Формат интегрального файла. 1. Назначение и основные возможности Формат интегрального файла (ИФ) для цифровой картографической информации или для других пространственно распределенных данных разработан для эффективного решения следующих задач: • создание архива различных цифровых и электронных карт и планов; • повышение эффективности обработки цифровой картографической и другой пространственно-распределенной информации; • повышение информационных надежности цифровых хранения и и электронных достоверности карт и передачи планов между различными ГИС; • снижение объемов хранимой информации; • упрощение разработки прикладных комплексов ГИС для обновления и принятия решений, разработки и создания новых геоинформационных технологий. Формат интегрального файла - это объектно-ориентированный топологический формат, в котором вся информация об объекте (метрическое описание, атрибуты, тополого-метрические связи и пространственнологические связи) содержится в одной записи. Формат интегрального файла базируется на объектно-ориентированной структурированной топологической модели описания пространственнораспределенной информации об объекте, включая внутриобъектные и межобъектные, топологические и пространственно-логические связи. Логическая структура интегрального файла для структурированного описания объекта может включать следующие компоненты: идентификационную часть, содержащую: иерархический классификационный код объекта (до 9 позиций, каждая из которых от 0 до 32767); номер объекта (в варианте МS DOS от 1 до 65535, в варианте Windows от 1 до 4000000); логическую шкалу объекта (до 32 характеристик типа "ДА'\ "НЕТ\ например, признак замкнутости метрики объекта); ключ доступа к объекту с помощью которого осуществляется разграничение доступа к объекту и защита от несанкционированного доступа к нему; атрибутную часть (поле семантики), содержащую совокупность атрибутов (характеристик) объекта. Для описания характеристик объекта используется ключевой принцип; поле межобъектных связей, используемое для организации пространственных логических связей между любыми объектами базы данных. Все межобъектные связи в базе данных симметричны. Более подробно структуру поля связей рассмотрим ниже; поле межобъектных связей (поле прерываний), используемое для структурированного описания и уточнения метрической структуры объекта, установления тополого-метрических отношений; поле квадратов, используемое для локализации объекта на некотором участке карты; поле метрики, используемое для кодирования метрического описания объекта; поле мультимедиа (только в варианте Windows), которое может быть использовано для записи в объект любых элементов мультимедиа, относящихся к данному объекту (растровых изображений в любых графических форматах, звукового сопровождения, видеофильма и т.п.); поле текста (только в варианте Windows), которое используется для хранения любого текстового описания объекта (до 65535). Приведенная выше структура объекта и получила название объекта в формате интегрального файла. Объект в формате интегрального файла имеет динамическую структуру: • составляющие его поля имеют переменный размер; • в любой момент существования объекта в базе данных он может иметь любую суперпозицию указанных выше полей; • объект может выдаваться из базы пользователю в любой суперпозиции запрошенных им полей. Поддерживается три физических формата представления файла цифровых топографических карт и планов городов: 1. формат обработки; 2. формат хранения; 3. формат обмена. Все эти форматы основаны на структуре объекта в формате интегрального файла. То есть в них используется единая логическая модель объекта, изложенная выше. Различие только в скрытой от пользователей физической реализации форматов. Этим достигается: • единство описания представления картографической информации; • унификация средств их программной поддержки; • эффективность работы программ преобразования форматов. Структура файла БДЦК состоит из трех частей: • заголовка (формуляра) файла; • заголовка базы данных; • списка объектов в формате интегрального файла. 2. Формат обработки Это основной формат, на котором работают представленные системы по обработке картографической информации. Для него разработаны соответствующие средства программной поддержки: набор сервисных программ (вьюеры, копировщики, преобразователи форматов и т.д.); инструментальные программные средства для создания новых программ по обработке картографической информации. Физическая структура формата обработки основана на иерархических структурах (многоуровневых деревьях неограниченной вложенности) с возможностью установления прямых ссылок между информационными единицами. 3. Формат хранения Формат хранения представляет собой другую физическую реализацию, отличающуюся от формата обработки тем, что в нем исключена вся внутренняя служебная информация, позволяющая работать с ЦТК как с базой данных. Этим достигнуто: более компактное кодирование ЦТК (приблизительно 60% от формата обработки); открытость формата для пользователя; повышение надежности хранения информации. Для формата хранения разработаны соответствующие средства программной поддержки: набор сервисных программ (вьюеры, копировщики, преобразователи форматов и т.д.); инструментальные программные средства для создания новых программ по обработке картографической информации (только в режиме выборки информации). 