2. Визначення вхідних і вихідних даних системи

Один з найбільш важливих етапів планування – оцінка потреб усіх потенційних користувачів, формулювання вимог до інформаційних продуктів, які використовуються в їх роботі або є її результатом. Звідси два ключові етапи роботи над геоінформаційним проектом:

• моделювання бізнес-процесів;

• опис інформаційних продуктів, які беруть участь у цих процесах, і їх параметрів: вимог до роздруківці карт, таблиць, списків, документів; до пошуку документів; до даних (з урахуванням використаних функцій, частоти використання, логічних зв'язків, допустимих помилок, толерантності до очікування, вартості, аналізу вигод).

При цьому слід мати на увазі, що інформаційний продукт завжди є адресним.

У результаті виконання зазначених кроків планування системи повинен бути створений документ з умовною назвою «Загальний список вхідних даних».

Цей список повинен містити наступну інформацію про кожен елемент списку:

- ідентифікація даних: назва набору даних; номер набору даних; назва організації джерела; існуючі метадані;

- обсяг даних: носій вихідних даних; формат цифрових даних; відсоток цифрових даних (на момент створення списку); тип первинних записів; обсяг первинних записів; загальний обсяг даних;

- сканування: розмір аркуша (см); мінімальне дозвіл при скануванні dpi; якість матеріалу;

- графічна частина: типи об'єктів; характер їх локалізації; правила їх цифрового опису; спосіб встановлення відповідності з атрибутивною інформацією; точність даних;

- атрибутивна частина: структура атрибутивної інформації; наявність словників і т.ін..

При реалізації конкретних проектів виділяються як мінімум два підходи: перший – збирати всі більш-менш придатні дані в надії, що коли-небудь вони можуть стати в нагоді, і другий жорсткий відбір за принципом – чим менше «сміття» в базах даних, тим краще. У кожного з підходів є свої плюси і мінуси, і завдання полягає в їх оптимізації.

Наступний крок проектування системи – визначення пріоритетів, черговості створення та основних параметрів (територіального охоплення, функціонального охоплення та обсягу даних) системи, яка створюється.

Цей етап включає аналіз:

– пріоритетності інформаційних продуктів. Для визначення пріоритетності повинні бути задані критерії, наприклад, збільшення швидкості прийняття рішення; об'єктивізація прийняття рішень; поліпшення якості послуг тощо;

– навантаження, пов'язане з обробкою даних. Проводиться аналіз потенційних користувачів, територій, на яких необхідні первинне впровадження, визначення частоти звернень, складності функцій обробки даних, їх орієнтовні обсяги і т.ін.;

– вимог до наявності даних. Визначають, при якому обсязі накопичених даних система може виконувати свої функції

Далі встановлюють вимоги до використовуваних даних з урахуванням максимального їх застосування вже на початку реалізації проекту, причому як у «замовника», так і в інших організаціях.

На даному етапі визначаються:

• логічна модель даних. Мова йде про моделі даних для зберігання як позиційної, так і атрибутивної інформації. Від вибору адекватних моделей даних залежить можливість вдосконалення системи в міру зростання потреб і можливостей організації. Наприклад, при роботі з мережами важливо забезпечити вирішення як власне мережних завдань (массоенергоперенос, оптимізація навантажень, перерозподіл транспортних потоків при аваріях), так і завдань просторового аналізу (побудова зон відчуження, природоохоронних зон моделювання магнітних полів в зоні ліній електропередач, небезпечних геологічних процесів у місцях розташування опор, фундаментів тощо);

• якість даних (дозвіл, вимоги до точності, вимоги до інтеграції, вимоги до оновлення, рівень помилок, потреба в інформаційних продуктах). Аналіз допустимості різних типів помилок: просторового положення, топологічних, посилальних, помилок у атрибутивної інформації;

• просторове розташування даних. У яких точках фізично зберігаються, накопичуються і оновлюються дані. Які умови надання даних в загальну систему;

• стандарти даних (поточні, прогнозовані, потреба в інформаційних продуктах, які забезпечують їх підтримку);

