Гис оператор руководство пользователя

Василий Иванов
К.в.н., полковник,
Военная академия связи «имени Маршала ­Советского Союза С.М. Будённого» МО РФ, доцент кафедры боевого применения войск связи.
Игорь Титов
Майор, слушатель командного факультета, Военная академия связи «имени Маршала Советского Союза С.М. Будённого» МО РФ.
Дмитрий Морозов
Курсант факультета радиосвязи, Военная академия связи «имени Маршала Советского Союза С.М. Будённого» МО РФ.

В статье рассматриваются вопросы назначения, структуры и порядка формирования элементов базы данных в интересах создания интерактивной электронной карты с использованием геоинформационной системы военного назначения ГИС «Оператор». Разработанная база данных в ГИС является единой информационной системой хранения и представления данных, получаемых от различных источников и разного формата (текстового, графического, медийного и др.).

На вооружение ВС РФ приняты два комплекса ГИС: «Интеграция» и «Оператор», которые работают в различных операционных системах, таких как Windows, Linux, МСВС [1, 2].

Наибольшую популярность в войсках и органах военного управления получила ГИС «Оператор», основные функции которой приведены на рис. 1.

Рис. 1. Основные функции ГИС «Оператор»

ГИС позволяют 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 обеспечивает получение более полной картины командиру любого звена, чем просто бумажная карта с нанесенными на нее объектами.

Пример таблицы базы данных отображаемой информации

№	Наименование	В/Н	Начальник	Экипаж	РРН	Направление ВОЛС	Направление ЗАС	Кол­во абонентов
1	П­260­У	06­76лк	Перов И.И.	5	2	1	2	12
2	П­243П	06­77кк	Карась С.С.	5	­	1	3	15

Одно из главных требований к военной карте — поддержка отображения изменений оперативной обстановки во времени. ГИС должна отображать цифровые модели в виде слоев, которые перекрываются, показывают текущую обстановку и связанные с ней элементы местности. Обычная бумажная карта не способна быстро отобразить ситуацию. ГИС позволяет это сделать путем передачи по каналам связи слоев с текущей обстановкой [2].

Сама по себе электронная карта будет выполнять свои функции только тогда, когда она будет обеспечена соответствующим инструментарием. Без средств просмотра, расстановки условных знаков, анализа, печати — 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.

Использование 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 применению для выполнения новых задач ходе принятия решения и планирования, в том числе и связи.

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.

Последние обновления ГИС позволяют наряду с расчетными задачами 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. Таким образом, пользователь (должностное лицо) создает с использованием 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 имеется возможность на карте отображать информацию о местности, оперативной обстановке, о различных процессах и событиях [3, 4].

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. 2.

Рис. 2. Пример совмещения всех данных на одной электронной карте

В ней ДЛ одновременно с расчетами решаются вопросы оптимизации информации, ее наглядности, точности, обеспечение привязки по времени, местности. Интегрированная рабочая карта позволяет 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.

Вариантов интеграции разнородных данных существует огромное количество, необходимо соблюдать принцип минимума объектов и документов на карте; любую информацию возможно 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 данные из базы данных на топографическую карту оперативной обстановки [4].

Первым шагом для создания базы данных в ГИС необходимо определить, какую информацию мы хотим видеть при выборе объекта на карте, то есть составить приблизительную таблицу базы данных отображаемой информации (пример представлен в таблице).

Следующий шаг — создание данной таблицы в ГИС: База -> Создать проект (рис. 3).

Рис. 3. Создание базы данных

После этого откроется окно администратора базы данных, где в окне создания проекта необходимо указать название таблицы и место для хранения файла (рис. 4).

Рис. 4. Окно администратора базы данных

Рис. 5. Окно редактора таблиц

Следующим действием откроется окно редактора таблиц, в котором уже нужно создать таблицу таким путем:  Таблица -> Новая таблица (рис. 5).

В дальнейшем необходимо в открывшемся окне Создание таблицы выбрать тип таблицы — по умолчанию стоит тип Paradox 7. В целом для создания таблицы этого типа будет достаточно, поэтому оставляем данный тип таблицы и нажимаем «OK» (рис. 6).

Рис. 6. Окно выбора типа таблиц

После этого откроется непосредственно окно создания таблицы с выбранным типом таблицы, с помощью кнопок Добавить можно добавить строку, указав наименование строки, тип строки, размер и ключ, если это необходимо. Для выбора типа строки необходимо нажать правую кнопку мыши или «Пробел» и из появившегося списка выбрать необходимый тип (рис. 7).

Рис. 7. Выбор типа строки

Примечание. Для некоторых типов строк выбрать размер невозможно. К таким типам относятся: S — короткое целое, N — числовое, $ — деньги и др. Об этом так­же будет показана подсказка снизу (рис. 8). Задание поля Ключ предполагает ключевые поля, которые должны отображаться первыми в списке полей.

