BookPDF Available

GIS designing: Textbook in English and Ukrainian / Samoilenko V., Datsenko L., Dibrova I. Kyiv: Print Service, 2015, 256 p.

Authors:
  • Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Abstract and Figures

GIS designing: Textbook (in English and Ukrainian) / V.M. Samoilenko, L.M. Datsenko, I.O. Dibrova. – Kyiv: SE 'Print Service', 2015. – 256 p. English-Ukrainian textbook deals with methodological bases and technologies of geographic information systems (GIS) designing. Textbook is intended for students and lecturers of universities and institutions of higher education, and also for scientists and experts in geographic information technologies.
Content may be subject to copyright.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
1
SAMOILENKO V.M.
DATSENKO L.M.
DIBROVA I.O.
GIS DESIGNING
TEXTBOOK
ПІДРУЧНИК
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
В.М.САМОЙЛЕНКО
Л.М. ДАЦЕНКО
І.О. ДІБРОВА
Kyiv – Київ
SE 'Print Service' – ДП "Прінт Сервіс"
2015
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
2
УДК 911.9:004(075.8)
ББК 26.8я73
С 17
Самойленко В.М.
С 17 Проектування ГІС: Підручник (англ. і укр.) / В.М. Самойленко,
Л.М.Даценко, І.О. Діброва. – К.: ДП "Прінт Сервіс", 2015. – 256
с.
ISBN 978-617-7069-19-4
У англійсько-українському підручнику розглядаються методологічні
основи й технології проектування географічних інформаційних систем (ГІС).
Для студентів і викладачів університетів і вищих навчальних закладів, а
також науковців і фахівців з географічних інформаційних технологій.
Автори: В.М.Самойленко
професор кафедри фізичної географії та
геоекології Київського національного університету імені
Тараса Шевченка, доктор географічних наук, професор
Л.М.Даценкозавідувач кафедри геодезії та картографії
Київського національного університету імені Тараса
Шевченка, доктор географічних наук, професор
І.О.Діброваасистент кафедри фізичної географії та
геоекології Київського національного університету імені
Та
р
аса Шевченка, кандидат геог
р
а
ф
ічних на
у
к
Рецензенти:
М
.Д.Гродзинськи
й
, член-кореспондент Національної академії
наук України, доктор географічних наук, професор (Київський
національний університет імені Тараса Шевченка)
В.І.Осадчий, член-кореспондент Національної академії наук
України доктор географічних наук (Український
гідрометеорологічний інститут)
Я.Б.Олійник, член-кореспондент Національної академії
педагогічних наук України, доктор економічних наук,
професор (Київський національний університет імені
Та
р
аса Шевченка
)
УДК 911.9:004(075.8)
ББК 26.8я73
Рекомендовано до видавання вченою радою географічного факультету
Київського Національного університету імені Тараса Шевченка
(протокол 6 від 10 червня 2014 року)
ISBN 978-617-7069-19-4 © В.М.Самойленко, Л.М.Даценко, І.О.Діброва, 2015
© ДП "Прінт Сервіс", 2015
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
3
UDC 911.9:004(075.8)
LBC 26.8я73
S 17
Samoilenko V.M.
S 17 GIS designing: Textbook (in English and Ukrainian) / V.M.
Samoilenko, L.M. Datsenko, I.O. Dibrova. – Kyiv: SE 'Print
Service', 2015. – 256 p.
ISBN 978-617-7069-19-4
English-Ukrainian textbook deals with methodological bases and
technologies of geographic information systems (GIS) designing.
Textbook is intended for students and lecturers of universities and institutions
of higher education, and also for scientists and experts in geographic information
technologies.
Authors: V.M.Samoilenko
Professor of the Department for Physical
Geography and Geoecology of Taras Shevchenko Kyiv National
University, Doctor of Science in Geography, Professor
L.M.Datsenko – Chief of the Department for Geodesy and
Cartography of Taras Shevchenko Kyiv National University,
Doctor of Science in Geography, Professor
I.O.Dibrova – Assistant of the Department for Physical
Geography and Geoecology of Taras Shevchenko Kyiv National
Universit
y
, Candidate of Science in Geo
g
raph
y
Reviewers:
.D.Grodzynskyi, Corresponding Member of Ukrainian National
Academy of Science, Doctor of Science in Geography, Professor
(Taras Shevchenko Kyiv National University)
V.I.Osadchyi, Corresponding Member of Ukrainian National
Academy of Science, Doctor of Science in Geography,
(Ukrainian Hydrometeorological Institute)
Y.B.Oliynyk, Corresponding Member of Ukrainian National
Academy of Pedagogic Science, Doctor of Science in Economics,
Professor (Taras Shevchenko K
y
iv National Universit
y
)
UDC 911.9:004(075.8)
LBC 26.8я73
Recommended for publication by academic council of geographic faculty of Taras
Shevchenko Kyiv National University (protocol No 6 dated June 10, 2014)
ISBN 978-617-7069-19-4 © V.M.Samoilenko, L.M.Datsenko, I.O.Dibrova 2015
© SE 'Print Service', 2015
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
4
TABLE OF CONTENTS – ЗМІСТ
GIS DESIGNING………………………………………….. 6
INTRODUCTION………………………………………… 6
1 GENERAL NOTIONS AND BASIC (INITIAL) GIS
DESIGNING………………………………………………... 8
2 STRATEGIC GIS DESIGNING…………………………. 23
2.1 GIS NEEDS ASSESSMENT………………………… 23
2.2 CONCEPTUAL GIS DESIGNING………………….. 35
2.3 GIS DATA BASE (DB) DESIGNING……………… 49
3 SYSTEM GIS DESIGNING………………………………. 57
3.1 GIS SOFTWARE DESIGNING…………………….. 57
3.2 GIS HARDWARE DESIGNING…………………….. 69
4 OPERATION AND FINAL GIS DESIGNING………. 73
4.1 OPERATION GIS DESIGNING…………………….. 73
4.2 FINAL GIS DESIGNING……………………………. 82
SOURCES RECOMMENDED TO THE TEXTBOOK… 85
GLOSSARY………………………………………………... 88
ANNEX A – WORK PROGRAM OF THE ACADEMIC
DISCIPLINE 'GIS DESIGNING' (THE EXAMPLE)…... 97
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС…………………………………. 125
ПЕРЕДМОВА……………………………………………... 125
1 ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ТА УСТАНОВЧЕ
(ІНІЦІАЛЬНЕ) ПРОЕКТУВАННЯ ГІС……………….. 127
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
5
2 СТРАТЕГІЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС……………… 142
2.1 ОЦІНКА ПОТРЕБ У ГІС…………………………… 142
2.2 КОНЦЕПТУАЛЬНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС…….. 155
2.3 ПРОЕКТУВАННЯ БАЗ ДАНИХ (БД) ГІС……….. 170
3 СИСТЕМНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС…………………. 178
3.1 ПРОЕКТУВАННЯ ПРОГРАМНОГО
ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ГІС………………………………. 178
3.2 ПРОЕКТУВАННЯ АПАРАТНОГО
ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ……………………………………. 190
4 ЕКСПЛУАТАЦІЙНЕ ТА ЗАВЕРШАЛЬНЕ
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС…………………………………... 195
4.1 ЕКСПЛУАТАЦІЙНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС……. 195
4.2 ЗАВЕРШАЛЬНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС………… 204
ЛІТЕРАТУРА, РЕКОМЕНДОВАНА ДО
ПІДРУЧНИКА…………………………………………….. 207
СЛОВНИК ОСНОВНИХ ТЕРМІНІВ…………………. 210
ДОДАТОК АРОБОЧА ПРОГРАМА
НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
"ПРОЕКТУВАННЯ ГІС" (ПРИКЛАД)........................... 219
USED SOURCES (ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА)……. 248
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
6
GIS DESIGNING
INTRODUCTION
A textbook initiates a set of study editions, which support a delivering
of certain academic disciplines in English at Geographic Faculty of Taras
Shevchenko Kyiv National University.
