Комплексное описание состояния защищенности территории с использованием геоинформационной системы

С целью анализа процессов в ГИС и учета динамики изменения ситуации предлагается дополнить геоинформационную систему безопасности не просто видеоданными с места инцидента, а дополнить четвертым измерением – виртуальными изображениями (4D). Виртуальное изображение - это особая пространственновременная модель реальных или абстрактных объектов и ситуаций, формируемая и существующая в программно-управляемой среде, и создающая возможность для интерактивного взаимодействия с наблюдателем [1].

Подсистема отображения представляет собой кроссплатформенное приложение, ключевой особенностью которого является единый, бесшовный виртуальный, четырехмерный мир, охватывающий всю огромные территории, эффективно интегрируя, управляя и анализируя пространственно-временные данные от различных систем.

Для построения виртуального мира используются данные приложения Open Street Map, которое позволяет добавляет данные с навигаторов Garmin и компьютера. Обладает топологической структурой данных – объекты – точка, линия, отношение, тег, сегмент. Можно редактировать с помощью Flash и Javascript редакторов [2,7].

В геоинформационной системе безопасности путем наложения слоев в зоны интереса добавляются данные из различных геоинформацион-ных систем с помощью стандартных протоколов обмена геоданными (WMS, TMS, XYZ Tiles и т.д.). Все объекты, размещаемые в таком виртуальном мире, имеют географическую привязку и отображаются в соответствующем масштабе. Подсистема отображения позволяет добавлять, отображать и контролировать в виртуальном мире различные объекты, такие как здания и сооружения, подземные и наземные коммуникации, датчики интегрированных в геоинформа-ционную систему безопасности (ГИСБ), объекты систем спутниковой навигации и т. д.

Рис. 1. Цветовые оценки состояния кластеров и доменов

Объекты виртуального мира могут иметь различную степень детализации, здания могут иметь только фасад и крышу или могут быть точной копией реального прототипа со всеми внутренними перекрытиями, стенами, дверями, инженерными системами и т.п. (рис. 2а). В подсистеме отображения реализована технология дополненной виртуальной реальности, представляющее собой видеоизображение, «наложенное» на объекты трехмерного мира, что позволяет более полно воспринимать информацию, т.е. видеть одновременно расположение видеокамеры в трехмерном пространстве и поступающее с нее видеоизображение (рис. 2в).

Технология создания 4D-ГИС стала доступной с появлением в последней версии клиентской программы популярного сервиса Google Earth [3] поддержки отображения изменения объектов во времени. В ней невозможно гарантировать сохранность любых личных или секретных данных, а также интеграцию всего спектра оборудования систем безопасности и мониторинга.

Разработанная и программно реализованная в соответствии с приведенным алгоритмом интеллектуальная система безопасности «ИНТЕГРА-4Д» разработана на основе принципов открытых систем, с целью упрощения интеграции с другими системами. «Интегра-Планета-4Д» содержит открытые программные интерфейсы для инте- грации с источниками информации и внешними информационными системами [4,7].

«Интегра Планета 4D» применима для работы как с небольшими объектами, например, одиночными зданиями или подвижными средствами, так и с территориально протяженными объектами, такими как предприятия, районы, города, области, округа, Государства [5].

Все программные компоненты «Интегра-Планета-4D» являются кроссплатформенными и работают под управлением операционных систем с открытым исходным кодом. Все подсистемы безопасности объединены в единую 4D геоинформационную систему, представляющую ситуационный анализ территорий и объектов на многослойных 3D картах с возможностью отображения событий и состояний. Это позволяет контролировать, обеспечивать централизованный мониторинг неограниченного числа объектов федерального значения, доводить до ответственных лиц по каналам связи оперативную и достоверную информацию о состоянии каждого локального комплекса и всей системы в целом, а так же принимать соответствующие решения к обстановке.

Построение системы позволяет постоянно расширять ее возможности. Благодаря этому пользователи могут динамически добавлять и обновлять программные модули без необходимости внесения изменений в основное приложение.

б - совмещение карты а - виртуальное изображение;                    и реального изображения

в - совмещение виртуального и реальных изображений

Рис. 2. Примеры использованных режимов отображения виртуальных изображений

Функциональные возможности:

• •    4D: 3D – использование трехмерных моделей объектов с привязкой к географическим координатам на местности; 4 измерение – время. В результате мы получаем продукт, который создан для задач визуализации изменений объектов и состояния оборудования по времени, с возможностью как просмотра произошедших ранее событий в различном временном масштабе, так и прогнозирования будущих.

• •    Для получения картографических данных от сторонних систем (Open Street Map, ArcGIS, Панорама и др.) используется протокол WMS.

• •    Использование трехмерных планов объектов высокого качества на картах местности.

• •    Привязка к географическим координатам всех объектов, датчиков, камер и прочих устройств.

• •    Привязка видеоизображения к географиче-

• ским координатам. Оператор выбирает на плане интересующее его место, обозначая его курсором мыши, и система сама выводит изображения с камер, в зону видимости которых входит указанное место.

• •    Поддержка авторизации пользователей через LDAP.

• •    Мониторинг состояния территорий, объектов, устройств различных типов на разных уровнях иерархии доступа.

• •    Трекинг – определение местоположения подвижных или мобильных объектов во времени (люди, автомобили, речные и морские суда и пр.).

• •    Формирование управленческих отчетов, агрегирование данных и представление в виде графических схем и диаграмм любых объектов системы.

• •    Динамическая настройка поведения системы в зависимости от ситуации.

  • •    Отображение связей (физических и логиче-

  ских) всех устройств объекта.

  • •    Отображение подземных и надземных коммуникаций, мониторинг их состояния.

  • •    Интеграция подсистем видеонаблюдения,

    Куделькин В.А. Интеграционная платформа «Интегра-Планета-4D» // Труды международной научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии» ПИТ 2015. Т.2. С. 278-271.

    Google Планета Земля [Электронный ресурс] // URL: http://www.google.com/earth/ (Дата обращения: 10.12.2014).

    Распоряжение Правительства Российской Федерации от 17 декабря 2010 г. № 2299-р и по ГОСТ Р 22.1.12-2005 п.5.1.

    Интегра-Планета-4D: [Электронный ресурс] // URL: http://www.msu.ru/entrance/ . (Дата обращения: 18.09.2015).

    Распоряжение Правительства РФ от 17 декабря 2010 г. №2299-р «О плане перехода федеральных органов исполнительной власти и федеральных бюджетных учреждений на использование свободного программного обеспечения (2011-2015 годы)».

    Куделькин В.А., С.Ю. Верединский, Е.П. Фомин. Создание «умного города»: монография. Самара: Самар. гос. экон. ун-т., 2014. 160 с.

  охранно-пожарной сигнализации, систем контроля и управления доступом и др.

  Характерными особенностями системы «Интегра-Планета-4D» является неограниченное количество объектов, удаленных рабочих мест и 5. расстояния между объектами. «Интегра-Планета-4D» является единственным универсальным инструментом для мониторинга ситуаций на ^6. объектах, анализа складывающейся обстановки и прогнозирования ситуаций [7].

  СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Берлянт A.M. Виртуальные геоизображения. М.: Научный мир, 2001. 56 с.