Какие компьютерные программы используются при построении географических баз данных
Существуют различные программы для создания баз данных. Как правило, в таком ПО реализованы функции управления, редактирования, обработки информации. В зависимости от объема, типа данных, предпочтений компании, выбирается тот или иной софт.
Самое распространенное и знакомое всем решение, правда, не самое удобное для работы с большими массивами – это Excel. Если говорить о продуктах Microsoft, то непосредственно для работы с БД было создано приложение Access. Кроме нее есть не менее удобные варианты. В нашем материале вы найдете подборку наиболее популярных программ для работы с данными.
Принцип работы базы данных и СУБД
База данных представляет собранное множество записей различных сведений. Они необходимы, чтобы у пользователей была возможность сразу получить доступ к большому объему данных для выполнения разного рода операций.
В базе данных содержится абсолютно разная информация: это может быть семейная книга рецептов на все случаи жизни, книга доходов и расходов вашего отца, где видно передвижение денег в семье, или страница в социальных сетях, где можно изучить всех подписчиков владельца. Таким образом, можно сделать вывод, что вся информация в базе данных относится к какому-то конкретному типу.
Принцип работы базы данных и СУБД
С появлением баз данных пользователи получили доступ к множеству наборов информации. Как видно из вышеприведенных примеров, база данных может содержать записи с информацией похожего типа. Но, это понятие не устойчиво, так как с появлением NoSQL определение поменялось. Дело в том, что размеры веб-сайтов стали больше. Увеличилась их интерактивность, стало больше информации не только о пользователях, но и потенциальных клиентах, заявках, заказах и т.д.
Таким образом, базы данных превратились из простого источника информации в серьезный актив компаний, которые нуждаются различных базах данных с возможностью их масштабирования и в инженерах, которые умеют управлять этими базами.
Мы выяснили, что базы данных — это неотъемлемая часть современного мира. Теперь необходимо рассказать о программах для создания и обработки базы данных. Нужно понять, каким образом обрабатываются базы данных в компьютерных системах. Вот сейчас самое время рассказать о системе управления базами данных. СУБД — программное обеспечение, с помощью которого выполняют различные манипуляции с базами данных на компьютере.
Это может быть редактирование, создание, выполнение различных операций вроде вставки данных и т. д. Чтобы все эти операции были выполнимы, СУБД предоставляет необходимые API. Практически ни одна программа не обходится без использования СУБД при работе с данными, хранящимися на диске. Более того, СУБД отвечает за резервное копирование, проверяет, в каком состоянии находятся базы данных, осуществляют проверку доступов и т. д.
Получите подборку бесплатно (pdf 2,5 mb)
Именно по этой причине для работы с различными базами данных рекомендовано пользоваться СУБД.
10 популярных программ для создания и обработки базы данных
Многие организации используют базы данных для стандартного учета информации. Для работы с такими системами разработаны специальные программы. Мы привели вашему вниманию несколько самых известных и качественных программ для создания и использования баз данных в целях пользователей.
Одна из самых распространенных СУБД — Microsoft Access. Функционал и интуитивно понятный интерфейс делают инструмент доступным даже для начинающих пользователей. Microsoft Access подходит как для обучения, так и для решения конкретных задач. Инструмент содержит в себе функцию переключения между двумя режимами — таблицы и конструктора.
Примечательно и то, что внутри СУБД имеется много шаблонов самых разных баз, что дает возможность сэкономить время на выборе макета, а вместо этого подобрать нужный вариант из предложенных: «Контакты», «Отслеживание активов», «Пользовательское веб-приложение», «Управление проектами» и др.
Microsoft Access
Пользователь устанавливает тип данных для каждой из ячеек базы. Так, это может быть текстовая информация, число, время и дата, гиперссылка, логическое значение и т. д. Есть встроенный многофункциональный модуль с большим количеством изменяемых параметров. Он используется для составления отчетов, заполнения запросов и форм.
Чтобы разобраться в особенностях работы, пользователи могут изучить подробное руководство, где все процессы подробно описаны. Поддерживается интерфейс на русском языке. Программа для создания базы данных Access платная. Ее распространение возможно лишь в рамках офисного пакета Microsoft.
LibreOffice — аналог Microsoft Office и приложения Access в частности. Он может быть применен при работе с текстовыми документами, таблицами, презентациями, базами данных, графическими изображениями и даже математическими записями. Для работы необходимо установить на компьютере полный пакет и выбрать нужный модуль для запуска. Для БД необходим формат ODB.
LibreOffice содержит практически весь функционал Access. Кроме того, разработчики позаботились об удобном и понятном для пользователя интерфейсе, без загромождения разного рода кнопками и категориями. Главное окно содержит только основные возможности. Но есть нюанс — здесь нет мастера создания баз данных со встроенными шаблонами. Зато поддерживается интерфейс на русском языке, и есть открытый исходный код. Это одна из бесплатных программ для создания баз данных.
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2022
Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере
ТОП сервисов и приложений, на которые следует перейти уже сегодня
3,7 MB
Инструмент предназначен для работы с базами на основе технологии MySQL. Продукт разработан специалистами Workbench и содержит все инструменты для создания и администрирования баз данных, необходимых на практике. Интерфейс очень простой и удобный, справится даже начинающий пользователь. Отдельно стоит выделить возможность установки шаблона, предназначенного для автоматического индексирования ячеек, обработки запросов и смены сценариев SQL.
MySQL Workbench
MySQL Workbench содержит модуль для визуального проектирования. Для формирования таблиц и установки связей между ними предусмотрены ER-диаграммы. Подсвечивается синтаксис SQL, в том числе все возможные ошибки как при наборе простого теста, так и кода. Интерфейс удобен и интуитивно понятен, но не поддерживает русского языка. Это, наверно, самый большой минус для русскоговорящих пользователей.
