Труды КНЦ (Технические науки вып. 3/2024(15))

Целью настоящей работы является разработка ГИС-интерфейса для ситуационной системы вычислительного эксперимента. Система, реализованная с использованием C# и библиотеки DotSpatial, предоставляет возможности для анализа и категоризации пространственных данных, а также их визуализации в контексте вычислительных моделей. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи: 1) разработка концептуальной модели предметной области (КМПО) для ситуационной системы вычислительного эксперимента; 2 ) определение категорий данных и объектов, а также их автоматизация для анализа и визуализации; 3) реализация алгоритмов категоризации объектов и процессов; 4) формирование представления объектов в ГИС и визуализация пространственных данных; проведение тестирования разработанного интерфейса на примерах вычислительных задач. Новизна работы заключается в разработке интегрированного ГИС-интерфейса, построенного на базе современных программных технологий (C# и DotSpatial), позволяющего автоматизировать процесс обработки и категоризации пространственных данных, а также визуализировать результаты вычислительных экспериментов. Результаты разработки могут быть использованы в различных областях, где требуется пространственный анализ данных и их визуализация. Система может быть адаптирована для решения специфических задач в таких областях, как экология, логистика, геология, планирование инфраструктуры, моделирование чрезвычайных ситуаций и т.д. В дальнейшем планируется интеграция системы с системой принятия решений (СПР), что будет особенно полезно в ситуациях, связанных, например, с наводнениями. Это позволит более эффективно анализировать данные, прогнозировать последствия и предлагать оптимальные меры по снижению рисков и ущерба. Описание схемы КМПО в рамках ситуационной системы вычислительного эксперимента (ССВЭ) Концептуальная модель предметной области (КМПО) представляет собой формализованное описание объектов и процессов, участвующих в ситуационном анализе [1]. В рамках ССВЭ КМПО выполняет роль связующего звена между моделируемыми процессами и системой ГИС, обеспечивая правильную интерпретацию пространственных данных и их визуализацию. Модель описывает объекты, их атрибуты, ресурсы, а также отношения между ними, что позволяет детализировать анализ и управление процессами [ 2 ]. Основными компонентами КМПО при работе с ГИС являются: — объекты: элементы предметной области, такие как точки, линии, полигоны, которые представляют реальный мир; — отношения: связи между объектами, отражающие их взаимодействие в пространстве и времени; — атрибуты: описательные параметры объектов (например, название, координаты, тип); — ресурсы: дополнительные данные, необходимые для моделирования процессов (например, временные и числовые характеристики). Для оптимизации обработки данных в рамках КМПО были введены категории, которые назначаются объектам и процессам автоматически. Категоризация упрощает процесс анализа, позволяя группировать объекты по их типу, важности или другим критериям. Например, объекты могут быть разделены на природные и антропогенные, а процессы — на статические и динамические. В системе выделяются два типа данных: — параметры — это строковые значения, которые характеризуют объекты, но не изменяются в ходе эксперимента (например, названия мест, описания); — переменные — числовые значения, которые могут изменяться в зависимости от условий и временных интервалов (например, температура, уровень воды). Использование категорий для данных и объектов необходимо для упрощения структурирования информации и ее последующего анализа. Категоризация позволяет более эффективно визуализировать данные на карте, отображая их по определенным признакам, таким как цвет, форма и размер. Например, объекты с высоким уровнем риска можно выделить цветом, а динамические изменения — с помощью анимации или стрелок. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 3. С. 105-112. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 3. P. 105-112. © Вдовиченко Н. А. Руденко Н. Н., 2024 106