О требованиях ФСТЭК России и ФСБ России к ГИС, ИСПДн, АСУП и АСУТП

В ходе проведения консультаций с Заказчиками ООО «Эйснет», а также при непосредственном выполнении работ, приходится сталкиваться с первичным определением или формированием требований к будущей (создаваемой) государственной информационной системе (ГИС), информационной системе персональных данных (ИСПДн) или автоматизированной системе управления производственными (АСУ П) и технологическими процессами (АСУ ТП).

Подчас сразу сложно ответить, какие требования должны быть реализованы в той или иной системе. Для этого предлагается использовать к государственным информационным системам, информационным системам персональных данных и автоматизированным системах управления производственными и технологическими процессами, в которой наглядно приведены (для обсуждения) все необходимые требования.

Для понимания вопроса рассмотрим, какие основные нормативные документы регуляторов в области защиты информации действуют для данных информационных систем.

Государственные информационные системы

• ­«Требования о защите информации, не составляющей государственную тайну, содержащейся в государственных информационных системах», Приказ ФСТЭК России от 11.02.2013г. N 17 (Зарегистрировано в Минюсте России 31.05.2013г. N 28608);
• Методический документ. Меры защиты информации в государственных информационных системах», Приказ ФСТЭК России от 11 февраля 2014г.

Информационные системы персональных данных

• ­«Базовая модель угроз безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных», Утверждена ФСТЭК России, 15 февраля 2008г.;
• ­«Методика определения актуальных угроз безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных», Утверждена ФСТЭК России, 14 февраля 2008г.;
• ­«Состав и содержание организационных и технических мер по обеспечению безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных», Приказ ФСТЭК России от 18.02.2013г. N 21 (Зарегистрировано в Минюсте России 14.05.2013г. N 28375). Примечание: Приказом N 21 отменено действие «Положения о методах и способах защиты информации в информационных системах персональных данных», приказ ФСТЭК России от 5 февраля 2010г. N 58 (зарегистрирован Минюстом России 19 февраля 2010г., регистрационный N 16456);
• Методические рекомендации по обеспечению с помощью криптосредств безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных с использованием средств автоматизации», Утверждены ФСБ России 21 февраля 2008г. № 149/54-144;
• ­ «Типовые требования по организации и обеспечению функционирования шифровальных (криптографических) средств, предназначенных для защиты информации, не содержащей сведений, составляющих государственную тайну в случае их использования для обеспечения безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных», Утверждены ФСБ России 21 февраля 2008г. № 149/6/6-622;
• Состав и содержания организационных и технических мер по обеспечению безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных с использованием средств криптографической защиты информации, необходимых для выполнения установленных Правительством Российской Федерации требований к защите персональных данных для каждого из уровней защищенности», Приказ ФСБ России от 10 июня 2014г. N 378, (зарегистрировано в Минюсте России 18 августа 2014г. N 33620).

Системы управления производственными и технологическими процессами

«Требования к обеспечению защиты информации в автоматизированных системах управления производственными и технологическими процессами на критически важных объектах, потенциально опасных объектах, а также объектах, представляющих повышенную опасность для жизни и здоровья людей и для окружающей природной среды», Приказ ФСТЭК России от 14.03.2014г. N 31 (Зарегистрировано в Минюсте России 30.06.2014г. N 32919).

Документы регуляторов общие для систем ИС, ИСПДн, АСУ, в том числе для ИС общего пользования - СОП

• ­«Специальные требования и рекомендации по технической защите конфиденциальной информации» (СТР-К), Утверждены приказом Гостехкомиссии России от 30 августа 2002г. № 282;
• ­«Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Классификация автоматизированных систем и требования по защите информации», решение Председателя Гостехкомиссии России от 30 марта 1992 года;
• ­«Об электронной подписи, используемой органами исполнительной власти и органами местного самоуправления при организации электронного взаимодействия между собой, о порядке ее использования, а также об установлении требований к обеспечению совместимости средств электронной подписи» (вместе с «Правилами использования усиленной квалифицированной электронной подписи органами исполнительной власти и органами местного самоуправления при организации электронного взаимодействия между собой», «Требованиями к обеспечению совместимости средств электронной подписи при организации электронного взаимодействия органов исполнительной власти и органов местного самоуправления между собой»), Постановление Правительства РФ № 111 от 09 февраля 2012г.;
• О видах электронной подписи, использование которых допускается при обращении за получением государственных муниципальных услуг», Постановление Правительства Российской Федерации № 634 от 25 июня 2012г.
• ­«Положение о разработке, производстве, реализации и эксплуатации шифровальных (криптографических) средств защиты информации (Положение ПКЗ-2005)», Приказ ФСБ России от 9 февраля 2005г. N 66;
• ­«Инструкции об организации и обеспечении безопасности хранения, обработки и передачи по каналам связи с использованием средств криптографической защиты информации с ограниченным доступом, не содержащей сведений, составляющих государственную тайну», Приказ ФАПСИ при Президенте РФ от 13.06.2001 года № 152;
• ­«Требований к средствам электронной подписи и требований к средствам удостоверяющего центра», Приказ ФСБ России № 796 от 27 декабря 2011г.;
• Об аккредитации удостоверяющих центров», Приказ Минкомсвязи Российской Федерации № 203 от 21 августа 2012г.;
• ­ГОСТ Р 51583-2000. «Защита информации. Порядок создания автоматизированных систем в защищённом исполнении. Общие положения»;
• ­ГОСТ Р 51624-2000. «Защита информации. Автоматизированные системы в защищённом исполнении. Общие требования»;
• ­ГОСТ РО 0043-003-2012. «Защита информации. Аттестация объектов информатизации. Общие положения»;
• ­ГОСТ РО 0043-004-2013. «Защита информации. Аттестация объектов информатизации. Программа и методики аттестационных испытаний»;
• ­ГОСТ 51275- 2006 «Защита информации. Объект информатизации. Факторы воздействующие на информацию. Общие положения».
• ­РД 50-34.698-90. «Методические указания. Информационная технология. Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов».

Особенности требований к различным системам

Примечание: В документах ФСТЭК России и ФСБ России на системы не рассматриваются вопросы обеспечения безопасности защищаемых данных, отнесенных в установленном порядке к сведениям, составляющим государственную тайну

Особенности требований к информационным системам персональных данных (ИСПДн)

• ­Требования распространяются на обработку персональных данных, осуществляемой федеральными органами государственной власти, органами государственной власти субъектов Российской Федерации, иными государственными органами, органами местного самоуправления, иными муниципальными органами, юридическими лицами и физическими лицами с использованием средств автоматизации, в том числе в информационно-телекоммуникационных сетях, или без использования таких средств, если обработка персональных данных без использования таких средств соответствует характеру действий (операций), совершаемых с персональными данными с использованием средств автоматизации, то есть позволяет осуществлять в соответствии с заданным алгоритмом поиск персональных данных, зафиксированных на материальном носителе и содержащихся в картотеках или иных систематизированных собраниях персональных данных, и (или) доступ к таким персональным данным.
• ­Персональные данные - любая информация, относящаяся к прямо или косвенно определенному или определяемому физическому лицу (субъекту персональных данных).
• ­Информационная система персональных данных (ИСПДн) - совокупность содержащихся в базах данных персональных данных и обеспечивающих их обработку информационных технологий и технических средств.

Установлены четыре уровня защищенности персональных данных . Самый низкий уровень - четвертый, самый высокий - первый.

Особенности требований к государственным информационным системам

• ­ГИС имеет федеральный масштаб, если она функционирует на территории Российской Федерации (в пределах федерального округа) и имеет сегменты в субъектах Российской Федерации, муниципальных образованиях и (или) организациях.
• ­ГИС имеет региональный масштаб, если она функционирует на территории субъекта Российской Федерации и имеет сегменты в одном или нескольких муниципальных образованиях и (или) подведомственных и иных организациях.
• ­ГИС имеет объектовый масштаб, если она функционирует на объектах одного федерального органа государственной власти, органа государственной власти субъекта Российской Федерации, муниципального образования и (или) организации и не имеет сегментов в территориальных органах, представительствах, филиалах, подведомственных и иных организациях.
• ­Требования к ГИС являются обязательными при обработке информации в государственных информационных системах, функционирующих на территории Российской Федерации, а также в муниципальных информационных системах, если иное не установлено законодательством Российской Федерации о местном самоуправлении. Требования не распространяются на государственные информационные системы Администрации Президента Российской Федерации, Совета Безопасности Российской Федерации, Федерального Собрания Российской Федерации, Правительства Российской Федерации, Конституционного Суда Российской Федерации, Верховного Суда Российской Федерации, Высшего Арбитражного Суда Российской Федерации и Федеральной службы безопасности Российской Федерации.
• ­При обработке в государственной информационной системе информации, содержащей персональные данные, Требования к ГИС применяются наряду с требованиями к защите персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 1 ноября 2012 г. N 1119.
• ­По решению обладателя информации (заказчика) или оператора Требования к ГИС могут применяться для защиты информации, содержащейся в негосударственных информационных системах.

Установлены четыре класса защищенности государственной информационной системы , определяющие уровни защищенности содержащейся в ней информации. Самый низкий класс - четвертый, самый высокий - первый.

Особенности требований к системам управления производственными и технологическими процессами

• ­Требования направлены на обеспечение функционирования АСУ в штатном режиме, при котором обеспечивается соблюдение проектных пределов значений параметров выполнения целевых функций АСУ в условиях воздействия угроз безопасности информации, а также на снижение рисков незаконного вмешательства в процессы функционирования АСУ критически важных объектов, потенциально опасных объектов, объектов, представляющих повышенную опасность для жизни и здоровья людей и для окружающей природной среды, в том числе опасных производственных объектов, безопасность которых обеспечивается в соответствии с законодательством Российской Федерации о безопасности объектов топливно-энергетического комплекса, о транспортной безопасности, об использовании атомной энергии, о промышленной безопасности опасных производственных объектов, о безопасности гидротехнических сооружений и иных законодательных актов Российской Федерации.
• ­Распространяются на АСУ, обеспечивающие контроль и управление технологическим и (или) производственным оборудованием (исполнительными устройствами) и реализованными на нем технологическими и (или) производственными процессами (в том числе системы диспетчерского управления, системы сбора (передачи) данных, системы, построенные на основе программируемых логических контроллеров, распределенные системы управления, системы управления станками с числовым программным управлением).
• ­АСУ, как правило, имеют многоуровневую структуру:
  • уровень операторского (диспетчерского) управления (верхний уровень);
  • уровень автоматического управления (средний уровень);
  • уровень ввода (вывода) данных исполнительных устройств (нижний (полевой) уровень).
• ­ Автоматизированная система управления может включать:
  • на уровне операторского (диспетчерского) управления: операторские (диспетчерские), инженерные автоматизированные рабочие места, промышленные серверы (SCADA-серверы) с установленным на них общесистемным и прикладным программным обеспечением, телекоммуникационное оборудование (коммутаторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны, иное оборудование), а также каналы связи;
  • на уровне автоматического управления: программируемые логические контроллеры, иные технические средства с установленным программным обеспечением, получающие данные с нижнего (полевого) уровня, передающие данные на верхний уровень для принятия решения по управлению объектом и (или) процессом и формирующие управляющие команды (управляющую (командную) информацию) для исполнительных устройств, а также промышленная сеть передачи данных;
  • на уровне ввода (вывода) данных (исполнительных устройств): датчики, исполнительные механизмы, иные аппаратные устройства с установленными в них микропрограммами и машинными контроллерами.