Интерфейс Navicat состоит из 3 частей. Слева — список всех имеющихся БД пользователя. В центре — место, предназначенное для обработки таблиц, справа — информация по выделенным объектам. Для возможности проектирования имеются удобные ER-диаграммы. Интерфейс на русском языке отсутствует. Есть бесплатная ознакомительная версия. При необходимости можно приобрести подписку на базовую версию, стандартную и коммерческую.
DataExpress — одна из популярных программ для создания и обработки баз данных клиентов. Это своеобразный конструктор, содержаний большое количество разнообразных приложений. У пользователя есть полноценная возможность создать персонализированную программу учета. Инструмент содержит все модули привычных СУБД: мастер ввода данных, опции фильтрации и поиска, шаблоны, автоматическая генерация значений и т. д.
Геоинформационные системы с развитием интернет-технологий приобретают большое значение как для личного пользования, так и для предприятий большого масштаба. При этом ГИС сейчас обеспечиваются современными программными средствами. Техподдержка осуществляется с разных точек – начиная от программ для рисования и проектирования схем, заканчивая снимками со спутниковых тарелок.
GIS – что это такое
Аббревиатура расшифровывается как «географические информационные системы». Целью этих проектов является ряд действий с пространственными данными:
- их сбор путем фотографий с разных источников;
- хранение на разных носителях, аккумуляция и последующая передача;
- анализ, уточнение, корректировка изменений;
- двухмерная и трехмерная визуализация.
Обеспечивает развитие технологий наука геоинформатика – симбиоз географии и информатики.
Основные черты ГИС:
- работа с базой данных, постоянно пополняемой и обновляемой;
- пространственная 3D-карта, ее обзор.
Также к этому присоединяются дополнительные возможности, например:
- навигация (с определением местоположения);
- проложение пути;
- анализ земельных участков;
- БД для кадастровых инженеров и геодезистов.
Работа постоянно ведется и с растровыми, и с векторными источниками, а вся информация идет слоями по географической привязке.
Преимущества создания геоинформационных систем с помощью программного обеспечения
Вот плюсы использования GIS:
- большой аналитический ресурс;
- множество инструментов для обработки и использований сведений;
- легкое восприятие данных пользователей (наглядность изображения);
- автоматизированные сводки и отчеты по выбранным параметрам;
- расшифровка информации, полученной из аэро- и спутниковой съёмки;
- значительная экономия временных, денежных затрат и трудоресурсов из-за свободного доступа;
- возможность удаленного и оперативного создания 3D-модели любого объекта;
- автоматический ввод данных;
- сборка отчетов в виде таблиц или диаграмм;
- определение присутствия или отсутствия в рамках заданных координат построек;
- изучение геопространственных сведений – плотность населения, количества производственных зданий на процент жилых помещений и проч.
Геоинформационными системами пользуется широкий круг лиц, используя при этом компьютерные программы или приложения для гаджетов.
- Кадастровые инженеры. Их сфера деятельности – обзор земельных участков, их анализ, кадастр, межевание земель, расположение границ, пересечений, решение спорных вопросов, составление актов, внесение в Росреестр.
- Предприниматели, владеющие сетями объектов – магазинов, автомобильных заправок, заводов или любых других точек со связью между ними. Это упрощает планирование, управление, а также планы на расширение или уменьшение системы.
- Инженерные изыскания: геологические, географические, экологические и другие. Специалисты получают возможность через программы ГИС создавать список участков и их особенностей в рельефе, ландшафте.
- Разработчики и проектировщики строений с начала или реконструкций зданий.
- Архитекторы.
- Картографы. GIS помогают создавать карты любых форматов на любые участки местности с большей или меньшей детализацией на различную тематику – маршрутизаторы, ландшафтные и проч.
- Штурманы и водители любого транспорта – наземного, воздушного, водного.
- Частные пользователи – все чаще обычные горожане пользуются электронными ресурсами для поиска пути.
- Природоохранительные мероприятия – мониторинг экологии, управление ресурсами, всеми участками природы.
- Геология и добыча горной руды – разработка месторождений.
- Аналитика возможных чрезвычайных ситуаций.
- Войны и охранительные учреждения – разработка стратегии с электронными ресурсами становится легче.
- Сельское хозяйство.
ПО для ГИС: состав программного обеспечения
Весь проект строится на следующих частях:
компьютерная платформа для создания программы;
- софт для хранения и анализа получаемых данных;
- несколько каналов связи и поставки сведений;
- система управления базой данных;
- сама информация в графическом и мультимедийном размере;
- технические средства – компьютеры стационарные или ноутбуки, а также планшеты, смартфоны для пользования и крупные станции для администрирования.
Основные функции компьютерных технологий
Благодаря ПО можно:
- Автоматически вводить данные способом сканирования печатных карт или заполнения координат, а также снимками со спутников.
- Манипулировать сведениями – масштабирование, отбор определенных параметров.
- Сводить всю информацию в таблицы и управлять таким образом БД.
- Анализировать географию, экологию, населенность, загруженность дорог и многое другое.
- Визуализировать получаемую картинку.
Геоинформационные системы: примеры программ
Можно представить следующие разработки:
- Линейка MosMap-GIS.
- Spatial Manager.
- ActiveMap GS.
- GIS 6 Web Edition.
- GisMapServer.
- GM Tool Kit.
- IndorCAD/River.
- MapInfo MapX.
- IndorCAD/Topo.
