезии (Тrimval Рlus) — 1; комплект для статических съемок (Geodetic Opt) — 2; транспортный контейнер (ТRansp. Case) —2; новые версии ПО по геодезии в течение 4 лет (1 уч SW Undate 4000 SЕ SТАТ) и т. д.

В последние годы широкое распространение получили технические средства, предназначенные в основном для определения координат точек объектов по их отображению на топографических картах, планах и другой картографической продукции. Как правило, такие технические средства изготавливаются за рубежом и информация о их технических характеристиках достаточно скромная. Но престиж такой техники на российском рынке достаточно высок, поэтому для тех, которые могут быть использованы в техническом обеспечении системы, приводится более подробное описание.

Для выполнения картометрических измерений в системе предусматривается использование различных дигитайзеров и сканеров, обеспечивающих точность измерений ± 0,3 мм. На российском рынке распространяются дигитайзеры А1рhа Таb и Планшет АТМ фирмы "Соляриc" г. Минска, обеспечивающие точность оцифровки + 0,15 мм; СаlСоm фирмы Dawing Board III с точностью оцифровки порядка 0,21 мм и др.

Среди сканеров, поставляемых на российский рынок, следует отметить роликовые сканеры фирмы Соntех и Vidar, которые обеспечивают точность сканирования гибких материалов порядка 2—3 мм.

Барабанные сканеры практически отсутствуют на российском рынке. Вместе с тем они обеспечивают более высокую точность сканирования путем устранения дефектов, присущих роликовым: прокалывание бумаг или пленки под роликом, ограничение возможности применять математические методы коррекции и др. Среди барабанных сканеров следует отметить первую российскую широкоформатную модель РгохSсаn 500, которая по своим характеристикам не уступает зарубежным.

Среди планшетных сканеров, позволяющих сканировать информацию с планшетов на жесткой основе, следует выделить модели фирм Таngent (ССS-ХОО-34FB) и Summagraphics (128А Рlus). Стоимость широкоформатных планшетных сканеров очень высока (порядка 120 тыс. дол.), но точность сканирования также высока ( порядка 0,05 °/о) и гарантирована.

Перечисленные технические средства оцифровки информации постоянно совершенствуются и модернизируются в направлении повышения технических характеристик и снижения стоимости, поэтому при выборе средств сканирования информации следует знать некоторые достоинства дигитайзерной технологии по сравнению со сканерной. К таким достоинствам можно отнести: высокую точность оцифровки (порядка 0,05 мм); ввод неоднородной информации; возможность оцифровки плохо сохранившихся контуров независимо от материала изготовления, толщины носителя информации и его состояния (загрязнения, насыщенности и др.); значительно меньшую стоимость по сравнению со сканерами.

В техническом обеспечении АИС ГК особое место занимают (аппаратные) средства ввода, хранения, поиска, вывода и передачи кадастровой информации. В состав технических средств для реализации таких функций системы входят центральная ЭВМ (сервер), обеспечивающая централизованное хранение баз кадастровых данных; Реntium IВМ РС/АТ 486; разрядная сетка — 32 разряда; тактовая частота 33 Мгц; оперативная память 4 Мбайта; дисковая память 0,5— 2,0 Гбайт.

Аппаратное обеспечение вывода кадастровой информации включает в себя: принтер матричный АЗ (широкий, 12—24 ударных игл); графопостроитель планшетный А1 (повторяемость — 0,05 мм); графопостроитель рулонный А1 (повторяемость — 0,1 мм); 1ВМ РС/АТ 286; сопроцессор 80287; адаптер ЕGА; RАМ 2 М; НАRD 40—80 М.

Для выполнения функций, связанных со сбором, получением, преобразованием кадастровой информации, с редактированием, выполнением расчетов, используются автоматизированные рабочие места. В системе рабочие места созданы двух типов: автоматизированные рабочие места по обработке геометрических данных (АРМг) и автоматизированные рабочие места по обработке семантических данных (АРМс). АРМг служат для получения и преобразования геометрических данных, формирования цифровой модели объектов городского кадастра, имеющих геометрические формы, в соответствии с требованиями и форматами банка кадастровых данных, контроля и редактирования модели. Все АРМг различаются по виду используемых исходных данных и составу применяемых технических средств. Среди АРМг выделяют: автоматизированное рабочее место фотограмметриста и автоматизированное рабочее место картометриста.

Автоматизированное рабочее место фотограмметриста (АРМф) предназначается для создания цифровой модели геометрии объектов кадастра по результатам обработки измерений, выполненных по аэроснимкам. В состав его технических средств входят: фотограмметрические приборы и оборудование, способные реализовать аналитический метод обработки измерений геометрических параметров объектов на аэроснимке ( АФП " Стереоанаграф 2 ", СЦ, СТЕКО), IВМ РС /АТ 386, НАRD-40—120 М, RАМ 640 К, монитор ЕGА, гибкие диски, манипулятор "мышь".

Автоматизированное рабочее место картометриста (АРМк) позволяет формировать цифровую модель геометрии объектов кадастра по измерениям, выполненным на топографических картах и планах, других картографических материалах. В состав технических средств АРМк входят: сканеры и дигитайзеры (сколки) различных типов, персональные ЭВМ типа 1ВМ РС/АТ 386. АРМк наиболее эффективно используется при формировании цифровых моделей геометрии земельных угодий, зданий и сооружений, инженерных коммуникаций и других объектов капитального строительства и длительного срока эксплуатации.