• вимоги до перетворення даних. Аспекти, пов'язані з процесами оцифрування різних картографічних матеріалів. Незважаючи на все більше поширення технологій сканування з подальшою векторизацією зображень, частка ручної людської праці на цьому етапі сама істотна. Крім аспектів, пов'язаних з вивченням появи помилок при оцифровуванні, що досліджено досить добре, важливі також оцінки психологічної схильності людей до монотонних рутинних операцій. Слід враховувати і можливі типи обміну цифровими даними. Наприклад, в системах моніторингу надзвичайних ситуацій може бути необхідна робота прямо з даними у форматах інших систем (моніторингу лісових пожеж, моніторингу повеней тощо), а в системах містобудівного кадастру досить передачі інформації через обмінні формати. У ряді випадків потрібно конвертація даних з участю фахівців, особливо якщо класифікатори даних в проектованій системі не збігаються з класифікаторами в системах, інформацію яких передбачається використовувати;

• навантаження і витрати, пов'язані з обробкою даних. Тут слід враховувати не лише безпосередні роботи з аналізу та обробки даних, але і роботи, пов'язані із забезпеченням необхідного ступеня надійності їх зберігання. Тільки зміна способу зберігання даних, забезпечення його надійності призводять до зміни вартості зберігання у 20 – 25 разів.

• вимоги до технології обробки даних.

Перш за все, оцінці підлягають вимоги до функціональних можливостей системи.

Фірма Tomlinson Associates Ltd. ранжирувала функції обробки і аналізу даних, які застосовуються в ГІС, за частотою їх використання (в дужках вказано відносний коефіцієнт використання різних функцій):

Пошук об'єктів за атрибутами (1050)

Зміна масштабу (192)

Графічне накладення (154)

Топологічне накладення (полігон на полігон) (115)

Розрахунок центроїда (109)

Кадрування (98)

Оновлення (88)

Аналіз мережі (78)

Топологічне накладення (крапки в полігон) (54)

Розрахункова арифметика (створення макросів) (29)

Аналіз безперервності (28)

Вимірювання площ (25)

Топологічне накладення (лінія на полігон) (17)

Стиснення (12)

Повторна класифікація атрибутів (8)

Функції САПР (6)

У системі необхідна наявність наступних функцій (вони потрібні не часто, але від них може залежати можливість вирішення деяких завдань):

• введення точок;

• растеризація (перехід до растрової моделі даних);

• побудова буферних зон;

• перетворення площини;

• створення кіл;

• створення полігонів;

• координатна геометрія: кут / відстань між точками;

• створення ліній;

• пооб'єктний перегляд;

• підрахунок кількості об'єктів;

• побудова кордону вододілів;

• пошук по регіонах;

• розсіювання ліній / злиття атрибутів;

• побудова графіків;

• визначення зон прямої видимості;

• вимір відстаней;

• інтерполяція рельєфу;

• тривимірна візуалізація (перспективна проекція);

• визначення найкоротшого маршруту;

• оконтурювання;

• статистичні функції;

• визначення вимог до інтерфейсу системи і вимог до передачі даних.

Вимоги до інтерфейсу можуть змінити налаштування від «системи з однією кнопкою» до «системи з гнучким інтерфейсом користувача». Перший варіант характерний для клієнтських місць, встановлених в диспетчерських службах, виробничих службах, які вирішують конкретні завдання (видача наряд-замовлення тощо). Користувачі таких служб не володіють високою кваліфікацією і не вирішують завдань по серйозному аналізу інформації.

Навпаки, інформаційно-аналітичні служби мають безліч нестандартних завдань, передбачити які заздалегідь практично неможливо. У цьому випадку інтерфейс повинен забезпечити налаштування системи для більш зручного вирішення конкретного завдання поточного моменту.

Вимоги до передачі даних залежать від способу їх збору, розподілення системи і вимог до оперативності передачі.

Слід зазначити, що всі технологічні рішення дуже швидко морально застарівають.

Розробка стратегії впровадження. Тут уточнюються і доводяться до проектів нормативні документи і вимоги до взаємодії організацій та їх підрозділів на всіх рівнях (локальних, регіональних, федеральних). Особливо важливо розробити документи, які регламентують такі питання: моделі даних; метадані; схеми оновлення, ведення, доступу; рівні доступу до інформації, доступність даних; спільні дії (хто приймає рішення і хто фінансує їх виконання); адміністративна структура для координації даних, функцій і обов'язків.

Важливим питанням стратегії впровадження є забезпечення інформаційної безпеки.

Типовий шлях забезпечення безпеки – виявлення потенційних небезпек і прийняття рішень по їх запобіганню.

Список можливих небезпек включає:

1) природні катастрофи;

2) техногенні катастрофи;

3) ненадійність комп'ютерних систем;

4) несанкціонований доступ до даних;

5) руйнування даних;

6) неповнота і неактуальність даних.

При цьому в одних організаціях воліють якомога надійніше охороняти «свої» дані, приділяючи максимум уваги всіляким методам захисту від несанкціонованого доступу. Інші, навпаки, намагаються розповсюдити свої дані. Тут можна провести деякі аналогії з ГІС-пакетами – одні фірми роблять самі хитромудрий захист, а інші зовсім не піклуються про це.

Рекомендовані рішення по захисту інформації наступні.

1. Забезпечення фізичної безпеки:

• запобігання несанкціонованого доступу до сховища;

• вивчення плану розвитку на предмет виникнення нових об'єктів;

• запровадження процедури оцінки документів і супроводу;

• модернізація протипожежної безпеки;

• встановлення сигналізації у всіх приміщеннях.

2. Забезпечення логічної безпеки:

• визначення політики доступу до клієнтських місць;

• контроль та захист пристроїв і засобів передачі інформації;

• впровадження стандартів захисту від вірусів;

• розробка обмежень доступу за типами документів.

3. Забезпечення безпеки архівів:

• резервне копіювання;

• створення віддалених сховищ.

Істотним є планування забезпечення системи персоналом і розробка програми підготовки фахівців за категоріями персоналу:

• менеджери ГІС (планування та дизайн ГІС, адміністрування системи);

• користувачі ГІС (програмне забезпечення, методи обробки й аналізу даних).

Для визначення стратегії впровадження необхідно створити модель вартості системи, яка повинна включати оцінку вартості створення, модернізації та експлуатації. Вона може складатися з таких позицій:

• клієнтські та серверні місця: клієнтські місця; пристрої масового зберігання; пристрої резервного копіювання;

• пристрої введення: сканери; системи глобального позиціонування; кишенькові комп'ютери;

• пристрої виведення: принтери; плоттери;

• персонал: додатковий; навчання; поїздки;

• програмне забезпечення: ГІС; векторизатори; програми польового збору даних; СУБД; конвертори;

• дані: придбання; редагування; перетворення; оновлення; ведення, виправлення помилок;

• підготовка робочих місць: приміщення, меблі;

• зв'язок: фіксована розводка; виділені лінії зв'язку; концентратори; маршрутизатори; обладнання віддаленого зв'язку.

При створенні виробничої системи повинні бути проаналізовані та оцінені вигоди від впровадження системи:

• економія: зниження кількості людино-годин на вирішення завдань; мінімізація поточних витрат; мінімізація витрат на експлуатацію;

• вигоди для організації: отримання нової інформації; зміна поточних операцій, підвищення ефективності планованих витрат, підвищення доходів; мінімізація ризику інвестицій; зниження відповідальності; розробка кращих варіантів політики.

Один з найбільш важливих етапів планування – розробка стратегії реалізації проекту, яка включає:

• принциповий підхід до впровадження: еволюція чи революція;

• послідовність впровадження;

• тимчасові схеми роботи;

• використання існуючих СУБД, систем автоматизованого проектування, документообігу та ін.

Необхідно виконати також аналіз ризиків, які можна підрозділити на:

• технологічні: використання нових технологій; розриви в технологіях; прогалини в технологіях; поява нових технологій;

• функціональні: зміна цілей і / або завдань створення системи і, отже, її функцій;

• організаційні: безліч організацій, розкиданих географічно; необхідність введення змін в управління;

• обмеження: бюджет, час;

• додаткові проблеми: законодавство; режимні обмеження; узгодженість дій постачальників;

• планування проекту: якість розробки; відповідність існуючої стратегії;

• управління проектом: перевірені методи; звітність; контроль якості на окремих етапах;

• проектні ресурси: персонал; досвід; фінансування;

• проектний графік: раціональність; облік ключових моментів.

При розробці стратегічного плану впровадження слід враховувати загальні правила:

• інформаційні продукти додавати поступово, відповідно з коригуванням потреб;

• у випадку великих інституційних змін переглянути роботу всього підприємства;

• час розробки інформаційної системи не повинно перевищувати терміну життя технології, яку передбачається використовувати.

Зупинимося докладніше на деяких питаннях, специфічних для розробки систем, що використовують ГІС-технології.