- MapInfo MapXtreme.
- ПроГео.
- АРГО.
- Геодезическая Информационная Система.
- ГИС «Erne».
- Панорама.
Рассмотрим подробнее некоторые из них. Одни – более популярны на рынке программистов и инженеров, другие – используются регулярно. Все они могут иметь разный ценовой спектр – от бесплатных, но ограниченных функционально приложений, до дорогостоящих профессиональных разработок.
Обзор программного продукта ГИС Панорама
Это ПО считается пригодным для профессионалов. Его особенности:
- Возможность установки на разные операционные системы.
- Совместимость с различными способами безопасности и шифрования данных.
- Есть русскоязычный пакет, также софт переведен на английский, французский и другие языки.
- Присутствует трехмерный взгляд на карту.
- Подготовительный вид к печати.
- Поддержка стандартов OGС, ISO 19100, IHO, ICAO и национальных систем.
- Есть отдельные надстройки для различных специализаций: для инженеров по кадастру, экологической и социальной обстановке.
- Автоматическая редактура для специальных карт для авиации, мореплавания и других отраслей.
- Работа с данными в облачном хранилище.
- Составление графических сводных таблиц, диаграмм.
- Масштабирование.
- Сбор информации и управление БД.
- Поддержка форматов: SXF, TXF, OGC GML (XML), KML, RSW, BMP, JPEG, GeoTIFF, TIFF, IMG и пр.
Линейка MosMap
Разработчик предлагает три комплекса:
- Marker – базовый софт с автоматизированным подгружением данных в электронную карту. Функции: заполнение сведениями, их анализ, хранение и использование различных файлов.
- Integrator – связь с базами данных и гаджетами через облачное хранилище по технологии OLE. При этом через ПО, смартфон или другой источник можно наносить метки, закладки, вносить комментарии.
- Editor – создание и последующее внесение корректировок в картографические данные. Можно самостоятельно сделать карту города или конкретного участка. Все слои могут отображать разную информацию – о местах, о постройках, о характеристиках, контактных данных и проч. Можно менять масштабирование, настройки интерфейса, вывод на печать. Основное преимущество – удобная эксплуатация на уровне любительского пользователя.
QGIS – программа для создания ГИС бесплатно
Это свободный программный продукт с единым кодом, поэтому у него нет классической защиты данных. Молодой проект начал свое функционирование в 2002 году, не переведен полностью на русский язык и подходит для любительских целей. Возможности:
- поддержание растровых и векторных графических данных;
- работа с таблицами и слоями текстовых комментариев;
- удобное составление и редактура чертежей – от масштабирования до подписи объектов;
- визуализация;
- экспорт в другие ПО с изменением разрешения;
- оцифровка распечатанных карт;
- подготовка к печати.
Лучшие программы для обработки ГИС от ZWCAD
Компания «ЗВСОФТ» предлагает профессиональные программные решения для многих направлений инженеров, в том числе по работе с земельными участками – по кадастру, экологическим и географическим изысканиям, по созданию и управление географических экономических систем. Китайский производитель соперничает с такими мировыми лидером по производству платформ для автоматизированного проектирования, как Autodesk. Продукт этой фирмы, САПР AutoCAD, стал популярным среди многих стран.
ZWSOFT предлагает аналог – ZWCAD 2018 Professional, этот софт имеет такой же широкий функционал, базовый набор инструментов, удобный и понятный, переведенный на многие языки интерфейс. При этом утилита становится в России и других странах все более популярной, так как она обладает меньшей ценой и удобной системой лицензирования.
ПО от компании «ЗВСОФТ» для геоинформационных систем рассмотрим ниже.
ГИС Spatial Manager Desktop
Приложение для Windows позволяет импортировать, экспортировать и управлять данными. Достоинства:
- удобное изменение шрифтов, цветов, изображений, стилей по своему усмотрению;
- более 1700 систем координат;
- возможность одновременно работать с разными слоями, делать детальные прорисовки отдельных элементов;
- печать целой карты или выделенного элемента;
- переключение разных карт – дорожных, спутниковых, гибридных;
- выгрузка любых данных на графическую страницу простым перетаскиванием;
- работа с данными в облачном хранилище;
- преобразование координат;
- наглядное представление табличных данных;
- система поиска по всем таблицам;
- фильтрация;
- экспортирование любой информации в разные программы;
- персональные запросы sql;
- печать созданных карт.
ГИС Spatial Manager Professional для ZWCAD
Модуль является надстройкой для базового САПРа. Аналогичный проект есть для установки на AutoCAD. Преимущества:
- Невысокая стоимость.
- Удобный интерфейс.
- Полная интеграция с системой автоматизированного проектирования ZWCAD.
- Настройка свойств объектов в графическом редакторе: ширина линий, их цвет, заливка и проч.
- Обработка большого объема данных без ущерба производительности.
- Выгрузка данных из форматов Google Earth, OpenStreetMap, Autodesk Map, Esri Arcgis, MapInfo, Microstation, Microsoft SQL Server, PostGIS и пр.
- Связь с данными в облаке.
- Фоновые карты, в т.ч. Гугл, Яндекс, Космоснимки.
- Вставка и совмещение геореференцированных изображений Jpeg, Tiff, Png и др.
- Сравнение с подложкой из других сторонних программ.
- Трансформация в сотни систем координат.
- Импорт и экспорт без потери данных пространственных таблиц.
- Передача в форматы KML и KMZ, MiD и MiF, Tab и SHP.
