Кіріспе

Географиялық деректерге арналған бағдарламалық қамтамасыз ету – географиялық ақпараттық жүйені қолдануға арналған компьютерлік бағдарлама, географиялық деректерді жасау, сақтау, басқару, сұрау, талдау және визуализациялау мүмкіндігін береді, яғни орналасқан жері маңызды құбылыстарды көрсететін деректер. ГИС бағдарламалық жасақтама индустриясы әртүрлі ақпараттық технологиялық архитектуралар шеңберінде осы мүмкіндіктердің барлығын немесе бір бөлігін ұсынатын коммерциялық және ашық кодты өнімдердің кең спектрін қамтиды.

Тарих

1963 жылы басталған Канаданың географиялық ақпараттық жүйесі сияқты ең алғашқы географиялық ақпараттық жүйелер, әдетте мемлекеттік мекемеге арналған, арнайы дерек үлгілеріне негізделген, бір қондырғы үшін жасалған бағдарламалар болды. 1950-1960 жылдары географияның сандық революциясы кезінде ғалымдар, әсіресе Вашингтон және Мичиган университеттерінде кеңістіктік талдау үшін компьютерлік бағдарламалар жазуды бастады, бірақ бұл да басқа пайдаланушыларға сирек қолжетімді арнайы бағдарламалар еді. GIS функционалдығының кең ауқымын қамтамасыз еткен алғашқы жалпы мақсаттағы бағдарламалық қамтамасыз ету – 1965 жылдан бастап Гарвардтағы компьютерлік графика және кеңістіктік талдау зертханасында Ховард Т. Фишер және басқалар жасаған Synagraphic Mapping Package (SYMAP) болды. Бұл толыққанды ГИС бағдарламасы болмаса да, негізгі карталау және талдау функцияларын қамтиды және басқа пайдаланушыларға тегін қолжетімді еді. 1970-ші жылдары Гарвард зертханасы SYMVU (3D бетін визуализациялау), CALFORM (хороплета карталары), POLYVRT (топологиялық векторлық деректерді басқару), WHIRLPOOL (векторлық жапсырма), GRID және IMGRID (растрлық деректерді басқару) сияқты нақты операцияларды автоматтандыруға бағытталған басқа да пакеттерді әзірлеуді және жариялауды жалғастырды. 1970 жылдардың аяғында осы модульдердің бірнешеуі 1980 жылы шыққан алғашқы коммерциялық толық ГИС бағдарламаларының бірі – Odyssey-ге біріктірілді. 1970 жылдардың соңы мен 1980 жылдардың басында ГИС көптеген ірі мемлекеттік мекемелерде пайда болды, олар жер мен нысандарды басқаруға жауапты болды. Атап айтқанда, АҚШ үкіметінің федералды агенттіктері Ақпарат еркіндігі туралы заңға сәйкес, жалпыға қолжетімді бағдарламалық жасақтаманы әзірледі. Айта кетерлік мысалдарға 1976 жылдан бастап Балық және жабайы табиғат қызметі мен Жерді басқару бюросы (BLM) жасаған Map Overlay and Statistical System (MOSS); АҚШ Геологиялық қызметі (USGS) жасаған PROJ кітапханасы, ең алғашқы бағдарламалық кітапханалардың бірі; және 1982 жылдан бастап Армия инженерлер корпусы жасаған GRASS GIS кіреді. Бұл ГИС бағдарламалық жасақтамасының ашық кодының негізін қалады. 1980-ші жылдары коммерциялық ГИС бағдарламалық жасақтамасы пайда бола бастады, соның ішінде 1982 жылы Esri ARC/INFO; 1985 жылы Intergraph IGDS және MS DOS жүйесіндегі жеке компьютерлер үшін алғашқы ГИС өнімі – Mapping Display and Analysis System (MIDAS) пайда болды, кейін ол MapInfo-ға айналды. Бұлар 1990-шы жылдары күшті жеке компьютерлердің, Microsoft Windows-тың және 1990 жылғы АҚШ халық санағының пайда болуымен көбейе түсті, бұл географиялық деректердің бизнеске және басқа да жаңа пайдаланушыларға пайдалы екендігі туралы хабардарлықты арттырды. 1990 жылдардың аяғында бірнеше үрдістер пайда болды, олар қазіргі ГИС бағдарламалық қамтамасыз ету экожүйесін дәстүрлі толық функционалды десктоп ГИС қосымшасынан тыс бағытта жылжыту арқылы айтарлықтай өзгертті. Объектіге бағдарланған бағдарламалау тілдерінің пайда болуы коммерциялық және ашық бастапқы кодты компоненттік кітапханалар мен қолданбалы бағдарламалау интерфейстерін шығаруды жеңілдетті, олар белгілі бір ГИС функцияларын қамтиды, бағдарламашыларға өз бағдарламаларына кеңістіктік мүмкіндіктерді қосуға мүмкіндік берді. Екінші, объектілік реляциялық деректер қорын басқару жүйелеріне (осылай-ақ ашық бастапқы коды және коммерциялық) кеңістіктік кеңейтулерді әзірлеу дәстүрлі ГИС үшін деректерді сақтаудың жаңа мүмкіндіктерін жасады, сонымен қатар кеңістіктік мүмкіндіктерді кәсіпорынның ақпараттық жүйелеріне, оның ішінде адам ресурстары сияқты бизнес процестеріне кіріктіруге мүмкіндік берді. Үшіншіден, Дүниежүзілік Желі пайда болған кезде веб-карталау тез арада оның ең танымал қосымшаларының біріне айналды; бұл дәстүрлі ГИС-ке ұқсас функцияларды атқаратын, бірақ веб-браузерді орнатуды қажет ететін клиенттен қашықта орналасқан серверлік ГИС бағдарламалық жасақтамасын дамытуға әкелді. Осының барлығы бірігіп, ГИС бағдарламалық жасақтамасында жаңадан пайда болған үрдістерді іске асыруға мүмкіндік берді, мысалы, бұлтты есептеуді, бағдарламалық жасақтаманы қызмет ретінде (SaaS) және смартфондарды кеңістіктік деректерді, өңдеуді және визуализациялауды кеңейту үшін пайдалану.

Ашық бастапқы кодты бағдарламалық қамтамасыз ету

Ашық кодты ГИС бағдарламалық жасақтамасын дамыту, бағдарламалық жасақтама тарихы тұрғысынан қарағанда, 1978 жылы алғашқы жүйенің пайда болуымен қалыптасқан ұзақ дәстүрге ие. Геопространдық деректерді басқарудың барлық саласын қамтитын көптеген жүйелер қолжетімді.

Басқа геокеңістіктік құралдар

Үстелдік ГИС-тен басқа, көптеген басқа да ГИС бағдарламалық қамтамасы түрлері бар.

Веб карта серверлері

GeoServer – Java тілінде жазылған және GeoTools-қа негізделген. Пайдаланушыларға геопространдық деректерді бөлісуге және өңдеуге мүмкіндік береді. MapGuide Open Source – Linux немесе Windows жүйесінде жұмыс істейді, Apache және IIS веб-серверлерін қолдайды, сондай-ақ қолданбаларды дамыту үшін API-лерге (PHP, .NET, Java және JavaScript) ие. Mapnik – OpenStreetMap пайдаланатын рендерлеуге арналған C++/Python кітапханасы. MapServer – C тілінде жазылған. Минесота университетімен әзірленген. i Boating WMTS – теңіз және көл карталарына арналған веб-карталық плиткалық қызмет. Windows және MacOS жүйелерінде жұмыс істейді.

Аумақтық деректер қорын басқару жүйелері

PostGIS – Геокеңістіктік сұраныстарды жүзеге асыруға мүмкіндік беретін ашық кодты PostgreSQL деректер базасының кеңістіктік кеңейтулері. ArangoDB – Геокеңістіктік деректерді басқару үшін енгізілген мүмкіндіктер, геокеңістіктік сұраныстарды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. SpatiaLite – Геокеңістіктік сұраныстарды жүзеге асыруға мүмкіндік беретін ашық кодты SQLite деректер базасының кеңістіктік кеңейтулері. TerraLib – ГИС-талдау үшін кеңейтілген функцияларды ұсынады. OrientDB – Геокеңістіктік деректерді басқару үшін енгізілген мүмкіндіктер, геокеңістіктік сұраныстарды жүзеге асыруға мүмкіндік береді.

Ғарыштық талдау жүйелері мен кітапханалар/пакеттер

package:spmodel – геокеңістіктік нүктелерге геостатистиканы (атап айтқанда, негізінен кригинг модельдерін) және геокеңістіктік полигондарға кеңістіктік регрессияны (атап айтқанда, негізінен кеңістіктік авторегрессивті модельдерді) орнату және қолдануға арналған негізді іске асыратын, тегін және ашық кодты R пакеті. package:GWmodel және package:gwverse – кез келген геокеңістіктік деректерді талдау үшін географиялық салмақталған (GW) модельдерді құру және қолдануға арналған екі негізді іске асыратын, тегін және ашық кодты R пакеттері.

Үстелдік ГИС

Ескерту: Төмендегі компаниялардың көбісі Үстелдік ГИС және Веб-карта сервері өнімдерін ұсынады. Ал Manifold Systems және Esri сияқты кейбір компаниялар кеңістіктік ДБСҰ (Spatial DBMS) өнімдерін де ұсынады.

Ғарыштық ДББЖ

Боингтің Spatial Query Server – Sybase ASE кеңістіктік мүмкіндіктерін қосады. IBM Db2 – Көптеген кеңістіктік дерек түрлерін кеңістіктік сұрау және сақтауға мүмкіндік береді. Informix – Көптеген кеңістіктік дерек түрлерін кеңістіктік сұрау және сақтауға мүмкіндік береді. MySQL – Көптеген кеңістіктік дерек түрлерін кеңістіктік сұрау және сақтауға мүмкіндік береді. Microsoft SQL Server (2008 және одан кейінгі нұсқалары) – MapInfo және Cadcorp SIS сияқты ГИС өнімдері осы деректерді оқи және өңдей алады, ал Esri және басқалары болашақта осы деректерді оқуға және өңдеуге мүмкіндік алады деп күтілуде. Oracle Spatial – Бұл өнім пайдаланушыларға Oracle ортасында географиялық операцияларды орындауға және кеңістіктік дерек түрлерін сақтауға мүмкіндік береді. Көптеген коммерциялық ГИС жүйелері осылай сақталған кеңістіктік деректерді оқи және өңдей алады. SAP HANA – Пайдаланушыларға кең таралған кеңістіктік дерек түрлерін сақтауға, белгілі мәтіндік (WKT) және белгілі екілік (WKB) форматтарында кеңістіктік дерек файлдарын жүктеуге және SQL арқылы кеңістіктік өңдеуді жүргізуге мүмкіндік береді. Ашық геокеңістік консорциумының (OGC) сертификаты үшінші тарап ГИС бағдарламалық қамтамасыз етушілеріне кеңістіктік деректерді сақтауға және өңдеуге мүмкіндік береді. Esri-дің ArcGIS сияқты ГИС өнімдері HANA-мен жұмыс істейді. Teradata – Teradata geospatial – Teradata деректер базасындағы жергілікті геокеңістік дерек түрлерін пайдалана отырып сақталатын орналасқан жерге негізделген деректерді сақтауға және кеңістіктік талдау жүргізуге мүмкіндік береді. VMDS – Smallworld-тен нұсқаланған деректер қоймасы. Crunchy Certified PostGIS – Crunchy Data-дан PostGIS-пен бірге Ашық геокеңістік консорциумы (OGC) сертификатталған PostgreSQL ашық кодты дистрибутиві.

Заттардың геокеңістіктік интернеті

SensorUp – SensorUp Ашық геопространдық консорциумның SensorThings API стандартына негізделген бұлтты хостинг және SDK-ларды қамтамасыз етеді.