Геоинформационные системы военного назначения реферат

Обновлено: 05.07.2024

Военно-политическое руководство НАТО последовательно реализует комплекс мероприятий, направленных на обеспечение объединенных вооруженных сил (ОВС) стандартизированной геопространственной информацией (ГПИ), а также на внедрение единой геоинформационной системы военного назначения для работы с ней.

Высшим военным органом альянса, отвечающим за его политику в области обеспечения стран-участниц актуальной ГПИ, является Военный комитет блока (The Military Committee). В его подчинении находится совет геопространственного обеспечения (СГО) НАТО (The NATO Geospatial Board), который функционирует в качестве форума (площадки) для обсуждения и принятия решений по проблемным вопросам подготовки и предоставления ГПИ. Кроме того, в обязанности этого органа входит участие в планировании геопространственной политики альянса. Представители всех стран совета обладают правом голоса при принятии решений.

За непосредственное планирование и распределение ответственности за создание топографических карт, слоев векторных данных и цифровых моделей местности отвечает рабочая группа по определению потребностей в ГПИ (Geospatial Requirements Working Group), которая подчинена СГО и собирается для работы два раза в год или по мере необходимости.

В ее обязанности входит определение приоритетов в создании общей базы геопространственных данных, требований к форматам и качеству представляемой информации, а также оценка планов производства и предоставления ГПИ на соответствие требованиям НАТО в целях недопущения ее дефицита.

Наряду с ней существуют межвидовая рабочая группа по определению стандартов ГПИ (Joint Geospatial Standards Working Group), а также находящиеся под ее руководством рабочая группа геопространственного обеспечения авиации (Geospatial Aeronautical Working Group) и рабочая группа геопространственного обеспечения флота (Geospatial Maritime Working Group). Они отвечают за разработку концепций, инструкций, методик и технической документации НАТО по курируемым вопросам, а также обеспечение соответствия геопространственных данных и изготавливаемой продукции актуальным мировым стандартам.

Для решения специализированных задач также могут создаваться дополнительные рабочие и технические группы.

Общее руководство их деятельностью предоставляется совету геопространственного обеспечения, а организация и контроль выполнения функциональных обязанностей возложены на рабочую группу по определению потребностей в ГПИ.

Основными поставщиками данных для общей базы ГПИ НАТО являются страны альянса. В соответствии с документом "Политика НАТО в области геопространственного обеспечения" (NATO GEOSPATIAL POLICY МС 296/4) каждое государство, входящее в состав организации Североатлантического договора, обязано предоставлять ГПИ на территорию своей страны, и при наличии возможностей за ее пределами. Если какая-либо из стран не способна своевременно выполнить поставленную задачу, то для ее реализации может быть привлечена третья сторона (другие государства, международные организации, коммерческие или открытые источники информации) после предварительной проверки и оценки качества выполняемых работ.

Поскольку данные поставляются различными странами, в НАТО разработана Инструкция по обеспечению ГПИ (Geospatial Information Provision Specifi cation).

Документ определяет рекомендации по разработке геоинформационных материалов, необходимое качество предоставляемых данных, системы координат, используемые при работе с ГПИ, грифы секретности, уровни распространения, методы и способы передачи, правила присвоения названий документам, а также требования, предъявляемые к векторным и растровым картам, фотоснимкам.

Разработкой, доведением до пользователей и контролем за соблюдением инструкции занимается ранее упомянутая межвидовая рабочая группа по определению стандартов ГПИ.

К основным видам стандартизированной геоинформационной продукции, используемой странами Североатлантического союза, относятся:
– слои векторных данных – материалы, представленные в рамках программ MGCP (National production MGCP) и "ВиМэп" (VMap) различного уровня детализации от 1:1000000 до 1:50000;
– растровые топографические карты (TLM, Topographic Line Map) масштаба 1:50000 и 1:100000, карты (JOG, Joint Operational Graphic) на всю территорию земного шара масштаба 1:250000, аэро(TPM, Tactical Pilotage Chart) и морские навигационные карты (ONC, operational Navigation charts), масштаба 1:500000 и 1:1000000 соответственно;
– данные дистанционного зондирования Земли – многоспектральные снимки среднего и высокого разрешения, полученные со спутников национальных космических агентств стран-участниц, а также база электронных снимков Национального управления геопространственной разведки (НУГР) министерства обороны (МО) США СиАйБи (CIB – Controlled Image Base), используемые в качестве альтернативы карты в случае ее отсутствия или устаревания;
– цифровые модели рельефа местности НУГР (DTED – Digital Terrain Elevation Data) и Геологической службы США.

Одним из основных источников формирования цифровой геопространственной информации является реализация международной программы по созданию высокодетализированных векторных карт MGCP (Multinational Geospatial Coproduction Program), запущенной в 2006 году по инициативе НУГР.

Целью MGCP является разработка централизованной базы данных векторных карт масштаба 1:50000 и 1:100000, предназначенной для использования в процессе повседневной деятельности вооруженных сил, а также в период проведения различных операций по урегулированию кризисных ситуаций и вооруженных конфликтов.

В настоящее время в проекте задействованы 32 государства во главе с США. Ведущими странами являются: Австралия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Канада, Норвегия, Франция и Швеция.

В соответствии с договоренностями о распределении зон ответственности участники, подписавшие меморандум о взаимопонимании, обязуются создать векторную основу на территории как своих, так и других иностранных государств, не участвующих в проекте.

Вся выпускаемая картографическая продукция состоит из ячеек размером 1×1 град в формате шейп-файлов (разработан компанией ЕСРИ) с горизонтальной точностью 25 м. После проверки данных на корректность они загружаются на веб-портал "Игв", отвечающий за централизованное хранение ГПИ и предоставление доступа к ней. Следует отметить, что для получения возможности выгрузки данных вне пределов своей страны участнику программы необходимо разработать определенное количество ячеек на территорию других государств.

Для создания векторных карт используются в первую очередь коммерческие спутниковые снимки, приобретенные за счет собственных средств государства.

Кроме этого, допускается применение топографических карт масштаба 1:50000 и 1:100000 национальных издательств, а в качестве источника сведений по географическим наименованиям – базы данных "Геонеймс", разработанной и поддерживаемой НУГР.

В настоящее время объем загруженной информации на территорию государств, не участвующих в проекте, составляет порядка 5 тыс. ячеек. В дальнейшем намечено, что каждая из стран-лидеров будет производить до 20 ячеек в год. Кроме того, в планах по развитию MGCP предусмотрено расширение списка участников программы и создание векторных планов городов масштаба 1 : 5 000.

Для доступа к имеющимся цифровым базам пространственных данных в штабах всех коалиционных органов военного управления НАТО, а также национальных вооруженных сил стран – участниц альянса используется геоинформационная система военного назначения (ГИС ВН) ОВС Североатлантического союза "КорГИС" (Core GIS).

Хранение и распространение топогеодезической и иной специальной картографической информации производится централизованно с защищенного веб-портала с учетом задач и зон ответственности потребителей.

Внедрение этой системы предоставило возможность органам военного управления использовать оперативно обновляемую единую картографическую основу.

Основные сервисы системы разработаны с учетом стандартов открытого геопространственнного консорциума (OGC) и международной организации по стандартизации (ISO), что является необходимым условием для взаимодействия программно-вычислительных комплексов блока и государств-членов.

Любая система, имеющая доступ к сети НАТО (NATO secret) и поддерживающая веб-службы OGC, получает доступ к геопространственной информации альянса.

Для получения доступа к порталу с клиентских автоматизированных рабочих мест может использоваться как специальное программное обеспечение отображения оперативной обстановки, так и веб-браузер.

ГИС ВН "КорГИС" хорошо зарекомендовала себя и в повседневной деятельности, и в условиях военного времени. Так, в ходе проведения операции "Юнифайд Протектор" в Ливии ее использование позволило в кратчайшие сроки обеспечить подразделения объединенных сил необходимой для действий авиации геопространственной информацией.
Таким образом, деятельность НАТО направлена на создание единого банка геопространственных данных и специального программного обеспечения для работы с ним. Эти мероприятия позволяют реализовать принцип "работы на единой карте" при планировании и в ходе операций ОВС альянса, что значительно повышает эффективность ведения ими боевых действий.

В органах управления войсками ЦИМ используется для координатно-временной привязки различных видов информации, необходимой при планировании операций или применения различных видов оружия и включающих обработанные разведывательные данные, получаемые техническими средствами космической, воздушной, наземной и агентурной разведок, метеорологическую информацию, получаемую средствами геофизического обеспечения, специализированную информацию о фоно-целевой обстановке для высокоточного оружия, а также необходимые данные о своих войсках и тыле. При этом основные документы по организации управления войсками уже отрабатываются в штабах, оснащенных компонентами АСУ, на электронных картах различного масштаба, на соответствующих рабочих местах, оборудованных ГИС ВН.

Файлы: 1 файл

гис в военном деле.doc

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Применение геоинформационных систем в военном деле

Анализ современных военных конфликтов в Персидском заливе и Югославии показывает, что на первый план выходят бесконтактные методы вооруженной борьбы. Побеждает тот, кто имеет о противнике высокоточную и актуальную информацию, начиная от цифрового описания местности его территории, расположения войск и жизненно важных объектов до климатических и погодных условий районов проведения боевых операций.

В современных условиях в значительной степени возросли объемы и разнообразие данных, используемых при планировании, организации и проведении военных операций.

Состав информации, необходимой органам управления и штабам в процессе их деятельности, все больше напоминает слоеный пирог, с постоянно увеличивающимся количеством слоев – видов используемых данных. Кроме данных о местности растет поток используемой в процессе управления войсками оперативно-тактической, разведывательной, метео- и геофизической информации, которую необходимо анализировать и учитывать при подготовке и проведении операций. Уже сегодня необходимые разновидности данных в требуемых объемах не могут быть приняты, обработаны и интегрированы с использованием существующих технических средств органами военного управления при принятии оперативных решений на проведение операций и применение оружия. Объемы этой информации колоссальны. Для ее передачи и обработки требуются высокоскоростные каналы передачи данных (от нескольких единиц до сотен Мбайт/сек), средства хранения данных в практически неограниченных объемах, компьютеры с производительностью от десятков миллионов до сотен миллиардов операций/сек, средства обработки и отображения графической информации, в том числе в трехмерном представлении. Эта информация добывается с использованием, в первую очередь, космических средств, но также обработкой оперативной информации и большого количества открытой информации, в том числе и в средствах массовой информации.

Очевидно, что противоречия, возникшие между возросшими потоками информации и имеющимися возможностями по их обработке и использованию, обуславливают необходимость разработки новых средств. И такие средства созданы и активно используются в военном деле.

Среди них особый интерес представляют, так называемые геоинформационные системы военного назначения (ГИС ВН), которые являются неотъемлемой частью современных автоматизированных систем управления войсками и оружием.

Основу всей, используемой в ГИС ВН информации, составляет цифровая информация о местности (ЦИМ). ЦИМ используется для координатной привязки различных видов информации, необходимой при планировании операций и применения различных видов оружия. К этой информации следует отнести разведывательные данные, получаемые средствами космической, воздушной, наземной и агентурной разведок, метеорологическую информацию, получаемую средствами геофизического обеспечения, специализированную информацию о фоно-целевой обстановке для высокоточного оружия, а также необходимые данные о своих войсках. При этом для решения различных задач управления войсками и оружием требуются различные виды ЦИМ.

Географические информационные системы военного назначения

Основным требованием к геоинформационным системам военного назначения является преобразование и представление больших объемов разнообразной координатно-временной информации в виде, удобном для использования, органам управления войсками и оружием в процессе изучения, анализа и оценки обстановки, планирования операций, подготовки целеуказаний и полетных заданий.

ГИС ВН должна функционировать на аппаратной платформе ПЭВМ Intel-архитектуры и рабочих станций RISC-архитектуры; в операционной системе UNIX, а также WINDOWS NT- совместимой.

ГИС ВН должна обеспечивать:

ввод цифровой информации о местности (ЦИМ):
векторных электронных карт в форматах SXF, DXF, VPF, SDTS, DX-90, MIF/MIC, F20S;
растровых электронных и фотокарт в форматах PCX, TIFF, JPEG;
фотоизображений в форматах PCX, TIFF, JPEG;
астрономо-геодезических данных в форматах СУБД Линтер ВС, dBase, Paradox, Oracle, SGL Server, Netware SGL;
преобразование указанной ЦИМ в необходимые (используемые в ВС РФ) проекции, системы координат и ее представление и хранение в виде логически единых массивов информации;
ввод тематической информации:

оперативно-тактической, разведывательной в форматах СУБД dBase, Paradox, Oracle, SGL Server, Netware SGL;

фоно-целевой, гидрометеорологической в форматах PCX, TIFF, JPEG;

отображение ЦИМ, тематической информации и результатов информационно-расчетных задач в различных сочетаниях в выбранной системе координат, в том числе с возможностью масштабирования и скроллинга (перемещения) изображений, с возможностью выбора отдельных слоев, групп объектов;
ГИС ВН не должна накладывать ограничений на размеры объектов и районов работ, размеры входных файлов ЦИМ и тематической информации;
возможность использования необходимой информации в режиме реального времени при подготовке и в ходе операций в условиях военного времени;
ввод (прием) и отображение динамически изменяющейся тематической информации и результатов информационно-расчетных задач;
поиск объектов внутри задаваемой области (форма и размер области задается различными способами) по координатам, кодам и характеристикам с последующим их предъявлением и отображением на экране путем повышенной яркости отображения;
создание, удаление и редактирование пользовательских объектов;
обеспечивать увязку объектов геоинформации с тематическими базами данных с возможностью поиска одних через других и манипулирования ими;
обеспечивать логическую сшивку объектов, расположенных на различных листах;
создание и вывод на твердую копию тематических карт, карт разведданных, сводок и отчетных документов;
разработку и выполнение ГИС-приложений с помощью разработчика ГИС-приложений, являющегося расширением языков визуального программирования Microsoft Visual Basic, Visual C++, Borland C++, Delphi и встроенного алгоритмического разработчика ГИС-приложений, позволяющего создавать приложения без программирования по алгоритму или схеме операций.
контроль целостности геоинформации, хранящейся в ГИС ВН, разграничение доступа и безопасность всей информации, используемой в ГИС ВН;
поддержку базового информационного обеспечения (правил кодирования, цифрового описания и визуализации объектов электронных карт).
Различные пользователи ГИС ВН должны иметь возможность относить любые объекты на электронной карте к различным классам одновременно и строить многоуровневые слои объектов (классификационные системы с различными основаниями) для каждого применения или конкретного исследования.

Наряду с представлением объектов оперативной обстановки, как распределенных в пространстве, в ГИС ВН должны “уживаться” взаимодополняющие представления, обеспечивающие схемотехнические (в виде принципиальных схем, например, сети связи), а также объектно-ориентированные имитационные модели объектов, существующих в зоне действия войск.

При этом все множества систем должны быть связаны между собой; например, выбор радиостанции при необходимости должен показывать ее на карте или в схеме связи (если последняя представлена в своем пространстве признаков).

ГИС ВН должна "хорошо себя вести" в распределенной среде и быть относительно легко администрируемой (идеально, если бы она вообще работала в глобальной сети), широко тиражируемой и, следовательно, недорогой, постольку она должна использоваться на рабочих местах многих десятков, если не сотен должностных лиц.

Каждое решение командира любого уровня связано с пространственным расположением. Потребность понимать местность была всегда актуальна для военных пользователей. Исторически, такие решения, как на стратегическом, так и на тактическом уровнях поддерживались бумажными картами. Поэтому одной из важнейших задач топогеодезического обеспечения является создание и доведение до войск топографических и специальных карт в аналоговом виде. Однако сейчас ситуация заметно меняется.

Цифровое поле боя или электронное поле боя – новый термин, появившийся в последнее время, охватывает цифровую информацию о местности непосредственно по полю боя и средства ее эксплуатации в виде собственно самой ГИС. Электронное поле боя – серьезный качественный скачок в части применения ГИС для операций. Однако нельзя говорить, что произойдет полная замена бумажных карт на ЦИМ. Речь идет лишь о их совместном использовании и дополнении. Бумажные карты будут востребованы в течение обозримого будущего, однако командиры, органы управления будут располагать дополнительными источниками пространственной поддержки принятия решений, ранее доступные только командующим и стратегическим направлениям.

ГИС дает возможность создавать информационные продукты, отображающие информацию, точно соответствующую потребностям пользователя. Кроме того, нельзя не учитывать тот факт, что ГИС системы дают новые возможности трехмерной визуализации картографической информации, недоступные для бумажных карт. Трехмерное представление местности из конкретной точки местонахождения наблюдателя или виртуальный облет местности с нанесенной боевой обстановкой, даст более полную картину командиру любого звена, чем просто бумажная карта с нарисованными на ней объектами.

Одно из главных требований к карте военного назначения – поддержка ситуационного отображения. Карта действует как пространственная структура, на которую накладывается оперативно-тактическая обстановка, которая показывает текущее размещение сил и связанных с картой. Бумажная карта не способна быстро отразить ситуацию. ГИС спасает положение путем передачи по каналам связи только лишь оверлейных слоев с текущей обстановкой. Причем это может быть не только список координат, описывающих статус местоположения объектов, но и элементы, имеющие сложную пространственную структуру и пространственные отношения (оси движения в виде пространственного графа, границы с топологией, маршруты, минные поля и т.д.).

Сама по себе цифровая карта будет выполнять свои многообразные функции только тогда, когда будет снабжена соответствующими инструментами. Любая карта включает в себя географическую информацию, структура которой обеспечивается картографической проекцией, масштабом, правильными названиями объектов и т.д. Цифровая карта без средств просмотра, анализа, печати, расстановки условных знаков, малопригодна для использования. ГИС дает возможность превратить ее в полноценный продукт, удобный для применения. ГИС также может использоваться для пересчета цифровой карты в другую проекцию и систему координат, например, в систему координат территории вероятного противника.

ГИС активно используется во всех видах военных сил НАТО:

1.при планировании и наведении цели на крылатые ракеты и специальные боеприпасы (специальные авиабомбы и прочее)

2. для навигации ВМФ, сухопутных войск, ВВС.

3. при проведении оперативной и стратегической разведки от космических аппаратов и беспилотных разведывательных летательных аппаратов

4. для моделирования военных действий.

Минобороны России заинтересовано в скорейшем развертывании собственной СНС, что позволит обеспечить дальнейшее совершенствование системы органов подготовки военного управления, систем вооружения и систем боевого управления.

В настоящее время военно-прикладное использование ГИС в вооруженных силах России осуществляется в следующих направлениях:

1. при подготовке и проведении учений

2. в оперативной подготовке при решении вопросов стратегического планирования операций, моделирования маршрутов перемещения наземных объектов.

3. при подготовке курсантов в ВУЗах

4. в наглядном отображении информации в управлениях, отделах, службах Минобороны РФ

ГИС ВН – функционально-ориентированная ГИС, предназначенная для решения задач военного назначения.
ГИС ВН предназначены для применения в автоматизированных системах управления войсками и оружием, поддержки принятия решения командованием, планирования боевых действий войск и видов боевого обеспечения.

Впервые научно-исследовательские и экспериментальные работы по преобразованию традиционных карт в цифровую форму были поставлены в Канаде США, СССР и в других странах. Значительный импульс в становлении и развитии теории и практики цифровой картографической геоинформатики явилось интенсивное подключение Министерств обороны ряда стран к решению проблемы преобразования в цифровую форму традиционных топографических карт.

Получаемая цифровая картографическая информация использовалась для картографического обеспечения беспилотных летательных аппаратов – стратегических крылатых ракет наземного, воздушного и морского базирования с обычными и ядерными зарядами. В середине прошлого века годов были широко развернуты работы по созданию цифровых карт для испытания крылатых ракет. В были проведены летно-конструкторские испытания первых крылатых ракет США с использованием корреляционно-экстремальных систем наведения на цели, удаленные на 2000-2500 км. Восемнадцать из двадцати четырех ракет достигли цели с заданной точностью. Система наведения на цель обеспечила их полную неуязвимость средствами обнаружения и уничтожения ПВО в связи с полетом ракет на небольших высотах (30-100 м) от земной поверхности. Таким образом, крылатые ракеты становились одним из видов самого грозного оружия внезапного нападения.

Для ее передачи и обработки требуются высокоскоростные каналы передачи данных, средства хранения данных в практически неограниченных объемах, компьютеры с производительностью от десятков миллионов до сотен миллиардов операций/сек, средства обработки и отображения графической информации, в том числе в трехмерном представлении. Эта информация добывается с использованием, в первую очередь, космических средств, но также обработкой оперативной информации и большого количества открытой информации, в том числе и в средствах массовой информации.

Рассмотрим основные области задач, решаемые с помощью ГИС в военной области. По оценкам специалистов применение ГИС позволит повысить эффективность управления войсками и оружием с использованием электронных карт и другой пространственной информация о местности на 40 и более процентов.

ГИС ВН – функционально-ориентированная ГИС, предназначенная для решения задач военного назначения.

ГИС ВН предназначены для применения в автоматизированных системах управления войсками и оружием, поддержки принятия решения командованием, планирования боевых действий войск и видов боевого обеспечения.

Для чего предназначены геоинформационные системы военного назначения? ГИС ВН предоставляют пользователям средства для:

• сбора, накопления и визуализации цифровой информации о местности (ЦИМ), а также привязки и использования совместно с ЦИМ различной тематической пользовательской информации;

• создания и издания топографических и специальных карт;

• разработки и выполнения ГИС-приложений, решающих широкий круг задач от анализа и оценки местности до моделирования действий войск на различных уровнях: от подразделения до Вооруженных Сил в целом, использования их в автоматизированных системах управления войсками и оружием.

В первую очередь ГИС ВН позволяют резко сократить время, необходимое на оценку обстановки и на разработку планов действий войск за счет комплексной обработки и наглядного отображения на единой основе всех видов используемой информации:

- метео- геофизической и др.

ГИС ВН предоставляют возможность решения в автоматизированном режиме задач управления оружием с учетом рельефа местности, мест расположения стартовых позиций огневых средств и целей.

Кроме того ГИС ВН обеспечивает:

повышение эффективности работы должностных лиц за счет своевременного доведения до них необходимой информации о местности и происходящих на ней процессах посредством электронных и пользовательских карт (рабочих карт должностных лиц);
возможность пространственного манипулирования картографическими данными совместно с атрибутивными и выявления новых связей, используемых в процессе принятия решений;
предоставление эффективных средств обработки и анализа пространственно распределенной информации: оперативно-тактической; разведывательных данных; фоно-целевой информации; метео и геофизических данных; результатов мониторинга зоны ответственности.

В ГИС ВН входят следующие функциональные подсистемы:

подсистемы управления ЭК (ГИС-ядро) с базой данных цифровой информации о местности (БД ЦИМ);
подсистемы ведения оперативной обстановки с базой данных электронных условных знаков оперативной обстановки (БЭУЗ ОО);
подсистемы взаимодействия с базой данных оперативной информации (БД ОИ);
подсистемы взаимодействия с библиотеками военно- прикладных задач;
подсистемы управления доступом к средствам ГИС ВН.

Все функциональные подсистемы используют общее информационное, математическое, программное и техническое обеспечение.

ГИС ВН должна функционировать на аппаратной платформе ПЭВМ Intel-архитектуры и рабочих станций RISC-архитектуры; в операционной системе UNIX МСВС, а также WINDOWS NT- совместимой.

Архитектура ГИС: клиент-сервер.

ГИС ВН должна обеспечивать:

ввод цифровой информации о местности (ЦИМ):
векторных электронных карт в форматах SXF, DXF, VPF, SDTS, DX-90, MIF/MIC, F20S;
растровых электронных и фотокарт в форматах PCX, TIFF, JPEG;
фотоизображений в форматах PCX, TIFF, JPEG;
астрономо-геодезических данных в форматах СУБД Линтер ВС, dBase, Paradox, Oracle, SGL Server, Netware SGL;
преобразование указанной ЦИМ в необходимые (используемые в ВС РФ) проекции, системы координат и ее представление и хранение в виде логически единых массивов информации;
ввод тематической информации:

отображение ЦИМ, тематической информации и результатов информационно-расчетных задач в различных сочетаниях в выбранной системе координат, в том числе с возможностью масштабирования и скроллинга (перемещения) изображений, с возможностью выбора отдельных слоев, групп объектов;
ГИС ВН не должна накладывать ограничений на размеры объектов и районов работ, размеры входных файлов ЦИМ и тематической информации;
возможность использования необходимой информации в режиме реального времени при подготовке и в ходе операций в условиях военного времени;
ввод (прием) и отображение динамически изменяющейся тематической информации и результатов информационно-расчетных задач;
поиск объектов внутри задаваемой области (форма и размер области задается различными способами) по координатам, кодам и характеристикам с последующим их предъявлением и отображением на экране путем повышенной яркости отображения;
создание, удаление и редактирование пользовательских объектов;
обеспечивать увязку объектов геоинформации с тематическими базами данных с возможностью поиска одних через других и манипулирования ими;
обеспечивать логическую сшивку объектов, расположенных на различных листах;
создание и вывод на твердую копию тематических карт, карт разведданных, сводок и отчетных документов;
разработку и выполнение ГИС-приложений с помощью разработчика ГИС-приложений, являющегося расширением языков визуального программирования Microsoft Visual Basic, Visual C++, Borland C++, Delphi и встроенного алгоритмического разработчика ГИС-приложений, позволяющего создавать приложения без программирования по алгоритму или схеме операций.
контроль целостности геоинформации, хранящейся в ГИС ВН, разграничение доступа и безопасность всей информации, используемой в ГИС ВН;
поддержку базового информационного обеспечения (правил кодирования, цифрового описания и визуализации объектов электронных карт).
разграничение доступа к ЦИМ и защита информации от несанкционированного доступа;
выполнение моделирования расчетных и информационных военно-прикладных задач.

Различные пользователи ГИС ВН должны иметь возможность относить любые объекты на электронной карте к различным классам одновременно и строить многоуровневые слои объектов (классификационные системы с различными основаниями) для каждого применения или конкретного исследования.

ГИС ВН должна быть легко администрируемой, широко тиражируемой и, следовательно, недорогой, постольку она должна использоваться на рабочих местах многих десятков, если не сотен должностных лиц.

Современная концепция ведения сетецентрических войн обусловливает очень жесткие требования к оперативности и живучести управления войсками на базе сетевых технологий. Исходя из требований к управлению войсками к ГИС ВН предъявляются следующие требования.

- Оперативность решения задач. Временные характеристики функционирования ГИС ВН должны соответствовать заданным требованиям, устанавливаемым видами, родами войск и обеспечивающих подсистем. В условиях сетецентрических войн эти требования близки к реальному масштабу времени при реализации сетевого режима функционирования на средствах автоматизации управления войсками.

- Результативность ГИС ВН предполагает обработку больших объемов геопространственных данных с требуемой точностью и оперативностью.

- Точность предполагают, что отображаемые объекты ЦИМ должны сохранять свое местоположение, геометрическое подобие, линейные, площадные и объемные размеры в соответствии с масштабом карты и ее назначением. Точность выполнения расчетов при решении военно-прикладных задач должна соответствовать заданным требованиям, а также виду и масштабу используемой цифровой карты.

- Живучесть. Сетецентрический принцип ведения современных войн предъявляет высокие требования к живучести ГИС ВН. Требование к живучести ГИС ВН обусловливает создание распределенных ГИС ВН с распределенными объектно-ориентированными базами геопространственных данных и решением задач генерализации ЦИМ, а также применением единых обменных форматов ЦИМ и оперативной обстановки.

- Надежность программного обеспечения: отсутствие ошибок (корректность), устойчивость к ошибкам, перезапускаемость

Источник

Присяжнюк С.П., Филатов В.Н., Федоненков С.П.

Геоинформационные системы военного назначения: Учебник. – С.Пб.: БГТУ, 2009. 210 с.

давно, единой, однозначной, формулировки этого понятия не выработано.

Различные научные школы трактуют само понятие ГИС несколько по- разному.

Тем не менее, у большинства серьезных разработчиков общий подход схож.

Геоинформационная система – автоматизированная информационная

система, предназначенная для обработки пространственно-временных данных,

которые позволяют расширить наши знания о каком - либо явлении или

предмете (объекте) реального мира, при этом основой их интеграции служит

Другое определение ГИС, более обобщенное, не отличается, по сути.

Геоинформационная система – это программно-аппаратный комплекс,

осуществляющий сбор, хранение и обработку информации о пространственно

распределенных объектах, имеющих координатное описание.

Применительно к решаемым задачам под ГИС понимаются

автоматизированные системы, в которых изображения картографируемых

объектов и явлений связ аны с атрибутивными базами данных, и

предназначенные для сбора, хранения, обновления и проведения исследований

путем анализа и моделирования пространственной информации и

Все три предложенных формулировки, не противоречат друг другу по

сути, и предполагают два основных обязательных момента:

 пространственно-координатную привязку рассматриваемых объектов в

Исходя из вышеизложенного, хотелось бы внести ясность в понимание

вопроса о том, что же такое ГИС и что таковым не является. Электронные

схемы отдельных территорий ( City info, BELARUS и другие схож ие продукты,

активно создаваемые в последнее время) ни в коей мере не могут быть

 во-первых, не имеют единой пространственно-координатной привязки,

выполнены в картографической проекции отличной от принятой для

топографических карт и планов, дают лишь схематичное представление о

взаимном расположении объектов в пределах ограниченной территории;

 во-вторых, не позволяют реализовать определяющие функции ГИС:

сбор, хранение, накопление, обновление, систем атизацию, обработку, анализ и

С другой стороны графические редакторы, такие как AutoCAD,

CorelDraw, позволяющие, в какой-то степени, осуществлять сбор и обработку

данных, использовать атрибутивную информацию, не позволяют перейти к

единой картографической проекции на скол ько-нибудь значительную

Основным назначением ГИС следует считать получение (формирование)

знаний о Земле, отдельных территориях, местности, а также своевременное

доведение необходимых и достаточных пространственных данных до

многочисленных пользователей с целью достижения наибольшей

В соответствии с назначением ГИС должна иметь разветвленную

структуру, технологические комплексы, большие объемы обрабатываемой и

передаваемой информации. Для такой систем ы характерно непрерывное

усложнение, развитие технологич еских процессов, увеличение количества

Учет объективных закономерностей информационного обеспечения ГИС

осуществляется на основе принципов их создания и применения.

Важнейшим из них следует полагать принцип соответствия структуры

ГИС, ее тактико-технических характеристик предъявляемым к ней

требованиями пользователей. Этот принцип определяет основные требования

как к составу систем ы, организации взаимодействия входящих в нее подсистем,

их функциональным возможностям, оперативности, производственной

мощности, так и к картографическим моделям, прежде всего, электронным и

цифровым картам, создаваемым для использования в ГИС. Принцип

реализуется в результате разработки вариантов структуры ГИС и ее тактико-

технических характеристик, их анализа и выбора предпочтительного варианта.