ПроГЕО
Многофункциональное приложение, которое имеет двустороннее взаимодействие с платформой ZWCAD. Идеально подходит для нужд кадастровых инженеров, так как оно интегрировано с публичной кадастровой картой земельных участков Росреестра. Возможности:
- создание всех требуемых госорганами документов в одной среде;
- актуальные схемы xml Росреестра;
- заявление от имени собственника;
- автоматизированное заполнение документации по кадастру;
- наполнение исходными данными из разных источников (в т.ч. AutoCAD, Панорама, Credo и др);
- работа с файлами MapInfo;
- полная совместимость с САПРами;
- подписание электронной цифровой подписью;
- сдача документов онлайн.
Пользуйтесь программами ГИС, а также возможностями программных пакетов от ZWSOFT.
Данные — это один из наиболее важных компонентов геопространственных технологий и, пожалуй, любой другой отрасли. К управлению данными сейчас относятся серьезно во всех отраслях, поэтому знания по этой дисциплине имеют важное значение для карьеры ИТ-специалистов. Этот цикл статей задуман как универсальное руководство, в котором мы рассмотрим тему от и до, начиная с вопроса «Что такое данные?» и заканчивая изучением и применением геопространственных запросов.
Основные понятия баз данных
Что такое данные?
Данные могут представлять собой любую информацию, которая сохраняется с целью обращения к ней в будущем. Эта информация может включать числа, текст, аудио- и видеоматериалы, местонахождение, даты и т. д. Она может быть записана на бумаге либо сохранена на жестком диске компьютера или даже в облаке.
Что такое база данных?
Множество записей данных, собранных вместе, образуют базу данных. Базы данных обычно создаются для того, чтобы пользователи могли обращаться к большому количеству данных и массово выполнять с ними определенные операции.База данных может хранить что угодно: представьте себе, например, блокнот вашей бабушки со всеми ее вкусными рецептами, учетную книгу ваших родителей, куда они записывают все доходы и расходы, или свою страницу в Facebook со списком всех ваших друзей. Из этих примеров видно, что все данные в базе данных относятся более-менее к одному типу.
Зачем нужна база данных?
Создание базы данных упрощает разным пользователям доступ к наборам информации. Приведенные выше примеры показывают, что в базе данных мы можем хранить записи с информацией похожего типа, но это правда лишь отчасти, поскольку с появлением баз данных NoSQL это определение меняется (подробнее читайте далее в статье).Так как размер веб-сайтов становится все больше и степень их интерактивности все выше, данные о пользователях, клиентах, заказах и т. д. становятся важными активами компаний, которые испытывают потребность в надежной и масштабируемой базе данных и инженерах, способных в ней разобраться.
Система управления базами данных (СУБД)
Итак, мы уже знаем, что данные и базы данных важны, но как осуществляется работа с базами данных в компьютерных системах? Вот тут на сцену и выходит СУБД. СУБД — это программное обеспечение, предоставляющее нам способ взаимодействия с базами данных на компьютере для выполнения различных операций, таких как создание, редактирование, вставка данных и т. д. Для этого СУБД предоставляет нам соответствующие API. Редко какие программы не используют СУБД для работы с данными, хранящимися на диске.Помимо операций с данными СУБД также берет на себя резервное копирование, проверку допуска, проверку состояния базы данных и т. д. Поэтому рекомендуется всегда использовать СУБД при работе с базами данных.
Пространственные данные и база данных
Особое внимание мы уделим обработке пространственных данных, поэтому я хотел бы обсудить здесь этот тип данных. Пространственные данные несколько отличаются от остальных. Координаты необходимо сохранять в особом формате, который обычно указан в документации на веб-сайте о базе данных. Этот формат позволяет базе считывать и правильно воспринимать координаты. Если обычно для поиска данных мы используем запросы типа Получить все результаты, где возраст > 15, то пространственный запрос выглядит как-то так: Получить все результаты в радиусе 10 км от определенной точки. Поэтому пространственные данные необходимо хранить в надлежащем формате.
Типы баз данных
Базы данных обычно делятся на два типа: реляционные и нереляционные. Оба типа имеют свои плюсы и минусы. Было бы глупо утверждать, что один лучше другого, поскольку это будет зависеть от варианта использования. Конкретно для пространственных данных я в 99 % случаев использую реляционные базы данных, и вы скоро поймете почему.
Реляционные базы данных и РСУБД
Допустим, ваш начальник просит вас создать электронную таблицу с важной информацией, включающей имена, местонахождения, адреса электронной почты, номера телефонов и должности всех сотрудников. Вы сразу же откроете таблицу Excel или Google Spreadsheets, напишете все эти названия столбцов и начнете собирать информацию.
Образец таблицы с информацией
Закономерность здесь заключается в том, что каждая запись содержит ограниченный и фиксированный набор полей, которые нам нужно заполнить. Таким образом мы создали таблицу со всей информацией, где у каждой записи имеется уникальный первичный ключ, который определяет ее однозначным образом и делает ее доступной для всех операций. В реляционных базах данных любая таблица содержит фиксированное количество столбцов, и можно устанавливать связи между разными столбцами.
Связь между двумя столбцами
Взаимосвязи в реляционных базах данных мы подробно рассмотрим позже.
По сравнению с базами данных NoSQL, недостатком реляционных баз данных является относительно медленное получение результатов, когда количество данных стремительно увеличивается (по мнению автора статьи — прим. пер.). Еще один недостаток заключается в том, что при добавлении каждой записи нужно следовать определенным правилам (типы столбцов, количество столбцов и т. д.), — мы не можем просто добавить отдельный столбец только для одной записи.В реляционных базах данных используется SQL (Structured Query Language — язык структурированных запросов), с помощью которого пользователи могут взаимодействовать с данными, хранящимися в таблицах. SQL стал одним из наиболее широко используемых языков для этой цели. Мы подробнее поговорим об SQL чуть позже.Вот примеры некоторых известных и часто используемых реляционных баз данных: PostgreSQL, MySQL, MS SQL и т. д. У каждой крупной компании, занимающейся реляционными базами данных, есть собственная версия SQL. В большинстве аспектов они выглядят одинаково, но иногда требуется немного изменить какой-нибудь запрос, чтобы получить те же результаты в другой базе данных (например, при переходе из PostgreSQL в MySQL).