В АСУ объектами защиты являются:

• ­информация (данные) о параметрах (состоянии) управляемого (контролируемого) объекта или процесса (входная (выходная) информация, управляющая (командная) информация, контрольно-измерительная информация, иная критически важная (технологическая) информация);
• в том числе автоматизированные рабочие места, промышленные серверы, телекоммуникационное оборудование, каналы связи, программируемые логические контроллеры, исполнительные устройства), программное обеспечение (в том числе микропрограммное, общесистемное, прикладное), а также средства защиты информации.

Установлены три класса защищенности автоматизированной системы управления , определяющие уровни защищенности АСУ. Самый низкий класс - третий, самый высокий - первый.

Для всех приведенных систем, для обеспечения защиты информации, проводятся следующие типовые мероприятия:

• ­ формирование требований к защите информации, содержащейся в ГИС (ИСПДн, АСУ);
• ­ разработка системы защиты информации ГИС (ИСПДн, АСУ);
• ­ внедрение системы защиты информации ГИС (ИСПДн, АСУ);
• ­ аттестация ГИС (ИСПДн, АСУ) и ввод ее в действие;
• ­ обеспечение защиты информации в ходе эксплуатации аттестованной ГИС (ИСПДн, АСУ);
• ­ обеспечение защиты информации при выводе из эксплуатации аттестованной ГИС (ИСПДн, АСУ) или после принятия решения об окончании обработки информации.

Для всех систем (ГИС, ИСПДн, АСУ) определены базовые наборы мер защиты информации и требования к их реализации , которые необходимо выбирать в зависимости от класса или уровня защищенности системы, определяемой обязательно с учетом Модели угроз (включая модель нарушителя) безопасности информации.

Таким образом, рассмотрев особенности и различия в трех системах (ГИС, ИСПДн, АСУ) и используя Сравнительную таблицу требований ФСТЭК России будет не сложно объяснить Заказчику или должностному лицу ведомства, не ознакомленных с различиями в системах, что необходимо реализовать в той или иной системе.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Волгоградский Государственный Университет

Факультет Управления и Региональной Экономики

Кафедра экономики природопользования

Реферат

По дисциплине: "Географические информационные системы"

на тему: "Требования к ГИС и содержанию баз данных"

Волгоград 2008

• Введение 3
• 1. Требования к ГИС 5
• 1.1 Принципы организации ГИС 5
• 1.2 Структура ГИС и ее основные функции 8
• 2. Базы данных 13
• 2.1 Понятие о базе данных 13
• 2.2 Файловые базы данных 19
• 2.3 Взаимодействие баз геолого-геофизических данных 24
• Литература 28
• Введ е ние
• Геоэкологический прогноз, а также создание системы мониторинга в районах интенсивного техногенного воздействия требуют привлечения и комплексного анализа разнообразной информации как природного, так и социально-экономического характера. Для этого необходима организация системы автоматизированного сбора, обработки и анализа природной информации, построенной на базе современных ЭВМ и автоматических устройствах ввода-вывода информации. Возможность оперативной обработки больших объемов геоэкологической информации, включая картографическую, наиболее существенна при оценке состояния геосистем регионального уровня, а также для территориального планирования и управления ресурсами окружающей среды. В современных условиях планирования народного хозяйства с обязательным проведением геоэкологических экспертиз природоохранная информация приобретает качество особого вида ресурса (информационного) со всеми специфическими требованиями к методам ее получения и обработки. Такая оценка информации требует принципиально нового подхода к организационным структурам производства и переработки данных об окружающей среде на базе современной промышленной технологии.
• Этой цели служат геоинформационные системы (ГИС).
• ГИС - это компьютерные системы сбора, хранения, выборки, анализа и отображения пространственных данных. Создание автоматизированных систем природной информации входит в круг задач геоэкоинформатики - научного направления, разрабатывающего теорию, методы и технологию информационного обеспечения и автоматизации биосферных и геоэкологических исследований в целях рационализации природопользования и охраны природы.
• ГИС является эффективным средством для изучения интегральных эффектов антропогенного воздействия на окружающую среду, поскольку она аккумулирует и обрабатывает данные за длительный период времени для крупных географических регионов.
• Одна из важнейших проблем создания ГИС - это информационное обеспечение региональных геоэкологических моделей, включающее как выбор источников для формирования базы данных, определение точности поступающей информации, так и определения набора параметров, необходимых и достаточных для изучения динамики геосистем различного иерархического уровня.

1. Требования к ГИС

1.1 Принципы организации ГИС

Геоинформационная технология зародилась в начале 60-х годов для автоматизации ряда операций по обработке географических данных. Первые системы создавались при отсутствии программного обеспечения, наличии примитивной вычислительной техники и устройств ввода-вывода графических данных.

Развитие информационных систем шло как по пути увеличения обрабатываемых объемов данных, так и усложнения структуры хранящейся информации. Поэтому информационные массивы, предназначенные для обработки на ЭВМ, организуются в базы данных (БД). Для обеспечения достаточно сложных операций по поиску и выборке данных в БД, их объединению в информационные массивы требуемой структуры разрабатываются системы управления базами данных.

В настоящий момент ГИС представляют собой сложную информационную систему, включающую мощную операционную систему, интерфейс пользователя, системы ведения без данных, отображения графической информации.

Наряду с ГИС широкое распространение получила организация проблемно-ориентированных БД, предназначенных для картографирования природных и социально-экономических явлений. Такие БД называются картографическими банками данных (КБД).

Важнейшая функция КБД заключается в автоматизированном картопостроении, выполняемой автоматизированной картографической системой (АКС), которая является неотъемлемой частью также ГИС.

В последние годы при создании информационных систем (ИС) в географии повышенное внимание уделяется построению экспертных систем (ЭС). Под ЭС понимается система логического вывода, основывающаяся на фактах (знаниях) и эвристических приемах (эмпирических правилах) обработки данных. Основные составляющие части ЭС: 1) база знаний (БЗ) - организованные наборы фактов и 2) механизм логического решения поставленной задачи.

Появление в последние годы массового интереса к построению ГИС требует выработки принципов оценки создаваемых информационных систем, их классификации, определения потенциальных возможностей. В определенной мере это возможно при выработке требований к идеальной ГИС:

1. Возможность обработки массивов покомпонентной гетерогенной пространственно-координированной информации.

2. Способность поддерживать базы данных для широкого класса географических объектов.

3. Возможность диалогового режима работы пользователя.

4. Гибкая конфигурация системы, возможность быстрой настройки системы на решение разнообразных задач.

5. Способность «воспринимать» и обрабатывать пространственные особенности геоэкологических ситуаций.

Разработка ГИС включает этап проектирования структуры, определения целей и задач, потенциальных пользователей. Проектирование ГИС, как сложной информационной системы, требует использования методов системного анализа, с помощью которых решаются следующие зад а чи :

Построение концептуальной модели ГИС, определение ее подсистем, характера взаимосвязи между ними;

Структуризация географической информации с учетом специфики обработки, хранения и представления на ЭВМ и автоматических устройствах;

Определение этапов преобразования и обработки поступающей природной и социально-экономической информации;

Создание человеко-машинных систем для математического моделирования природных и социально-экономических процессов в структуре ГИС.

Использование информационной технологии в геоэкологии предполагает автоматизацию процессов сбора и анализа параметров геосистем. Получение и обработка информации рассматриваются как единый процесс, включающий ряд последовательных этапов (табл. 1).

Этапы информационной технологии в создании и эксплуатации ГИС включают следующие стадии: сбор первичных данных, ввод и хранение данных, анализ данных, анализ сценариев и принятие решений. Необходимо отметить, что выделенные этапы являются наиболее общими и повторяются при создании конкретных ГИС, различаясь в деталях, связанных с целями и задачами ГИС, а также техническими возможностями системы.

Очевидно, что источники информации, процедура ее получения, методы анализа должны рассматриваться как этапы единого технологического процесса, объединяемого общностью целей и задач построения и эксплуатации ГИС. Это означает, что в основу проектирования и создания ГИС должна быть положена единая методология. Поскольку ГИС можно рассматривать как средство машинного представления данных и знаний комплекса наук о Земле, то в качестве методологической основы ГИС должно быть выбрано направление их построения как инструментария познания закономерностей структуры и организации геосистем при помощи средств информатики, включающего математическое моделирование и машинную графику.

1.2 Структура ГИС и ее основные функции

В самом общем виде структура ГИС может быть представлена следующим образом (рис. 1): диалоговая система пользователя программно-технический комплекс, базы данных, блок моделей,

блок оценки и принятия решений. Построение ГИС выполняется по блочному (модельному) принципу. Это дает возможность расширять систему за счет добавления новых блоков (программ) или работать только с определенной частью (модулем) ГИС.

Рис. 1. Структура ГИС

Многоцелевые ГИС могут быть использованы для решения различных задач. Выполнение решаемых задач связано с осуществлением определенных функций. Так, наряду с другими, ГИС выполняет следующие основные функции: подготовку и ведение банков данных; информационно-справочные; имитационного моделирования; экспертного моделирования; автоматизированного картографирования.

ГИС может рассматриваться как информационная основа (база данных) для изучения природных особенностей региона и как инструмент исследования динамики или прогноза явлений и процессов (система моделей).

Кроме этого, ГИС может использоваться как информационно-справочная система, по определенному запросу выполняющая поиск и выборку данных. Следующий момент работы ГИС связан с разработкой математических моделей или системы экспертных оценок с целью анализа динамики геосистем.

Для решения каждой из перечисленных задач необходима разработка алгоритмического и программного обеспечения, а также создание диалоговых человеко-машинных систем, поддерживающих работу пользователя и представление результатов моделирования в традиционном картографическом виде.

Программно-технический комплекс. В настоящий момент ГИС комплектуются как графические станции, использующие разнообразные средства ввода-вывода графической информации. Для организации региональных ГИС требуется ЭВМ с достаточно большим объемом оперативной памяти и значительным быстродействием, работающая как в интерактивном, так и в пакетном режиме. С этой целью могут быть использованы как большие ЭВМ (для обработки космической информации), так и персональные компьютеры.