The textbook is directly connected with the academic discipline 'GIS
designing' that is the part of educational-qualification program for master
training by specialties 'Natural Geography' and 'Cartography'. The goal of
the academic discipline is to form students' requisite knowledge, skills
and expertise on an application of methodological bases and technologies
for designing of geographic information systems (GIS designing) and to
consolidate such knowledge etc. by particular examples, especially by use
of management game elements.
On the one hand, the textbook evolves and improves educational-
methodological achievements of its authors in the scope of geographic
information systems and technologies ([27-54, 10-16]). On the other
hand, the textbook uses long-standing experience and applied treatments
of authors concerning the textbook subject ([27-29, 32-36, 38-41, 11, 13,
15]), considering, in particular, the participation of one of the authors as
an expert on behalf of Ukraine in international commissions and projects
on development of GIS for the trans-boundary Danube and Dnipro River
Basins.
The textbook is intended, first of all, for already initially trained in the
GIS scope students, which additionally are able to use knowledge on
profile common-geographic academic disciplines, and also knowledge
concerning information networks, geographic modeling, environmental
management and management of projects and programs in the scope of
geography and cartography. Properly the textbook is presented in two
units: the first unit in English and the second in Ukrainian with identical
content of both units. Such combination, firstly, will improve an
understanding of professional geoinformation terminology by the
textbook users. Secondly, mentioned approach will further a potential
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
7
partnership of the textbook users in international cooperation, concerning,
in the first place, GIS and global and national spatial data infrastructures.
However, the textbook is intended for miscellaneous audience and can
be used not only by students and lecturers of universities and institutions
of higher education, but also by scientists and experts in geographic
information technologies.
The authors are thankful for correct remarks to textbook scientific
reviewers, namely to: Corresponding Member of Ukrainian National
Academy of Science, Doctor of Science in Geography, Professor
Grodzynskyi M.D., Corresponding Member of Ukrainian National
Academy of Science, Doctor of Science in Geography, Osadchyi V.I. and
Corresponding Member of Ukrainian National Academy of Pedagogic
Science, Doctor of Science in Economics, Professor Oliynyk Y.B.
Taking into consideration that such textbook is published for the first,
the authors will be obliged for censorious remarks and suggestions
concerning structure and content of this edition, which can be mailed to
address: Prof. Samoilenko V.M. and Prof. Datsenko L.M., Geographic
Faculty, Taras Shevchenko Kyiv National University, Volodymyrska Str.,
64, Kyiv-601, MSP-01601. E-mail: samvic@yandex.ua, ua-dln@mail.ua
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
8
1. GENERAL NOTIONS AND BASIC (INITIAL) GIS DESIGNING
A GIS designing, as an imperative premise of further GIS operating at
the highest level of this concept interpretation is greatly complicated, like
any other present-day technologies of modern designing and project
management. Such technologies generally organized at present a separate
scope of mankind analytic-objective activity. Therefore, taking also into
consideration that GIS now is one of the most integrated hardware-
software devices, it's reasonable to examine the principal approaches to
designing of geographic information systems.
Notes.
1. GIS (geographic information system, geoinformation system) – an
information system, which provides an administration (acquisition, retention,
processing, access, visualization, dissemination), examination and simulation of
spatial (geographic) data.
2. Design (synonym project) in the broad sense – a complex of purposeful,
component- and time-allocated tasks and activities (measures, efforts) to
accomplish these tasks, which embodies a general intention, instruments and
consistency of this intention implementation and foreseeable results and can be
presented in the form of a special document (documentation). Such phases are
differentiated as: a design preparation (design planning and development), a
design implementation and also a post-designing phase.
3. In this textbook the term 'GIS designing' is identified with the above
mentioned first phase – GIS design preparation (GIS design planning and
development).
So, the GIS designing as a whole (synonym herethe GIS design
preparation) will be understood as the process of foundation and
formation of concepts and the development of proper engineering and
technologic documentation concerning key GIS components, which is
aimed at the strategic-documentary support of final development of GIS
as a hardware-software complex and an information base of determinate
spatial data domain.
