Глебова Н.А., DATA+, E-mail: nglebova@dataplus.ru
Идея написать статью про инструментарий PLTS возникла сразу по нескольким причинам. Во-первых, этот набор инструментов, который активно используется в мировой практике, менее известен в русскоязычных странах. В то же время решения, основанные на PLTS, помогают повысить эффективность процесса картпроизводства во многих компаниях США и Великобритании.
Во-вторых (хотя это, конечно, первопричина), никогда инструменты автоматизации картпроизводства не были столь многогранны и функциональны, как в текущей версии ArcGIS 9.3. Их удалось серьезно усовершенствовать, благодаря новым возможностям картографических представлений, которым посвящена отдельная статья в этом выпуске ArcReview, а также благодаря преимуществу совместной работы с данными, предоставляемому ArcGIS Server, и гибким инструментам администрирования баз геоданных.
И, наконец, PLTS – это средство автоматизации картографического производства, важность которой для крупных компаний сложно переоценить.
Автоматизация производства
Итак, что же представляет собой PLTS? Расшифровывается аббревиатура как Production Line Tool Set, то есть, буквально – набор инструментов для поточного производства (карт). Предоставляемые функции реализованы как дополнительные модули к настольным и серверным продуктам из линейки ArcGIS. Общая структура PLTS была описана в ArcReview № 3(30) 2004г. (см. www.dataplus.ru/arcrev/number_30/17_plts.htm). Поскольку с тех пор она практически не изменилась, отсылаем к этой статье всех желающих подробнее узнать обо всех компонентах данного комплексного решения. В целом, идеологию PLTS можно представить в виде простой схемы, показанной на Рис. 1.
Рис. 1. Пространственные данные – от сбора до производства.
Автоматизация PLTS затрагивает все стадии производства карт – от получения информации из цифровых носителей (аэрокосмических снимков, существующих бумажных карт и векторных данных из различных источников) до создания готовой картографической продукции: карт и корректных пространственных данных, соответствующих выбранной модели.
Для обеспечения большей гибкости в настройке процесса картопроизводства, PLTS состоит из двух блоков: базовые инструменты и отраслевые решения на их основе.
Базовые инструменты объединены в блоке PLTS Foundation. Они обеспечивают контроль качества данных, автоматизацию картопостроения, редактирования баз данных и управления рабочими процессами. Их можно использовать при работе с геоданными любой специфики, поскольку PLTS Foundation позволяет смоделировать собственные процедуры работы с геоданными (рис. 2).
Рис. 2. Стадии работы с пространственными данными и соответствующие им компоненты PLTS Foundation.
Отраслевые решения, основанные на PLTS Foundation, включают в себя разработанные модели данных, шаблоны и бизнес-правила. В настоящее время таких приложений несколько: это решения для производства морских навигационных и аэронавигационных карт, для картографических агентств, для силовых структур (рис. 3). Если военные и картографические решения специфичны для стандартов и данных США, и под российские стандарты их нужно настраивать (что, впрочем, вполне реально), то аэронавигационные и морские навигационные карты производятся по международным стандартам, и поэтому решения PLTS Aeronautical и Nautical фактически готовы к использованию и у нас. Наши коллеги столкнулись со сложностями из-за различия моделей базовых данных, однако для ArcGIS преобразование стандартов данных уже давно не является проблемой.
Рис. 3. Архитектура PLTS.
Лирическое отступление «О конвейере»
Теперь, когда уже почти 10 лет не услышишь мнение, что «карты надо рисовать вручную» (мнение, не так давно бытовавшее среди уважаемых картографов), пришла пора геоинформационных систем и картографических редакторов. Однако профессиональные редакторы векторной графики, созданные для производства полиграфической продукции, которые популярны среди студентов и используются для подготовки красивых карт, позволяют лишь поверхностно автоматизировать процесс. При их использовании отвергается идея применения объектно-реляционных моделей для хранения геоданных, использования СУБД и, соответственно, многопользовательской работы с пространственными данными.
Если производство карт является важным направлением деятельности вашей организации, такой подход уже нелогичен и даже невозможен, поскольку очень затратен, а любой другой подход сразу приведет к тому, что:
- для обновления существующих данных, сбора и стандартизации новых данных волей-неволей придется использовать ГИС
- для совместной работы с данными, сохранения их целостности и однозначности придется использовать серверную ГИС
- а для того, чтобы процесс совместной работы над проектом стал удобным, простым, прозрачным, быстрым, необходимо РЕШЕНИЕ – надстройка над стандартной ГИС, которая позволяет решать конкретные задачи самым продуктивным способом. При использовании ГИС на платформе ESRI, т.е. ArcGIS, этим решением и будет PLTS.
Внедрение PLTS во многом похоже на внедрение любой системы автоматизации, с которым связано не только предвкушение будущего снижения издержек, но и необходимость принятия реальных мер для того, чтобы «процесс пошел», то есть система заработала. Так, при внедрении CRM (Системы управления взаимодействием с клиентами) в нашей компании мы начали с начала, то есть с описания того, что принято называть «бизнес-процессами» организации. Во время документирования бизнес-процессов и рисования схем взаимодействия подразделений, в дебатах рождается истина, то есть выбирается путь наименьшего сопротивления – такие регламенты, которые позволяют с наименьшими затратами и наиболее плодотворно выполнять наши основные задачи. Следующие этапы, как правило, заключаются в приведении информации к той модели, которую использует система автоматизации, и в такой настройке системы, чтобы всем участникам процесса было удобно выполнять их функции. Что, в итоге, приводит к оптимизации рабочего процесса и к долгожданному снижению затрат. PLTS в среде ГИС позволяет автоматизировать процесс, настроить систему, сделать как можно больше заготовок для общего использования.
О производстве карт с помощью PLTS
Рассмотрим автоматизацию посредством PLTS на примере одной его составной части: системе производства карт “Atlas” (Map Production System, MPS “Atlas”).
Система MPS Atlas – дополнительный модуль к настольным продуктам ArcGIS, который помогает поставить на поток создание высококачественных карт, производство атласов, координатных и измерительных сеток. В этом картографическом решении совмещены функции создания динамического (то есть изменяемого от карты к карте) текста и таблиц, автоматизации расположения элементов компоновки карты и управления свойствами фреймов данных (областей на готовых картах, в которых содержатся пространственные данные). В результате, в среде ArcGIS настраивается система, в которой производство сотни карт занимает столько же времени, сколько специалист тратит на одну, причем эта сотня может иметь разную тематику и карты могут быть на разные территории.
Основные функции системы MPS Atlas заключаются в следующем.
Создание серии карт внутри одного документа ArcMap. Инструменты MPS Atlas позволяют создавать интеллектуальные серии карт со множеством динамических свойств. Карты в серии могут иметь и общую, и индивидуальные компоновки. И статичные, и динамические элементы общей компоновки управляются одним мастером. Индивидуальные компоновки в серии управляются каждая по отдельности. В качестве основы любой компоновки карты может быть использован любой из ранее сохраненных шаблонов или же другие документы карты .mxd. Например, в одном проекте ArcMap можно создать атлас, в котором часть карт могут быть крупномасштабными общегеографическими картами, разделенными по листам или административным районам, а часть карт – обзорными тематическими: карты почв, растительности и т.д. Для всех общегеографических карт можно создать одинаковую компоновку, в которой будут настроены и статические элементы (актуальность данных, логотип компании и т.д.), и динамически изменяемые элементы.
Динамически изменяемые элементы. MPS Atlas дает возможность задать правила изменения элементов для каждого листа в серии карт автоматически, на основании пространственного положения, атрибутов, пространственных объектов и их сочетаний, попадающих на лист, и даже координатной системы. Проекция также может автоматически меняться в зависимости от территории (например, данные хранятся в десятичных градусах, а карты нужно печатать в стандартной проекции типа Гаусса-Крюгера или UTM соответствующей зоны). Одно правило, созданное в PLTS, – и для каждого листа подходящая зона будет выбираться автоматически.
Рис. 4. Примеры динамически изменяемых элементов карты.
Вот некоторые примеры динамически изменяемых элементов карты (см. рис. 4):
- поворот фрейма данных (например, всегда на север или согласно проекции)
- область отображения данных: на основании разграфки, с учетом буферной зоны или строго по контуру, по прямоугольнику или трапеции, по границе области и т.д.
- легенда – на ней могут отображаться условные обозначения только к тем объектам, которые попадают в область отображения
- название карты и номер листа и/или той административной единицы, либо бассейна той реки, которая занимает центр/наибольшую площадь и т.д. карты
- масштаб: либо масштаб выбирается приближенный к эстенту, либо экстент к масштабу, можно задавать фиксированный или величину округления и т.д.
- область отображения обзорной карты или карт: можно связать разные фреймы данных и отображать не всю обзорную карту, а лишь интересующую вас область и соседние объекты, согласно заданному критерию.
Создание элементов карты с относительным местоположением. Эта удобная и интересная функция позволяет настроить положение элементов на разных листах атласа. Местоположение элементов компоновки может быть либо привязано к виртуальной странице (тогда элемент всегда будет на одном месте листа карты), либо будет рассчитываться относительно любого другого элемента. Например, можно разместить пояснительный текст под легендой, размер которой изменяется от листа к листу вместе с количеством попавших в нее объектов. Эта функция не позволит элементам перекрывать друг друга, а быть на необходимом определенном оператором расстоянии.
Инструменты автоматизации работы со свойствами карт и условных обозначений. В PLTS Atlas входят средства хранения в базе геоданных подготовленных элементов и правил, шаблонов и проектов. Благодаря этому, однажды разработанные правила отображения объектов становятся доступными всем участникам процесса, их можно передавать в другие подразделения и использовать вновь и вновь.