В системе широко используются средства передачи данных, обеспечивающие высокую надежность обмена данными как внутри системы, так и вне ее. К ним относятся: городские АТС и информационные узлы связи; широкополосные линии связи и системы цифровой радиосвязи, модемы и др. Обмен данными между узлами сетей системы осуществляется методом доступа к сетевым каналам Internet и протоколов передачи данных IРХ/SРХ и NЕТВIOS, используемых в операционной системе Nоvеll NеtWаrе.

Internet обеспечивает сравнительно высокую скорость передачи данных (около 10 Мбит/с) и надежность в топологии "общая шина" и является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением конфликтов. Конфликтные ситуации приводят к снижению быстродействия в сети в (случае подключения 80— 100 рабочих станций.

Протокол IРХ (межсетевой передачи текстов) является базовым в Novell NetWare и определяет формат передаваемых по сети пакетов и интерфейс с сетевым программным обеспечением.

Протокол NetBios используется для передачи данных между рабочими станциями. Для обеспечения совместимости в составе операционной системы Novell NetWare поставляется резидентная программа Netbios. ехе, эмулирующая протокол NetBios с использованием протоколов 1РХ/SРХ.

Сеть Internet включает в себя кабели, разъемы, терминаторы и сетевые адаптеры. При этом могут использоваться тонкие и толстые коаксиальные кабели и неэкранированная витая пара, которые определяют такие характеристики сети, как максимальная длина кабеля и количество рабочих станций.

Каждая рабочая станция имеет сетевой адаптер (плату, вставляемую в материнскую плату компьютера) трех видов: 8-, 16-й 32-битовые, в зависимости от типа кабеля. На плате сетевого адаптера может находиться буфер, размер которого для различных типов колеблется от 8 до 16 Кбайт (16-Й 32-битовых адаптеров). Наличие буфера имеет прямое отношение к эксплуатации системы, так как возможность архивирования данных на рабочих станциях может быть использована для решения многих специальных задач, а в некоторых случаях и технологически необходима для системы.

Применяемое в системе сетевое программное обеспечение организуется на основе централизованного управления обменом данными, при котором диски выделенных машин, называемые файл-серверами, доступны всей компьютерной сети. На файл-серверах работает сетевая операционная система Novell NetWare, которая обеспечивает высокопроизводительную работу до 100 рабочих станций, надежность, удобство и разнообразие административных средств для управления сетью и пользователями, защиту информации от несанкционированного доступа, возможность использования нескольких серверов, разделяемых ресурсов (принтеров, модемов коллективного пользования и пр.).

В качестве операционной системы, обеспечивающей передачу данных в АИС ГК, применяется Novell NetWare 386 версии 3.11. Это 32-разрядная многозадачная операционная система реального времени, работающая в защищенном режиме на процессоре 80386 и выше. К одному серверу могут быть подключены не более 100 рабочих станций. Автоматизированная информационная система городского кадастра — это система коллективного доступа, поэтому обеспечение безопасности данных, разграничения доступа, повышения надежности, определения пользователей, настройки операционной системы и оболочки рабочих станций имеют для нее особое значение. Это обусловливает целый ряд функций управления сетью: выполнение настройки сетевой операционной системы, создание групп пользователей, их подключение к системе, определение права доступа к дискам файл-сервера и пр. В зависимости от размера города коллективный доступ к базам данных может организовываться на основе сетей Internet со скоростью передачи данных 10 Мбит/с, Агсnеt — 2 Мбайт/с и Тоken Ring — 4 Мбайт/с.

Однако применение Агсnеt в системе нежелательно, так как в случае появления в сети неисправного компьютера нарушается вся ее работа. Возможна ситуация, когда из-за неисправности персонального компьютера пользователя производственные рабочие станции не смогут обратиться в центральную БД.

Сеть Тоkеп Ring удобна лишь в том случае, если для ее установки, профилактики и обслуживания имеются квалифицированные специалисты.

Enternet применяется в больших сетях с большим объемом передаваемых данных при единичных случайных передачах. Но он имеет следующие недостатки:

- непредсказуемая реакция на подключение новых узлов, что может оказывать серьезное воздействие на производительность труда;

- быстродействие может значительно уменьшиться при числе узлов 50—75.

Стандарт Token Ring применяется в относительно больших сетях с большими объемами передачи, но менее удобен для единичных случайных передач. Это метод относительно новый, хорошо зарекомендовавший себя в среде систем IВМ. Благодаря механизму приоритетов отдельные программные комплексы могут "выходить на связь" быстрее, чем остальные, что может оказаться существенным в большой сети с различными по "рангу" пользователями.

В рассматриваемой системе стандарт Internet используется для организации сети производственного уровня и для подключения к сети удаленных пользователей.

Приведенные сведения о локальных сетях, используемых при создании АИС ГК, освещают принципиальное решение этой проблемы. Для создания локальной сети системы конкретного поселения эти решения должны быть скорректированы с учетом сложившейся в ней ситуации. Как правило, такая задача решается на стадии проектирования сети, в ходе которого выполняются: расчет количества и расположения рабочих станций; обоснование топологии сети и метода доступа; выбор сетевого аппаратного обеспечения (компьютеры для файл-сервера, рабочих станций), сетевых адаптеров, кабеля. При проектировании сети определяют ее работоспособность, затраты на ее создание и эксплуатацию, возможность расширения и пр.