According to such position, a general algorithmic scheme of GIS
designing (Fig.1) includes:
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
9
1) The entities of GIS designing, including:
a) Design employer;
b) Designer properly;
c) Other entities recruited to the general designing process by the
employer or/and the designer;
2) The objects of GIS designing, which in such case are:
a) Future (potential) GIS users;
b) Spatial data and data bases (GIS data domain);
c) GIS software (SW);
d) GIS hardware (HW);
e) Operating conditions and regulations for functioning (use) of
GIS;
f) Designed-estimated documentation (properly GIS design);
g) GIS developer ('realizer' of GIS design);
3) The processes and different level sub-processes of GIS designing
(with intermediate and final resulting products of process
implementation), which, in total, support the identification and/or
development of particular designing entities and objects. Such processes
include the first, mainly 'entity-entity' process and the set of other 'entity-
object' processes, namely:
a) Basic (initial) GIS designing;
b) Strategic GIS designing;
c) GIS software designing;
d) GIS hardware designing;
e) Operation GIS designing;
f) Final GIS designing.
Note. The processes of GIS software and hardware designing due to their
essential intersystem relation, and as it is methodically reasonable, have to be
consolidated into a hyper-process of system GIS designing.
The content of basic (initial) GIS designing as a process is formed by
such first-level sub-processes, as (Fig.2):
1) Identification of principal GIS designing entities;
2) Definition of other GIS designing entities;
3) Development of a plan (strategic framework), a schedule and a
budget of GIS design preparation.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
10
Fig.1 – General algorithmic scheme of GIS designing
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
11
Fig.2 – Detailed fragment of GIS designing general algorithmic scheme (the process of basic
(initial) GIS designing, see Fig.1)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
12
The employer and the designer are the principal GIS designing
entities.
The GIS design employer is one or several natural and/or corporate
bodies, which are interested in the implementation of GIS designing
process, put to this process own and/or obtained or entrusted funds
(invest the designing) and are holders (sometimes co-holders) of GIS
design (and, very often, of the design implementation results too).
Somewhere the GIS design investor is separately differentiated as the
designing entity, who (which) directly puts own funds to the designing
process with a view to a profit-making.
In addition to that, the situations are possible, when:
1) The investor and the employer of design is the same body (bodies);
2) The investor and the employer are different bodies and legal,
organizing and other relations among them and other designing entities
are regulated by the special agreements etc.
Also occasionally, firstly, a term 'GIS design sponsor' is in the operation
and this term under different particular cases can be identified both with the
design employer and with the design employer-investor or investor,
including 'nonprofit' or 'extra' entities, etc.
Note. The term 'sponsor' under given context can be understood, except
strictly 'sponsor' in the just mentioned interpretation, also as 'a guarantor', 'a bail
granter', 'an organizer', 'an initiator', 'that who (which) finances', 'that who
(which) subsidies'.
Secondly, taking into consideration international system of
environmental management, a term 'GIS design beneficiary' also is
applicable and means natural and/or corporate body (bodies), who
(which) gain(s) a profit or benefit (not necessarily financial) with certain
design.
Thirdly, a resumptive term 'GIS design stakeholders' also is used
and means all, incorporated at partner foundations, natural and/or
corporate bodies, who (which) in this or other way maintain the process
of GIS designing and take an interest in design outcomes.
The GIS designer is a specialized contracting design organization
(company), including consulting and/or engineering body, which ensures
the whole process of development of designed-estimated documentation
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
13
concerning future GIS. Not infrequently as the designer is used a set of
organizations (companies) and in that case among them a general
designer is differentiated with responsibility for coordination and
implementation of the whole GIS designing process.
Notes.
1. Consulting is an activity type, which ensures not only properly consulting,
but also scientific-technical, financial-analytic, engineering-economic,
technologic, prognostic and organizing-legal preparation and maintenance of
design implementation.
2. Engineering is an activity type, which embodies engineering-consulting
services and works in scientific-research, design-constructive and calculating-
analytic scope, combined with process of engineering-economic design
formulation and implementation of design outcomes. Engineering can cover
stages of activity planning, engineering designing, testing and control on putting
into operation design objects or technologies etc.
3. Not infrequently for the present it is done an establishment of
organizations (companies), which integrate consulting and engineering activity
(consult-engineering companies, bureaus etc.).
Both relationships among principal designing entities and general
organizing-financial background of the total designing process largely
depend on selected alternate for a scheme of GIS design management
as a whole. Such alternates are differentiated, in particular, on:
1) The scheme, according to which the designer is under mainly
contract relations only with the design employer (as his agent or
structural subdivision etc.) with the implementation of certain functions
concerning coordination and management of designing process without a
liability for management decisions and with attributing of all designing
risks to the employer;
2) The scheme, according to which the designer, as not frequently a
contracting company, independent of the employer, besides contract with
the employer makes contracts with all other designing entities, practically
completely manages designing process, saving certain control and other
determined employer phase functions, and undertakes a liability and
designing risks;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
14
3) The other schemes, including combinations of first two alternates or
so-called turnkey designing scheme, according to which relationships
among the employer and the designer are practically limited by two
principal actions: 'an order – an obtainment of GIS design' etc.
Notes.
1. Design management is a system of process principles, methods,
procedures, means and forms and also properly a process (i.e. 'actions on') of
certain design management aimed at increase of such management efficiency.
2. Everyone can acquaint itself with design management peculiarities by
reference to corresponding sources, for example to the textbooks and manuals on
design management ([57, 62, 64]) and the papers on environmental management
([26, 56]), principal definitions of which were partly used in this chapter, etc.,
and also by attending the course of lectures on the academic discipline
'Management of projects and programs in the scope of natural geography', which
is delivered in English by one of this textbook author – prof. Samoilenko V.M.
This chapter was not aimed at detailed examination of mentioned above
peculiarities, taking into consideration that key attention was concentrated on
disclosure of basic disciplinary-meaningful features of GIS designing.
The definition of other GIS designing entities, which are recruited to
designing process by the employer and/or the designer, is implemented,
first of all, taking into consideration that a support of GIS design
preparation totally is differentiated into:
1) Marketing support;
2) Conceptual-analytic support;
3) Organizing support;
4) Information support;
5) Material-technical and technologic support;
6) Normative-legal, including licensing, support;
7) Human recourses' support;
8) Financial and other support, in particular certain combinations for
the components of GIS design preparation support.
Notes.
1. Marketing is an activity type, aimed at an adaptation of designing process
and/or a development of certain product (wares, technologies, works, services
etc.) to market conditions by research of this product users' needs, assessment
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
15
and/or shaping of demand on a product with corresponding optimization of its
development and content under general improvement of a product developer's
market strategy, which must ensure a product supply, having a consumer value
and increasing a profit or other gain of such developer.
2. Sometimes designs, especially international or national environmental
(geo-ecological) designs, including those which concerns properly GIS designing
and development, have an indirect valuable-profitable nature, when a profit is,
for example, socially-environmental – due to a rehabilitation of environmental
conditions for certain region and to this rehabilitation consequences etc. In such
case an increasing of developer profit has to be suitably understood in presented
interpretation of the marketing.
Hence, considering on the peculiarities and adequate available 'design-
supporting' resources of the employer and the designer (see previous
text), as other GIS designing entities in particular can be used:
1) Consultant, which as a resumptive term is identical to one or
several natural and/or corporate bodies, which are recruited to GIS
design preparation on contract bases on a purpose to render consulting
services to the employer and/or the designer in a scope of designing
process. The last determines the Consultant composition which can
include the experts (organizations) in:
a) GIS marketing. They are very important for a support of
marketing research implementation, first of all under GIS needs
assessment, definition of GIS potential users and a content of their
queries to GIS etc. (see further text);
b) Supply of GIS software and hardware. They are serviceable, in
particular, for a selection of those software/hardware suppliers, which
will ensure not only adequate level of supplying ware, but also a
maintenance of ware implementation, renovation and also, in case of
need, training of a staff for GIS operating etc.;
c) Supply of GIS spatial data. Such experts have to assist, in the
first place, in determination of sources for obtainment of spatial data
concerning GIS data domain, taking into consideration both the quality
and modification possibility of these data (for example a transformation
into formats selected for GIS etc.), and optimal cost characteristics of the
mentioned supply;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
16
d) Development of GIS application programs (applications). These
consulting entities are important under the designing for efficient
orientation of the GIS employer and designer towards an involvement of
experienced programming experts, who are able to use modern
programming languages and up-to-date tools for a visualization of
information, including web-designing tools on condition that future GIS
will be allocated in the global information network;
e) GIS system and conceptual analysis. These GIS designing
entities are responsible for a selection of GIS system analysts, who are
able to substantiate and control the observance of all conceptual-analytic
principles for the designing and then implementation of GIS;
f) Design management etc. In addition to that it is principal to
determine in the whole a staff of GIS design management team, which are
headed by a design leader (design manager or top manager) and which
together with such manager is contract for the employer team of natural
bodies or corporate body, which (who) has organizing responsibility for
planning, implementation control and coordination of all activities
concerning GIS design preparation and future implementation of such
design;
2) Licensor, which in this case as a resumptive term is identical to one
or several natural and/or corporate bodies, which are holders and/or
managers of possessory rights (registered by patents, know-how etc.)
concerning the products, including the technologies, which are used
under GIS design preparation. In other words, the Licensor, under terms
of a license agreement with a Licensee, which is here one or both
principal GIS designing entities, empowers such Licensee to apply patent
(patented) products, know-how etc., required under GIS preparation.
Notes.
1. License – in this case a permission to use patent products, know-how etc.,
the special features of which are regulated by particular document – a license
agreement – between a licensor and a licensee.
2. Patent – in this case an official act (document), which certifies the
authorship of scientific, intellectual, engineering or technologic invention and the
exclusive right of patent holder to use such invention.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
17
3. Know-how – a documented corpus of scientific-technical, technologic,
financial-economic, commercial, legal and other confidential knowledge, which
are imperative for efficient designing and/or development of certain product
(wares, technologies, works, services etc.) and has author's individual or
corporative protection at the least at a level of business secrecy. The know-how,
as an object of intellectual property, is transferred in use under the terms of
license agreement or according to proper agreement on cooperation etc.;
3) Lawyer, which also generally personifies one or several natural
and/or corporate bodies, which altogether are responsible for normative-
legal support of all components forming GIS design preparation process,
including, in case of need, for a registration of certain GIS designing
results as patent products etc.;
4) Bank, which once again as a resumptive term is identical to one or
several banking institutions, which have to ensure the direct financial
support to all components forming GIS design preparation process by a
servicing of routine business transactions, concerning, first of all, the
design employer and the GIS designer, by certain financial mediation as
to such transactions, including crediting, etc.
Note. It should be taken into consideration, that certain bank or other
financial institution (investment facility etc.) can be also properly the GIS design
employer (the investor, the sponsor, the beneficiary) and this can somewhat
change responsibilities or in general liquidate the presence of the Bank as other
GIS designing entity;
5) Other possible entities, for example typical representatives of
future (potential) GIS users (see next text) or bodies, which (who) ensure
certain autonomous expert inspection on the designing process etc.
Altogether the final resulting products of basic (initial) GIS
designing process implementation will be:
1) Defined the GIS design employer and the GIS designer, which
represent the selected alternate for the scheme of GIS design management
by formation of proper contractual documentation.
Note. Sometimes the design employer really has to be defined (nominated)
particularly, for example in case if properly the state is the investor of national
GIS designing by the funds of state budget and the responsibilities of direct
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
18
design employer are delegated to certain body of state executive authority or to
institution or organization;
2) Required other GIS designing entities recruited to this process
under contract and other stipulated bases by the employer and/or the
designer;
3) Plan (strategic framework), schedule and budget of GIS design
preparation, including key points of their execution etc. (see more
detailed, for example, [71]).
Let's illustrate some mentioned above statements on the example. Thus, at the
beginning of present millennium the International Commission for the Protection
of the Danube River (hereafter briefly 'the Danube Commission') for
implementation of the European Union Water Framework Directive initiated the
activities concerning the designing and development of the Danube River Basin
GIS (hereafter briefly 'the GIS 'Danube'') (see more detailed our monograph
[45] and Fig.3). Further operating of the common, combined and harmonized
GIS 'Danube' is aimed at, first of all, activity coordination among the countries of
the Danube Basin and consolidation of existing and future information recourses,
which present the basin watermanagement and environmental conditions.