Устройства ввода графической информации подразделяются на автоматические (сканеры) и полуавтоматические (цифрователи). Для построения картографических изображений используются: графопостроители, матричные принтеры, цветные струйные печатающие устройства. В состав графической системы входит также цветной графический дисплей, который обеспечивает диалоговый режим пользователя.

Информационный блок (базы данных). Информационные массивы в ГИС объединяются в базы данных, доступ к которым обеспечивается СУБД. Основное назначение баз данных заключается в обслуживании информационных потребностей пользователя, а также поддержке системы моделей ГИС. В БД хранится не только фактологическая информация на определенный момент времени, но также начальные условия и коэффициенты уравнений модели, используемых в режиме имитационного моделирования.

Для поиска и выборки данных используются различные команды запросов пользователя. Использование или комбинирование различных команд дает возможность представлять результаты запроса в различном виде: табличном, графическом, картографическом. В зависимости от запроса, фактическая информация может быть дополнена статистически параметрами: средним значением, дисперсией и т.д.

Блок моделей. Данный блок включает программное обеспечение, предназначенное для различных операций по обработке данных. Поскольку ГИС строится как многоцелевая и многофункциональная информационно-моделирующая система, то в ее состав включаются пакеты прикладных программ, а также банк стандартизованных моделей.

Центральное место в ГИС занимает система автоматизированного картографирования. При организации ГИС могут быть использованы уже готовые модели или программные блоки, отвечающие требованиям решаемых задач. Стандартизация частных моделей, моделирующих отдельные свойства ландшафта или его компонентов (почва, растительность, миграция веществ в ландшафте) упрощает процедуру информационного обеспечения моделей, а главное, дает возможность использовать имеющийся опыт в области моделирования конкретных процессов в ландшафте при решении новых задач.

Важное место в ГИС отводится блоку экспертного моделирования и экспертных оценок. В данной части ГИС ведущая роль отводится эксперту, специалисту в конкретной предметной области. Работа данного подблока ГИС состоит в автоматизации традиционных методов анализа и синтеза геокологической информации, выполняемых экспертом на основе набора эмпирических правил.

Система управления диалогом пользователя. Функционирование ГИС как целостной системы обеспечивается системой управления диалогом пользователя. Данный блок осуществляет взаимосвязь между отдельными подсистемами ГИС, организуя диалоговое взаимодействие пользователя с системой. В зависимости от решаемой задачи выполняется автоматическая настройка ГИС на ее решение. Для этого из банка моделей выбирается необходимая модель, из информационного блока все необходимые данные.

Диалоговый режим ГИС рассчитан на пользователей различной степени подготовленности: прикладных программистов, аналитиков и исследователей и случайных пользователей. Для каждого типа пользователя выбирается свой уровень ведения диалога.

Блок оценки и принятия решений. Результаты работы ГИС анализируются в блоке оценки и принятия решений. Следует отметить, что система управления диалогом пользователя неразрывно связана с блоком оценки и принятия решений посредством формирования набора сценариев, выборов методов отображения (табличного, картографического) получаемых результатов.

Блок оценки, как и диалоговая система, рассчитан на различные режимы работы ГИС. Наиболее простой - это использование ГИС как информационно-справочной системы, более сложный, касается разработки автоматизированной методики анализа результатов имитационного моделирования.

Выбор сценариев напрямую связан с оценкой геоэкологических ситуаций и во многом опирается на знание эксперта о наиболее типичных или вероятных условиях поведения изучаемого природного объекта под воздействием возмущающих факторов.

В современных системах контроля и управления качеством окружающей среды важное место занимает оперативность получения результатов машинного прогнозирования. ЛПР требуется в сжатые сроки просмотреть различные сценарии моделирования, проанализировать полученные результаты и предложить наиболее оптимальные управленческие решения, опирающиеся на результаты работы моделей ГИС.

2. Базы данных

Большие объемы первичной геоинформации, регистрируемой как четырех уровнях наблюдения, требуют организации их хранения в памяти микро-, мини- и супер-ЭВМ по специальным правилам и принципам, позволяющим осуществлять многократное к ним обращение с целью использования данных для обработки и интерпретации, выбора стратегии дальнейших прогнозно-поисковых или разведочно-эксплуатационных работ, принятия по результатам обработки и интерпретации оптимальных управленческих решений.

При этом важно, чтобы организация данных и их хранение в различных технических средствах [микро-ЭВМ («Искра», «Электроника», IBM и др.) в режиме персонального компьютера, мини-ЭВМ (СМ ЭВМ, БВК (СМ-1), управляющие вычислительные комплексы УВК (СМ-2, СМ-4, СМ-1420, СМ-1810 и др.), а также супер-ЭВМ (экспедиционные вычислительные комплексы ЭГВК ПС-2000 и СМ-2, ЕС-10/55 и др.)] отличались единой технологией, обеспечивая возможность их использования для решения различных геологических задач с учетом различия технических средств. Рассмотрим понятия базы данных, различных типов баз данных и их взаимодействия между собой.

2.1 Понятие о базе данных

Описания данных и отношений между ними определяют двумя типами: логическое и физическое. Физическое описание данных обеспечивается физической записью данных на внешних носителях (магнитных лентах, дисках, дискетах и т.д.) и представляет способ хранения информации на этих носителях.

Логическое описание данных указывает на то, в каком виде данные представляет себе пользователь, программист, и задача геоинформатики состоит именно в анализе логического описания геоданных и их взаимоотношений между собой для дальнейших операций хранения, передачи и обработки.

Согласно определениям Ассоциации по языкам систем обработки данных (CODASYL) выделяют следующие описания данных.

Байт - наименьшая адресуемая группа битов (8 битов).

Элемент данных - наименьшая единица поименованных данных, которая может состоять из любого количества битов или байтов. Элемент данных - это любая (одна) характеристика изучаемого объекта, в том числе и его координаты; элемент имеет имя (идентификатор).

Агрегат данных - поименованная совокупность элементов данных. Выделяются два типа агрегатов: вектор ~ одномерная упорядоченная совокупность элементов (например, название района работ, номер профиля, номер точки наблюдения образуют агрегат данных) и повторяющаяся группа - совокупность векторов, встречающихся несколько раз подряд, например, когда данные описываются таким образом, что сначала указываются номера профилей, а затем номера точек, т.е. повторяется пара: профиль - точка, профиль - точка и т.д.

Запись данных ~ поименованная совокупность элементов или агрегатов данных. Совокупность элементов описывается так, как это представляется программисту, причем логическая запись может не совпадать с физической, поскольку логическая запись состоит из элементов, расположенных в других физических записях.

Элементы записи - это характеристики (признаки, координаты) одного объекта, в частности, одной точки наблюдения. Каждая запись описывается именем (идентификатором) и форматом хранения, определяющим способ упаковки элемента записи на ленту, диск, дискету. При чтении из базы данных программист может полностью прочитать логическую запись.

Файл - поименованная совокупность всех экземпляров логических записей заданного типа. Если запись представляет описание различных характеристик объекта или точки наблюдения, то файл - это совокупность тех же характеристик по нескольким объектам или по профилю наблюдений, т.е. файл - это матрица - таблица исходных данных.

База данных (БД) - совокупность записей различного типа, содержащая перекрестные ссылки, или иначе - это совокупность экземпляров различных типов записей и отношений между записями, элементами, агрегатами. БД - это также совокупность матриц - таблиц (файлов) и программ, определяющих отношения между типами данных.

База данных, по другому распространенному в геофизике определению - это совокупность массивов данных на внешних носителях и программных средств доступа к ним, где под массивами подразумеваются и запись, и файлы. Действительно, геофизические, геохимические и геологические пакеты программ включают данные разных типов: полевые наблюдения, информацию об изучаемом объекте и системе наблюдений; промежуточные результаты обработки; параметры обработки; программно-сформированные изображения выводимых результатов и т.д.

Физическая организация БД, в отличие от логической, - это физическое представление данных и их расположение на запоминающих устройствах.

База данных организуется таким образом, что данные собираются однажды и централизованно хранятся так, чтобы они были доступны всем специалистам-программистам, желающим их использовать. Одно из важных свойств БД - независимость данных от особенностей прикладных программ, которые их используют. Это означает, что изменение значений данных или особенностей их хранения на физических носителях не требует изменения прикладных программ.

В понятие БД включается система управления базой данных (СУБД), предназначенная для выполнения операций по обработке данных в прикладных программах. СУБД просматривает описание физической организации БД и определяет, какую физическую запись (записи) требуется считать, при этом СУБД выдает операционной системе ЭВМ команду чтения требуемой записи.

Нередко понятия БД и СУБД объединяют в одно понятие банк данных .

Понятие базы данных неразрывно связано со структурой ее построения (выделяют иерархические, сетевые и реляционные БД), языком манипулирования данными и языком описания данных.

Язык описания данных (ЯОД) - средство объявления СУБД тех структур, которые будут использоваться при обработке. ЯОД включается в программное описание ЭВМ. ЯОД для логического описания должен идентифицировать типы данных (элемент, запись, файл), т.е. присваивать имя каждому типу данных.

Язык манипулирования данными (ЯМД) - это интерфейс (стыковка) между прикладной программой и СУБД. ЯМД включает ряд программ, осуществляющих открытие или закрытие файла, замену или удаление отдельных записей из файла (или самого файла), передачу в рабочую область программы содержимого указанного элемента данных и т.д.

Среди структур построения БД наиболее распространены в геологоразведке реляционные БД . Реляционные БД - это табличное представление данных, обычно в виде двумерных таблиц. Каждый элемент таблицы - это один элемент данных, повторения здесь отсутствуют. Все столбцы таблиц - однородные, т.е. элементы столбца имеют одинаковую природу (значения одного и того же поля, свойства, параметра и т.д.). Каждому столбцу присвоены имена. В таблице нет двух одинаковых строк, поскольку координаты точек наблюдения разные. В операциях с таблицей ее строки и столбцы могут рассматриваться в любом порядке, в любой последовательности. Все наиболее применяемые таблицы при, геолого-геофизических исследованиях, например, таблица петрофизических свойств горных пород, таблица описания физико-геологической модели объекта (месторождения) и т.д., удовлетворяют указанным свойствам. Подобные таблицы называются отношением, а база данных, построенная с помощью отношений называется реляционной. Таким образом, реляционная БД строится из плоских наборов элементов данных (рис. 2, а). В реляционных БД встречаются термины: домен (один столбец таблицы) и кортеж - таблица, определяющая взаимосвязь между элементами. данных. Иначе, кортеж - набор взаимосвязанных величин, а файл образуется из набора кортежей.

Основные преимущества реляционных БД: простота, гибкость, точность, связность, простота внедрения, независимость данных от прикладных программ, ясность.

Распространенными структурами БД в геологоразведке являются также иерархические или древовидные структуры (см. рис. 2, б). Дерево - это иерархия элементов, называемых узлами. На верхнем (первом) уровне иерархии находится один узел - корень. Каждый узел, кроме корня, связан с одним узлом на более верхнем уровне, называемом исходным узлом для данного узла. Ни один элемент не имеет более одного исходного. Каждый элемент может быть связан с одним или несколькими элементами на более низком уровне. Такие элементы называются порожденными, а элементы, не имеющие в конце ветви порожденных, называются листьями.

Используется термин иерархический файл, т.е. такой файл, в котором записи связаны в виде древовидной структуры. Иерархические структуры БД использованы в автоматизированной системе АСПО-8 и в концепции создания банка «Разведочная геофизика».

Редко используется так называемые сетевые структуры БД, приведенные на рис. 2, в.

В трех приведенных на рис. 2, в сетевых структурах первая (слева) имеет три уровня и для каждого узла - два исходных элемента, вторая (в середине) - четыре уровня, третья (справа) - пять уровней.

Сетевые структуры БД характерны для организации управлением геологоразведочным производством на уровне экспедиции и выше.

Организация данных в БД прежде всего должна правильно передавать их основное смысловое значение, или семантику , и позволять эффективно к ним обращаться. В обычной прикладной программе структура данных организуется таким образом, чтобы обеспечить удобный доступ к ним из данной программы.

Рисунок 2. Структуры данных:

а-реляционная, б-иерархическая, в-сетевая

БД содержит данные, которые используются множеством разнообразных программу, следовательно, при определении структуры БД нельзя ориентироваться на критерии, используемые при программировании конкретных функций. При обработке геолого-геофизических данных БД характеризуется большими и очень большими размерами выборок. Большим называется такое значение, которое превосходит количество данных, обрабатываемых одним человеком, даже если он имеет доступ к вычислительной системе. Фактическое количество изменяется от сложности данных и решаемых задач. Примером большой БД является система, содержащая сведения уже о 5000 образцах, рудных телах, месторождениях и т.д. Такая БД может, например, содержать 300 000 записей десятка или более типов. Три тысячи сейсмических лент со стоканальной записью каждая уже образуют большую БД.

Очень большая БД образуется, например, при сведении всех геолого-геофизических данных для одного миллионного листа.

Большие массивы геолого-геофизической информации требуют использования специальных систем для организации хранения и поиска данных. Такие системы называются информационно-поисковыми (ИПС). ИПС, по существу, представляют БД совместно с СУБД, осуществляющих быстрый поиск данных. Поиск данных обычно производится по определенному символу. В отличие от БД и СУБД, которые можно рассматривать раздельно, для ИПС характерна неразрывная связь функций БД и СУБД.

В сейсморазведке при создании автоматизированной системы обработки данных СЦС-3 широкое применение получила ИПС «ИНЕС». При обработке и интерпретации данных ГИС используется ИПС ГЕОКОМПАС, базирующаяся на СУБД КОМПАС.

2.2 Файловые базы данных

Вышеприведенные определения БД, основанные на концепциях CODASYL, а также иерархические и сетевые структуры БД сложно использовать при хранении, поиске и обработке массовых геолого-геофизических данных, что объясняется следующими обстоятельствами:

при многоэтапной и многоцелевой обработке данных трудно заранее определить связи между всеми типами геообъектов и соответствующими им типами записей. При решении разных геологических задач взаимосвязи между объектами обработки (точками наблюдений, геологически однородными площадками, геохимическими и геофизическими аномалиями, известными проявлениями полезных ископаемых и т.п.) изменяются. Изменяется также и принцип группирования записей, соответствующих этим объектам;

отдельная запись при обработке геолого-геофизических материалов не имеет, как правило, самостоятельного значения.

Поэтому средства большинства систем управления базами данных, ориентированными на поиск и предоставление программисту единичных записей, не могут удовлетворить ни программиста, занимающегося созданием геолого-геофизического программного обеспечения, ни геолога-геофизика как специалиста в. области обработки и интерпретации данных;

3) реляционные БД в большей степени, чем сетевые и иерархические, приспособлены к обработке геолого-геофизических данных, поскольку реляционную БД можно рассматривать как совокупность разнообразных таблиц объекты - свойства, связи между таблицами неявно определяются через общие элементы данных, например, координаты точек. Однако и реляционная БД практически не учитывает особенности технологии хранения, поиска и обработки массовых данных: а) геолого-геофизические данные хранятся в виде географически, покоординатно заданной информации, относящейся к определенному методу, способу исследований при определенной детальности работ (масштабе работ); б) при долговременном хранении геолого-геофизические данные не модифицируются, так как они обычно прошли стандартную первичную обработку; в) каждый новый фрагмент данных должен рассматриваться как автономный (иначе ведение баз при их реальных огромных объемах станет непосильно трудоемким), но система поиска должна обеспечивать оперативный поиск и выбор требуемого фрагмента базы данных; г) технология обработки диктует необходимость доставки геолого-геофизических данных не по отдельным записям, а достаточно большими порциями (сейсмическая трасса, профиль, площадь съемки и т.п.).

С учетом отмеченных обстоятельств и особенностей технологии хранения и обработки геоинформации В.В. Ломтадзе предложил синтезировать достоинства файловых структур описания данных, информационно-поисковых систем и реляционных БД, К достоинствам файловой структуры относится автономия фрагментов информации, оформляемых в виде отдельных файлов. Достоинства ИПС заключаются в возможности смыслового поиска фрагментов информации (файлов), требуемых для решения конкретных задач. Наконец, достоинства реляционных баз данных состоят в логической ясности представления данных, гибкости их преобразования и т.д., поскольку можно «вырезать» из таблиц объекты - свойства требуемые столбцы (свойства) или, наоборот, «склеивать» их, формируя для прикладных программ файлы с заданным составом записей.

Под файловой базой данных (ФБД) понимается совокупность организованных по общим принципам файлов, между которыми неявно определены связи. Если в сетевых и иерархических базах данных объектом поиска и обработки является запись, то в ФБД основной объект поиска и обработки представляет файл или же совокупность взаимосвязанных однотипных записей, называемая массивом и являющаяся частью файла. В частных случаях можно выполнять работу и с отдельными записями.

Выбор стандартных структур организаций данных, в которые, как в контейнеры (или как книги на полке библиотеки), вкладывается разнообразная информация, является ключевым моментом при проектировании технологии обработки массовых геолого-геофизических данных. К достоинствам концепции банка данных относится введение понятия структуры данных и выделение набора стандартных структур, управляемых набором стандартных программ и подпрограмм, входящих в конкретную СУБД. Такой набор программ и подпрограмм В.В. Ломтадзе для файловых баз данных называет системой оперирования данными (СОД), которая играет роль общесистемного программного аппарата.

В ФБД выделяют четыре структуры данных: файл, массив, запись, элемент, которые по существу отражают все разнообразие площадной геолого-геофизической информации.

Файл обычно соответствует площади работ, т.е. содержит конкретные данные по этой площади.

Массив файла соответствует профилю или маршруту, скважине или интервалу скважины, сейсмической трассе, кривой ВЭЗ, МТЗ или любой другой совокупности точек наблюдения, т.е. массив содержит данные по профилю, маршруту, скважине и т.д. Массив состоит из заглавия и записей.

Заглавие - особая запись для характеристики массива в целом. Записи массива в совокупности образуют таблицу объекты - свойства. Одна запись соответствует одному объекту и совпадает с понятием «запись» в терминах CODASYL.

Элементы записи - это характеристики, например, значения конкретного физического поля, координаты, признаки одного объекта, т.е. одной точки профиля, одной точки скважины, одной точки сейсмотрассы и т.п.

Любой файл в СОД состоит из краткого паспорта и массивов. Имеется близкая аналогия между паспортом файла и аннотацией книги, между массивами файла и главами той же книги. В паспорте файла содержится имя (или название) файла, имя (обозначение) владельца партии, экспедиции, объединения, параметр PACK, обычно равный 1 (это означает, то данные, содержащиеся в файле, должны храниться на ленте или диске в упакованном виде; в случае РАСК=0 упаковка запрещается), параметры V (число элементов данных в заглавии каждого массива), W (число элементов данных в заглавиях каждого файла), Р о> символически обозначающий принцип кодирования массивов файла (принцип группирования записей в массивы); Pj , Uj , Cj , (/ = 1,…, У+ W ), описывающие элементы заглавия и записей массивов.

Если для геофизического метода определены типы файлов, то многочисленные программы обработки и интерпретации данных могут разрабатываться независимо друг от друга. Любой переход, например, от файла А к файлу типа В может быть осуществлен с применением разных алгоритмов и разных программ.

На каждом шаге последовательного преобразования файлов с помощью той или иной программы выполняется переход от одного или нескольких исходных файлов к одному или более, которые могут отличаться от исходных структурой и составом. Поскольку каждый шаг графа обработки определяется именем программы, выполняющей требуемые функции, именами исходных и создаваемых файлов и значениями параметров управления работой Данной программы (например, граничные координаты обрабатываемой площади, имена используемых признаков и т.п.), то после любого шага процесс обработки может быть прерван для визуализации и анализа промежуточных результатов, принятия решения о выборе приемов и параметров дальнейшей обработки или интерпретации.

Описанный выше подход к построению реляционно-файловых (или просто файловых) баз данных нашел в настоящее время самое широкое применение при создании автоматизированных систем обработки и интерпретации геолого-геофизической информации, а также при обеспечении программными продуктами полевых вычислительных комплексов и автоматизированных рабочих мест. При этом большинство программистов предпочитают ограничиваться тремя структурами данных: элемент, запись и файл, полагая использование структуры массива лишним.

2.3 Взаимодействие баз геолого-геофизических данных

Общий подход формализованного представления массовых геолого-геофизических данных в среде ФБД является также ключом к решению проблемы создания различных типов баз и их взаимодействия между собой. Решение этой проблемы основано на рассмотренной формализации представления разнотипных по содержанию и характеру» геологических, геохимических данных, на вводимых понятиях региональных и локальных баз данных и на реализации организационно-технических мероприятий, осуществляемых в настоящее время в рамках создания ГЕОСИСТЕМЫ.

Локальная методная ФБД образуется и существует в период обработки материалов полевой партии, экспедиции, например, гравиметрической, геохимической, геологоразведочной и т.д. Связи между файлами локальной методной ФБД неявно определяются таблицей типов файлов данного геолого-геофизического метода, а также принятой технологией обработки. Файлы некоторых типов каждой методной ФБД, образуемые, как правило, в результате обработки на полевых вычислительных комплексах или на автоматизированных рабочих местах, передаются в региональные базы данных.

Региональные базы данных (РФБД) обеспечивают долговременное хранение фактических данных в государственных масштабах.

Региональная база данных (РФБД) - это совокупность всех файлов, содержащих геолого-геофизические данные по одному миллионному листу картографической разграфки. Файл, включаемый в региональную ФБД, получает имя, состоящее из восьми символов: номенклатура листа (3 символа), год завершения работ, данные которых помещены в файл (2 символа), регистрационный номер файла в базе данных на этот год (3 символа). Например, Р4889005 содержит результаты работ, завершенных в 1989 г. в пределах листа Р-48.

Краткая информация о каждом файле региональной базы (масштаб работ, вид сети, координаты, «ключи» для перехода от относительных координат в записях файла к истинным координатам, дескрипторы, характеризующие содержание файла) помещаются в поисковый образ файла. Поисковые образы всех файлов региональной ФБД объединяют в один файл поисковых образов, хранимый при поиске данных на диске. Сами файлы региональных ФБД хранятся на лентах или любых других устройствах памяти большой емкости. Связи между этими файлами определяются через их поисковые образы и тезариус - словарь, содержащий коды (дескрипторы) ключевых слов.

Наиболее важной задачей, решаемой при создании и ведении РФБД, является сохранение основных фактических материалов, получаемых при геологоразведочных работах, и обеспечение возможности их использования для многократной последующей обработки совместно с новыми данными. Для решения этой задачи в рамках создания ГЕОСИСТЕМЫ необходимо:

1) распределить территорию страны (по миллионным листам) между региональными вычислительными центрами. Такие центры следует организовать на базе либо крупных геологических объединений, либо крупных научно-исследовательских институтов, оснащенных большими и супер-ЭВМ. Можно выделить по крайней мере восемь региональных центров (указаны в скобках) по обслуживанию территории России: Дальний Восток (ПГО «Таежгеология»), г. Хабаровск; Восточная Сибирь - два центра (ПГО «Иркутскгеология» совместно с ПГО «Иркутскгеофизика» и ПГО «Красноярскгеология»); Западная Сибирь (ЗапСибНИГРИ), г. Тюмень; Урал (институты УО РАН), г. Свердловск; восток Европейской части России (ПГО «Пермьгеология»); центр Европейской части России (ПГО «Центргеология», г. Москва); север Европейской части России (ПГО «Севзапгеология», г. Ленинград); юг Европейской части России, г. Ростов-на-Дону;

2) стандартизировать организацию данных в рамках методных
ФБД, определив для каждого геолого-геофизического метода типы
файлов, подлежащих передаче в региональные ФБД;

установить порядок пополнения региональных ФБД, аналогичный пополнению территориальных геологических фондов;

осуществить ведение региональных ФБД на базе специализированной технологической группы с выполнением функций по приему файлов из методных ФБД, их записи на магнитные ленты, принадлежащие определенному миллионному листу, составлению образов вновь принятых файлов и их включению в файлы образов, созданию целевых ФБД по запросам.

Региональные (или архивные) ФБД используются для создания локальных целевых ФБД . Временная целевая БД обычно предназначена для обобщения и комплексного анализа геолого-геофизических материалов в пределах конкретной территории с целью решения задач прогнозирования. Для создания временной целевой базы данных пользователь (геолог, геохимик, геофизик соответствующей технологической группы вычислительного центра) формирует запрос, указывая привязку требуемых данных по месту (миллионный лист, граничные координаты площадей), времени (временной интервал проведения работ, данные которых представляют интерес для решения конкретной прогнозно-поисковой задачи, геоэкологического исследования и т.д.), детальности работ и их содержанию (дескрипторы, отражающие масштаб исследований, конкретные геологические, геохимические и геофизические методы).

Программное обеспечение региональных ФБД с помощью файла поисковых образов позволяет установить, в каких файлах и на каких лентах находится требуемая информация, и, следовательно, извлечь эту информацию, сформировать на ее основе временную целевую ФБД. Связи между файлами такой ФБД определяются структурой системы комплексного анализа данных и прогноза геологических объектов, в частности, выделенными в ней типами файлов, а также технологией обработки данных. Для работы с локальной ФБД применяются общесистемное - программное обеспечение, программный аппарат обработки и интерпретации данных комплекса методов и программы, принадлежащие методным системам обработки. К локальным можно также отнести постоянно действующие целевые ФБД по месторождениям определенного типа, скважинам (в том числе сверхглубоким), отдельным локальным структурам и т.п. Такие базы данных обычно отличаются спецификой решаемых задач (например, контроль за эксплуатацией нефтегазовой залежи), и формы их взаимодействия с региональными ФБД могут быть самые разные.

Литература

1. Кузнецов О.Л., Никитин А.А., Геоинформатика. - М. - 1992.

2. Основы геоинформатики: В 2-х кн. Кн. 1: Учеб. пособие для студ. вузов / Е.Г. Капралов, А.В. Кошкарев, В.С. Тикунов и др.; под ред. В.С. Тикунова. - М.: Издательский центр «Академия», 2004.

3. Экоинформатика / Под ред. Соколова А.Л. - М. - 1992.

Подобные документы

Типы оборудования, относящиеся к компьютерной технике. Состав системного блока и периферийные устройства. Классификация программного обеспечения. Требования, предъявляемые к системам управления базами данных. Задачи и этапы проектирования баз данных.

контрольная работа , добавлен 18.02.2014


Модели баз данных. Современные системы управления базами данных, основные требования к их организации. Преимущества справочно-правовых систем: "Гарант", "Кодекс" и "Консультант-Плюс". Базы данных по законодательству в интернете и на компакт-дисках.

реферат , добавлен 11.03.2014


Определение базы данных и банков данных. Компоненты банка данных. Основные требования к технологии интегрированного хранения и обработки данных. Система управления и модели организации доступа к базам данных. Разработка приложений и администрирование.

презентация , добавлен 19.08.2013


Технология и задачи геоинформационных систем (ГИС), предъявляемые к ним требования и основные компоненты. Способы организации и обработки информации в ГИС с применением СУБД. Формы представления объектов и модели организации пространственных данных.

курсовая работа , добавлен 24.04.2012


Системы автоматизированной обработки информации. Хранение большого объема информации. Понятие базы данных (БД). Обеспечение секретности данных. Уровни представления данных в БД. Логическая структура данных. Ограничения, накладываемые на данные.

реферат , добавлен 26.11.2011


Классификации баз данных по характеру сберегаемой информации, способу хранения данных и структуре их организации. Современные системы управления базами данных и программы для их создания: Microsoft Office Access, Cronos Plus, Base Editor, My SQL.

презентация , добавлен 03.06.2014


Назначение и основные функции системы управления базами данных СУБД, особенности и признаки их классификации. Архитектура баз данных (БД). Разработка распределенных БД. Язык структурированных запросов (SQL). Правила Кодда: требования к реляционным БД.

курсовая работа , добавлен 21.07.2012


Понятие и структура реляционной базы данных, ее основные элементы и их взаимодействие. Методика и основные этапы создания базы данных, ее назначение и сферы применения. Правила ввода данных в таблицы. Создание запроса к базе данных, отчетов и диаграмм.

учебное пособие , добавлен 19.12.2009


Основные подходы к организации данных в системах автоматизированной обработки информации. Требования к проектированию базы данных. Принципы включения операторов языка манипулирования данными в прикладную программу. Описание логической структуры БД.

реферат , добавлен 28.11.2011


Понятие банка и базы данных, их назначение. Создание базы данных "Учет нарушений ПДД" с удобным пользовательским интерфейсом. Требования к функциональным характеристикам. Условия эксплуатации и программные требования. Описание входных и выходных данных.

На основе анализа проблем, связанных с повышением безопасности объ­ектов НТК, сформулированы общие требования к разработке ГИС. Эти требо­вания учитывают пространственно-временные факторы, разнородность мето­дического и информационного обеспечения технологию создания и возмож­ность развития системы.

Общие требования к разработке ГИС целесообразно разделить на группы и обосновать, исходя из перечня основных ЧС; масштабов воздействия и тяже­сти последствий; характера поражающего воздействия; содержания задач обес­печения безопасности объектов и поддержки принятия решений; технологиче­ских, функциональных и экономических требований.

Учитывая, что нормативные документы СП 11-107-98 и СП 11-113-2002 требуют комплексного анализа рисков для персонала объектов и рядом распо­ложенного населения, кратко сформулируем содержание требований к разра­ботке ГИС по группам.

Основные ЧС. С помощью ГИС в первую очередь должна проводиться оценка тех событий, которые могут привести к гибели людей или большому ущербу. Исходя из этого условия, к таким событиям следует отнести ЧС техно­генного характера в результате аварий на объектах: пожаровзрывоопасных; га­зопроводах; нефтепроводах; химически опасных; радиационно-опасных; гидро­технических сооружениях.

К гибели людей приводят также ЧС природного характера: наводнения; землетрясения; ураганы и сильные ветры; снежные лавины; сели; лесные пожа­ры; цунами.

Масштабы воздействия и тяжесть последствий. В соответствии с По­ложением о классификации ЧС природного и техногенного характера, утвер­жденным постановлением Правительства РФ от 13.09.1996 г. № 1094, по степе­ни тяжести ЧС разделяются на локальные; местные, территориальные; регио­нальные; федеральные; трансграничные.

В Постановлении правительства № 240 от 15.07.2002 г. отмечается, что разливы нефти и нефтепродуктов классифицируются как ЧС. В зависимости от объема и площади разлива нефти и нефтепродуктов на местности и во внутрен­них водоемах выделяются ЧС следующих категорий: локального, муниципаль­ного, территориального, регионального и федерального значений.

В соответствии с этими масштабами в ГИС должна включаться картогра­фическая информация с различным уровнем детальности: мир, страны, регионы (провинции, субъекты, районы и т.п.), города, объекты.

В зависимости от масштаба воздействия и тяжести последствий ­местности и элементов риска.

Характер поражающего воздействия. Исходя изразличной природы источников и полей поражающих факторов, в состав ГИС должны быть вклю­чены математические модели, позволяющие рассчитывать воздушные ударные волновые, сейсмические, тепловые, химические, радиационные поля воздейст­вия (модели воздействия). Блок математических моделей должен включать также процедуры, позволяющие определять зоны, характеризующие степени разрушения, поражения, ущерба и риска. Эти модели описывают сопротивле­ние элементов риска воздействию. Оценки показателей должны базироваться на единой научно-методической основе.