Нереляционные базы данных (NoSQL)
Все базы данных, не являющиеся реляционными, относятся к категории нереляционных баз данных. Обычно данные хранятся в нетабличном формате, например:
Формат JSON, XML
Основное преимущество баз данных NoSQL состоит в том, что все строки независимы и могут иметь разные столбцы. Как показано на изображении ниже, оба пользователя относятся к одной и той же таблице Core_user, но их записи содержат разную информацию.
База данных NoSQL реального времени в Google Firebase
База данных NoSQL реального времени в Google Firebase
При использовании баз данных NoSQL пользователям иногда приходится прописывать собственную логику, чтобы добавить уникальный ключ к каждой записи и тем самым обеспечить доступ к записям. В большинстве стандартных баз данных NoSQL, таких как Firebase и MongoDB, для хранения данных используется формат JSON. Благодаря этому очень легко и удобно выполнять операции с данными из веб-приложений, используя JavaScript, Python, Ruby и т. д.
Рекомендации по выбору типа базы для хранения пространственных данных
Очевидно, что нам хотелось бы сохранить точку, линию, многоугольник, растры и т. д. так, чтобы это имело смысл, вместо того чтобы сохранять просто координаты. Нам нужна СУБД, которая позволяет не только сохранять данные, но и запрашивать их пространственными методами (буфер, пересечение, вычисление расстояния и т. д.). На сегодняшний день для этого лучше всего подходят реляционные базы данных, поскольку в SQL есть функции, помогающие выполнять подобные операции. Использование таких дополнительных средств, как PostGIS для PostgreSQL, открывает разработчикам возможности для написания сложных пространственных запросов. С другой стороны, NoSQL тоже работает в области геопространственных технологий: например, MongoDB предоставляет кое-какие функции для выполнения геопространственных операций. Однако реляционные базы данных все же лидируют на рынке с большим отрывом.
Работа с РСУБД
Основное внимание мы уделим РСУБД, так как именно эти системы в большинстве случаев мы будем использовать для хранения пространственных данных и работы с ними. В качестве примера мы будем использовать PostgreSQL, поскольку это самая перспективная реляционная база данных с открытым исходным кодом, а ее расширение PostGIS позволяет работать и с пространственными данными. Вы можете установить PostgreSQL, следуя инструкциям из документации. Помимо PostgreSQL рекомендуется также загрузить и установить pgAdmin. Платформа pgAdmin предоставляет веб-интерфейс для взаимодействия с базой данных. Также для этого можно загрузить и установить какое-либо другое совместимое ПО или использовать командную строку.
pgAdmin 4 на Mac
Пользователи могут изменять множество настроек для баз данных, включая порт, имя пользователя, пароль, доступность извне, выделение памяти и т. д., но это уже другая тема. В этой статье мы сосредоточимся на работе с данными, находящимися в базе.
Создание базы данных. Нам нужно создать базу данных (в идеале должно быть по одной базе данных для каждого проекта).
Создание новой базы данных для проекта
В инструменте запросов (Query Tool) база данных создается следующим образом:
Создание таблиц. Создание таблицы требует некоторых дополнительных соображений, поскольку именно здесь нам нужно определить все столбцы и типы данных в них. Все типы данных, которые можно использовать в PostgreSQL, вы найдете здесь.
pgAdmin позволяет нам выбрать в таблице различные ключи и ограничения, например Not Null (запрет на отсутствующие значения), Primary Key (первичный ключ) и т. д. Обсудим это подробнее чуть позже.
Создание таблицы пользователей
Заметьте, что мы не добавляли столбец первичного идентификатора в список столбцов, поскольку PostgreSQL делает это автоматически. Мы можем создать сколько угодно таблиц в одной базе данных. После того как таблицы созданы, мы можем установить связи между разными таблицами, используя определенные столбцы (обычно столбцы с идентификаторами).В инструменте запросов таблица создается следующим образом:
CRUD-операции с данными в таблицах
CRUD-операции (создание, чтение, обновление и удаление — Create, Retrieve, Update, Delete) — это своего рода hello world в мире СУБД. Поскольку эти операции используются наиболее часто, команды для их выполнения одинаковы во всех РСУБД. Мы будем писать и выполнять запросы в инструменте запросов в pgAdmin, который вызывается следующим образом:
Инструмент запросов (Query Tool) в pgAdmin
1. Создание новой записи
Для добавления новой записи в таблицу используйте следующую команду:
INSERT, INTO, VALUE являются ключевыми словами в SQL, поэтому их нельзя использовать в качестве переменных, значений и т. д. Чтобы добавить новую запись в нашу таблицу пользователей, мы напишем в инструменте запросов следующий запрос:
Обратите внимание: строки всегда следует заключать в ' ' (одинарные кавычки), а не в " " (двойные кавычки).