Доводим таблицу до необходимого вида и сохраняем ее нажатием на кнопку Сохранить как, где указываем имя таблицы, место для хранения данной таблицы, и нажимаем «ОК» (рис. 9).

Рис. 8. Подсказка при выборе параметра таблицы

Рис. 9. Сохранение таблицы данных

После указания имени и выбора места хранения таблицы на компьютере необходимо также указать имя таблицы в проекте, где автоматически будет присвоено такое же имя (рис. 10).

По нажатию кнопки Добавить таблица будет добавлена в проект создаваемой базы данных. Окно редактора таблиц, которое отобразится после добавления таблицы, допускается закрыть, так как на данном этапе оно уже не потребуется, и в окне проекта, на вкладке Источники данных, развернув ветку Локальные таблицы, можно увидеть созданную таблицу. Двойным нажатием мыши по названию данной таблицы откроется заполняемая форма таблицы (рис. 11).

Рис. 10. Окно параметров таблицы

Рис. 11. Окно заполняемой формы таблицы

Рис. 12. Установка связи объекта с записью в таблице

Заполняем открывшуюся таблицу необходимой информацией, то есть вносим некоторые сведения об объекте, и производим связь с нужным объектом по кнопке Связать объект и запись (рис. 12).

Данное действие необходимо, чтобы запись из таблицы отображалась только при выборе нужного объекта.

Для более удобного восприятия информации об объекте возможно создать форму, в которой информация об объекте будет отображаться в ином виде. Для этого в окне проекта выбираем вкладку Формы пользователя и нажимаем кнопку Создать (рис. 13).

Рис. 13. Создание формы пользователя

После этого откроется окно для создания формы, то есть пустой шаблон и панель инструментов Конструктор форм, в которой на вкладке Доступ к данным BDE выбираем значок таблицы и указываем ее на форме. Задаем имя таблицы, выбираем в списке таблиц проекта уже созданную таблицу и нажимаем Выполнить (рис. 14).

Рис. 14. Привязка таблицы к форме

Заполняем другие поля в Инспекторе объектов, как показано на рис. 15.

Рис. 15. Инспектор объектов

Добавляем в нашу форму объект изображения на вкладке Управление данными по кнопке Изображение   и также заполняем Инспектор объектов, где в строке Поле выбирается значение из таблицы, в котором было присвоено изображение. Предварительно в строке Набор данных следует выбрать нашу таблицу, как показано на рис. 16.

Рис. 16. Добавление изображения на форму

Доводим форму до ума для указания на форме других элементов отображения или управления информации, используя такие кнопки, как:

На рис. 17 показано, как выглядит часть элементов на форме.

Рис. 17. Элементы взаимодействия таблицы с формой

Рис. 18. Готовая форма отображаемой информацией

Доведем форму до нужного нам вида, как, к примеру, показано на рис. 18, и закроем ее. При закрытии формы также необходимо сохранить ее с помощью кнопки Сохранить как (рис. 19).

Рис. 19. Окно сохранения формы

После сохранения форма будет отображаться в списке форм пользователя (рис. 20).

Рис. 20. Окно проекта форм пользователя

Чтобы созданная форма отображалась при выборе объекта на карте, необходимо установить связь с картой с помощью соответствующей кнопки, которую также можно видеть на рис. 20.

После нажатия кнопки Связь с картой отобразится окно параметров связи форм пользователя и объектов карты. В поле Имя формы выбираем созданную форму, в строке Тип связи указываем Объект либо Слой (в нашем случае Объект), в поле Локализация — Любой, как показано на рис. 21.

Рис. 21. Параметры связи форм пользователя и объектов карты

Также указываем в поле Значение ключа необходимый объект, с которым хотим установить связь. Откроется окно параметров связи карты и таблицы данных, где выбираем соответствующий каталог, то есть созданную таблицу данных, и указываем параметры (рис. 22).

Рис. 22. Параметры связи карты и таблицы данных

После этого нажимаем кнопку Установить; в результате отобразится окно выбора объекта карты, в которой необходимо указать название карты, слой, локализацию и название самого объекта, — данные действия отражены на рис. 23.

Рис. 23. Выбор объекта карты для связи

После проделанных действий необходимо в окне Параметры связи форм пользователя и объектов карты нажать кнопку Установить, чтобы сохранить значение ключа. Финальным действием выбираем объект с привязкой к базе данных и получаем информацию об объекте в созданной форме, где объект также подсвечивается цветовой обводкой (рис. 24).

При первом запуске ГИС для выбора объекта, по которой необходимо отобразить информацию, программа попросить выбрать таблицу в окне администратора проекта (рис. 25).

Рис. 24. Запрос данных из базы для объекта

Рис. 25. Итоговое отображение формы с привязкой к объекту

Вариантов интеграции разнородных данных существует огромное количество, поэтому необходимо соблюдать принцип минимума объектов и документов на карте — любую информацию возможно 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 о том, что использование интерактивных электронных карт с помощью ГИС ВН в интересах Вооруженных Сил обеспечивает возможность ускорения разработки карт оперативной обстановки, экономии 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 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., Гаврилин И.В., Насыпов Д.Н. Интегрированная электронная карта как единая информационная система боевой обстановки. САПР и графика. 2017. № 8. С. 67­72.
3. Сайт «КБ Панорама», http://www.gisinfo.ru.
4. Сайт «ГИС Техник», http://gistechnik.ru. 

Геоинформационная система «Оператор»

В качестве базового программного продукта в Вооруженных силах РФ используется ГИС «Оператор» принятая на вооружение приказом МО РФ
№ 598 от 15 августа 2013 года .

ГИС «Оператор» предназначена для создания (нанесения) и редактирования (обновления) условных знаков  оперативной обстановки.

Основные направления использования ГИС «Оператор»:

1. топогеодезическое обеспечение войск, автоматизация учета и хранения данных, расчет запасов карт;
2. ведение дежурных и оперативных карт и схем, автоматизация формирования графических документов;
3. инструментальное и информационное обеспечение учений и командно- штабных тренировок;
4. автоматизация процессов управления войсками, обеспечение развития
   концепции сетецентрических войн;
5. объемное моделирование местности и оперативной обстановки, создание виртуальных макетов местности;
6. информационное обеспечение боевого применения высокоточного
   оружия;
7. оперативный поиск и обеспечение картографическими материалами на требуемый район;
8. анализ и прогнозирование оперативной обстановки;
9. информационное обеспечение принятия оперативных решений;
10. обработка, визуальный анализ тематических справочных данных, формирование наглядных графических документов с использованием цифровой картографической основы, автоматизированная обработка и отображение данных, результатов расчетов и прогнозов;
11. бортовая навигация и диспетчерское сопровождение транспортных средств.

     ГИС «Оператор» содержит средства редактирования оперативной обстановки, разнообразные классификаторы и библиотеки условных знаков оперативной обстановки, принятые в РФ и НАТО.

Поддерживаются современные протоколы стандарта OGS WebMap Service Interface (WMS) и OGS Web Feature ServiceI mplementation Specification (WFS), а также протоколы подключения к ресурсам Digital Globe и Google. Обеспечивается многопользовательская работа с картами и базами данных с контролем доступа.

Выбор состава технических средств обусловлен возможной обработкой данных большего объема. Векторная электронная карта может содержать несколько тысяч листов электронных карт.

Один лист может содержать до 4 млрд. объектов. На карте может быть 65 тысяч видов объектов. Объекты могут объединяться в 256 видов слоев, c учетом локализации объектов более 1000 слоев. Размер отдельного листа (площадь покрываемой территории) не ограничен.

Объем векторной карты может достигать нескольких терабайт.

Объем одной растровой или матричной карты может быть до 8 Гбайт. Виды обрабатываемых пространственных данных ГИС «Оператор»  представлены на (рис. 1.5).

         ГИС «Оператор» обеспечивает автоматизированную обработку различных видов пространственных данных, в частности:

векторные карты и планы в различных проекциях и системах координат, включая морские карты, радионавигационные (воздушные), навигационные и другие;

данные ДЗЗ, включая космические снимки в оптическом диапазоне,

мульти-спектральные снимки, данные лазерного сканирования, данные эхолокации и другие;

регулярные матрицы высот, матрицы качественных характеристик

(покрытия), TIN-модели;

3D-модели.

Для автоматизации обработки геоданных, полученных из других ГИС, а также из различных web-сервисов, ГИС «Оператор» позволяет обрабатывать несколько десятков различных форматов данных, в том числе, являющихся международными стандартами.

      Использование стандартов WMS (Web Map Service Interface), WMTS (Web Map Tile Service), TMS (Tile Map Service) обеспечивает единый доступ для поиска, обмена и предоставления геопространственных данных, создает возможности для взаимодействия ГИС-приложений и веб-сервисов.

Поддерживаются классификаторы аэронавигационной информации, разработанные согласно рекомендаций ИKAO – Приложение 4 «Руководство по аэронавигационным картам» и Руководство по аэронавигационным картам, Doc 8697- AN/889/2.Морские карты формируются в соответствии с требованиями Международной гидрографической организации IHO (International Hydrographic Organization)  стандартах S57S52.