Состав задач повышения безопасности объектов и поддержки приня­тия решений. В состав задач можно включить аналитические компоненты ин­формационного обеспечения: прогнозные модели, включая заблаговременные оценки объемов аварийных разливов, масштабов ущерба, показателей послед­ствий и определение рисков; оптимизационные модели - распределение ресур­сов, организация эффективного управления; оперативные модели - оценка об­становки, расчет сил и средств, показателей жизнеобеспечения по факту собы­тия. Каждая модель дает возможность решать определенные типы задач под­держки принятия решений как до события, так и по факту его возникновения.

Функциональные требования. Программные средства ГИС должны со­ответствовать требованиям:

оперативности, информационности, многофункциональности;

наглядности отображения ситуации;

масштабированности картографической основы;

обеспечения пространственной и временной привязок событий и инфор­мации;

возможности ввода, редактирования и импорта информации;

обеспечения выбора и просмотра информации произвольно или по адрес­ным признакам;

возможности включения или выключения слоев;

обеспечения картографического представления информации, полученной с использованием расчетных моделей, документирования результатов.

Технологические требования. К технологическим требованиям можно отнести:

блочность построения структуры ГИС;

возможность развития системы;

использование при разработке системы "классических" в теории ГИС по­нятий;

использование совместимых форматов и пакетов программ для создания и управления базами данных;

возможность использования мониторинговой информации в автоматизи­рованном режиме;

сопрягаемость расчетных моделей с картографической и семантической базами данных;

возможность использования математических и статистических моделей;

ориентация на имеющиеся технические средства (по объему памяти, бы­стродействию, внешние устройства);

ограниченные сроки решения задач.

Экономические требования. Геоинформационные системы являются важной компонентой информационных технологий, обеспечивающих в составе других мероприятий - инженерно-технических и организационных - повыше­ние безопасности объектов, уменьшение и смягчение последствий ЧС. При раз­работке ГИС следует учитывать стоимостные затраты на систему. При этом, в совокупности с другими мероприятиями, общие затраты, включая затраты на разработку ГИС, не должны превосходить предотвращенный ущерб.

Приведем обобщенную технологическую структуру ГИС. Система вклю­чает следующие основные блоки (рисунок З.1.):

блок базы данных, состоящий из структурированных массивов цифровой картографической и семантической информации;

систему управления базами данных;

блок математических моделей;

блок тематического картографирования и документирования; пользовательский интерфейс - средство эффективного управления всеми блоками ГИС.

Рисунок 3.1- Структурная схема ГИС

Лекция 5. Требования к структуре и содержанию базы данных.

Учебные вопросы: Требования к картографической информации. Требования к содержанию картографической информации. Требования к масштабам карт. Требования к форматам картографической информации. Требования к семантической информации.

Блок базы данных служит для накопления информации и ее структуриза­ции.

Двумя основными типами информации для ГИС являются картографиче­ская (векторная или растровая) и семантическая (описательная). Картографиче­ская информация содержит координаты и очертание границ географических объектов. Семантическая информация описывает количественные и качествен­ные характеристики объектов и связей между ними. Картографическая и семан­тическая информации в базе данных структурно объединены в группы.

Проект

Министерство связи и массовых коммуникаций Республики Башкортостан

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

НА ГЕОИНФОРМАЦИОННУЮ СИСТЕМУ

«МИНКОМСВЯЗЬ РБ»

1. Общие сведения. 3

1.1. Полное наименование системы и ее условное обозначение. 3

1.2. Юридический статус документа. 3

1.3. Перечень исходных документов. 3

1.4. Порядок финансирования и сроки работ. 3

1.5. Порядок оформления и предъявления Заказчику результатов работ. 3

1.6. Структура документа. 3

2. Назначение и цели создания ГИС.. 4

2.1. Назначение ГИС.. 4

2.2. Цели создания ГИС.. 5

3. Характеристика объектов автоматизации. 5

3.1. Текущее состояние автоматизируемой деятельности. 5

3.2. Условия эксплуатации и окружающая среда. 6

4. Требования к ГИС.. 6

4.1. Требования к ГИС в целом.. 6

4.2. Требования к функциям ГИС.. 12

4.3. Требования к видам обеспечения. 15

5. Состав и содержание работ по созданию (развитию) системы.. 18

5.1. Стадии реализации ГИС.. 18

6. Порядок контроля и приемки ГИС.. 20

6.1. Общие требования. 20

6.2. Руководящие документы.. 20

6.3. Порядок проверки ГИС.. 20

7. Состав и содержание подготовительных работ. 21

7.1. Подготовка информации. 21

7.2. Техническая подготовка объекта автоматизации. 22

7.3. Организационные мероприятия. 22

8. Требования к документированию.. 22

8.1. Общие требования к документированию.. 22

8.2. Перечень подлежащих разработке документов. 23

9. Источники разработки. 23

1. Общие сведения

1.1. Полное наименование системы и ее условное обозначение

Геоинформационная система Министерства связи и массовых коммуникаций Республики Башкортостан. Сокращенное обозначение в рамках данного документа – ГИС.

1.2. Юридический статус документа

Приказ Министра связи и массовых коммуникаций Республики Башкортостан ХХ-ОД от ХХ.03.2011 г. «Об утверждении плана мероприятий по созданию системы ГИС ОГВ Республики Башкортостан»

1.3. Перечень исходных документов

Разработка Технического задания проводилась с учетом требований следующих документов:

1) ГОСТ 24.105-85. Автоматизированные системы управления. Общие требования.

2) ГОСТ 34.201-89. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем .

3) ГОСТ 34.601-90. Автоматизированные системы. Стадии создания.

4) ГОСТ 34.602-89. Техническое задание на создание автоматизированной системы.

5) Гостехкомиссия России. Руководящий документ. Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищенности от НСД к информации. 1992г.

6) Распоряжение от «ХХ» ХХ 2011 года №-р Правительства Республики Башкортостан о Концепции геоинформационной системы органов исполнительной власти Республики Башкортостан.

1.4. Порядок финансирования и сроки работ

Порядок финансирования и сроки работ по созданию ГИС определяются договором между Заказчиком и Исполнителем.

1.5. Порядок оформления и предъявления Заказчику результатов работ

Результатами работ являются:

1) ГИС, развернутая у Заказчика, прошедшая приемо-сдаточные испытания и принятая в опытную эксплуатацию в Министерстве связи и массовых коммуникаций Республики Башкортостан (Минкомсвязь РБ).

2) Комплект документов, разработанный на стадиях Системного проекта и Ввода в опытную эксплуатацию.

1.6. Структура документа

Документ состоит из следующих разделов:

1. Общие сведения. Справочная информация о разрабатываемой системе, описание границ применимости документа.

2. Назначение и цели создания ГИС. Описание назначения ГИС, автоматизируемой деятельности Министерства связи и массовых коммуникаций Республики Башкортостан, целей разработки ГИС.

3. Характеристики объектов автоматизации. Описание задач и функций ГИС.

4. Требования к ГИС. Перечисление требований, как к самой ГИС, так и ее отдельным подсистемам, видам обеспечения, различным аспектам функционирования ГИС.

5. Состав и содержание работ по созданию ГИС. Перечень стадий создания ГИС, основные работы, которые должны быть выполнены на каждой из стадий.

6. Порядок контроля и приемки ГИС. Общие требования к организации приемки ГИС, перечисление руководящих документов, на основании которых будет осуществляться приемка ГИС.

7. Состав и содержание подготовительных работ. Работы, которые необходимо выполнить для ввода ГИС в действие.

8. Требования к документированию. Общие требования к оформлению проектной документации .

9. Источники разработки. Перечень документов, на основании которых разрабатывается настоящий документ.

1.7. Границы применимости документа. Техническое задание описывает требования к ГИС и является первым и основным документом в комплекте документации ГИС. Все остальные документы, разработанные в ходе создания ГИС, должны быть согласованы с данным документом.

2. Назначение и цели создания ГИС

2.1. Назначение ГИС

2.1.1. Вид автоматизируемой деятельности

ГИС предназначена для автоматизации хранения и обработки пространственной информации, которая используется руководством Министерства связи и массовых коммуникаций Республики Башкортостан (далее Минкомсвязи РБ) и его структурными подразделениями для реализации в пределах своей компетенции государственной политики и регулирования в сфере связи, информатизации и развития телекоммуникационных сетей.

2.1.2. Список объектов автоматизации

Объектом автоматизации является деятельность центрального аппарата Минкомсвязи РБ, использующего для выполнения своих задач информацию об объектах и сооружениях связи, расположенных на территории республики, а также операторах связи, предоставляющих услуги связи на территории республики:

· руководство Минкомсвязи РБ;

· отдел информационно-аналитической работы в сфере информационно-коммуникационных технологий.

2.2. Цели создания ГИС

Целью создания ГИС является подготовка и представление информации для поддержки принятия решений по организации эффективной работы в сфере связи, информатизации и развития телекоммуникационных сетей, за счет автоматизации обработки картографических данных об объектах связи, расположенных на территории РБ, на основе современных ГИС-технологий, систем обработки космических и авиационных снимков и ГЛОНАСС/GPS-технологий.

Целями создания ГИС являются:

1) надежное и своевременное предоставление информации об объектах связи, расположенных на территории РБ, различной степени детализации; обеспечение ее полноты, безошибочности, актуальности и необходимой конфиденциальности;

2) обеспечение возможности совместного использования разнородных данных, получаемых из различных источников (операторов связи, граждан), об объектах связи, расположенных на территории РБ;

3) уточнение и дополнение информации об объектах связи, расположенных на территории РБ, на основе космических и авиационных снимков и ГЛОНАСС/GPS--технологий;

4) разработка типовых решений с целью их последующего тиражирования в ГИС ОГВ РБ.

5) создание информационной основы для последующего решения аналитических задач специалистов Минкомсвязи РБ.

3. Характеристика объектов автоматизации

3.1. Текущее состояние автоматизируемой деятельности

В Минкомсвязи РБ и его структурных подразделениях функционирует ряд информационных систем , с которыми должна взаимодействовать создаваемая ГИС:

1) Информационно-аналитическая система Web-своды – предназначена для автоматизации сбора, консолидации и анализа произвольной отчетности.

2) Система «Паспорта информатизации» - автоматизированная система сбора и обработки информации, характеризующей состояние работ по использованию и развитию информационных технологий на региональном и муниципальном уровне.

Анализ существующих в Минкомсвязи РБ систем показал:

1) Большая часть информации необходимой для организации информационной поддержки процедур планирования, прогнозирования, контроля и анализа внедрения средств связи, формирования статистических данных, характеризующих состояние отрасли связи на территории РБ характеризует географически распределенные объекты. Однако в Минкомсвязи РБ отсутствуют системы обработки пространственно-распределенной информации.

2) Существующие на сегодняшний день в Минкомсвязи РБ автоматизированные системы не обеспечивают решение всего круга функциональных задач специалистов Минкомсвязи РБ.

3.2. Условия эксплуатации и окружающая среда

Условия эксплуатации и окружающая среда объекта автоматизации не влияют на разработку ГИС и ее функционирование, поэтому требований по данному пункту к ГИС не предъявляется.

4. Требования к ГИС

4.1. Требования к ГИС в целом

4.1.1. Общие требования

1) ГИС представляет собой согласованную совокупность информационных, программно-технических средств и услуг, обеспечивающих информационную поддержку деятельности пользователей системы.

Структура ГИС должна иметь сервис-ориентированную архитектуру, что обеспечит возможность доступа неограниченного количества пользователей к ГИС на единой программно-аппаратной платформе, а также последующего наращивания функционала ГИС.

2) ГИС является составной частью ГИС ОГВ РБ и должна обеспечивать единство подходов к хранению, передаче и обработке информации, архитектуре, номенклатуре технических средств и средств общесистемного программного обеспечения .

Для обеспечения совместимости ГИС с уже существующими и вновь разрабатываемыми в Минкомсвязи РБ автоматизированными информационными системами должны быть применены единые системы протоколов многоуровневого взаимодействия.

3) ГИС должна обеспечивать хранение данных в одной из промышленных СУБД (Oracle, MS SQL Server и др.).

4) ГИС должна представлять пользователям данные следующих типов:

· пространственные (векторные и растровые) данные;

· атрибутивные данные;

· файлы произвольного формата.

5) ГИС должна обеспечивать интеграцию c существующими и разрабатываемыми в Минкомсвязи РБ информационными системами.

6) ГИС должна обеспечивать интеграцию информации различного вида и различной степени конфиденциальности.

4.1.2. Требования к развитию и модернизации ГИС

ГИС должна обеспечивать возможность:

1) поэтапного наращивания функциональных возможностей при изменении состава задач пользователей ГИС;

2) развития и модернизации ГИС без коренного изменения ранее разработанных и введенных в конфигурацию ГИС элементов.

4.1.3. Требования к структуре и функционированию

Общие требования к структуре ГИС

Логическая структура ГИС представлена на рисунке 1.

Общие требования

1) Информационное обеспечение ГИС должно быть достаточным для выполнения всех функций ГИС.

2) Совокупность информационных массивов системы должна быть организована в виде баз данных.

Требования к составу, структуре и способам организации данных в ГИС

Состав и структура данных должны соответствовать разрабатываемой в системном проекте информационной модели.

Требования к контролю, хранению и обновлению данных

1) В системе должна, периодически проводится проверка целостности состояния баз данных ГИС встроенными программными средствами.

2) Модификация структур данных должна производиться с учетом приведения реальных данных, ранее загруженных в базы данных, в соответствии с измененной структурой данных.

3) Любое изменение структур баз данных не должно приводить к потере информации, существующей в ГИС.

Требования к языку взаимодействия с пользователями ГИС

1) Лингвистическое обеспечение ГИС должно быть отражено в документации (инструкциях, описаниях) организационного обеспечения ГИС в виде правил общения пользователя с ГИС во всех режимах ее функционирования.

2) Интерфейс общения пользователя с ГИС должен быть русскоязычным (за исключением специализированных терминов и команд).

4.3.3. Требования к программному обеспечению

Общие требования

1) Программное обеспечение ГИС должно быть достаточным для выполнения всех функций ГИС, а также иметь средства организации всех требуемых процессов обработки данных, позволяющие своевременно выполнять все функции ГИС во всех регламентированных режимах функционирования ГИС.

2) Программное обеспечение ГИС должно обладать следующими свойствами:

· функциональная достаточность;

· надежность (в том числе восстанавливаемость, наличие средств выявления ошибок);

· адаптируемость;

· модифицируемость;

· удобство эксплуатации.

3) Программное обеспечение ГИС должно быть построено таким образом, чтобы отсутствие отдельных данных не сказывалось на выполнении функций ГИС, при реализации которых эти данные не используются.

4) В программном обеспечении ГИС должны быть реализованы меры по защите от ошибок при вводе и обработке информации для выполнения функций ГИС.

5) Программное обеспечение должно состоять из общего и специального программного обеспечения (ОПО и СПО).

6) ОПО и СПО должны строиться на базе лицензионных программных продуктов.

Требования к общему программному обеспечению

1) ОПО ГИС должно быть унифицировано и обеспечивать создание и поддержку единой информационной среды для решения информационно-справочных и поисковых задач пользователей.

2) ОПО должно поддерживать создание АРМ пользователей ГИС, серверов баз данных, серверов приложений, а также обеспечивать подключение отдельных технических средств различного назначения.

3) ОПО должно включать в свой состав:

· операционные системы для АРМ и серверов различного назначения;

· средства локального и удаленного обмена информацией с использованием унифицированного интерфейса доступа к услугам подсистем информационного обмена ;

· средства администрирования, управления и аудита аппаратно-программной среды ГИС;

· средства тестирования, диагностики и антивирусной защиты;

· средства обработки текстовой, табличной и графической информации;

· средства защиты информации от несанкционированного доступа.

На выделенных компьютерах (серверах) должно быть установлено следующее программное обеспечение:

· операционная система семейства Window Server (с компонентом IIS на веб-сервере).

На клиентских рабочих местах должно быть установлено следующее программное обеспечение:

· русскоязычная операционная система;

· веб-браузер с поддержкой технологии Flash.

На рабочем месте администратора должна быть установлена операционная система не ниже Window XP SP 2.

Примечание 4 : Перечень продуктов ОПО может уточняться в процессе развития ГИС, а также при появлении более перспективных продуктов.

5) Локальная сеть должна обеспечивать обмен данными на базе протоколов TCP/IP.

6) При формировании ОПО должны быть проработаны вопросы организации взаимодействия с уже существующими БД.

Требования к специальному программному обеспечению

1) СПО должно обеспечивать решение функциональных и специальных технологических задач, в том числе манипулирования с картографическими базами данных

2) СПО должно включать в свой состав:

· на сервере ArcGIS Server, стандартные и специализированные сервисы, реализующие функции АРМ пользователя и одна из промышленных СУБД (Oracle, MS SQL Server и др.);

· на рабочем месте администратора ArcGis Desktop (ArcInfo с модулями расширения);

· на клиентских рабочих местах СПО для работы с ГИС не устанавливается.

4.3.5. Требования к техническому обеспечению

1) Техническое обеспечение ГИС должно быть достаточным для выполнения всех функций ГИС.

2) Техническое обеспечение ГИС должно соответствовать требованиям программного обеспечения ГИС.

3) Техническое обеспечение ГИС должно обеспечивать требуемую надежность функционирования ГИС и доступность данных.

4) В комплексе технических средств ГИС должны в основном использоваться технические средства серийного производства. При необходимости допускается применение технических средств единичного производства.

5) Технические средства ГИС должны быть размещены с соблюдением требований, содержащихся в технической, в том числе эксплуатационной, документации на них, и так, чтобы было удобно использовать их при функционировании ГИС и выполнять техническое обслуживание.

6) Размещение технических средств, используемых персоналом ГИС при выполнении своих обязанностей, должно соответствовать требованиям эргономики: для производственного оборудования по ГОСТ 12.049-80, для средств представления зрительной информации по ГОСТ.

7) Любое из технических средств ГИС должно допускать замену его средством аналогичного функционального назначения, без каких - либо конструктивных изменений или регулировки в остальных технических средствах ГИС.

8) Для каждого из технических средств системы должны быть обеспечены условия функционирования, определенные в эксплуатационной документации, при необходимости развернуты системы электроснабжения, питания, кондиционирования и т. п.

9) Технические средства ГИС допускается использовать только в условиях, определенных в эксплуатационной документации на них.

10) Электропитание серверного оборудования должно обеспечивать штатную остановку сервера с сохранением данных. Время штатной остановки определяется в эксплуатационной документации на программные и аппаратные средства серверного оборудования.

11) Техническое обеспечение ГИС должно содержать средства резервного копирования для обеспечения оперативного восстановления информации.

4.3.6. Требования к организационному обеспечению

Общие требования

1) Организационное обеспечение ГИС должно быть достаточным для эффективного выполнения персоналом ГИС возложенных на него обязанностей при выполнении функций ГИС.

2) Организационное обеспечение ГИС должно быть закреплено в соответствующих инструкциях организационного обеспечения ГИС.

Требования к содержанию инструкций организационного обеспечения ГИС

Инструкции организационного обеспечения ГИС должны:

1) Описывать все режимы функционирования ГИС.

2) Определять действия персонала ГИС, необходимые для выполнения каждой функции во всех режимах функционирования ГИС с учетом заданных требований по безошибочности и быстродействию реализации персоналом ГИС своих функциональных обязанностей.

3) Описывать способы диагностирования обслуживающим персоналом ГИС наступивших и прогнозируемых нарушений работоспособности ГИС.

Требования к документированию инструкций организационного обеспечения ГИС

Инструкции организационного обеспечения ГИС должны быть документированы.

4.3.7. Метрологическое обеспечение

Специальных требований к метрологическому обеспечению не предъявляется.

5. Состав и содержание работ по созданию (развитию) системы

5.1. Стадии реализации ГИС

При создании ГИС должны быть реализованы следующие стадии.

5.1.1. Стадия «Техническое задание»

В таблице 5.1 указаны работы, которые необходимо выполнить на стадии «Техническое задание».

Таблица 5.1. Работы на стадии «Техническое задание»

	Наименование работы	Ответственный	Результат
	Определение и анализ Исполнителем требований Заказчика к ГИС	Исполнитель
	Разработка исполнителем с участием Заказчика Технического задания на ГИС	Исполнитель	Техническое задание
	Согласование технического задания	Заказчик	Замечания к техническому заданию
	Внесение изменений в техническое задание	Исполнитель	Техническое задание, согласованное Заказчиком
	Утверждение технического задания	Заказчик	Техническое задание, утвержденное Заказчиком

Срок реализации – 1 месяц.

5.1.2. Стадия «Системный проект»

В таблице 5.2 указаны работы, которые необходимо выполнить на стадии « Системный проект».

Таблица 5.2. Работы стадии «Системный проект»

	Наименование работы	Ответственный	Результат
	Разработка проектных решений по ГИС	Исполнитель	Функциональная модель и информационная модель данных ГИС
	Разработка базы данных ГИС	Исполнитель	Логическая и физическая модели БД ГИС.
	Разработка проектных решений по ГИС в целом и по видам обеспечения, оформление системного проекта	Исполнитель	Системный проект

Срок реализации – 2 месяца.

5.1.3. Стадия « Разработка ГИ С»

В таблице 5.3 указаны работы, которые необходимо выполнить на стадии «Рабочий проект».

Таблица 5.3. Работы стадии «Разработка ГИС»

	Наименование работы	Ответственный	Результат
	Реализация проектных решений по созданию ГИС	Исполнитель	Опытный образец ГИС
	Разработка и тестирование на аппаратных средствах Исполнителя опытного образца ГИС	Исполнитель	Опытный образец ГИС
		Заказчик
	Развертывание ГИС на аппаратных средствах заказчика	Исполнитель	ГИС, установленная на аппаратных средствах Заказчика
	Разработка рабочей документации на первую очередь ГИС	Исполнитель	Рабочая документация, перечисленная в п. п. 1-4 п. 8.2.3.
	Разработка исполнителем Программы и методики испытаний ГИС (далее в этом разделе «Программа»)	Исполнитель	Программа и методика испытаний первой очереди ГИС
	Согласование программы	Заказчик	Замечания к Программе
	Внесение изменений в программу	Исполнитель	Программа, согласованная с Заказчиком
	Утверждение Программы	Заказчик	Программа, утвержденная Заказчиком

Срок реализации – 5,5 месяца.

5.1.4. Стадия «Ввод в опытную эксплуатацию»

В таблице 5.4 указаны работы, которые необходимо выполнить на стадии «Ввод в опытную эксплуатацию».

Таблица 5.4. Работы стадии «Ввод в опытную эксплуатацию»

	Наименование работы	Ответственный	Результат
	Подготовка ГИС к началу опытной эксплуатации	Исполнитель (совместно с Заказчиком)
		Исполнитель
	Проведение испытаний ГИС	Заказчик (совместно с исполнителем)	Опытный образец ГИС
	Приемка ГИС в опытную эксплуатацию	Заказчик

Срок реализации – 1,5 месяца.

6. Порядок контроля и приемки ГИС

6.1. Общие требования

1) Приемка ГИС в опытную эксплуатацию должна проводиться на объектах Заказчика.

2) Приемка ГИС в опытную эксплуатацию должна производиться согласно руководящим документам, перечисленным в следующем разделе.

6.2. Руководящие документы

Должны быть разработаны следующие документы:

1) Программа и методика испытаний ГИС.

2) Проект программы опытной эксплуатации, в которой должны быть указаны:

· условия и порядок функционирования системы;

· регламент ведения исполнителем журнала регистрации замечаний и предложений Заказчика, связанных с функционированием ГИС в процессе опытной эксплуатации;

· регламент устранения недостатков, выявленных в процессе опытной эксплуатации;

· требования к аппаратным средствам Заказчика, необходимым для проведения испытаний и опытной эксплуатации.

6.3. Порядок проверки ГИС

6.3.1. Приемка ГИС в опытную эксплуатацию

1) По результатам испытаний ГИС проводимых в соответствии с программой и методикой испытаний составляется протокол предварительных испытаний, в котором фиксируется соответствие реализованных функций системы требованиям ТЗ.

2) В случае отражения в протоколе возможности принятия системы в опытную эксплуатацию, приемочной комиссией составляется акт приемки в опытную эксплуатацию, на основании которого осуществляется приемка ГИС в опытную эксплуатацию.

6.3.2. Опытная эксплуатация

1) В процессе опытной эксплуатации Заказчиком должен вестись журнал замечаний и предложений (форма журнала замечаний и предложений и регламент работы с ним разрабатывается исполнителем). Заказчиком должны быть разделены замечания и предложения к заявленным функциям ГИС и все прочие замечания.

2) Замечания и предложения к заявленным функциям ГИС должны быть устранены Исполнителем в согласованные с Заказчиком сроки.

3) После устранения исполнителем замечаний к заявленным функциям ГИС должен быть подготовлен совместный акт о завершении опытной эксплуатации и вводе ГИС в промышленную эксплуатацию

7. Состав и содержание подготовительных работ

В разделе приведен перечень основных мероприятий и их исполнителей, которые необходимо выполнить при подготовке объекта автоматизации и вводу ГИС в опытную эксплуатацию. Все мероприятия сгруппированы по трем основным направлениям, оформленным в виде подразделов настоящего раздела.

7.1. Подготовка информации

В таблице 7.1 указаны работы по подготовке информации к загрузке в ГИС.

Таблица 7.1. Мероприятия по подготовке информации

	Наименование мероприятия	Ответственный	Примечание
	Создание картографической и атрибутивной базы ГИС.	Исполнитель	· узлов подключения к ВОЛС; · базовые станции; · зон покрытия операторов сотовой связи; · узлы подключения к WI-FI. 2. тематическую привязку технологических схем ВОЛС к объектам карт и т. п.
	Уточнение картографической и атрибутивной базы ГИС.	Исполнитель	Включает: 1. Уточнение местоположения и характеристик объектов картах: Базовые станции; Теле и радиопередатчики и т. п. 2. Корректировку картографической БД согласно уточненным координатам объектов.
	Организация взаимодействия между ГИС и информационно-справочными системами Минкомсвязи РБ	Исполнитель	Наполнение атрибутивной информацией базы данных ГИС и подключение к информационно-справочным системам, используемым в Минкомсвязи РБ.

7.2. Техническая подготовка объекта автоматизации

В таблице 7.2 указаны работы по обеспечению технической готовности объекта автоматизации.

Таблица 7.2. Мероприятия по обеспечению технической готовности объекта автоматизации

	Наименование мероприятия	Ответственный	Примечание
	Предоставление Исполнителю аппаратно-программного обеспечения для развертывания ГИС	Заказчик
	Обеспечение технической готовности аппаратно-программного обеспечения к развертыванию ГИС	Заказчик
	Установка общесистемного программного обеспечения	Заказчик
	Приобретение и установка прикладного программного обеспечения, необходимого для функционирования ГИС	Заказчик	Совместно с Исполнителем
	Развертывание ГИС	Исполнитель	Совместно с Заказчиком

7.3. Организационные мероприятия

В таблице 7.3 указаны организационные мероприятия, необходимые для ввода ГИС в опытную эксплуатацию.

Таблица 7.3. Организационные мероприятия

	Наименование мероприятия	Ответственный	Примечание
	Обучение персонала Заказчика работе с ГИС	Исполнитель

8. Требования к документированию

8.1. Общие требования к документированию

1) Документы должны быть представлены исполнителем заказчику на бумажном носителе в одном экземпляре (оригинал) и на магнитном носителе в одном экземпляре (копия). Исходные тексты программ должны быть представлены только на магнитном носителе (оригинал). Возможно предоставление комплекта документации и текстов программ на компакт-дисках.

2) Текстовые документы должны соответствовать внутреннему стандарту Исполнителя на оформление документов.

3) Допускается выпуск документов с использованием средств автоматизации разработки (CASE-средств), согласованные с Заказчиком.

4) Все документы должны быть выпущены на русском языке . Отдельные документы, в том числе выпущенные с помощью CASE-средств, могут содержать записи латинскими буквами (наименование полей баз данных, текст программ и т. д.).

5) Состав документов на общее программное обеспечение, поставляемое в составе ГИС, должен соответствовать комплекту компании-изготовителя.

8.2. Перечень подлежащих разработке документов

8.2.1. Стадия «Техническое задание»

Техническое задание

8.2.2. Стадия «Системный проект»

Системный проект в составе:

1) функциональной модели;

2) информационной модели;

3) структуры базы данных ГИС;

4) требований к ГИС.

8.2.3. Стадия « Разработка ГИ С»

1) Исходные тексты программ с комментариями.

2) Руководство пользователя.

3) Руководство администратора.

4) Инструкции по настройке и установке (может входить в состав руководства администратора).

5) Программа и методика испытаний ГИС.

Примечание 5 : Документацию на составные части ГИС допускается включать как отдельные разделы в документацию на ГИС в целом.

9. Источники разработки

1) Верников Г. Технологическая эволюция корпоративных информационных систем. Центр информационных технологий, http://www. *****/cfin/articles/kis_xml. shtml, 2001

2) Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы (ГОСТ 34.201-89, ГОСТ 34.602-89, РД, РД, ГОСТ 34.601-90, гост 34.401-90, РД 50-34.698-90, ГОСТ 34.03-90, Р 50-34.119-90). – М.: Изд. Стандартов, 1989.

5) ГИС – основа современного информационного обеспечения при управлении территориально-распределенными системами. //Научные проблемы топливно-энергетического комплекса РБ: - Уфа, 1997г.

6) Создание инфраструктуры пространственных данных Республики Башкортостан на основе геоинформационных технологий // , / Уфа: УГНТУ, 20с.

7) Общегородские ГИС. / // ArcReview, «Муниципальные ГИС», №3(46), +, 2008. – С.1-3.

8) Применение геоинформационных технологий для создания инфраструктуры пространственных данных Республики Башкортостан // , / Геоинформационные технологии в проектировании и создании корпоративных информационных систем //Межвузовский научный сборник. Уфа: УГАТУ, 2008. – C.56-c.

9) Многопользовательская обработка распределенно-хранящейся пространственной информации в научно-образовательной ГИС РБ / , // Вестник УГАТУ: научн. журн. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та. Серия «Управление, вычислительная техника и информатика». 2009. Т. 12, №1(30). С. 3–8.

10) Инструкции по топографическим съемкам в М 1:5000,1:1000, 1:500 ГКИНП. Москва, «Недра», 1982г.

11) «Инструкции по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем», ГЛОНАСС и GPS», Москва, ЦНИИГАиК, 2002г.

12) Шекхар, Ш. Основы пространственных баз данных / Ш. Шекхар, С. Чаула; пер. с англ. .- М. : КУДИЦ-ОБРАЗ, 2004 .- 336 с.

13) Зейлер, М. Моделирование нашего мира: руководство ESRI по проектированию базы геоданных / М. Зейлер: ESRI Press, .- 254 с.

14) , Тикунов. – М.: Академия, 2005. – 480 с.

15), Цветков. – М.: МАКС ПРЕСС, 2001.

16)ArcGIS 9. Геообработка в ArcGIS: GIS by ESRI.- М. : Дата+, 2004 .- 358 с.

17)Томлинсон, Роджер Ф. Думая о ГИС. Планирование географических информационных систем: руководство для менеджеров. Пер. с англ. – М. Дата+, 2004. – 325 с.

18) , . Защита данных геоинформационных систем Издательство: Гелиос АРВ, 2010 г. 336 стр.

19) , . Геоинформационные системы Издательство: КУДИЦ-Пресс,2009 г.272 стр.

20) Kang-Tsung Chang. Introduction to Geographic Information Systems. McGraw-Hill Higher Education, 2006. – 450 p.

21) Peters D. Building a GIS: system architecture design strategies for managers / ESRI Press, 2008, 292 p.