2. Получение записей (всех или нескольких)
Данные, хранящиеся в базе данных, можно извлечь и отобразить на экране. При этом мы можем получить все данные или ограниченное количество записей. Код для получения данных:
Этот код извлекает весь набор данных. Если вы хотите получить только 20 записей, напишите:
Если вы хотите получить данные из всех столбцов, то вместо перечисления названий всех столбцов можно написать:
Если вы хотите получить результат с определенным условием, используйте ключевое слово WHERE, как показано ниже:
Вы можете создавать даже сложные запросы, о которых мы поговорим позже.В нашем примере мы можем получить нужные нам данные:
3. Обновление записей (всех или нескольких)РСУБД позволяет нам обновить все или только некоторые записи данных, указав новые значения для столбцов.
В нашем случае мы обновим таблицы с помощью следующих запросов:
4. Удаление записей (всех или нескольких)Удалять записи в SQL легко. Пользователь может удалить либо все строки, либо только определенные строки, добавив условие WHERE.
Удаление записей из таблицы
CRUD-операции используются очень часто, поскольку выполняют основные функции в базе данных.
Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Миронова Ю.Н.
В статье рассматриваются наиболее известные отечественные геоинформационные системы , приводятся примеры и описание некоторых систем.
Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Миронова Ю.Н.
Анализ существующих программных комплексов для построения геоинформационной системы управления работой структурных подразделений ОАО «РЖД»
К вопросу о создании автоматизированной информационной системы мониторинга земель для целей управления территориями агропромышленного комплекса
Создание картографического обеспечения поддержки принятия управленческих решений в чрезвычайных ситуациях
Текст научной работы на тему «Краткий обзор геоинформационного программного обеспечения»
Кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры информационных технологий, Елабужский филиал КНИТУ-КАИ им. А.Н.Туполева
КРАТКИЙ ОБЗОР ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
В статье рассматриваются наиболее известные отечественные геоинформационные системы, приводятся примеры и описание некоторых систем.
Ключевые слова: геоинформационная система, электронная карта, транспорт,
Keywords: geoinformation system, electronic map, transportation, telecommunications, ecology.
Программные средства геоинформационных систем ориентированы на обработку и анализ пространственной и атрибутивной информации. Это программы, которые предназначены для сбора, ввода, обработки и представления пространственных данных в форме различных (табличных, графических, картографических) выходных документов.
Программные средства геоинформационных систем делятся на базовые программные средства, модули приложения и вспомогательные средства.
Базовые программные средства позволяют осуществить связь пространственной и атрибутивной информации, её отображение, организацию запросов для поиска объектов, редактирование информации и т.п. Базовые программные средства могут быть универсальными и специализированными.
Модули приложения работают вместе с базовыми средствами и помогают решать специализированные задачи.
1. Полнофункциональные ГИС.
В настоящее время в России функционирует более 20 ГИС, которые можно отнести к разряду полнофункциональных.
Это зарубежные системы: Mapinfo Professional, ArcGIS ArcEditor, ArcGIS ArcInfo,
ArcGIS ArcView, ArcView GIS, AutoCAD Map, GeoMedia Professional, Bentley MAP
И отечественные разработки: ГеоГраф, «Горизонт», «ИнГео», GeoLink, Map Drive, Mappl, IndorGIS, Zulu, WinPlan.
Все эти системы поддерживают обмен пространственной информацией через обменные форматы SXP, E00,GEN, MIF, DWG,WMF и др. Отечественные системы поддерживают российские обменные форматы F1M, SXF.
Рассмотрим некоторые характеристики наиболее популярных ГИС.
ГеоГраф. Один из продуктов ГИС, разработанных Центром географических исследований Института географии РАН. ГеоГраф предназначен для конечных пользователей ГИС. Он даёт возможность создавать электронные тематические атласы и композиции карт на основе слоев цифровых карт и связанных с ними таблиц атрибутивных данных.
Zulu. Программа разработана компанией «ПОЛИТЕРМ» в 1991 г. Система является полностью отечественной разработкой, постоянно обновляющейся с учетом пожеланий пользователей. Она имеет высокую скорость работы с большим объемом информации, интуитивно понятный интерфейс, встроенную поддержку топологии, необходимую для моделирования инженерных сетей.
Горизонт. Программа разработана ФГУП НИИАА им. В.С.Семенихина в 1992 г. Она предназначена для создания геоинформационных систем, ведения и документирования оперативно изменяющейся обстановки на картографическом фоне. Система позволяет наносить обстановку в интерактивном или автоматическом режиме, создавать пользовательские слои
© Миронова Ю.Н., 2014 г.
карты на основе обработки запросов, производить трехмерную визуализацию электронной карты.
ИнГео. Программа разработана фирмой ЦСИ «Интегро» (Уфа) в 1998 г. Программа создавалась как инструментальная многоцелевая ГИС для решения муниципальных задач на крупномасштабных топографических планах. Система позволяет создавать электронные карты векторизацией по растровой подоснове и по результатам полевых работ, предоставляет публикацию карт в интернете с запросом информации по выбранному объекту, имеет систему санкционированного доступа.
GeoLink. Программа разработана фирмой АОЗТ СП «Геолинк» в 1996 г. GeoLink представляет собой полнофункциональную ГИС, включающую инструментальные средства, дающие пользователю возможность создавать собственные приложения, работающие в среде GeoLink. Система позволяет решать гидрогеологические, картографические, статистические и многие другие задачи.
2. Специализированные ГИС.
В настоящее время создано значительное количество приложений, обеспечивающих решение прикладных задач с использованием геоинформационных систем.
Рассмотрим несколько таких систем.
ZuluTermo. Разработчик - ООО «Политерм», 1999 г. Назначение системы - пакет гидравлических расчетов систем теплоснабжения, включающий коммутационные задачи, наладку тепловой сети, расчет температур на источнике и пр. Имеется полная интеграция с ГИС Zulu.
