Сравнительный анализ программных продуктов создания цифровых карт для целей использования ГИС.(Mapinfo, MapEdit)

Оглавление
Введение
1. Обзор предметной области
1.1 Геоинформационные системы (ГИС) и их преимущества
1.2 Структура ГИС
1.3 Области применения ГИС
1.4 Обзор популярных ГИС
2. Проектный раздел
2.1 Описание ГИС MapInfo
2.2 Описание ГИС MapEdit
2.3 Построение карты в MapInfo
2.4 Построение карты в MapEdit
2.5 Сравнение результатов
3 Раздел экономики
3.1. Характеристика программного продукта
3.2 Определение трудоемкости и плановой себестоимости
3.3. Оценка научной и научно-технической результативности и определение экономического эффекта НИР
4 Раздел безопасности жизнедеятельности
4.1 Анализ характеристик объекта проектирования
4.2 Мероприятия по эргономическому обеспечению
4.3 Мероприятия по технике безопасности
4.4 Мероприятия по обеспечению БЖД в условиях чрезвычайной безопасности
4.5 Мероприятия по обеспечению экологической безопасности
Заключение
Список использованных источников

В качестве факторов при оценке научной результативности могут быть приняты: новизна полученных или предполагаемых результатов; глубина научной проработки; степень вероятности успеха (при незавершенности работы). В качестве факторов научно-технической результативности могут применяться: перспективность использования, масштаб реализации, завершенность полученных результатов.Оценка научной и научно-технической результативности для НИР производится с помощью коэффициентов, рассчитываемых по формулам: (1)(2)где , - соответственно коэффициенты научной и научно-технической результативности; - коэффициент значимости i - го фактора, используемого для оценки; - коэффициент достигнутого уровня i - го фактора;n, m - соответственно количество факторов научной и научно-технической результативности.При оценке научной и научно-технической результативности используются различные факторы, влияющие на их количественную оценку. В таблице приведены факторы и признаки, характеризующие научную результативность, а в таблице - научно-техническую результативность ОКР, а также числовые значения кзн и кду. Максимально возможное значение кн.р. и кн.т.р. равно 1,0. Чем ближе значения кн.р. и кн.т.р. к 1,0, тем выше научная и научно-техническая результативность проводимой НИР.Таблица 7 - Характеристика факторов и признаков научной результативности НИРФактор научной результативностиКоэффициент значимости фактораКачество фактораХарактеристика фактораКоэффициент достигнутого уровня12345Новизна полученных или предполагаемых результатов0,5СредняяУспешное создание трёхмерных цифровых карт0,5Глубина научной проработки0,35СредняяСложность невысока0,6Степень вероятности успеха0,15БольшаяПроекты реализуются успешно, цель по созданию трёхмерных цифровых карт достигнута1,0Коэффициент научно-технической результативности НИР0,61Таблица 8 - Характеристики факторов и признаков научно-технической результативности НИРФактор научно-технической результативностиКоэффициент значимости фактораКачество фактораХарактеристика фактораКоэффициент достигнутого уровня12345Перспективность использования результатов0,5ПолезнаяРезультаты будут использованы при проведении последующих НИР, при разработке новых технических решений0,9Масштаб возможной реализации результатов0,3Отдельные организации и предприятияВремя реализации до полугода0,8Завершенность полученных результатов0,2ВысокаяБыли созданы трёхмерные цифровые карты. Цель достигнута0,8Коэффициент научно-технической результативности НИР0,85Таким образом, коэффициент научно-технической результативности в соответствии с формулой (2) кн.р.= 0,85.В результате проделанного анализа выявлены следующие качества факторов научной результативности данного программного продукта: сокращение расхода машинного времени на отладку и сдачу задач в промышленную эксплуатацию, увеличение объемов и сокращение сроков переработки информации. Так же данная система может быть использована и в других отраслях народного хозяйства после доработки с учетом требований конкретной организации.Трехмерное моделирование - новое направление, в настоящее время очень актуальное, позволяющее решить ряд совершенно новых задач, которые нельзя решить с помощью двухмерного плана. Положительный результат достигается при длительном использовании технологии.