Первое из этих средств – виды PLTS – группы предопределенных настроек карты, которые могут быть сохранены в любой базе геоданных и переданы вместе с ней. Виды PLTS позволяют управлять свойствами фреймов данных и слоев, которые могут быть повторно использованы в любое время. В ходе применения вида PLTS, через специальные меню можно задать, какие свойства текущей карты оставить, а какие заменить на свойства, хранимые в виде PLTS. Из свойств фреймов данных можно хранить: систему координат, масштаб, относительный масштаб, экстент, метод расстановки подписей, список слоев и их порядок, свойства маскирования. Свойства слоев, которые можно использовать еще раз, – это: определяющие запросы, условные знаки, источники данных, видимость и прозрачность.
Визуальные характеристики объектов – еще один механизм, используемый PLTS. Он позволяет автоматизировать работу с картографическими представлениями. С ним возможно создать эталонные базы картографических представлений и правил, а также опций расстановки текста. При помощи этой функции PLTS появляется возможность связывать отдельные объекты в классе пространственных объектов с правилами применения картографических представлений и расстановки текста в заранее созданной базе. Использовать ее можно, например, при оформлении карт по принятым правилам. Те, кто пробовал сделать в ГИС карту (топографическую, к примеру), оформленную в соответствии с нормами для бумажных топографических карт, могут представить насколько это нетривиальное занятие. Горизонтали должны быть подписаны с разрывами, значки, маркеры на площадных объектах должны быть расставлены в направлении основной линии объекта (а вовсе не горизонтально), линейные объекты могут отображаться лишь поворотными точками, реки в истоках представляются сужающимися к концу «хвостиками» и т.д., и т.п. Все эти и масса других правил, включающих сглаживание и генерализацию, можно настроить при помощи картографических представлений, и все эти правила можно сохранить и многократно применить, используя инструменты визуальных характеристик объектов PLTS Atlas.
Также в этой системе имеются инструменты не автоматизирующие, но значительно облегчающие и ускоряющие работу с приложениями и данными:
- Предопределенные настройки интерфейса приложения ArcMap для выполнения конкретных задач: создания карт, редактирования данных или проверки качества данных. При помощи этих настроек можно контролировать и сохранять предварительно настроенный внешний вид приложения ArcMap, в том числе расположение панелей инструментов, их состав, необходимые закладки в таблице содержания и т.д. При смене задачи оператор ArcMap лишь выбирает необходимый интерфейс из списка, и приложение приобретает вид, оптимальный для выполняемой работы.
- Инструменты для быстрого редактирования данных, которые не входят в базовые инструменты редактирования, но могут сильно помочь в работе по созданию и редактированию объектов. Например, при оцифровке полигона озера можно автоматически получить внутреннюю границу для полигона, отражающего заболоченную территорию вокруг этого озера.
- Экспорт и печать листов карт в потоковом режиме.
- Создание картографических сеток и рамок при помощи инструмента создания координатных сеток. Помимо массы шаблонов, входящих в поставку, инструмент отличается от стандартного тем, что координатные сетки создаются как пространственные объекты в базе геоданных (со всеми вытекающими свойствами и возможностями). Измерительные сетки PLTS могут содержать корректные значения при попадании в зону карты более чем одной зоны Гаусса-Крюгера. Созданные при помощи этого инструмента сетки могут оконтуривать зоны карт любой формы, а также использовать средства маскирования объектов.
Дополнительные замечания
Подводя итог, приведем доводы в пользу начала активного использования PLTS. Начнем с того, что внедрение решений на основе PLTS не столь сложно, как может показаться на первый взгляд. Этот инструментарий отнюдь не является «всеобъемлющим монстром», к которому неизвестно с какой стороны подступиться. Это наборы скомпонованных по конкретной тематике и области применения хорошо задокументированных инструментов, доступных через интерфейс ArcGIS. При внедрении предлагаемых решений вполне можно обойтись без помощи программиста. А специально разработанные курсы и учебники по использованию PLTS позволяют начинать работу с нуля, не имея опыта внедрения подобных решений.
В то же время, модульность и многокомпонентность системы PLTS позволяет не тратить лишних средств на избыточную функциональность, а обойтись только теми элементами, которые необходимы в работе вашей организации.
Эти заключения основаны на накопленном нами опыте работы с PLTS. Сейчас в нашей компании уже есть специалисты, которые в состоянии оказать поддержку в понимании системы в целом и отдельных ее компонент, доступных, кстати, для бесплатного тестирования. Они также могут помочь в разработке правил и шаблонов внутри PLTS, а ведь это львиная доля экспертной работы при внедрении системы автоматизации.
По статистике компании ESRI, компоненты PLTS применяются для повышения производительности труда и сокращения производственных затрат во множестве областей, в которых используются геоинформационные системы. Одно только описанное выше решение PLTS Atlas успешно применяется при потоковом производстве высококачественных топографических карт, кадастровых альбомов, атласов коммуникаций, лоций, демографических карт, атласов мира, стран и регионов, туристических карт, атласов автомобильных дорог и т.д.
Ужесточение требований к экономической эффективности деятельности предприятий, особенно актуальное сейчас, во время кризиса, заставляет искать новые способы организации производства. И PLTS, являясь системой, позволяющей существенно повысить степень автоматизации картопроизводства на всех этапах, включая создание, контроль качества продукции и управление производственными ресурсами, отлично вписывается и в эту ситуацию.