При этом система будет реализуемой, если при ее выборе рассматриваются

только варианты, ориентированные на существующие технические средства

или перспективные средства автоматизации, производство которых может быть

освоено промышленными организациями в установленные сроки.

Одним из основополагающих принципов создания и применения ГИС

следует считать системный подход . Он заключается в рассмотрении объекта

исследования как целостной сложной системы, состоящей из ряда подсистем и

имеющей функциональные зависимости и связи внутри системы, м ежду ее

компонентами. Системный подход обеспечивает единство создания

технического, математического, информационного и лингвистического

обеспечения, их совместимость, определяет методы исследования и

проектирования ГИС, ее структуру. Он представляет собой об общенную

методологию решения проблем, основанную на концепции такой системы, под

которой понимается не только ее структура, но и функционирование.

Возможности использования системного подхода целесообразно

 системный подход как концептуальная основа создания и применения

 системный подход как научный м етод разработки компьютерных

 системный подход как методология исследования и проектирования

Особенностью ГИС является принцип иерархического построения

математического обеспечения . Математическое обеспечение системы – это

совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки

пространственных данных. Математическое обеспечение системы

подразделяется на внутреннее и внешнее. Внутреннее математическое

обеспечение включает операционную систему и алгоритмы ввода, обработки и

вывода картографической информации, а также ее накопления, систематизации

и хранения. Основу внешнего математического обеспечения составляют

программные средства дальнейшей обработки пространственных данных для

решения задач отображения, документирования, выполнения информационных

и расчетных задач на основе использования алгоритмических языков,

трансляторов различных уровней и соответствующих интерпретирующих

Работающая ГИС включает в себя пять ключевых составляющих:

аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнители и

Аппаратные средства . Это компьютер, на котором запущена ГИС. В

настоящее время ГИС работают на различных типах компьютерных платформ,

от централизованных серверов до отдельных или связанных сетью настольных

Программное обеспечение. ГИС содержит функции и инструменты,

необходимые для хранения, анализа и визуализации географической

(пространственной) информации. Ключевыми компонентами программных

 инструменты для ввода и оперирования географической инф ормацией;

 инструменты поддержки пространственных запросов, анализа и

 графический пользовательский интерфейс (GUI или ГИП) для легкого

Данные. Это вероятно наиболее важный компонент ГИС. Данные о

пространственном положении (географические данные) и связанные с ними

табличные данные могут собираться и подготавливаться сам им пользователем,

либо приобретаться у поставщиков. В процессе управления пространственными

данными ГИС интегрирует пространственные данные с другими типами и

источниками данных, а также может использовать СУБД, применяемые

многими организациями для упорядочивания и поддержки имеющихся в их

Исполнители. Широкое прим енение технологии ГИС невозможно без

людей, которые работают с программными продуктами и разрабатывают планы

их использования при решении реальных задач. Пользователями ГИС могут

быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие

систему, так и обычные исполнители (пользователи), которым ГИС помогает

Методы. Успешность и эффективность прим енения ГИС во многом

зависит от правильно составленного плана и выработки правил использования,

ГИС ВН - функционально-ориентированная ГИС, предназначенная для решения задач военного назначения.

Состав информации, необходимой органам управления и штабам в процессе их деятельности напоминает слоеный пирог, с постоянно увеличивающимся количеством слоев - видов используемых данных. Кроме данных о местности растет поток используемой в процессе управления войсками оперативно-тактической, разведывательной, метео и геофизической информации, которую необходимо анализировать и учитывать при подготовке и проведении операций. Уже сегодня необходимые разновидности данных в требуемых объемах не могут быть приняты, обработаны и интегрированы с использованием существующих технических средств органами военного управления при принятии оперативных решений на проведение операций и применение оружия. Объемы этой информации огромны.

Особый интерес представляют геоинформационные системы военного назначения (ГИС ВН), которые являются неотъемлемой частью современных автоматизированных систем управления войсками и оружием.

Основные области задач, решаемые с помощью ГИС в военной области. По оценкам специалистов применение ГИС позволит повысить эффективность управления войсками и оружием с использованием электронных карт и другой пространственной информация о местности на 40 и более процентов.

* сбора, накопления и визуализации цифровой информации о местности (ЦИМ), а также привязки и использования совместно с ЦИМ различной тематической пользовательской информации;

* создания и издания топографических и специальных карт;

* разработки и выполнения ГИС-приложений, решающих широкий круг задач от анализа и оценки местности до моделирования действий войск на различных уровнях: от подразделения до Вооруженных Сил в целом, использования их в автоматизированных системах управления войсками и оружием.

Читайте также: