Введение к работе
Актуальность Земная поверхность во все времена привлекала внимание исследователей в области теоретической и региональной географии для решения задач стратегического и тактического планирования социальной активности на реальной Земле.
Основные теоретические изыскания классической географии, ее топологических приложений связаны с проблемами расстояния, близости и соседства.
Перемещение по реальной Земле требует досконально учета как параметров и свойств конкретной местности, так и требований и ограничивающих условий подвижных су бъектов определенной территориально-социальной активности.
Все это в полной мере относится к подвижным объектам Гидрографической службы флота, решающих ответственные задачи временного и координатного обеспечения функциональной активности транспортной отрасли страны.
Деятельность инфраструктуры и объектов флотской или водной составляющей транспортной деятельности РФ характеризуются большой содержательной сложностью и глобальным территориальным охватом. Это требует значительных \силий по различным видам ее обеспечения (материально-технического, навигационного, гидрометеорологического, организационного, правового, им\тцественного, общей безопасности и т.д.).
На Гидрографическую служб} (ГС) флота возложены ответственные задачи навигационно-гидрографического обеспечения (НТО) и гидрометеорологического обеспечения (ГМО) функционирования флота на всех морских направлениях, во всей функциональной сложности способов и методов реализации транспортных операций на море.
Координирование действий флота составляет одну из важнейших задач гидрографической службы.
Основными средствами координатного обеспечения действий флота в настоящее время являются радионавигационные системы (РНС), спутниковые
навигационные системы (СНС) и их функциональные трилірднщ,^-первую
С.-Петербург
ОЭ 20o4ktJ,^JL
очередь контрольно-корректирующие станции (ККС)) предназначенные для значительного повышения точности координирования в локальной зоне РНС и функциональные приложения СНС имеют как стационарное, так и мобильное исполнение.
Развертывание систем координирования ГС на прибрежном театре определяется операционной зоной флота, требованиями по обеспечению функциональной устойчивости подвижных радионавигационных объектов (ПРНО) ГС. требованиями к точности определения места единицами флота, исходя из решаемых ими задач.
Важной задачей органов управления ГС является оптимизация территори-атьного размещения РНС и ККС на театре действий.
Одним из путей совершенствования функционирования системы управления ГС является интенсивное внедрение в процессы принятия решений автоматизированных систем с применением современных информационных технологий (ИТ), в том числе геоинформационных.
Одной из актуальной задач управления ГС флота является планирование перемещения ее радионавигационных подвижных объектов (РНПО) Планирование перемещения должно осуществляться в сжатые сроки и с высоким качеством.
Планирование перемещения РНПО в условиях постоянного ужесточения требований к полноте, оперативности и точности получаемых результатов традиционными способами крайне затруднено Достижение поставленных целей возможно на пути применения современных геоинформационных технологий в сочетании с новыми подходами к цифровой картографии
Основой для эффективного решения задач планирования перемещения (ЗПП) РНПО может быть проблемно-ориентированная модель местности (ПОММ). которая включает в себя модель представления цифровой картографической информации (ЦКИ) и способ интерпретации территориальных данных.
В настоящее время специальное математическое, программное и информационное обеспечение комплексов средств автоматизации (КСА) РНПО использует средства геоинформационных систем (ТИС), разработанные для других предметных областей Следует отметить, что применяемые средства ГИС не
удовлетворяют требованиям по точности, оперативности и достоверности определения параметров транспортной доступности и проходимости (ТДиП), поскольку недопустимо велико время оценки тактических свойств местности при автоматизированном решении ЗПП Поэтому актуальность работы обусловлена необходимостью преодоления противоречия между общим характером ЦКИ о местности и необходимостью учета в ЦММ специфических свойств местности при решении задач перемещения по реальной Земле.
Объект исследования: процессы автоматизированной обработки информации при планировании перемещения РНЧП.
Предмет исследования: геоинформационное моделирование местности при решении задач планировании перемещения РНПО.
Целью исследования является повышение качества планирования перемещения РНЛО.
Научная задача заключается в разработке модели представления цифровой картографической информации, методики формирования ПОММ местности и алгоритмов ее применения для решения задач планирования перемещения радионавигационных подвижных объектов.
Методологическую основу решения научной задачи составили теории множеств, нечеткой математики, функционального и статистического анализа, вычислительной геометрии, математической картографии и геоинформатики.
На защиту выносятся следующие научные результаты:
1. Модель представления цифровой картографической информации для
решения задач планирования перемещения РНПО.
-
Методика формирования проблемно-ориентированной модели местности для решения задач планирования перемещения РНПО
-
Алгоритмы применения проблемно-ориентированной модели местности для решения задач планирования перемещения РНПО.
Научная новизна полученных в работе результатов:
Новизна первого научного результата состоит в разработке проблемно-ориентированной модели местности, учитывающей динамику и корреляцию показателей движения для картографических объектов цифровых карт под воздействием факторов различной физической природы.
Новизна второго научного результата состоит в разработке методики формирования ПОММ для решения ЗПП радионавигационных подвижных объектов путем оригинальной интерпретации семантических данных цифровых картографических объектов на основе положений теории нечетких множеств
Новизна третьего научного результата состоит в конкретизации методики формирования ПОММ и содержательном наполнении ее этапов семантическими данными цифровых картографических объектов.
Теоретическая значимость работы состоит в разработке новых подходов к организации векторного представления геоинформации, которые позволяют учитывать специфические требования задач маршрутизации на реальной местности в конкретных условиях.
Практическая ценность работы заключается в доведении моделей и методов до компьютерных программ и методик, обеспечивающих выполнение требований по оперативности, точности и полноте обработки данных о транспортной доступности и проходимости при планировании перемещения РНПО. а также в разработке практических рекомендаций по обеспечению внедрения геоинформационных технологий в перспективные системы управления территориальными объектами и системами.
Публикации По теме работы опубликовано 5 статей, 10 докладов, 5 тезисов докладов на научно-технических конференциях. 5 отчетов по НИР.
Апробация. Рез\льтаты работы апробированы на 9 научно-технических конференциях в СПБГЭТУ, ГМА, МГА, ВМИРЭ, СПб ВМИ, ГНИНГИ, X Международной конференции «Региональная информатика-2005».
Реализация Научные и практические результаты диссертации внедрены: в НИР «Обучение-ГИ», «Жердь-РВО», «Жердь-ИМИСС», «Развитие ФВО -ГЕО», «Поддержка-ГС»; отраслевые фонды алгоритмов и программ ГС ВМФ. ГС БФ; учебный процесс РГГМУ, СПбТЭТУ «ЛЭТИ», ГМА, ВМИРЭ, ВМИ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы (79 наименований) и 6 приложений. Основное содержание изложено на 124 страницах, содержит 29 рисунков и 14 таблиц. Приложение объемом 69 страниц содержит 15 таблиц и 4 программных листинга.