ModTech. Программа разработана фирмой АОЗТ СП «Геолинк» в 1991 г. Программная система служит для моделирования процессов геофильтрации и массопереноса в подземной гидросфере. ModTech позволяет решать широкий круг задач в сфере природопользования, среди которых
• формирование и движение потоков подземных вод, а также их взаимодействие с поверхностными водами,
• массоперенос в подземной гидросфере.
Информационная система автомобильных дорог IndorInfo/Road.
Система предназначена для работы с территориальной сетью автомобильных дорог. Информационная система обеспечивает возможность ввода и хранения описаний объектов автомобильных дорог и инженерных сооружений, анализ текущего состояния дорожных сетей, оценку эффективности работы персонала и др. Она состоит из базы данных и геоинформационной подсистемы. В качестве геоинформационной подсистемы используется универсальная ГИС IndorGIS, с помощью которой решаются следующие задачи:
• формирование подробных планов дорог на цифровой модели местности;
• поиск объектов на карте по различным критериям;
• отображение на карте мест дислокации ДТП.
АвтоГИС. Разработчик системы - ЗАО «Киберсо», 1995 г. Назначение системы - поиск объекта на карте города, выработка маршрута движения до объекта, отображение текущего местоположения автомобиля на карте города в процессе движения, сопровождение голосом по проложенному маршруту при движении. Система применяется и как персональная навигационная система, и как система диспетчерского слежения за транспортными средствами. Авто ГИС может работать с картой любого региона.
GeoCad Systems. Программа разработана фирмой «Геокад плюс», г. Новосибирск, в 1993 г. Это модульная многоцелевая кадастровая система. Модификация информационных моделей данных и клиентских приложений может быть выполнена силами пользователя.
Таким образом, мы рассмотрели основные отечественные полнофункциональные и специализированные геоинформационные системы, используемые в настоящее время. Этот обзор может помочь в поиске и выборе геоинформационной системы под конкретную задачу.
1. Геоинформатика: в 2 кн. Кн. 2: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [Е.Г. Капралов, А.В. Кошкарёв, В.С. Тикунов и др.]; под ред. В.С. Тикунова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 432 с.
2. Миронова Ю.Н. Геоинформационные системы. // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук №03 (62) 2014 Ч.1., Москва, с. 63 - 65.
13 бесплатных программ ГИС с открытым исходным кодом
Цель QGIS - стать удобной ГИС, предоставляющей мощные функции ГИС. Первоначальной целью проекта было предоставить средство просмотра данных ГИС. QGIS достигла определенного этапа в процессе разработки и может удовлетворить большинство потребностей ГИС. QGIS поддерживает множество форматов растровых и векторных данных, и поддержку нового формата можно легко добавить с помощью архитектуры плагина.
QGIS выпускается под Стандартной общественной лицензией GNU (GPL). Разработка QGIS по этой лицензии означает, что вы можете проверять и изменять исходный код и гарантировать, что вы (наш счастливый пользователь) всегда имеете доступ к бесплатным и свободно изменяемым программам ГИС.
Мощная ГИС, простая в использовании, совместимая и используемая тысячами пользователей по всему миру. Используя gvSIG, вы можете работать с различными форматами, векторами и растрами, файлами, базами данных и удаленными службами. Вы можете использовать различные инструменты для анализа и управления вашей географической информацией. Рабочий стол gvSIG разработан таким образом, чтобы его можно было легко расширять, что позволяет приложениям создавать индивидуальные решения. И развитие для постоянного совершенствования. gvSIG desktop - это программное обеспечение с открытым исходным кодом с лицензией GNU / GPL, позволяющее бесплатно использовать, распространять, изучать и улучшать.
Whitebox Geospatial Analysis Tools (GAT) - это кроссплатформенная географическая информационная система (ГИС) и программный пакет дистанционного зондирования с открытым исходным кодом, выпущенная под Стандартной общественной лицензией GNU. Он был разработан сотрудниками Гидрогеологического центра Университета Гвельфа для расширенного геопространственного анализа и визуализации данных в исследовательской и образовательной среде. Программный пакет характеризуется дружественным графическим интерфейсом пользователя (GUI) со справкой и файлами, встроенными в каждое диалоговое окно с более чем 410 инструментами анализа. Пользователи также могут получить доступ к широкому спектру автономных и сетевых справочных ресурсов. Проект Whitebox GAT начался как замена системы анализа местности (TAS), которая представляет собой программный пакет для геопространственного анализа, написанный Джоном Линдси. Текущая версия поддерживает растровые и векторные (шейп-файлы) структуры данных. Есть также обширные функции для обработки данных лазерного сканера (лидара), включенных в файлы LAS. Whitebox GAT является расширяемым. Пользователи могут использовать любой язык JVM для создания и добавления собственных инструментов или надстроек. Программное обеспечение также позволяет создавать сценарии с использованием языков программирования Groovy, JavaScript и Python.
Система автоматизированного геофизического анализа (SAGA GIS) - это компьютерная программа географической информационной системы (ГИС) для редактирования пространственных данных. Это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом, первоначально разработанное небольшой командой на факультете физической географии Геттингенского университета, Германия, а теперь поддерживается и расширяется международным сообществом разработчиков.
SAGA GIS стремится предоставить ученым эффективную, но простую в освоении платформу для реализации методов наук о Земле. Это достигается с помощью интерфейса прикладного программирования (API). Библиотека модулей SAGA содержит набор быстро развивающихся инструментов для наук о Земле.
GRASS GIS (Система поддержки анализа географических ресурсов) - это бесплатная географическая информационная система (ГИС) с открытым исходным кодом, которая может использоваться для обработки растровых, топологических векторных, изображений и данных диаграмм.
GRASS выпускается под лицензией GPL и может работать на нескольких платформах, включая Mac OS X, Windows и Linux. Пользователи могут использовать функции программного обеспечения через графический интерфейс пользователя (встроенный графический интерфейс на основе системы X Window или через Quantum GIS); они также могут использовать его модули напрямую через улучшенную оболочку.
Версия GRASS 6 использует новый движок векторной топологии 2D / 3D и поддерживает векторный сетевой анализ. Данные атрибутов управляются с помощью файлов .dbf или систем управления базами данных на основе SQL (таких как MySQL, PostgreSQL / PostGIS и SQLite). Система способна к трехмерной векторной графике и визуализации вокселей. Связавшись с библиотекой GDAL / OGR, GRASS поддерживает несколько растровых и векторных форматов. Включение OGC-конформных простых элементов для обеспечения взаимодействия с другим программным обеспечением ГИС. Он также поддерживает линейные системы отсчета.
Команда разработчиков GRASS - это многонациональная группа разработчиков из многих регионов. GRASS - один из первых восьми программных проектов Open Source Geospatial Foundation.
MapWindow GIS - это приложение ГИС (картография) с открытым исходным кодом, представляющее собой набор программируемых картографических компонентов. Система использовалась Агентством по охране окружающей среды США в качестве основной ГИС-платформы для программного обеспечения для моделирования анализа водоразделов (более совершенная наука об оценке, объединяющая точечные и неточечные источники).
Интегрированная земельная и водная информационная система (ИЛВИС) - это географическая информационная система (ГИС) и программное обеспечение дистанционного зондирования для векторной и растровой обработки. Его функции включают оцифровку, редактирование, анализ и отображение данных, а также создание высококачественных карт. ILWIS был первоначально разработан и распространен Международным институтом геоинформатики и наблюдения Земли (ITC Enschede) в Нидерландах для использования его исследователями и студентами. С 1 июля 2007 года он был выпущен как бесплатное программное обеспечение в соответствии с условиями Стандартной общественной лицензии GNU. ILWIS используется многими студентами, преподавателями и исследователями более двух десятилетий и является одной из наиболее удобных для пользователя интегрированных векторных и растровых программ, доступных в настоящее время. ILWIS имеет несколько очень мощных модулей анализа растров, высокоточных и гибких модулей оцифровки векторных точек, различных очень практичных инструментов, а также различных руководств пользователя и обучающих модулей, которые доступны для загрузки. Текущая версия - ILWIS 3.8.1. Подобно GRASS GIS во многих отношениях, ILWIS в настоящее время доступна только в Microsoft Windows.
GeoDa - это программный пакет с открытым исходным кодом, который может выполнять анализ пространственных данных, географическую визуализацию, пространственную автокорреляцию и пространственное моделирование. OpenGeoDa - это кроссплатформенная версия устаревшей GeoDa с открытым исходным кодом. Хотя устаревшая версия GeoDa работает только в Windows XP, OpenGeoDa работает в разных версиях Windows (включая XP, Vista, 7, 8 и 10), Mac OS и Linux. Программный пакет был первоначально разработан Лабораторией пространственного анализа в Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн под руководством Люка Анселина. Начиная с 2016 года Центр науки о пространственных данных (CSDS) Чикагского университета будет продолжать развиваться.
GeoDa имеет мощный пространственный анализ, множественный исследовательский анализ данных, а также возможности глобальной и локальной пространственной автокорреляции. Он также выполняет базовую линейную регрессию. Что касается пространственных моделей, включены модель пространственного запаздывания и модель пространственной ошибки оценки максимального правдоподобия.
uDig - это программа для ГИС, разработанная сообществом канадской консалтинговой компании Refraction Research. Он основан на платформе Eclipse и имеет полную многоуровневую ГИС с открытым исходным кодом. Он написан на Java и выпущен под лицензиями EPL и BSD (ранее под GNU LGPL).
uDig содержит пошаговое руководство во Flash, а также предоставляет краткое руководство для тех, кто хочет завершить сборку полной версии, помогая им писать подключаемые модули или вносить свой вклад в основную сборку.
uDig может использовать GRASS для сложных векторных операций, а также может встраивать JGRASS и профессиональные гидрологические инструменты от Horton Machine. Он поддерживает шейп-файлы, PostGIS, WMS и многие другие источники данных.
uDig обычно используется в качестве основы для создания других ГИС-платформ и приложений.
JUMP - это основанная на Java векторная растровая ГИС и среда программирования.
DIVA-GIS - это бесплатная программа для географической информационной системы для анализа географических данных, особенно точечных данных о биоразнообразии. Программа изначально была разработана для исследования дикого картофеля в Южной Америке.
FalconView - это картографическая система, разработанная Технологическим исследовательским институтом Джорджии. Первоначально он был разработан для серии операционных систем Windows, однако версии Linux и мобильных операционных систем находятся в стадии разработки. Он отображает различные типы карт и географическое покрытие. Поддерживаются многие типы карт, но большинство пользователей в основном интересуются аэрофотоснимками, спутниковыми изображениями и картами высот. FalconView также поддерживает большое количество типов наложений, которые могут отображаться на любом фоне карты. Текущий набор покрытия предназначен для пользователей, планирующих военные миссии, для пилотов и вспомогательного персонала авиации.
OrbisGIS - это приложение ГИС на чистом Java с открытым исходным кодом. Используется для чтения и записи векторных и растровых данных, создания тематических карт, использования независимого процессора SQL для обработки данных и редактирования векторных чисел.
Читайте также: