Настольно-картографическая геоинформационная система MapInfo

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирская государственная геодезическая академия»

Лабораторная работа № 1

Настольно - картографическая геоинформационная система MapInfo.

Тема: Регистрация и сшивка растровых фрагментов

Общие сведения о программном продуктеMapInfo

MapInfo – это развитая система настольной картографии, позволяющая решать сложные задачи географического анализа, такие как создание геогрупп, связь с удаленными базами данных, включение графических объектов в другие приложения, создание тематических карт, выявление тенденций и закономерностей в данных и многое другое. MapInfoявляется мощным средством анализа дан­ных, способным придать графический вид статистическим и прочим данным, позволяющим отобразить данные как точки, как тематически выделенные области, круговые и столбчатые графики, группы и т.п. MapInfo совместима с Microsoft Windows и Microsoft Office, что позволяет получать разнообразные высококачественные отчетные печатные материалы. MapInfo совмещает преимущества обработки данных, которыми обладают базы дан­ных (включая мощный язык запросов SQL), и наглядность карт, схем и графиков. В MapInfo совмещены эффективные средства анализа и представления данных. В MapInfo вся информация хранится в таблицах (tables).

Геометрические данные представлены в векторной форме, причем площадные, линейные и точечные объекты могут содержаться в одной таблице (слое). Существует возможность использовать в качестве подложки растровые изображения. Количество окон Карт, Списков, Графиков, Выборок и Отчетов не ограниченно. Все используемые таблицы можно объединить в Рабочий набор, содержащий информацию об открытых таблицах и виде их представления.

представлен на рис. 1.

Рис. 1. Рабочий стол MapInfo

Строка ниспадающих меню содержит следующие пункты:

Файл – работа с файлами (Рабочим набором), например, открыть, сохранить, экспортировать.

Правка – осуществляет такие действия, как копировать Карту, вставить, удалить и т.д.;

Программы - запускает программы (приложения), составленные на MapBasice, облегчающие работу в MapInfo;

Объекты – содержит команды редактирования элементов объектов;

Запрос – содержит команды позволяющие формулировать SQL запросы (выборки) к базе данных для выбора записей и объектов из таблицы;

Таблица – содержит команды действия над таблицами, такие как: добавить записи в таблицу, слияние в таблице, импорт, экспорт;

Настройки – позволяет осуществлять настройки: стиль линий, стиль областей, стиль текста.

Окно – позволяет осуществлять визуальный контроль над рабочими окнами;

Карта – содержит такие команды как: управление слоями, показать по другому, дублировать окно, показать слой полностью, режимы (настройка единиц измерения);

Справка – содержит помощь.

Основные команды пунктов ниспадающего меню дублируются в стандартной

Рис. 2. Панель стандартного меню:

В инструментальной панели “Операции” собраны средства выбора объектов на Карте, изменения вида окна Карты и получения информации (см. рис. 3).

1. Экспорт / импорт электронных карт в другие ГИС и CAD-систем; используется открытая гибкая структура обменного формата mif (графическая часть)/mif (семантика).

2. Активное окно можно экспортировать.

3. MapInfo поддерживает большое количество географических проекций и систем координат (СК-42,СК-63,СК-65,ПО-95);

4. Прямой доступ к данным, которые представлены в формате dbf, Excel, Access и txt;

5. Ввод данных можно осуществить с помощью дигитайзера;

6. Возможность геокодирования, присвоения записям координаты;

7. Редактирование картографической информации;

8. К объектам карты можно привязывать не только геометрическую часть, но и текстовые нотации (подписи) и гиперссылки (геолинк);

9. Для отображения информация реализованы следующие окна: Карта, График, Информация, Список, Легенда, Отсчет; Последнее окно позволяет с компоновать все выше перечисленные окна в отчете для печати.

10. Вывод твердых копий карт, текста и графиков на принтер или плоттер, подготовка и вывод твердых копий выполняется через окно Отчет.

11. Разнообразные средства визуализации информации с помощью тематических карт, в Mapinfo реализованы 7 типов тематических карт:

12. Изменение интерфейса пользователя под решаемую задачу, с помощью языка программирования MapBasic.