По итогам проделанной работы можно сделать выводы, что индивидуальность полученных или данных в задании результатов - средняя. Глубина научной проработки - средняя, сложность теоретических расчетов невысока, результаты проведены на ограниченном количестве экспериментальных данных. Степень вероятности успеха - большая. Трехмерные цифровые модели начинают использоваться в различных сферах человеческой деятельности: на транспорте (наземном, морском, воздушном), для решения навигационных задач, для решения задач экологии и природопользования, в геологии и геофизике, в системе МВД и МЧС, при проектировании и прокладке трубопроводов различного назначения, в проектно-изыскательских и архитектурно-планировочных работах. Перспективность использования результатов - полезная. Срок окупаемости программы около двенадцати месяцев.Социальный эффект является настолько сложной категорией, что часто не представляется возможной его прямая количественная оценка, поскольку он складывается из различных, несопоставимых между собой элементов. Качественный анализ возможных видов эффекта работ состоит в сопоставлении преимуществ и недостатков полученных результатов на основе оценок «выше - ниже», «лучше - хуже», «больше - меньше» и так далее.В данной работе наиболее ощутимы научно-технический и экономический эффект по следующим причинам:данный продукт может быть доработан или изменен в случаи изменения как либо данных;данный продукт позволяет быстро анализировать все необходимое что касается рельефа местности, посмотреть состояние поверхности Земли, оценить точность измерений;затраты на разработку данного продукта окупаются в самые короткие сроки.4 Раздел безопасности жизнедеятельности4.1 Анализ характеристик объекта проектирования и трудовой деятельностиНазвание объекта проектирования: цифровая модель местности.Назначение системы: модель предназначена для отображения рельефа местности.Режим эксплуатации: Эксплуатация с участием человека.Место установки: Устанавливается на компьютере пользователя.Условия эксплуатации: Условия эксплуатации системы соответствуют условиям эксплуатации персональных ЭВМ и серверов.Основные технические характеристики: питание от сети 220W.4.2 Мероприятия по эргономическому обеспечениюТребования к квалификации: продвинутый пользователь ЭВМ.Трудовая деятельность человека: тип деятельности – алгоритмизированный; элементы трудового процесса – осуществление наблюдения за поступлением сообщений; физическая напряженность – напряжение в спине при работе с ПЭВМ; нервно-психическая напряженность – монотонный.Вредные факторы:Перечень факторов оказывающих негативное влияние на органы зрения:Отсутствие или недостаток естественного света;Недостаточная освещенность рабочей зоны;Повышенная яркость света;Пониженная контрастность;Повышенная пульсация светового потока (мерцание изображения).Негативное воздействие электромагнитных полей на человека;Биологическое воздействие ионизирующих излучений;Возможность поражения электрическим током.4.3 Мероприятия по технике безопасностиМероприятия по защите от факторов, оказывающих негативное влияние на органы зренияРасчет освещенности рабочего места сводится к выбору системы освещения, определению необходимого числа светильников, их типа и размещения. Исходя из этого, рассчитаем параметры искусственного освещения. Обычно искусственное освещение выполняется посредством электрических источников света двух видов: ламп накаливания и люминесцентных ламп. Будем использовать люминесцентные лампы, которые по сравнению с лампами накаливания имеют ряд существенных преимуществ: по спектральному составу света они близки к дневному, естественному свету; обладают более высоким КПД (в 1,5-2 раза выше, чем КПД ламп накаливания); обладают повышенной светоотдачей (в 3-4 раза выше, чем у ламп накаливания);более длительный срок службы. Характеристика условий трудаПользователи разрабатываемой ИС, находятся в помещении с габаритами:S - площадь помещения, S = 18 м2;h - расчетная высота подвеса, h = 2,92 м;A - ширина помещения, А = 3 м;В - длина помещения, В = 6 м. Схема расположения рабочих мест в помещении представлена на рисунке 14.Рисунок14 – Схема размещения рабочих мест в помещенииРасчет освещения производится для комнаты площадью 18м2, ширина которой 6м, высота - 3 м. Воспользуемся методом светового потока.Для определения количества светильников определим световой поток, падающий на поверхность по формуле: , где F - рассчитываемый световой поток, Лм; Е - нормированная минимальная освещенность, Лк (определяется по таблице). Работу программиста, в соответствии с этой таблицей, можно отнести к разряду точных работ, следовательно, минимальная освещенность будет Е = 300Лк; S - площадь освещаемого помещения (в нашем случае S = 15м2);Z - отношение средней освещенности к минимальной (обычно принимается равным 1,1…1,2 , пусть Z = 1,1); К - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его значение зависит от типа помещения и характера проводимых в нем работ и в нашем случае К = 1,5); n - коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (РС) и потолка (РП)), значение коэффициентов РС и РП были указаны выше: РС=40%, РП=60%. Значение n определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле: , гдеS - площадь помещения, S = 18 м2;h - расчетная высота подвеса, h = 2.92 м;A - ширина помещения, А = 3 м;В - длина помещения, В = 6 м. Подставив значения получим:Зная индекс помещения I находим n = 0,22 Подставим все значения в формулу для определения светового потока F: Для освещения выбираем люминесцентные лампы типа ЛБ40-1, световой поток которых F = 4320 Лк. Рассчитаем необходимое количество ламп по формуле: N - определяемое число ламп;F - световой поток, F = 33750 Лм;Fл- световой поток лампы, Fл = 4320 Лм. При выборе осветительных приборов используем светильники типа ОД. Каждый светильник комплектуется двумя лампами.Повышенная яркость света, пониженная контрастность и мерцание:Для исключения воздействия данных вредных факторов в компании каждый месяц должно проводится плановое мероприятие – калибровка мониторов. Для калибровки используются следующее программное обеспечение - AdobeGamma. Данное программное обеспечение помогает выбрать необходиые значения контрастности, яркости и частоты монитора.Мероприятия по защите от электромагнитных полейОсновные требования к организации рабочего места с целью снижения воздействия электромагнитных полей на пользователя:видеомонитор и системный блок, как основные источники импульсных электрических, магнитных и электростатических полей должны быть расположены в пределах рабочего места и максимально удалены от пользователя;видеомонитор, системный блок и источник питания должны быть заземлены. Системный блок должен быть заземлен через заземляющий контакт трехконтактной вилки питания и соединен отдельным проводником корпуса системного блока с контуром заземления помещения;сетевые розетки и провода электрического питания должны быть в пределах рабочего места пользователя;при организации электрического питания рабочего места необходимо предусмотреть возможность изменения полярности включения в розетку сетевой вилки питания системного блока и видеомонитора, маркировку фазного и нулевого провода.При организации рабочего места должно быть учтено влияние электромагнитных полей на рядом расположенные рабочие места.В кабинете пользователей системы расположение рабочих мест должно осуществляться вдоль боковых и торцевых стен помещения с ориентацией тыльной стороны каждого рабочего места к стене.Ослабление мощности электромагнитного поля на рабочем месте можно достигнуть путем увеличения расстояния между источником излучения и рабочим местом.Наиболее эффективным способом снижения воздействия электромагнитных полей и утомляемости органов зрения является установление оптимального расстояния от организма и органов зрения до ЭЛТ. Центр изображения на ВДТ устанавливается на высоте 0,7-1,2 м от уровня пола. Так, для ЭЛТ с размером диагонали 20-25 см, безопасное расстояние составляет 1,5 м. Предельно близкое расстояние от экрана составляет не менее 50-70 см (для контроля – на расстоянии вытянутой руки от дисплея). Предельно допустимый уровень напряженности электростатических полей устанавливается равным 60КВ/м в течение 1 часа.Защита от поражения электрическим токомЭлектрические установки, к которым относится все оборудование ПЭВМ, представляют для человека потенциальную опасность. Воздействие тока может привести к электрической травме, то есть повреждению организма электрическим током или электрической дугой.Исключительное значение для предотвращения электрического травматизма имеет правильная организация обслуживания действующих электрических установок, установленная “Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ) и “Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ). Помещения, где находятся рабочие места операторов, относятся к категории помещений без повышенной опасности, оборудование относится к классу до 1000 В. Оператор работает с оборудованием на 220 В. Наиболее частыми бывают случаи касания рукой или другими частями тела корпусов компьютеров и дисплеев. Для предотвращения электротравматизма необходимо применять наиболее дешевый и эффективный способ защиты, которым является зануление. Человек-оператор должен быть обучен правилам эксплуатации электрооборудования и оказанию первой помощи при поражении электрическим током.Для предотвращения образования и защиты от статического электричества необходимо использовать нейтрализаторы и увлажнители, а полы должны иметь антистатическое покрытие. Уровень электростатического поля не должен превышать 20 кВ в течение часа.В помещении должны быть предусмотрены защитные оболочки для токоведущих частей, обеспечивающими полную (частичную) защиту человека от прикосновения. Токоведущие части должны иметь безопасное расположение, что достигается их размещением на такой высоте, чтобы человек или передвижная машина не смогли прикоснуться к ним в процессе работы. Наружные электропроводки временного электроснабжения должны быть выполнены изолированным проводом и размещены на опорах на высоте не менее от уровня земли, пола или настила над рабочим местом, не менее над проходами и не менее над проездами. Светильники общего освещения напряжением и устанавливаются на высоте не менее от уровня земли, пола или настила.Для уменьшения вероятности электротравматизма необходимо осуществлять периодический контроль изоляции измерением сопротивления изоляции. Прекрасным дополнением к общей защите от ЧС и аварий являются системы автоматического отключения в случае возникновения опасности. Это быстродействующая защита, которая обеспечивает автоматическое отключение электрического устройства при возникновении в ней опасности поражения током. Такая опасность возникает при снижении сопротивления изоляции фаз ниже предельно допустимого уровня, появлении на корпусе электрического устройства опасного сочетания тока и времени его протекания, однофазном замыкании на землю, а также в случае прикосновения человека непосредственно к токоведущей части, которая находится под напряжением.4.4 Мероприятия по обеспечению БЖД в условиях чрезвычайной безопасностиПожаровзрывобезопасность - это состояние объекта и его технологических процессов, при котором с установленной вероятностью исключается возможность пожара и взрыва и воздействие на людей их опасных факторов, а также осуществляется защита материальных ценностей. Она обеспечивается комплексом организационных, противопожарных, инженерно-технических и специальных мероприятий и средств, как при эксплуатации объектов, так и в случаях их реконструкции, ремонта или аварийной (чрезвычайной) ситуации. Следовательно, она реализуется постоянно на объекте, функционирующем в штатном (нормальном) режиме или в ЧС. При этом нормальный пожаровзрывобезопасный режим на объекте экономики предотвращает возникновение пожара и взрыва, а в итоге - возникновение и развитие ЧС.Причины возгораний и взрывовПричины неэлектрического характера: неосторожное и халатное обращение с огнем;неправильное устройство или неисправность отопления;неисправность оборудования и нарушение режима производственного процесса;неправильное устройство и неисправность систем вентиляции и кондиционирования воздуха;самовоспламенение, самовозгорание отдельных веществ;взрывы пыли, газов или паров.Причинам электрического характера:короткое замыкание;перегрузки;большие переходные сопротивления;искрение и электрические дуги;статическое электричество.Мероприятия по защите:Технические:применение плавких предохранителей;правильный монтаж сетей;профилактические осмотры, ремонты.Организационные:обучение работающих противопожарным правилам;проведение инструктажей.Эксплуатационные:правильная эксплуатация техники и оборудования;правильное содержание зданий и территорий.Режимные мероприятия:запрещение курения в не установленных местах.4.5 Мероприятия по обеспечению экологической безопасностиПри эксплуатации миллионов персональных компьютеров (ПК) ежегодно списывается примерно десять процентов. Ежегодно в России образуется более 10 тысяч тонн «компьютерного лома».Применение в большом объеме черных, цветных и драгоценных металлов в электронно-вычислительной и радиоэлектронной технике приводит к необходимости увеличения их добычи и, следовательно, разрушению верхнего покрова земли, нарушению флоры и фауны окружающего региона. Вычислительная техника после окончания срока эксплуатации является источником загрязнения почвы в результате постепенного накопления отходов.Современная электронно-вычислительная и радиоэлектронная техника являются в настоящее время одним из основных потребителей драгоценных, цветных и черных металлов. Там, где предъявляются высокие требования к надежности контактов и паянных соединений, применяются золото, серебро и даже металлы платиновой группы.Конструкция любого вычислительного комплекса имеет в своем составе черные, цветные, драгоценные и редкие металлы, из которых изготавливаются: корпус, рамы, стойки, блоки и другие вспомогательные устройства (черные металлы): провода для соединений, печатные платы, рисунок печатных плат (цветные и драгоценные металлы); на печатных платах установлены электроэлементы, содержащие драгоценные металлы, такие как золото, серебро и платина. Такие редкие вещества как золото, платина, серебро, гадолиний, галлий представляют собой очень ценные материалы, поэтому их переработка очень важна.Получение стекла из утилизированных и бракованных многослойных защитных экранов позволяет сократить разработку полезных ископаемых и уменьшить количество технологических переделов при производстве стекла. ВыводыТаким образом, в данной главе разработаны рекомендации по охране труда на предприятии.Сначала в главе дан анализ характеристик объекта проектирования.Далее дан анализ условий труда пользователей проектируемой информационной системы.Анализ выявил следующие основные негативные факторы на рабочем месте пользователей системы:Факторы, оказывающие негативное влияние на органы зрения;Электромагнитные поля;Ионизирующие излучения.Далее разработаны рекомендации по защите организма человека по каждой группе факторов.Также разработаны решения по охране труда при ЧС, а именно защите от пожаров и взрывах на рабочих местах и в помещениях.В заключение главы даны решения по охране окружающей среды.ЗаключениеЦелью дипломной работы является анализ функциональности средств создания ГИС.В первой главе рассмотреныосновные понятия технологии ГИС. Географическая информационная система (ГИС) - современная компьютерная технология для картографирования и анализа объектов реального мира, происходящих и прогнозируемых событий и явлений.Рассмотрены структурные элементы ГИС.Рассмотрены области применения ГИС. ГИС широко применяется в следующих областях:Административно-территориальное управление;Телекоммуникации;Инженерные коммуникации;Транспорт;Нефтегазовый комплекс;Силовые ведомства;Экология;Лесное хозяйство;Сельское хозяйство.Во второй главе рассмотрены функциональные возможности инструментариевMapInfo и MapEdit.Также разработаны проекты карт с использованием MapInfo и MapEdit.Осуществлено сравнение эффективности инструментариев MapInfo и MapEdit. Анализ показал, что наибольшей функциональностью обладает система MapInfo.В третьей главе дано экономическое обоснование разработки и применение ГИС.В четвертой главе разработаны рекомендации по охране труда при использованииГИС.Таким образом, цель работы можно считать достигнутой, а задачи решенными.Список использованных источников1. Берлянт А.М. Картография: Учебник для вузов. – М.: Аспект Пресс, 2001. – 336 с.2. Глебова Н. ГИС для управления городами и территориями // ArcReview, 2006. - № 3(38).3. Дьяченко Н.В. Использование ГИС-технологий в решении задач управления. - http: // www. nocnit. ru/2st/materials/Diachenko. html4. Дьяченко Н.В. Опыт разработки информационно-аналитических систем поддержки принятия управленческих решений - http: // www. nocnit. ru/2st/materials/Diachenko. html5. Еремченко Е. Новый подход к созданию ГИС для небольших муниципальных образований // ArcReview, 2005. - №2(32).6. Красовская О., Скатерщиков С., Тясто С., Хмелефа Д. ГИС в системе территориального планирования и управления территорией // ArcReview, 2003. – №3 (38).7. Томилин В.В., Нориевская Г.М. Использование ГИС в муниципальном управлении // Практика муниципального управления, 2007. - №7.8. Щербинин Ю.Б. Нетрадиционные подходы к созданию геоинформационных систем управления муниципальными образованиями. – СНИБ «Эльбрус».9. Скатерщик С. ГИС в градостроительном проектировании и управлении территориями // ArcReview.10. Иконников В.Ф., Седун А.М., Токаревская Н.Г. Геоинформационные системы. — Мн.: БГЭУ (в печати).11. Журкин И. Г., Шайтура С. В. Геоинформационные системы. — М., «КУДИЦ-ПРЕСС», 2009.12. Крючков А.Н., Самодумкин С.А., Степанова М.Д., Гулякина Н.А. Под науч. ред. В.В. Голенкова Интеллектуальные технологии в геоинформационных системах: Учеб.пособие, с изм. — Мн.: БГУИР, 200613. Самардак А.С. Геоинформационные системы: Учебное пособие. — Владивосток: ТИДОТ ДВГУ, 2005.14. Турлапов В.Е. Геоинформационные системы в экономике: Учебно-методическое пособие. — Нижний Новгород: НФ ГУ-ВШЭ, 2007.15. Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Тикунов В.С. и др. Основы геоинформатики. Уч. пособие. – М.: Изд. центр «Академия», 2004. – 480 с.16. Государственная программа информатизации Республики Беларусь на 2003 - 2005 годы и на перспективу до 2010 года «Электронная Беларусь» УТВЕРЖДЕНО Постановлением Совета Министров Республики Беларусь 27.12.2002.№ 181917. Алешин Л.И. Информационные технологии. — Учебное пособие. М: Московская финансово-промышленная академия, 2008.18. Баранов Ю.Б., Берлянт А.М., Капралов Е.Г. и др. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. — М.: ГИС-Ассоциация, 1999. – 204 с.19. Берлянт А.М. Геоиконика. — М.: 2002.- 208 с.20. Берлянт А.М., Тикунов В.С. Картография. М.: Картгеоцентр. — Геоиздат, 2004. - 380 с.21. Введение в ГИС. Учебное пособие/Коновалова Н.П., Кондратов Е.Г. — Петрозаводск: 2003. - 148 с.22. Геоинформатика. Под ред. В.С.Тикунова. — М.:Академия, 2005.23. Голенков В.В. Анализ геоинформационных данных. Компьютерный практикум: Голенкова В.В., Степанова М.Д., Гулякина Н.А., Самодумкин С.А., Крючков А.Н. — Минск, БГУИР, 2005 г.24. Демерс М.Н. Географические информационные системы. Основы. М., 2006. – 246 с.25. КарминскийA.M.Информационные системы в экономике: В 2-х ч. Ч. 1. Методология создания/. Карминский A.M., Черников Б.В. Учеб. Пособие — М.: Финансы и статистика- 200626. Лопандя А.В., Немтинов В.А. Основы ГИС и цифрового тематического картографирования/ Лопандя А.В., Немтинов В.А. — Учебно-методическое пособие - Тамбов, 2007.27. Руководство по ГИС-анализу (пространственные модели и взаимосвязи). — М.: Есомм, 2006. – 179 с.28. Савельев А.А. Пространственный анализ в растровых геоинформационных системах./Савельев А.А., Мухарамова С.С., Пилюгин А.Г. - Казань КГУ -2007.29. Серапинас Б.Б. Глобальные системы позиционирования. Уч. изд. — М.: ИКФ «Каталог», 2002. – 106 с.30. Сербулов Ю.С. Геоинформационные технологии / Ю.С. Сербулов, И.О. Павлов, В.К. Зольников, Д.Е. Соловей — Воронеж: Издательство ВГУ, 2005.31. Силина Е.К.Введение в геоинформационные системы. Практикум /Силина Е.К., Фортыгина Е.А., Фокин В.С. — РГОТУПС, 2007 г.32. Турлапов В.Е. Геоинформационные системы в экономике: Учебно-методическое пособие. — Нижний Новгород: НФ ГУ-ВШЭ, 2007.33. Филиппов Д.Н. Введение в геоинформационные системы. Учебное пособие. Филиппов Д.Н., Фортыгина Е.А., Фокин В.С. — РГОТУПС, 2007г.34. Шипулин В.Д. Введение в использование ArcGIS / Учебно-методическое пособие (для студентов дневной формы обучения спец. 6.07090 «Геоинформационные системы и технологии»). — Харьков: ХНАГХ, 2005.