4. Формат обмена Формат обмена представляет собой доработку формата хранения до возможности осуществления надежного, стандартизованного обмена картографической информацией между различными геоинформационными ведомствами России. Файл с ЦТК в формате обмена интегрального файла содержат специальный формуляр, содержащий контрольные и статистические данные, позволяющие однозначно идентифицировать записанные в нем данные и на любом этапе контролировать их целостность. К таким данным относятся, например: идентификация топокарты (номенклатура) и топоплана; учетный регистрационный номер, присвоенный базе данных при выдаче их архива; сведения о предприятии-изготовителе; гриф секретности; сведения о наличии элементов содержания (сегментов); контрольная сумма; статистические сведения (объем, количество объектов с распределением по типам. В формате обмена интегрального файла можно передавать не только базы данных ЦТК и ЦПГ, а также и другую информацию: цифровые издательские оригиналы (введенные на сканеры пластики расчлененных оригиналов). В этом случае файл в формате обмена представляет собой "свернутые" в один файл и упакованные архиватором файлы штрихов. Этот файл снабжается стандартным формуляром обменного формата. Обеспечивается обратная процедура извлечение всех или одного указанного файла штрихов из обменного формата; комплект файлов с сопроводительной текстовой документацией для соответствующей ЦТК или ЦПГ. (оформляется аналогично комплекту файлов штрихов); комплект любых файлов с тематическими данными. Оформляется аналогично комплекту файлов штрихов. Описание обменного формата интегрального файла включает: информационно-логическую модель описания документов, объектов, характеристик, пространственно-логических связей и тополого- структурированного описания метрических связей, грамматические метрического средства описания, для установления внутриобъектных и межобъектных топологических метрических связей и пространственнологических связей, описание классификатора объектов и характеристик, описание правил ввода (цифрования) пространстренно-распределенной информации, описание физической структуры обменного формата интегрального файла, описание инструментальных средств программной поддержки программной поддержки обменного формата интегрального файла, описание эксплуатационных средств обменного формата интегрального файла.1 Формат обмена интегрального файла цифровой картографической информации позволяет кодировать и передавать: базы данных цифровых топокарт и планов городов в формате интегрального файла; комплекты файлов штрихов для баз данных цифровых топокарт и планов городов; комплекты сопроводительных документов для баз данных цифровых топокарт и планов городов; комплекты любых файлов. Формат обмена информации интегрального обладает файла следующими цифровой основными картографической свойствами, которые позволяют использовать его в различных системах, связанных с обработкой цифровой картографической информации: Все данные содержатся в одном файле, что облегчает учет и архивацию данных, обеспечивает ускорение процесса передачи данных и надежность их контроля, позволяет разрабатывать эффективные средства выборки информации. Вся информация об отдельном объекте БДЦК содержится в одной записи файла. Это обеспечивает более надежное хранение информации (в случае сбоев исключается потеря информации всех объектов). - Информационно – терминологическое обеспечение планов городов 1 (ИТО) создания цифровых топографических карт и Наличие символьного варианта формата обмена, который облегчает перенос информации на различные аппаратные платформы, а также упрощает разработку программ конверторов в другие форматы. Возможность кодирования до 65535 объектов в пределах одного классификационного кода, что практически снимает ограничение на общее количество объектов. Практическое отсутствие ограничений на количество информационных слоев (до 32767). Отсутствие ограничений на размер объекта. Для объектов, превышающих размер записи в 65 кбайт, введен аппарат «разрезанных» объектов. Наличие средств защиты объектов (вплоть до одного отдельного объекта) от несанкционированного доступа, обеспечивающих реализацию распределенного доступа к информации в базе данных. Ключевая форма задания атрибутов (характеристик) объекта. Самоопределенная форма представления характеристики ( характеристика в себе содержит свое полное описание - в том числе и тип ее значения). Многообразие типов значений характеристик, покрывающее практически все информационные потребности. Возможность создания сложной характеристики для структурированного описания атрибута объекта. Наличие аппарата пространственной координатной «привязки» любой характеристики, позволяющего эффективно описывать пространственно распределеннные атрибуты. Возможность компактного (битового) описания наиболее часто используемых атрибутов объекта типа «да» или «нет» (логическая шкала), например, признак замкнутости объекта. Наличие ряда специфических сложных характеристик объекта с их специальным оформлением и аппарата их поддержки для более эффективного решения задач, связанных со структуризованным метрическим описанием информации, а также с кодированием и поддержкой топологии пространственно - логических и топологических отношений и связей пространственно распределенных объектов. Возможность представления метрической информации в символьном варианте формата обмена, как в системе координат листа, так и в геодезических координатах. Наличие реализации формата обмена в виде базы данных (формат обработки), которая обеспечена эффективными средствами манипулирования данных, позволяющими как создавать новые приложения по обработке цифровой картографической информации, так и эффективно эксплуатировать уже имеющиеся (например, системы цифрования, издательские системы и т.п.). Инструментальная программная поддержка формата обмена, обеспечивающая разработку конверторов в другие форматы представление, а также разработку некоторых приложений по обработке цифровой картографической информации. Наличие сервисной программной поддержки, позволяющей решать задачи визуализации информации, представленной в обменном формате.