13. Обмен другими приложениями в среде MS Office, Word ,Excel с помощью программы OLE – Object Link exchange – расширенная связь с объектами, например в программу Word можно передать карту – картинку с помощью команды «Дубль окна» и т.д.

14. Работа с удаленными базами данных (Oracle, Informix,Access),без выхода из среды.

15. Проверка и корректура топологии и генерализация контура т.е. можно проверить площадные объекты; проверка выполняется в одном слое, предварительно активизируются объекты выбор в меню команды Объекты/ Топология контроль/Проверка полигонов- отображаются ошибки в активном слое, их можно удалить или сохранить в другой таблице, в другом слое; корректура: поиск перекрытий и пустот, а более сложный механизм позволяет их сглаживать с помощью совмещения и генерализации (объединения).

16. Гибкие средства SQL- запроса, которые позволяют создавать, изменять структуру таблиц, осуществлять поиск или выбор объекта по геометрическим и семантическим свойствам.

Особенности программы Mapinfo:

1. Искажения растровых изображений не исправляются, а переносятся на векторную часть, каждый фрагмент обрабатывается отдельно.

2. Границы карты задаются min и max координатами, за границей карты невозможно создать объект; границы карты задают или определяют внутреннюю точность окна карты и определяется:

Под внутренней точностью Mapinfo понимают графическое разрешение окна карты, т.е.- это минимальное расстояние между точками, узлами, объектами, когда их можно еще различать.

Границы карты невозможно изменить, система координат карты определяется первым слоем ( математическая система координат).

3. Произведенная информация, к ней относятся окна: график, отчет, легенда. Она не сохраняется в таблицах, а сохраняется в Рабочем наборе.

Система MapINFO

Пакет ГИС MapINFO (Maplnfo Corporation, Нью-Йорк, США) предназначен для картографической визуализации оцифрованных массивов векторных данных и используется для создания, преобразований и ана­лиза тематических карт стран, регионов, городов и т. д. Введенная в MapINFO карта может быть отображена различными способами, в том числе в виде таблиц, графиков и диаграмм, а также в виде комплек­сных карт, скомпонованных вместе с легендами, заголовками и други­ми картографическими атрибутами. Система обеспечивает прямой дос­туп к атрибутивным данным, хранящимся в форматах dBase, Excel или Lotus, что дает возможность использовать при анализе их функ­циональные возможности и дополнительные массивы информации, оцифрованные в этих широко распространенных программных комп­лексах.

По данным большинства обзоров MapINFO является самым распространенным пакетом для создания различных прикладных ГИС. Срав­нительно невысокие требования к аппаратным платформам (4 Мб оперативной памяти и 5-10 Мб памяти на жестком диске) и возможность работы под управлением ОС WINDOWS делают возможным использование этой системы в небольших государственных и коммерческих орга­низациях самого различного профиля. Набор универсальных картог­рафических и статистических функций позволяет использовать MapINFO в муниципальном и региональном управлении, полиции, пожарной ох­ране, здравоохранении, экологии, градостроительстве, банковской и страховой деятельности, при проектировании транспортных маршру­тов и телекоммуникаций.

Данные в MapINFO организованы в виде нескольких одноименных файлов, несущих определенную функциональную нагрузку. Вызов карты в MapINFO осуществляется при помощи головного блока с расширени­ем. tab, содержащего информацию о типе картографических данных и связанных с атрибутивных данных. Файлы с расширением .dat содер­жат геокодированную информацию (информацию о географических координатах пространственных объектов). Связь с атрибутивными дан­ными в реляционных таблицах осуществляется при помощи файлов идентификаторов с расширениями. id и. idn.

Интерфейс пакета (MapINFO 3.0) определяется текущими настрой­ками WINDOWS, что позволяет выводить одновременно на экран несколько окон с различными картами, несколько разномасштабных окон одной карты, окна с гистограммами, графиками, табличными отчета­ми, легендами и т. д. Расположение окон на экране и их размер опреде­ляются пользователем в процессе работы. Управление пакетом осуще­ствляется при помощи "падающего" меню или связанного с ним пик­тографического меню.

Первый пункт меню - Управление файлами (File) предназначен для поиска, загрузки и сохранения файлов данных. В том случае, если пользователь открыл одновременно несколько наборов данных, хранящихся в разных местах и выведенных в несколько взаимосвязанных окон, специальная опция меню "Сохранение рабочего пространства (Save Workspace)" сохранит текущее состояние экрана и полностью восста­новит его при последующей загрузке. В этом же подменю находится опция выполнения команд, написанных на языке расширения системы MapBasic. Управление процессом печати осуществляется опцией Print.

Опции подменю Edit позволяют пользователю производить выборку одного или группы объектов в рабочем поле карты, вырезать участок изображения, удалять и копировать рисованные объекты.

Подменю Objects включает группу опций, предназначенных для манипуляций с пространственными объектами - точками, линиями и полигонами. Объекты можно объединять в группы (Combine), разде­лять один объект на несколько других (Split), удалять один или группу объектов из базы данных (Erase). Сюда же включена опция преобразо­вания замкнутых наборов линий в полигоны и полигонов в линии. Опе­рация построения буфера предназначена для расчета и вычерчивания буферных зон вокруг определенного объекта. Сглаживание ломаных линий (границ, рек, горизонталей) для лучшего визуального восприя­тия производится операцией Smooth.

Построение запросов в базу данных осуществляется при помощи пункта меню Query. Система MapINFO 3.0 поддерживает запросы в ре­ляционные базы данных при помощи макрокоманд, построенных на языке SQL. Для формирования макрокоманд предусмотрено специаль­ное диалоговое окно, в котором пользователь может из списка готовых элементов построить запрос любой степени сложности с использовани­ем математических, статистических или логических операторов. Резуль­таты поиска выводятся в отдельную таблицу с указанным именем. Вы­борка объектов также производится при помощи курсора мыши в раз­личных поисковых режимах. Предусмотрено три режима - прямоуголь­ной секущей рамки, секущей окружности и секущей рамки произволь­ной формы. Объекты, попадающие в рамку или на ее границу помеча­ются как выбранные и над этой группой можно производить различ­ные операции, доступные в меню Edit и некоторых других.

Опции меню Table предназначены для работы с реляционными таблицами - добавления или удаления строк и столбцов, а также для создания связей между записями таблиц и пространственными объектами (Geocode). Функция Create Points при помощи таблицы с координатами Х и Y создает на указанном слое точечные графические объекты и назначает им картографический символ с заданными характеристика­ми. В это же меню входят функции импорта и экспорта данных. MapINFO 3.0 поддерживает обмен с форматами DFX для графических данных и dBASE для атрибутивных данных.

Работа с картографическими символами осуществляется при помо­щи пунктов меню Options. Сюда включены диалоговые окна для выбора типа и графических атрибутов линий, штриховок для заливки полиго­нов, знаков для точечных данных. Имеется возможность для создания своих наборов картографических символов.

Управление окнами и их размещением в рабочем поле экрана производится из подменю Windows.

MapINFO 3.0 поддерживает несколько функциональных типов рабочих окон

— окна для вывода карт (Map Window);

— окна для вывода табличных данных ( Browser Window);

— окна для вывода графиков и диаграмм (Graph Window);

— окна для компоновки выходных комплексных форм (Layout Window);

— окна для создания тематических групп объектов (Redistrict Window).

Создание собственно тематических карт производится про помощи опций меню Map. Тематическая карта в MapINFO может быть изготов­лена различными способами: наложением различных тематических сло­ев, изменением графических атрибутов избранных пространственных объектов в ручном режиме и изменением графических атрибутов всех объектов слоя в автоматическом режиме.

Производится в диалоговом режиме посредством набора специальных окон­ных форм. При помощи этих форм определяется тип карты (картограм­ма, картодиаграмма, ранжированная карта), атрибутивная нагрузка карты, количество градаций для количественных значений, графичес­кие атрибуты для каждой градации, размещение надписей, тип и раз­мер условных знаков, шрифтов и т. д. Для модификации карты достаточно снова повторить процесс, изменив значения некоторых парамет­ров. В этом же меню находятся опции изменения картографических проекций карт любых масштабов.

Находящееся в поле экрана пиктографическое меню во многих слу­чаях дублирует некоторые пункты главного меню, однако имеется ряд возможностей, доступных только здесь: это функции выборки при по­мощи секущих рамок различной формы, ступенчатого изменения масштаба и панорамирования изображения, функция измерения дистан­ций, функция быстрого получения информации путем указания кур­сором мыши на определенный объект.

Как и у любой другой длительно эксплуатируемой системы, у MapINFO появилось множество специализированных приложений. Во многих случаях такие приложения разрабатываются самими прользователями на базе языка MapBasic, иногда используются другие языки программирования - C++, Pascal. Одним из примеров создания и распространения, адаптированных к национальному рынку специализиро­ванных приложений могут служить программные продукты (Москва).

Большинство многофункциональных ГИС, в том числе и MapINFO, не обладают функционально достаточными средствами ввода. АОЗТ "Резидент" предлагается пакет программ автоматизированной векторизации графических данных MapEDIT. Создаваемые с его помощью карты отвечают всем современным требованиям и могут быть импортированы в большинство современных ГИС. Кроме этого, этой фирмой разработан ряд приложений для работы с сетевыми данными. В частно­сти, система WireMap, предназначенная для учета, планирования и распределения ресурсов телекоммуникационной сети, которая в насто­ящее время используется для работы по проектированию оптоволо­конной кабельной сети в г. Москве. Разработана новая версия приложе­ния, позволяющая использовать его для мониторинга любых кабель­ных сетей. Кроме этого разработаны: DeliveryMap - комплекс программ планирования доставки грузов или корреспонденции в пределах задан­ной зоны города, RoadMap-комплекс программ мониторинга дорожного строительства. В последнем приложении реализованы функции созда­ния и ведения карты дефектов дорог, подготовки планов и смет ремон­та, контроля исполнения. Комплекс строится на одновременном функ­ционировании двух WINDOWS-приложений: MapINFO и FoxPro.

Другими российскими разработчиками на основе Maplnfo подготов­лены к коммерческому распространению следующие продукты:

— система ведения дежурного кадастрового плана для формирова­ния и поддержки кадастровой карты объектов недвижимости - земель­ных участков, зданий и сооружений города. Используется в Комитете по земельным ресурсам и землеустройству г. Санкт-Петербург (АЗОТ "БАЛТРОС");

— Поверхность - программа построения изолиний методом триангуляции Делане с возможностью построения карт углов наклона и экспо­зиции (ОИФЗ РАН, ЭСТИ-М);

— PathFinder - программа прокладки оптимального маршрута дви­жения по дорожной сети с учетом правил дорожного движения и до­рожной обстановки. В основе лежит решение "задачи коммивояжера".

Программа может быть использована для оптимизации прокладки коммуникационных сетей (электрических, трубопроводов и др.)(ЭСТИ-М);

— конвертер из формата F1M в формат MapINFO (ИБРАЭ РАН);

— векторизатор Colour-Fast, позволяющий в автоматическом ре­жиме векторизовать цветные растровые карты в формат MapINFO (ЭСТИ-М);

— ОртоФото - программа, предназначенная для получения ортофотоснимков по аэро - и наземным снимкам (МИИГАиК).

— ЛесРесурс - система лесного кадастра. Используется для веде­ния лесного кадастра Тюменской области (НИИП ЛЕСДРЕВ).

Дальнейшим развитием возможностей настольных картографичес­ких систем стала очередная версия Maplnfo (версия 4.0) - Maplnfo Professional. Этот ГИС-пакет может работать на всех популярных плат­формах, таких как MS Windows 3.1/3.11 (16-разрядная версия), Windows 95/NT 3.51 (32-разрядная версия), в операционных системах Мае, ва­риантах UNIX (Sun и HP). Ее интересной особенностью является со­вместимость "оконного" интерфейса с Microsoft Office, вследствие чего обеспечиваются сходство инструментальных линеек, меню, "горячих" клавиш с Microsoft Excel, Word, Microsoft Access и PowerPoint, а так­же одинаковое поведение при аналогичных действиях. К примеру, при нажатии правой кнопки мыши активизируется контекстно-зависимое меню, можно использовать технологию буксировки "drag and drop" не только между окнами самой ГИС, но и для другого приложения (это очень полезно, так как не надо переучиваться). Технология связыва­ния и внедрения объектов OLE превращает любое приложение в мини-ГИС, в которой можно создавать, редактировать и демонстрировать карту для отчета или публикации. Кроме того, поддерживаются регис­трационная база данных (registry) Windows NT и Windows 95, а также возможность деинсталяции продуктов. Новая версия имеет встроен­ную поддержку "импорта-экспорта" и включает набор драйверов к та­ким популярным СУБД, как MS Access, Paradox, FoxPro, Oracle, улуч­шенные средства редактирования объектов и логику обработки растро­вых изображений с возможностью использования форматов, не под­держиваемых стандартной поставкой (путем написания собственного обработчика).

По мнению аналитиков и разработчиков, самым значительным усо­вершенствованием в Maplnfo Professional является поддержка техно­логии OLE. Кроме возможности встраивать карту Maplnfo в документы (например, в MS Word), новый программный продукт работает и как сервер OLE Automation. Приложения, созданные с помощью средств, поддерживающих технологию OLE (Delphi, Visual Basic, MS Access, Power Builder), могут отображать карты и использовать некоторые другие функции Maplnfo, а также осуществлять доступ к ее таблицам, связав их с уже имеющимися данными. С помощью этой рево­люционной технологии, называемой "встроенным картографированием" (integrated mapping), можно существенно расширить уже существую­щие программные продукты, добавив в них поддержку картографи­ческой информации без переноса их на другую платформу.

Система MapINFO - 4.0 out of 5 based on 2 votes

Как создать карту в MapInfo

И ногда начинающим дизайнерам карт не хватает на первых порах самых простых технологических знаний и навыков для составлению макетов карт и картограмм в ГИС MapInfo. К сожалению. в документации и различных руководствах по ГИС MapInfo рассматриваются. как правило. лишь отдельные технические моменты. взятые вне контекста конечной цели - подготовки макета карты к изданию (публикации). А ведь только представление о том. как и в какой последовательности использовать эти отдельные фрагменты знаний. позволяет создавать выходной продукт - макет вашей карты. Собственно говоря. это и есть одна из основных целей работы в ГИС. Поэтому. сейчас попробуем пройти весь технологический путь по составлению макета картограммы на примере. ну скажем. оформления результатов агрохимического обследования. Данный пример является показательным в том плане. что в нём присутствуют основные технологические моменты и решения. которые встречаются при оформлении многих карт. В каком-то смысле этот случай является " типовым " для решения многих задач.

Один из примеров оформления картограммы. подготовленной в Лаборатории АгроГИС-технологий (R) приведён ниже.

Небольшая ремарка.Вообще. строго говоря. по дизайну и оформлению карт существуют целые курсы. Если попытаться скомпилировать смысл этих инструкций. то их можно свести (в общих чертах) к следующим пунктам :

Целевая аудитория - вы должны хотя бы приблизительно представлять. для кого предназначена карта. Одно дело создать карту-схему для глянцевого журнала. другое - подготовить карту для солидного научного атласа ;

Исчерпывающая информативность карты - должны быть нанесены. название карты ( титул). масштаб. автор (организация). проекция карты. легенда. направление север-юг ;

Эстетика (дизайн) карт - качество оформления. наличие координатной сетки. сочетание (подбор) тонов на тематических картограммах. подбор шрифтов и т.д.

Итак. предположим. что у нас уже имеются следующие заготовки - слои.

1) rastr - растровая картинка плана внутрихозяйственного устройства ( ' внутрихоз ');

2) parcels - векторный слой обследуемых участков с атрибутивной информацией ;

3) setka_2500 - координатная сетка с шагом 2500 метров.

Небольшая ремарка.В приведённом учебном примере векторный слой par с els уже " готовый ". Готовый - это в том смысле. что он уже отвекторизован(оцифрован). При написании этой статейки я сначала хотел посвятить несколько строк технике векторизации. Но потом. немного поразмыслив. передумал. И вот почему. Во-первых. чтобы не уходить от основной канвы статьи - оформления карт и не отвлекаться на детали. А во-вторых. поверьте опыту. любой мало-мальски грамотный пользователь компьютера на уровне владения MS Office освоит операторские премудрости оцифровки в ГИС MapInfo, ну максимум. дня за два (правда. при условии. что рядом есть грамотный. набивший руку на оцифровке специалист). Редактор MapInfo в этом смысле. по моему мнению. является непревзойдённым в плане простоты освоения и удобства в работе. Пару слов об оцифровке карт в Г ИС MapInfo можно посмотретьздесь