Helpos.com - Архив от реферати и дипломни работи

Helpos.com >> Архив >> Счетоводство >> Тема преглед >> HTML преглед на файла
топ търсения

Специфични изисквания, приоритети и архитектура на административните информационни системи от типа на Data Warehouse

В понятието административни системи се включват финансовите, счетоводните системи, чисто административните системи, различни разрези на икон. системи и пр. От информационните системи днес се очаква обединяване на индивидуалните работни места и създаване на комплексни, големи, интегрирани информационни системи. Тези системи се характеризират със своята гъвкавост не само по тяхното разнообразие при определянето на различните видове заявки, но и по отношение на свободното описание на структурите на данните, тяхната репликация, описание на агрегационните процеси и преди всичко на протребителския интерфейс. Във всички случаи задължително съвременните информационни системи трябва да бъдат потребителски ориентирани. Причини за създаване на нов клас иноформационни системи:

Три са основните цели на този клас системи:

  1.  да е възможно обхващането и анализирането на големи обеми информация. Управлението на системи в пазарните условия става все по-сложен процес и води до увеличението на обема информация;
  2.  осигуряването на гъвкава навигация (управление) на системите;
  3.  осигуряване на интерактивен ad-hoc достъп до данните.

Основната идея на Data Warehouse е създаването на специална информационна БД, която да позволява репликирането на различните видове първични данни. Изследвания показват, че при този клас системи времето за достъп се редуцира от няколко часа до няколко секунди. Това става възможно поради това, че могат да се изграждат допълнителни бази метаданни. При съвременните системи се извършва описание на структурата на информационната БД, включително на първичните и архивните данни, като в това описание се извършва и описание на атрибутивните данни, технологията на репликация на данните и на валидиране и актуализация на данните. Посредством метаданните се включват такива автоматизирани процеси като агрегация и репликация, потребителски диалог, визуализация на спонтанни заявки, както и въвеждането на данни. В идеалния случай е възможно създаването на цялостна информационна система без програмиране и само чрез конфигуриране на описанието на метаданните. В случаите на промяна на структурата на данните, на включването на нови първични данни, на промяна или добавяне на нови изисквания към системата е необходимо задължително да се променят описанието на метаданните и така новата версия на информационната система може да заработи мигновено.

Освен ad-hoc (директен) достъп могат да бъдат генерирани специално създадени отчети. За тази цел се създава отделна Data Warehouse БД, която непрекъснато приема данни, репликира ги и може да направи моментно пълно копие на първичната БД. Тази БД се използва като информационна база, но не и за решаване на оперативни задачи.

Специфични изисквания към програмното осигуряване на Data Warehouse системите

  1.  Тъй като на практика не е възможно ясното разграничаване между оперативните и информационните данни, потребителят задължително трябва да има възможност сам да въвежда и визуализира информацията. Изискването в това отношение е системата да се грижи нововъведените данни да са винаги интегрирани.
  2.  Големите информационни системи боравят с голям набор от различни отчети, базирани на някакви стандарти, закони, правилници и др. Това се отнася преди всичко за счетоводната, но също така и за статистическата информация. Изискването е системата да акумулира всички тези специфични изисквания на потребителския интерфейс. В рамките на това изискване се отнася осигуряването на интерфейс с географските информационни системи.
  3.  Гъвкавостта на системата, която да се осигурява чрез гарантиране на независимост  на диалоговите програми от структурата и контекста на данните. Не може да има гъвкавост, когато диалоговите програми зависят от определена структура и контекст на данните.
  4.  Гъвкавата информационна система трябва да оперира задължително с различни времеви и пространствени информационни единици, като се достига даже до пространствен анализ във времето.
  5.  Принципът за йерархичност не е задължителен при съвременните системи. Сега много често цялата информационна система по същество е мрежа от различни инсталации. Това е така, защото е възможно автоматичното репликиране на данните от и между различните локални системи.
  6.  Сигурност на данните. Проблемът за достъпа в тези системи е голям. При традиционните системи потребителят не може да влиза в системата. При сегашните системи самият потребител търси и въвежда, затова проблемът е голям.

Самоконфигуриращ се потребителски диалог

При този клас системи всеки потребител с легитимен достъп до базата данни на сървъра може удобно да търси необходимата информация и да организира представянето й съобразно собствения си стил на работа. За разлика от стандартните средства за достъп до БД, тук не се изисква познаването на релационната структура на представените данни. Това е възможно, защото се използват ефикасни средства за управление на данните. Методите за навигация са многообразни и се комбинират помежду си:

  1.  Чрез използване на групи сродни данни или съвкупности. Този метод най-често се използва в статистиката, защото там почти всички изследвания се свеждат до изследване на съвкупности.
  2.  Използване на синоними на обекти от БД и задължително на релациите между тях (таблици, заявки).
  3.  Подобен е на втория, но се използват синоними на отделните информационни елементи, а не на обекти. Тези елементи са в масовия случай атрибутивните записи на частите в БД.
  4.  Навигация по агрегационни нива (степени на агрегационно ниво) и на обектите в БД. Това се свежда до използването на логически идентификатори или на някаква комбинация на логически идентификатори.
  5.  Използването на имена или символи на интегрирани програми, на интерфейси, на отчети и др.

Всички навигационни методи могат свободно да бъдат комбинирани помежду си. По такъв начин потребителят има пълна възможност да приложи свой собствен стил на търсене на данните и на използване на различни начини за представяне на данни. Информацията, намерена чрез средствата за навигация, винаги се извежда на отделен прозорец за данните. В него се разполагат таблици и за предпочитане съответните ергономични форми, създадени за различни цели за представяне.

Ad-hoc достъпът се отнася не само до оценка, но до възможност за промяна на данните. Това се постига чрез създадените самонастройващи се функции, които всъщност се грижат за възможности за избор до някоя релационна структура. Data Warehouse покрива напълно всички изисквания за редактиране на данните без необходимост от създаването на специални програми. Тази възможност е съобразена с правилата за интегритет на данните, за групов достъп и взаимовръзка между данните. Целият потребителски интерфейс се генерира динамично чрез използването на описанието на метаданните. Това описание трябва да включва пълната структура на релациите в БД. По този начин се гарантира интегритетът на данните, което всъщност означава, че не могат да бъдат правени промени, които да нарушават правилата на интегритета. Така потребителят може да извлече данни от всеки запис на екрана интерактивно само ако има право на достъп. За разлика от обикновените средства за преглед на данните, Data Warehouse представя записи, които съдържат информация не само за една таблица или сечение, но и за свързаните с тях данни. Механизмът за достъп, наречен детайлна информация, а това са данни, които са в някаква релация с извлечения запис, дава възможност да се работи с определена конкретна информационна структура. Системата позволява още т.нар. експортиране на избрани данни от екранната форма към всеки друг стандартен програмен пакет. Възможно е също така импортиране чрез някакво стандартно програмно средство. Импортирането и експортирането се извършва при строго дефинирани правила и при всички случаи интерактивно. Важно свойство е възможността данните не само да бъдат импортирани в съответните структури, но и да бъдат включени интерактивно в други информационни структури. Data Warehouse системите предполагат, че информационната система съдържа не само числови данни, а и снимки, чертежи, графики, сканирани документи, дълги текстове. Системата като цяло може да поддържа големи обеми от данни от различен вид и с произволна структура. За редактирането и представянето на данните се използват интегрирани програми (редактори). Тези обекти могат да бъдат описани в съответните записи на БД и да бъдат активирани директно.

Агрегационна система

Агрегационната система контролира напълно автоматично хода на агрегацията на данните, процеса на валидиране и архивиране като за целта се използва специална част от базата метаданни - Data Directory. По време на агрегация или при настъпването на други събития автоматично се осъществява контрол или т.нар. тригер механизми на данните. Системата за контрол се грижи автоматичната обработка на данните да се стартира само при тези интервали от време, през които данните са валидни могат да бъдат прехвърлени в съответните таблици. Този клас системи са гъвкави, а гъвкавостта се отразява в следните направления: по отношение на агрегационните таблици и по отношение на сечения и заявки. Сеченията и заявките имат принципно една и съща функция, но имат различни предимства. Те се управляват по един и същи начин от системата. В зависимост от смисъла, от честотата на използване, от необходимата памет, от необходимото време за отговор на заявка администраторът на системата може да я оптимизира чрез смяна на един обект с друг. Поддържат се различни зависимости от времето. Напр. данни с определен период на валидност или данни, валидни от даден момент до следващо въвеждане на данни. Съобразно вида на зависимостта от времето на съответната таблица, участваща в агрегацията, се формират правилата за контрол и алгоритмите за агрегиране. Без използването на подобен механизъм е значително по-сложно комбинирането на данни с различна зависимост от времето в рамките на една агрегационна програма.

Агрегационните програми, както и програмите за репликация, се генерират напълно автоматично чрез използването на абстрактно описани, разбираеми и лесни за използване плавила при метаданните. Разбира се при специални случаи автоматично генерираните програми могат да бъдат модифицирани или оптимизирани ръчно. По принцип Data Warehouse позволява удобно моделиране на важни източници чрез тяхното описание на метаданни в системата. Съставните конвертиращи програми са напълно автоматични, но е възможна и ръчна намеса за модификация. Някои институти предпочитат вместо да използват нова централизирана система, да запазят своите данни локално и да ги управляват индивидуално. В случаите, в които институциите не са концентрирани на едно място също е възможно използването на Data Warehouse поради залегналите в нея принципи на отвореност и модулност, затова йерархичният принцип не е задължителен, а модулността позволява непрекъснато да се въвеждат нови модули и да се извеждат модули.

Метаданни за обработка на големи информационни масиви

Метаданните са неотменим атрибут на всички съвременни информационни системи. Търсенето и предлагането на статистическа, счетоводна, икономическа, търговска и административна информация расте с изключително ускорени темпове. Непрекъснатият прогрес в областта на информационните технологии открива възможности за съхраняването и обработката на свръхголеми информационни масиви. Понастоящем са създадени необходимите хардуерин и софтуерни възможности за ефективен достъп до такива масиви. Проблемът се свежда до това по какъв начин потребителите да бъдат снабдени със справочници, указатели, тезауруси за такава информационна среда. За да могат последователите да се ориентират в такова голямо хранилище на данни, те трябва да имат информация за съхраняваните продукти, т.е. да имат информация за информацията. Информация за информацията се приема като работна дефиниция за метаинформацията или за метаданни. Във връзка с използването на метаданните възниква доста сложният проблем за осигуряване и поддържане на съгласуваност и съвместимост на информацията. Безспорно съгласуваността на описанията на различните явления и процеси се осъществява предимно в сравнение с описанията на различните източници и доставчици на информация. Тази съгласуваност на данните намира своето отражение и в метаданните, които задължително трябва да бъдат идентични и съвместими. Утвърждава се убеждението, че метаинформацията не трябва да се разглежда като допълнителна информация към регулярната информационна продукция и да се разработва след приключването на подготовката и обработката на регулярната информация. Така именно разработването на метаинформацията трябва да придружава всички етапи на производството на определени видове информация. В дадения случай рационалният подход трябва да допуска преследването само на целта за създаването на огромни информационни системи. Метаданните трябва да се разработват като съставен компонент на целия инструментариум за обработване на информационните масиви. Разработването на метаданните трябва да започне още в началото на процеса на информационното производство, тъй като проблемът за съвместимостта в последствие се решава по-трудно. При разработването на метаданните следва да се определят приоритети, тъй като не всички от тях имат еднаква значимост в процеса на тяхното използване.

Трябва да се очертаят основните различия между типовете метаданни. От гл.т. на описанието на данните биха могли да се разграничат два основни типа: концептуални метаданни и технологични метаданни.

Концептуалните метаданни описват съдържанието на данните или те съдържат информация, необходима за използването на конкретни видове данни. В определени случаи те засягат определени концепции и класификации, използвани за някаква последваща разбивка на изследваните явления. Тази информация на концептуалните метаданни осигурява разпределението на входните данни по редове и колони в таблиците и масивите. Тази информация дава възможност на потребителя да намери необходимия му тип информация. Основният компонент на концептуалните метаданни са разчетните характеристики на данните. Разчетните метаданни на първо мяст се отнасят до единиците за измерване на данните (хил. лв, МВ). На второ място те поясняват характера на данните, т.е. дали се работи в абсолютни или средни величини, с цени, индекси, вида на индексите и т.н. По такъв начин те описват методиката за обработка на определен вид информация. Това има изключително голямо значение за фактическите потребности на ползвателите, свързани с използването на данните.

Технологичните метаданни описват начина, по който е била класифицирана и разработена определена информация. Те описват напр. методиката за формиране на определена извадка от дадена съвкупност. Технологичните метаданни са необходими преди всичко на професионалните ползватели на определен тип информация. Те от своя страна позволяват да се оцени качеството и съпоставимостта на данните. Технологичните метаданни имат много по-сложен характер в сравнение с концепуалните метаданни. Затова те в определен смисъл затрудняват разработката на единни формати на данните. Определянето на взаимовръзката, напр. съпоставимостта между различни процеси, е свързано с големи трудности по отношение на установяване на връзките между различните концепции и класификации. В частност при използването на концептуалните метаданни е необходимо да се има предвид факта, че използваната семантика винаги може да има контекстуално значение. На практика отделните пакети метаинформация винаги могат да се явят като метаданни, притежаващи само локално значение. Глобалните метаданни могат да бъдат идентифицирани и приложими в мащабите на цялата информационна система. Решението на този проблем може да се осъществи чрез унифицирането на всички метаданни. В този случай обаче трябва да се има предвид факторът разходи и икон. изгода. На второ място определени институции са принудени да работят с данни от други източници и следователно с метаданни, които се намират извън сферата на техния контрол. Тези данни произведени от външни източници, винаги ще останат да принадлежат на другата информационна система. Това означава, че тези данни постъпват в дадена система със свой специфичен набор от метаданни. На трето място аналогична е ситуацията при разпространението на информацията. Ползвателите искат да получат данни в съответствие с техните собствени определения, т.е. техните собствени локални метаданни. Най-прагматичното решение е съхраняването на локални системи от метаданни и създаването на ключове за връзка между тях.

Основната функция на метаданните е описанието на данните. Това описание може да бъде разширено до карти или каталози на определен набор от данни, които могат да се създават чрез установяване на тематични връзки между концептуалните метаданни. Въз основа на описанието на тематичните метавръзки могат да се създават тезауруси и списъци на синонимите, които улесняват по-нататъшното търсене на данни. В зависимост от целите подходящи могат да се окажат както технологичните, така и концептуалните метаданни. Има значение факта, че потребителят трябва да има възможност не само за достъп до информацията, но и да се гарантира нейната съвместимост. А съвместимостта по най-ефикасен начин може да се осигури чрез използването на концептуалните метаданни. В такъв случай може да се даде оценка за степента на интеграция на използваната в дадено изследване концепция. Данните могат да бъдат съвместими само в случаите, когато те са изградени на една и съща теоретична основа, т.е. в рамките на една информационна система. Това дава своето отражение върху обвързаността на метаинформацията с различните елементи на данните. Подобна координация и интеграция се отнася както за концептуалните, така и за технологичните метаданни. Оценката за съвместимостта на данните може да бъде направена само на основата на анализа на метаданните. Чрез използването на описателната функция на метаданните може да се достигне до оценка за съвместимостта на метаданните.

От друга страна, когато съвместимостта се разглежда като едно от необходимите качества за цялостната характеристика на данните, могат да се направят опити за използването на метаданните за осигуряването на такава съвместимост. Въпреки всичко съществува един принципен въпрос. Известно е, че възможностите за изграждане на съвместими системи са най-различни. Кой от различните начини да бъде избран за изграждане на определена съвместима информационна система? За съжаление голяма част от големите информационни системи се изграждат без метаданни (България). В определени случаи използваните метаданни нямат качествата да бъдат достатъчно експлицитни. Затова в най-добрия случай метаинформацията се разработва само на стадия на изхода на крайния продукт, което е крайно недостатъчно от гл.т. на възможностите, които притежават характеристиките на метаданните като цяло. При една по-прецизна интерпретация следва да се разграничат спецификата на метаданните на етапа на входа, обработката, изхода (input -processing - output). Изходът е последният етап на процеса на обработка. На този етап преди всичко се разработват метаданните. Основните ползватели на метаданни са крайните потребители (клиенти). Основната функция на метаданните е да предостави на ползвателя възможност за намиране на необходимите му данни. За тази цел са необходими преди всичко концептуалните метаданни. Те трябва да бъдат съпроводени с програмни средства за търсене на данни. На второ място на крайния протребител е необходима информация за качеството на данните. За тази цел могат да се използват технологичните метаданни. Едновременно с това важна за ползвателя е информация за информацията, която се получава в процеса на обработка (интервални стойности на доверието и относително тегло на респондентите, които не представят своите отговори). Става дума за метаданни, които не могат да бъдат описани достатъчно точно.

На етапа на входа основните ползватели са респондентите. Тук се дефинира т.нар. чист оборот за съответните въпросници, използвани в изследването и най-вече за качеството на измерителните единици. За целта на първо време са необходими концептуалните метадани. Несъмнено и тук се явява проблема за съвместимостта на локалните системи, на метаданните на респондентите с тези на използваната информационна система. Напълно естествено е, че респондентите трябва да знаят доколко използваният от тях език за описание на метаданните е съвместим с този на информационната система реципиент. В този случай се налага използването на технологичните метаданни. Особеностите на този етап са свързани с боравенето с данни от различни изследвания, при които е възможно да се използвани различни модели и средства за описание на данните.

На етапа на обработката данните се подлагат на преобразуване, на комбиниране и интеграция с оглед на подготовката на различните крайни информационни продукти. При сегашните технологични постижения в областта на информатиката този етап не е сложен. Съществуват много изследвания, чиито резултати непосредствено след въвеждането на данните се преобразуват в крайни информационни продукти. В такива случаи обвързването на концептуалните метаданни на етапа на въвеждането с метаданните на изхода не създава проблеми. Описанието на технологичните метаданни също е трудно. Могат да се срещат описания на данните, които са далеч от всякакви документални модели и в никакъв случай не могат да се използват  за формализиране на някои процеси. Всичко това изисква използването на прагматични подходи, отчитащи особеностите на всеки отделен случай. Това предполага на входа и на изхода на метаданните да се даде приоритет, който да важи като приоритет и за концептуалните метаданни в сравнение с технологичните.

Информационните системи преминават през различни етапи на изграждане, като при всеки един етап има различен подход към метаданните. Първоначално се извършва първичното регистриране на данните, редактиране, обединяване с други данни, агрегиране, обработка, публикуване. Цялата тази съвкупност от дейности включва разработването на сложни алгоритмични процедури и различни програмни средства - Blaise. По своите функции Blaise се явява като ефикасно програмно средство за автоматизирано управление на различни видове изследвания. Това програмно средство позволява на ползвателя да изпълни различни операции за привеждане на дадено изследване в прост и удобен за самото изследване режим. Важно условие за използването на различни програмни пакети е осигуряването на информационен интерфейс между тях. Метаданните трябва да се представят задължително в кореспонденция с различните компоненти на програмното осигуряване. Всеки пакет притежава собствен език за описание на данни. Предаването на данните от един програмен пакет на друг винаги предполага голямо описание на данните. Въвеждането на някакви допълнителни операции в процеса на обработката увеличават вероятността от грешка. Много по-ефикасно е да се обвържат различните програми и да се използва единен език на метаданните. Предаването на данните от един програмен пакет на друг се извършва чрез много описания на данните. Въвеждането на унифициран език за описание на метаданните е трудно и малко вероятно. В много европейски страни (Скандинавието) са избрали подхода на т.нар. интегриран център за управление. Интегрираната система за управление се състои от различни модули и програми, използващи единна система от метаданни. Тази система позволява да се включи в нея допълнително външно програмно осигуряване, като се осигури връзка между тях чрез транслиране на метаданните. Това означава, че след установяване на външните програми в управляващия център на Blaise системата може да преобразува метаданните за използване от самата система Blaise. Blaise е способна да използва език за всеки компонент на програмното осигуряване за връзка с тях. Заданието се превежда на Blaise, а транслирането на това описание във формата на други пакети не е сложно. Операциите по подръжката трябва да се извършват само в средата на Blaise. От своя страна системата може да осигури предаването на други пакети обновените метаданни.

Интегрираният център на управление има модули на програмната система за изпълнение на различни задачи на обработка на данните, обхващащи целия процес на дадено изследване, включително регистрацията, агрегирането, манипулирането на данните и подготовката на изхода. Един от основните модули е програмата за автоматизирано регистриране, въвеждане и редактиране на данните. Този модул е необходим за създаването на определени набори от данни. Използват се допълнителни модули, включващи програми за табулиране, програми за условни изчисления, програми за анализ. Blaise е отворена система и позволява непрекъснато включване и изключване на различни модули. Благодарение на модулния принцип Blaise може да се настройва за използване в конкретната среда. Основата на системата Blaise е програмният език Blaise. На този език могат да бъдат описани много голяма част от метаданните, необходими за дадено изследване.

Blaise обхваща следните 6 семантични модула (не програмни):

  1.  Променливи - тук се определят изследваните променливи, като всяка променлива трябва да има:
  1.  Модел на данните - описание на взаимовръзките между променливите от гл.т. на тяхното групиране, йерархия и на итерацията им за изпълнението им в обработките. Допуска се определена групировка да се включи в друга и определено число да може да се използва еднократно.
  2.  Маршрутизация - тук се определя технологичната последователност при изпълнение на различните операции за последователността от променливи.
  3.  Взаимовръзки - в случаите, когато взаимовръзките изискват определени ограничения на величината на променливата, те трябва да бъдат специфицирани така, че да е възможно да се направи проверка за непротиворечивост на използваната съвкупност от данни. Като правило причина за проявили се различия е допусната грешка в данните. Откриването и коригирането на такива грешки по принцип повишава качеството на данните. За всяка отделна или група връзки може да се извърши текстово описание. Тези текстови описания могат да се използват за редактиране на съобщения за грешки, които съобщения се използват за редактиране, агрегиране, документиране на данните и при други процедури.
  4.  Изчисление - не на всяка отделна променлива може да се присвои реална стойност в отговор на зададен въпрос. В някои случаи новите променливи се изчисляват на базата на други променливи, получени чрез използването на формули. Съществува възможност отсъстващи или грешни отговори да се заменят с т.нар. синтетични отговори. Получават се чрез доста сложни изчислителни процедури.
  5.  Връзки с файлове - при някои изследвания важно значение има да се осигури възможност за осигуряване на връзка с файлове от други или предшестващи изследвания. Това позволява да се извърши т.нар. износ на информация, която е получена от информация от други изследвания. Това средство може да се използва и за съпоставяне на данни от определена групировка от изследвания. В рамките на този модул също е възможно да се описват взаимовръзки между променливите от различните изследвания.

Blaise има 4 програмни модула:


Географски информационни системи (ГИС)Обща характеристика.

Това са нов клас системи за съхраняване и обработка на пространствена информация. Досегашните информационни системи са т.нар. темпорални (времеви) информационни системи. Тези системи изследват поведението на явленията и процесите на базата на времевите характеристики на тяхното развитие. За разлика от тях ГИС изследват поведението на явленията и процесите в пространствен аспект. ГИС исторически съществуват от тогава, когато географията се появява като наука. Класическите ГИС обаче имат три съществени принципни недостатъка:

Те са една статична снимка на дадено пространство и данните, обвързани с тях не дават динамиката на тяхното развитие. Освен това големината, площта, която те обхващат, рефлектира върху детайлността на изображението, т.е. колкото по-голяма е представената площ, толкова по-малко е детайлната информация за тази площ;

В класическите ГИС не са вградени функциите за обработка и анализ на данните. А това от своя страна значително ограничава потребителите на такива системи;

Класическите ГИС не могат да представят триизмерното пространствено изображение. Ето защо класическите ГИС вече са една история. С развитието на компютърните технологии и на информатиката като цяло стана възможно създаването на компютърни ГИС, в които са заложени технологиите на дистанционното сондиране и обработка на геопространствена информация.

ГИС могат да се използват за решаването на редица задачи, свързани със съдържанието, местоположението, развитието, моделирането на определени пространства. Те позволяват извършването на анализ в различни области. ГИС намират приложение при мрежови анализи, в областта на екологията, на бизнеса и финансите и трудно могат да се изброят приложимите области на ГИС.

ГИС обединява в себе си хардуерни средства, софтуерни средства и технологични процедури, предназначени за събиране, съхраняване, манипулиране, преобразуване и анализ на пространствено определени данни за решаване на комплексни проблеми, за управление, планиране и анализ в различни области. Определянето на тези системи като ГИС се обосновава на факта, че данните, които се въвеждат, обработват и анализират са пространствено дефинирани, т.е. информацията се извлича съобразно географското разположение на едни обекти спрямо други в реалния свят. Традиционно средство за събиране и отразяване на пространствените отношения е географската карта. Тя е своеобразен модел на реалния свят и представя обекти от него пряко или косвено. Това са такива параметри като местоположение, направление, разстояние, височина, магнитут, плътност, наклон, форма, състав и структура, притежание, допир (близост), съпоставяне, йерархия, връзка на асоцииране и пр. Географските карти намират израз в пространствените системи в два основни аспекта: от една страна голяма част от данните и информацията за обектите се съхранява във вид на тематични карти, образуващи определени слоеве от данни; от друга страна посредством функциите за осъществяване на анализ на пространствените отношения се извеждат данни, които се визуализират чрез географски карти. Самият факт, че пространствените информационни системи се изграждат на базата на географски карти означава, че в технологията на разработването и манипулирането на пространствено ориентирани БД трябва да залегнат принципите на картографията даже независимо дали конкретната информационна система работи в картографска среда. Тези принципи са пряко свързани с аналитичните възможности на системата и играят много важна роля при един качествен пространствен анализ. Но ГИС не са само географски карти. Те са една надстройка на картографията, като географските карти са средство за визуализация на пространствена информация. Геоинформационните системи имат допирни точки и в определен смисъл са комбинация на различни области на знанието, а тези различни области са: география, картография, дистанционно сондиране, информатика, математика, статистика и всичко това формира общата характеристика на ГИС. Независимо обаче дали системите се използват за съхраняване, за обработка и анализ в реалния свят, инструментите, с които те разполагат за интегриране на пространствена информация, винаги стават част от картографията и обратно, картографските принципи рефлектират върху всеки нов елемент на тези системи. Затова именно съществува известно сходство между определението за картографията и за различните дефиниции на ГИС. Има различни дефиниции на ГИС, но ще посочим една на географското информационно дружество в Англия: ГИС са компютърни приложения за управление, анализ, съхраняване и експлоатация на данни с пространствени измерения. Въз основа на дефиницията се правят следните изводи:

Развитието на ГИС преминава през следните 4 етапа:

  1.  Пионерски период - от края на 50-те г. до началото на 70-те. Това е период на изследване на принципните възможности за създаване на пространствени системи, на натрупване на изследователски опит и на създаване на първите проекти и на първите теоретични разработки.
    1.  Период на държавната инициатива - от началото на 70-те до началото на 80-те г. Това е период на разработване на крупни геоинформационни проекти за нуждите на държавното управление. През този период се създават мрежи от асоциации за проектиране и внедряване на геоинформационните системи и тогава се правят първите опити за разработване на стандарти за пълнота, качество и достоверност на информацията.
    2.  Комерсиално развитие - началото на 80-те г., валиден и до днес. През този период се формира широк пазар на информационните системи с БД с интегрирани възможности за интегриран геоинформационен интерфейс. През този период освен държавните институции геоинформационни системи се създават и в областта на бизнеса в услуга на конкурентната среда.
    3.  Потребителски период - края на 80-те г. валиден и до днес. Този период е характерен със създаване масово на потребителски клубове, най-разнообразни форми на разпространение на геоинформацията (видеоконференции) и създаване на механизмите на конкуренцията между самите производители на геоинформация.

ГИС трябва да позволяват:

Понастоящем ГС се развиват в следните направления:

Пространствен анализ - той позволява извършването на анализ на пространствени данни. Този анализ обикновено се свежда до следните аналитични операции:

Резултатите от пространствения анализ могат да бъдат:

Мрежови анализ - дава възможност за изследване на географски мрежи (улична, пътна, канализация, електрификация). При мрежовия анализ обикновено се решават следните задачи:

Мрежовият анализ се използва много често в бизнеса, най-често за определяне възможностите на фирмите да локализират клиентите, конкурентите или бизнеспартньорите.

Триизмерният анализ дава възможност за визуализиране и изчисляване на параметрите на обекта във виртуална 3D среда. По този начин анализираният обект може да бъде проектиран от всички страни само с промяна на точката на наблюдението. Чрез този анализ се решават задачи като представяне на повърхност и обемните й изчисления; скициране на стръмни райони и т.н.; определяне специфични свойства на повърхността.

Бизнес анализ - чрез неговите инструменти могат да се получат данни относно реализираните маркетингови задачи, установяване местоположението на клиенти, складови бази, на филиали на дадена корпорация. Използва се за планиране на времето за доставка, за изготвяне на профили на клиенти и пр.

Всяка една ГИС се състои от следните 4 елемента:

Хардуер

Данни

ГИС

Софтуер

Хора

За въвеждането на данните в ГИС се използват следните периферни устройства: скенери, плотери и дигитайзери.

Скенери - много важен елементи, защото са основно средство за въвеждане на данните. За сканиране се използват равнинни и барабанни скенери.

Дигитайзери - имат два основни елемента: основа и курсор. Точността им зависи от марката (типа), от възможностите за възпроизвеждане на координати, от устойчивостта на температурни условия, от квалификацията на оператора.

Плотери - те биват векторни и растерни (както и ГИС).

И двата вида заявки могат да бъдат  организирани по такъв начин, че да е възможно тяхното комбиниране в най-различни разрези. Особено важно за географските системи е осигуряването на графичен интерфейс с цел по-бърз и лесен достъп до данните. Всяка географска система трябва задължително да предостави на потребителите подобен интерфейс и диалогов режим на работа. Особено резултатите от анализите следва да се извеждат във вид, който ще услеснява тяхното интерпретиране и за непрофесионалните потребители. Посредством графичния интерфейс се предоставя възможност на оператора да избира признаци върху екрана и да извлича от тях информация интерактивно. Резултатите следва да бъдат онагледени чрез използването на широко разнообразие от картографски символи, цветове и описателна информация.

Съществуват два модела за представяне на пространствени данни: векторен и растерен.

Векторен - дефинира географските обекти като наредена двойка от ху координати спрямо разположението на обектите в дигиталния модел на данните. При векторния модел всяка точка в пространството се дефинира с една двойка ху координати, а всяка линия се дефинира като едно множество от наредени двойки, които съответстват на координатите на точките по линията, а всеки полигон се дефинира като една съвкупност от координати, които съответстват на координатите на точките по границите на полигона като задължително последната двойка координати винаги трябва да съответства на първата двойка координати на точката. Това е така, защото полигона по принцип е едно затворено пространство. Първата и крайната точка трябва да имат едни и същи координати.

Растерен - представя се от идентични по размер клетки от матрицата на модела. Всяка клетка в матрицата съдържа стойност според възприетата класификация на подреждане на данните в модела и в съответния слой на данните. При този метод на моделиране местоположението на обектите се определя не от координатите, а от стойността на съответната клетка в самата матрица. Основно различие между векторния и растерния модел е това, че растерните модели представят единичен географски обект като непрекъсната пространствена повърхност, чиито граници е невъзможно да бъдат определени.

Източници на геопространствени данни могат да бъдат различни картографски модели - карти, аероснимки и др.

Особености на технологията на използване на географските системи

По принцип технологията на работа с ГС съответства на традиционните технологии на компютърните системи за събиране, съхраняване, обработка и анализ на данните. Съществен признак, който ги отличава от традиционните системи е съдържанието на самите данни в ГС. При ГС данните са пространствено определени, което означава, че обектите се определят по местоположението им в реалния свят. Информацията за географските обекти се съхраняват под формата на тематични слоеве от данни, които са свързани едни с други посредством логически връзки. Определянето на слоевете като тематични се обуславя от факта, че всеки слой от данни съдържа обекти от конкретен тип. В една ГС могат да се използват различни източници на географска информация. Основните източници са:

ГС имат много широко приложение в областта на преброяването.

Основно изискване към данните независимо какъв е източника им, е техният източник и местоположение на променливите да бъдат дефинирани. Това става чрез допълнителна обработка след въвеждането на данните, които се свежда до цифровизация, реформиране, класифициране и т.н.

Местоположението на даден обект се определя от х,у и z координатите според възприетата координатна система, като х и у са дължина и ширина, а z е възприетият код за съответната координатна система. Така в системата може да бъде въведена всяка една променлива, за която е възможно да се локализира в дадено пространство. В една ГС освен географска дължина и ширина могат да се въвеждат така възприетите стандартни данни - адрес, пощенски код и др.

Важно е, че при цифровизация на данните трябва да се има предвид вероятността за грешки - при използването на дигитайзери грешките зависят от чувствителността на показалеца и самия оператор. Съществена е функцията с манипулацията на данните, която се отнася до факта, че данните, постъпили в системата трябва да бъдат трансформирани по такъв начин, който ги прави съвместими в рамките на системата и в кореспонденцията с други системи. Дадена информация може да се характеризира с различни признаци и мащаби, затова преди да се интегрира тази информация, тя трябва да се трансформира в еднакъв мащаб, степен на точност, степен на детайлизация, независимо от това дали тези данни касаят временен анализ или ще се съхраняват постоянно в компютъра. На практика се прилагат следните по-съществени начини за въвеждане на данните в ГС:

В много случаи първите данни, които се генерират в системата не са в цифров формат, не са във формат, който компютъра може да разпознае и да обработва в последствие. Има различни методи за трансформиране на данните от един формат в друг:

При много от ГС данните на изхода се визуализират под формата на карта или на граф. Извеждането на информацията във вид на карта е по-ефикасно - става дума за визуализиране на фотографски снимки, интегрирани таблици, триизмерно пространство.

Основни модули на ГИС

Дефиниране на задачите - преди да започне разработването на проекта на информационната система, трябва да се дефинират целите на пространствената информация; след това се специфицират функциите и задачите, а оттам и данните, които ще се съхраняват в системата. Проектирането се извършва на три нива: концептуално, физически и логическо проектиране. Обект на концептуалното проектиране са:

Логическото проектиране обхваща:

Физическото проектиране обхваща:

Много важно е проектирането на въвеждането на данните в една ГС. Съществуват няколко метода за въвеждане на данните:

Характерно за сканирането е, че полученият резултат е слой от данни, в които се съдържа необходимата и предварително дефинирана детайлна информация.

Особено важна е процедурата по добавяне на атрибути. Обикновено това е процес на добавяне на описателна буквено-цифрова информация за обектите на системата или добавяне на записи към дадена таблица, файл на атрибутите. В областта на физическото проектиране голямо значение има генерирането на информационен продукт. Начините за получаване на информация от системата са:

Независимо от начините на генериране информационният продукт може да се изведе в няколко форми, а именно:

Обектите на реалния свят са обекти, които реално съществуват и подлежат на анализ. Обектите на БД са модел на обекта на реалния свят или начинънт, по който реалният обект е описан в БД. Реалният обект и обектът в БД могат да се различават по признаците, които съдържа модела на обекта в БД. Възможно е модела на обекта да не обхваща всички признаци на реалния обект, тъй като системата се изгражда при известни ограничения по предварително определени дефиниции. Функциите на географските БД са:

Геокодирането е процес, при който след процеса на сравняването на данните за адреси, той изисква всеки адрес от групата от данни да бъде сравнен с поредицата от адреси във файла от БД. От друга страна геокодирането е процес на добавяне на точка и присвояването на координати към нея, които координати указват местоположението на даден адрес върху дигиталната карта.

Рекласификация - процес на прегрупиране, когато се променят стойностите на отделен или група атрибути. Тя се използва за създаване на нови или за промяна на съществуващи класове.

Атрибутивните заявки за заявки, посредством които се извличат данни за обекти от реалния свят чрез задаването на критерии за тяхните атрибути. изпълнението им става в диалогов режим чрез използване на специален език за описание на заявките.

На базата на извършените от потребителя анализи системата извежда резултати, които се генерират под формата на отчети. Генерирането на отчети е процес на създаване на крайни или междинни информационни продукти за обобщаване на резултатите от извършването на дадена дейност или извършването на даден  анализ.


Търси за:

Helpos.com >> Архив >> Счетоводство >> Тема преглед >> HTML преглед на файла
топ търсения

.

Copyright © 2002 - 2019 Helpos.com
Архив от реферати, курсови работи, дипломни работи, есета

counter counter ]]> eXTReMe Tracker