The GIS 'Danube' design employer(s) are the countries of the Danube Basin
in the person of the Danube Commission, the GIS designer (under the application
of peculiar combination of the first and second alternates for the scheme of GIS
design management, see above) is the expert group on information management
and GIS of this international commission, which executes methodical and
coordinating-management functions under the GIS designing and development,
and the specialized Austrian consult-engineering bureau.
The set of design sponsors are represented by the European Commission of
the European Union, the United Nations Development Program (the UNDP) and
the Global Environment Facility (the GEF) etc.
Notes.
1. The International Commission for the Protection of the Danube River
(the ICPDR) is the international organization, established under the Danube
River Protection Convention, which is underwritten at 1994 in Sofia, joined into
the force since 1998 and at present is ratified by 14 Danube countries, among
them by Ukraine in 2003, and the European Union. This commission in general
looks after problems of the Danube Basin modern trans-boundary management
under a priority of its environment preservation and the ICPDR Permanent
Secretariat operates since 1999 in Vienna.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
19
2. The European Union Water Framework Directive (the EU WFD) is
the Directive 2000/60/EU of the European Parliament and the European Union
Council of October 23, 2000, which establishes the framework for activity of the
European Community in the scope of water policy (see [6]).
3. The United Nations Development Program (the UNDP) is the
international institution (subdivision of the United Nations Organization), which
was established in 1965, has numerous offices in several countries and looks
after a provision of aid directed to the sustainable mankind development, first of
all by maintenance of various international, transnational and national programs
and designs, including the environmental scope.
4. The Global Environment Facility (the GEF) is the facility which was
established in 1991 by the World Bank and the UNDP etc. with purpose to
ensure the financial expenses, which is aimed at the worldwide environment
preservation and step outside national interests and/or capabilities, in the first
place by financial support of global or transnational-regional environmental
programs and designs.
Control questions and tasks to chapter 1:
1. What does the GIS designing mean?
2. Explain the general algorithmic scheme of GIS designing.
3. Who (what) can be the entities of GIS designing?
4. Who (what) are the objects of GIS designing?
5. Explain the difference between the objects and the processes of GIS
designing.
6. How do you understand the term "beneficiary of GIS design"?
7. How many alternates for the scheme of GIS design management do
you know?
8. What is the principal function of the Licensor during GIS
designing?
9. What is the principal function of the Lawyer during GIS designing?
10. What is the principal function of the Bank during GIS designing?
11. How do you understand the strategic framework of GIS design
preparation?
12. Illustrate by the examples the implementation of the components of
basic GIS designing process.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
20
Fig.3 – International Danube River Basin ([82])
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
21
Sources recommended to chapter 1
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. Datsenko L.M. Educational cartography under conditions of
public informatization: theory and practice [Monograph]. – Kyiv:
SRPE 'Cartography', 2011. – 228 p.
5. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
6. Samoilenko V.M. Substantiation of subject units for electronic
data base of Dnipro Basin state as GIS component (in Ukrainian)
// Cartography and High School. – 2003. – Vol.8. – P.77-85.
7. Samoilenko V.M. Experience on development on data bases and
information systems of hydro-environmental data (in Ukrainian)
// Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. – 2004. –
Vol.6.–P.200-208.
8. Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS
development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and
Hydroecology. – 2004. – Vol.6. – P.20-31.
9. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – P.11-22, P.71-142.
10. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
22
11. Samoilenko V.M., Dibrova I.O. et al. Didactics of Geography:
Monograph (electronic version). – Kyiv: Nika-Center, 2013.
CD, ISBN 978-966-521-619-3. – 570 p.
12. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
13. Datsenko L.M. Fundamentals of geoinformation systems and
technologies in school courses of study abroad // Periodical of
Cartography. – 2010. – Vol.1. – P.197-205.
14. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
15. Tian R.B. et al. Project management: Textbook (in Ukrainian). –
Kyiv: Center of educational publishing, 2004. – 224 p.
16. Diethelm G. Project management: Monograph/manual (in 2 vol.,
Russian tr. from German). – Sankt-Petersburg: Business-Press,
2003. – 400 p. (vol.1), 288 p. (vol.2).
17. Gray C.F., Larson E.W. Project management: Practical manual
(Russian tr. from English). – Moscow: Business and Service,
2003. – 528 p.
18. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
19. http://www.icpdr.org.
20. http://dnipro.ecobase.org.ua
21. http://www.unep.org.
22. http://www.undp.org.
23. http://en.mimi.hu/gis.
24. http://www.esri.com.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
23
2. STRATEGIC GIS DESIGNING
Next strategic GIS designing process, on the one hand, supports
interrelated identification of those designing objects, as future
(potential) GIS users and GIS spatial data with their bases, and on the
other hand, includes such first-level sub-processes, as (Fig.4):
1) GIS needs assessment;
2) Conceptual GIS designing;
3) GIS data base (DB) designing.
2.1 GIS NEEDS ASSESSMENT
The GIS needs assessment as designing sub-process are aimed at
obtaining of certain intermediate resulting products of process
implementation, which are ensured by such second-level sub-processes, as:
1) Definition of general future GIS typology;
2) Setting of a staff for future (potential) GIS users;
3) Formulation of possible users' queries to GIS;
4) Creation of preliminary list for required initial spatial data, which
present GIS data domain and are needful for a generation of adequate
data bases;
5) Delineation of a list for functional requests to GIS (including
preliminary scripts of GIS operating), which represent users' queries and
GIS data domain;
6) Definition of preliminary list for application software, which have
to be produced and/or adapted for program support of functional requests
to GIS.
The components of general future GIS typology are defined in
consideration of GIS development principal goal and classified features,
cited in [27], considering, in particular, on attribution of designing GIS
to:
a) Open or locked systems, first of all by paying attention to GIS
access possibilities for users considering, in the first place, the global
information network;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
24
Fig.4 – Detailed fragment of GIS designing general algorithmic scheme (the process of
strategic GIS designing, see Fig.1)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
25
b) Global, regional or local systems in consideration of geoinformation
mapping spatial levels;
c) International, national, corporate and so on systems, paying
attention, first of all, to the GIS employer, relations with international
and/or national spatial data infrastructure etc.
The setting of a staff for future (potential) GIS users requires
individual special investigation and can be implemented:
a) Imperatively in consideration of development goal and certain
abovementioned typological peculiarities of designing GIS, in the first
place in consideration of GIS territorial scope and GIS holder;
b) As a result of proper professionally-sociological and marketing
investigations, taking into consideration that the designing and
development of modern GIS is rather high-costed business and the
principle 'a development of system for its development' here is
unacceptable, because prospective GIS has to be orientated at particular
users, including those who can become users in the future.
So, firstly, mentioned at previous example the GIS 'Danube' was designed as
international, regional and open system. It as a whole was conceived as efficient
open information tool for communication of spatial data, which represent needs
of the whole-basin management as to the Danube. The GIS 'Danube' had to
become international property and all basin countries' contribution, which will
support achievement of the Danube Convention (1994) goals with planning and
management improvement and with adaptation to variable needs of these
countries. As the potential GIS 'Danube' users were determined:
1) Internal users of the International Commission for the Protection of the
Danube River (the expert groups, the Permanent Secretariat);
2) Countries-members of the Danube Commission, including their
plenipotentiaries at the Permanent Secretariat of this Commission;
3) External users, who (which) maintain the development aim and goals of
the Danube Commission, including the public;
4) Authorities and other countries of the European Union.
Secondly, for example, under the UNDP-GEF International Dnipro Basin
Environmental Program (see our monograph [23] and Fig.5) it was foreseen the
long-term designing of the international GIS 'Dnipro' with such its future
(potential) users, according to the marketing investigations, as:
1) Legislative, administrative and executive state authorities of other levels
and ranks;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
26
2) Authorities of education and science and their organizations;
3) Industrial and other entrepreneurial circles;
4) National non-government organizations and local communities, supporting
ideas of environment protection and sustainable development, and also mass
media;
5) Government and public organizations from countries of the Black Sea
Basin;
6) International organizations, which support a development of global and
regional environmental programs and designs.
Fig.5 – International Dnipro Basin ([27])
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
27
The formulation of possible users' queries to GIS is a result, on the
one hand, of GIS typification, on other hand – of staff definition for these
users. Therefore, holding the principle that the user is more interested in
the GIS products then how these products will be developed, the
mentioned formulation, as a rule, is realized:
a) by logically-analytic constructions considering future GIS end use,
also taking into account imperative 'general-system' queries, which meet
requirements of technologic standards for GIS and software tools, which
will be used for GIS development;
b) similar to GIS users' definition, at base of special professionally-
sociological and marketing investigations, which not infrequently
embody a survey by questionnaire for typical representatives of future
GIS users, first of all concerning procedures and spatial information (syn.
geoinformation) products expected by GIS users etc.
For example, firstly, as a result of proper investigation and analysis it was
defined that the sets of users' queries to GIS, with proper their refining, have to
support:
1) Preparation of reports on the European Union Water Framework Directive
implementation;
2) Coordination of ways for the Danube River Basin management, in the first
place by means of the Danube Commission structure;
3) Arrival of strategic solutions concerning the protection of environment in
the basin;
4) Investigations and support of educational process;
5) Informing of public at large as to environmental situation in the basin.
Secondly, formulation of similar by content sets of queries to the GIS
'Dnipro' was based on the specialized questioning (with its results' summarizing
and analysis) of almost 200 typical representatives of the ministries, departments,
organizations and public as the potential users of this GIS.
The creation of preliminary list for required initial spatial data,
which are needful for a generation of adequate GIS data bases (DB), is
realized paying attention to the following.
Firstly, it has to be defined the scope investigated by means of GIS –
GIS data domain, which circumscribes information sphere of GIS
designing and object types for mentioned domain, initial spatial data on
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
28
which (with their position and attributive components) are needful for
GIS DB development, considering, first of all, needs of GIS users.
For example, the data domain of the GIS 'Danube' was set by special
guidance (see [45, 63]) and as the object types of the GIS 'Dnipro' data domain
were used positioned in the basin:
1) Water bodies (rivers, reservoirs, ponds, lakes, cooling ponds, sewage
tanks);
2) Catchments (including rivers of 1-4 degrees);
3) Territorial-time distribution of water resources;
4) Landscapes of catchments;
5) Objects of water use (water intakes, spillways etc.);
6) Objects for monitoring of water (stations and look-out posts of agencies
performing monitoring);
7) Units of administrative-territorial division;
8) Sectoral and intra-sectoral water use territorial distribution;
9) Objects with nature-protected status;
10) Objects, which are sources of increased environmental risk;
11) Territorial binding of activities aimed at water and nature protection.
Secondly, under the designing definition of required GIS spatial data it
takes into consideration such general criteria of efficiency for future
GIS information basis (see [23, 54, 37]) as:
a) Meta-system and procedural uniformity of information obtainment,
including adherence of proper international standards;
b) Criteria uniformity of information quality;
c) Information compatibility as a result of two first criteria adherence
and which is identified by an extent of GIS capability to store and
organize the uniform data bases from other sources of data supply;
d) Aggregate comprehension of information basis, which is adequate
to an extent of information coverage of all processes determining object
state at GIS data domain;
e) Promptness of information basis, which are defined by potential
availabilities to use information-communication means of timely and
complete obtainment, transformation, filtering and assessment of initial
spatial data (for example remote sensing data etc.) and their preparation
to thematic generalization according to GIS development aim;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
29
f) Information adequacy with additional taking into consideration
prospective possibility to control such adequacy and to determine a
reliability and representativeness of information sources.
Thirdly, under compiling of a list for required initial GIS spatial data,
sources and modes for obtainment and/or supply of such data (see
[27]) and their status (formats, scale, actuality, necessity of
transformation or adaptation etc.) are allowed considering territorial and
functional coverage, data content and cost and also a possibility of
mentioned obtainment and/or supply:
a) On irregular basis, i.e. one time during GIS development;
b) On regular basis, i.e. during future GIS operating, which not
infrequently is regulated by special documentation concerning future
information communication and supply to GIS.
1. Principal sources of initial spatial data for used as the example the
international GIS 'Danube' were (see [38, 45]):
1) So-called EuroGlobalMaps, which are the property of the international
European organization EuroGeoraphics and were used as supporting ones for the
thematic maps;
2) Digital thematic data of the Danube Commission countries-members in the
shape specified by the GIS 'Danube' designer;
3) Other digital data concerning the set of proper European designs etc.
2. The sources of data supply to, also mentioned for the example, the
international GIS 'Dnipro' were expected (see [24, 40]):
1) Under GIS development as:
a) Official data of the information centers and expert groups of the
UNDP-GEF International Dnipro Basin Environmental Program;
b) Web-sites and digital maps of the national environmental state
authorities and organizations of the Dnipro Basin countries;
2) On regular basis in prospect: sources corresponding to the Regulations of
the interstate environmental information exchange (data communication) in the
Dnipro Basin.
3. The sources of GIS spatial data obtainment can include also resources of
the global information network (see [7, 61]), in particular such mapping services
for three-dimensional visualization of the Earth surface as:
1) The NASA Program (the Program of the National Aeronautics and Space
Administration – the USA government organization for space research) 'World
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
30
Wind' with its allocation at [94], which requires an involvement of experts in
geoinformation technologies under the Program products application;
2) The Project 'Google Earth' (the web-site [78]), which human-engineered
interface is intended for non-trained user and lets him to develop even own
digital GIS layers with specified classification and matched attributes and option
for data communication (see the example at Fig.6);
3) The ongoing common Project 'Digital Earth' (the web-site [76])
developing the substantial relational global spatial data base, which is simple for
visualization and serviceable both for experts in geography and wide range of
other users.
4. The sources of spatial data under GIS designing also can be presented by a
geodata affiliated to software tools for GIS development (see [27]), which
occasionally by certain way can be combined with data in the global network (for
example the package 'Data' from the software GIS-package assembly by ESRI
Inc., see [79, 27]).
The formulated users' queries to GIS under designing and this system
data domain allow to start in the first approximation the delineation of a
list for general functional requests to GIS, including preliminary
scripts of GIS operating.
Such scripts in this case in general are interpreted as subject and
fragmentary distribution of GIS spatial data and modes for their
obtainment, processing, evaluation and visualization by users' queries
according to operation resources of multilevel and multipurpose
adequate GIS software tools.
Properly the formulation of general functional requests to GIS under
designing first of all pays attention to:
a) Presence of general-system requests caused by requests to GIS as a
system of hardware-software devices;
b) Existence of special requests connected with operating scripts and
geoinformation procedures (operations) defined directly by principal aim
and goals of GIS development;
c) Presence or absence of certain crucial GIS structural blocks
(modules) (see [27]), in particular a block of models (simulation block),
including definition of this block matter and functions, and also, that is
very important, a block of decision assessment and arrival, including
delineation of this block form – notional or explicit;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
31
Fig.6 – The example of browsing at 'Google Earth' (by [78])
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
32
d) Logical order of procedures having to be implemented by future
GIS and supply of each grade (step) at these procedures by requisite
spatial data in appropriate for this form;
e) Formulation of conceptions on graphical GIS user interface,
considering the concrete groups of such users and their peculiarities;
f) Allocation of GIS under designing in the global, regional or local
information network or network combination (additionally concerning
network type – open, corporate and so on) with considering of GIS
locality in international and/or national spatial data infrastructure and, in
case of need, an expectation of web-designing tools application etc.
The definition of preliminary list for application software which
have to be produced and/or adapted for program support of functional
requests to GIS is held paying attention to:
a) Properly mentioned requests reflecting users' needs for certain
spatial information (geoinformation) products and their handling;
b) Software tools, which potentially can provide a basis of future GIS
functioning, including GIS DBMS etc., considering particular typological
features of such tools (see [27]), their possible integration and an extent
of necessity for adaptation, modification and final preparation of certain
nonstandard procedures and tasks for GIS under designing etc.;
c) Other software types, including 'add-on' DBMS, which should be
used for implementation of GIS operating scripts;
d) Profiled-by-technology tools, requisite for GIS under its allocation
in certain type of information network etc.
Note. Data Base Management System (DBMS) – a complex of computer
programs and programming language means serving to develop, support and use
data bases.
The sub-process of strategic GIS designing process – the GIS needs
assessment, which principal components were indicated above, is largely
orientated to an identification of concrete potential users as GIS designing
object and their needs, and relatively slightly – to an identification of
spatial data exactly in the form of their bases as designing object (see
Fig.4). Such sub-process moreover represents generally, as a rule, even
highly useful, but local proper views on future GIS.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
33
Control questions and tasks to sub-chapter 2.1:
1. What is the GIS needs assessment?
2. Comment the definition of the general GIS typology.
3. Explain the necessity of a staff setting for future (potential) GIS
users.
4. Illustrate by the examples possible users' queries to GIS.
5. What is preliminary list for initial spatial data?
6. What is the difference between GIS data domain and region of GIS
designing?
7. How many criteria of efficiency for GIS information basis do you
know?
8. Why have we to define sources and modes for obtainment and
supply of GIS data?
9. What is the difference between functional requests to GIS and
scripts of GIS operating?
10. Why do we use preliminary list for application software which has
to be produced and/or adapted?
11. Illustrate by the examples the implementation of the components of
GIS needs assessment sub-process.
Sources recommended to sub-chapter 2.1
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. Datsenko L.M. Educational cartography under conditions of
public informatization: theory and practice [Monograph]. – Kyiv:
SRPE 'Cartography', 2011. – 228 p.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
34
5. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
6. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – 152 p.
7. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
8. Samoilenko V.M., Dibrova I.O. et al. Didactics of Geography:
Monograph (electronic version). – Kyiv: Nika-Center, 2013.
CD, ISBN 978-966-521-619-3. – 570 p.
9. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
10. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
11. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
12. http://www.icpdr.org.
13. http://www.esri.com.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
35
2.2 CONCEPTUAL GIS DESIGNING
Next, already more 'simulation-resumptive' first-level sub-process –
the conceptual GIS designing – includes the set of second-level sub-
processes with proper intermediate results of their implementation,
namely such sub-processes as:
1) Systematization of local views on GIS;
2) Integration of such local views;
3) Comparison of global view on GIS with constraints of its
development;
4) Consideration of GIS designing errors;
5) Identification of GIS structure, GIS architecture and conceptual
structure of GIS data bases.
The systematization of local views on GIS is based on generalization
of GIS needs assessment results and is purposed:
a) To follow and analyze relations among each future (potential) GIS
user and procedures (operations) and spatial information products
expected by the user under his future GIS operating;
b) To develop for a formalization of just mentioned relations:
– either Initial Decision System Matrix (see [17]) in two
alternates according to content of first vertical column and first horizontal
row in such matrix: 'user – GIS procedures' and 'user – GIS products';
– or Initial Decision System Tree as a graphic model (a graph, see
our monograph [37]), which branches links concrete users with proper set
of required by them GIS procedures or GIS spatial information products.
Note. Formalization is: 1) a use of certain graphic and semantic-signal
symbols for a reproduction and explication of some regularities; 2) a presentation
of content notions or terms and relations among them using graphic and
semantic-signal symbols, in particular equations.
The integration of local views on GIS:
a) Is realized for obtainment of global view on GIS, also by content
clustering of GIS required operations and products and determination
among them the most important and urgent for the most of users;
b) Is implemented by construction:
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
36
– either Generalized Decision System Matrix (see [17]);
– or Generalized Decision System Tree (see [37]).
Notes.
1. The integration of local views on GIS can be implemented particularly
efficiently by means of a cluster analysis (see [37]).
2. Cluster analysis is the set of simulation methods aimed at classification
and identification of homogeneous variables at their sub-sets (clusters).
The priorities in procedures and spatial information GIS products,
defined under the systematization and integration of local user views on
GIS, are compared concerning their correspondence to principal aim of
GIS development. In addition to that, prospective conflicts among such
local views, and sometimes among certain components of global view on
GIS, can be overcome by conducting of:
a) Additional appraisal, modification and even redetermination of
local views;
b) Iterations of local views integration into their clusters.
Note. Iteration is a retrying application of certain operation, including
simulation etc., with modification of its parameters and/or conditions aimed at
step-by-step the greatest possible approaching to desired result.
The comparison of global view on GIS (generalized users' GIS
needs) with constraints of its development is realized considering a
necessity of:
1) Typification of GIS development constraints, which can be differentiated
on:
a) Cost constraints, first of all preset by the GIS design employer
in reference to total cost of GIS development;
b) Time constraints caused by a limitation of future GIS development
completely or a duration of data supply or model solution obtainment etc.
required for the GIS development, and also a limitation of time, necessary for
advanced training of employer's staff for information system operating and
so on;
c) Organizing-technologic constraints defined, for example, by
available for the employer type of hardware and, occasionally, software
and also mentioned level of staff proficiency on condition that the
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
37
employer will refuse from substantial modification of this hardware/software
or extension of such level;
d) Constraints of other kind occasioned by certain corporate
interests, interests connected with a membership in pools or associations
and other interests of the GIS design employer;
2) Preliminary assessment of cost constraints, which can be caused by
a limitation of GIS development expenses (with their distribution on seed
money and operation expenses) to:
a) Acquisition of required spatial data, including one-time acquisition
during GIS development and/or as a payment for long-term regular supply of
information to GIS (see above);
b) Acquisition of hardware and software and their support during
GIS development and operating;
c) Training and remuneration of a staff that will operate future GIS;
d) Equipping of business premises and other infrastructural units
needed for 'physical' operating of GIS as a hardware-software complex
etc.;
3) Determination of potential benefits (gain, profit) from GIS
development, which can be caused by:
a) Higher efficiency of new methods for geoinformation analysis
and simulation of spatial data ('with future GIS') in comparison with
methods applied before ('without such GIS');
b) Generation of more progressive and qualitative spatial information
products and non-commercial geoinformation services;
c) Development and application of advanced technologies and
products, which can be supplied on commercial principles to other
organizations and so on, including service selling and a transfer of
knowledge and experience concerning GIS designing, development and
operating;
d) Higher quality for a support of decisions tacking by means of
GIS (this issue not infrequently can be evaluated only after certain, rather
continuance of developed GIS operating);
e) Other non-commercial advantages, which concern organization
of direct GIS operating and can be revealed through an improvement of
its operational structure and functioning, information-network
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
38
communication and also, in general, internal and external business
activity etc.;
4) Comparability analysis of views on GIS and non-cost constraints
with updating and/or retrieval of different designing decisions on time,
organizing-technologic and other GIS development problems;
5) Comparability analysis of views on GIS and cost constraints in a
context of traditional cost-benefit analysis (see [57] etc.) with updating
and/or tacking of alternative designing decisions aimed at an adjustment
of conflict situations, which disallow to balance generalized GIS users'
needs and its development constraints. Such balance can be obtained due
to:
a) Attribution of certain hierarchic priorities for a correlation of
components in Generalized Decision System Matrix or Tree (vide supra)
and for a cost of such components both GIS cost in general;
b) Retrieval of alternative designing decisions based on just
mentioned hierarchy and aimed either at lower by cost approaches or to a
refusal from certain GIS users' needs or a lowering of these needs' level, or
at an increase of GIS development cost (the last issue is solved exclusively
by an agreement with the GIS design employer).
Notes.
1. Hierarchy in the broad sense is an arrangement of certain system
components by determined order: from component, higher by meaning or
generalization extent, to lower by these features component or vice versa.
2. Not infrequently, first and foremost for environmental designs with
indirect valuable-profitable nature (vide supra) and certain other designs, cost-
benefit analysis results are not critical to a tacking of decisions concerning GIS
development financing, including if the design employer pays attention, in the
first place, to indirect or far future prospect material (financial) or non-material
(non-financial) gain from future GIS operations and products etc.
The consideration of GIS designing errors is important auxiliary
and concomitant second-level sub-process in the first-level sub-process of
conceptual GIS designing, as on the whole also in the total process of GIS
design preparation. A concept of such consideration is based on theses
that it is possible to use two types of GIS designing models ([17, 28]),
application of the first from which properly causes an appearing of the
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
39
mentioned errors, but application of the other, on the contrary, prevents
their appearing. To that the question is:
a) So-called linear GIS designing model, under which future GIS users
practically absolutely are isolated from the general GIS designing
process, beginning with the conceptual designing sub-process. This may
causes, even in spite of advance GIS needs assessment availability,
system design preparation, which anyway will not meet requirements
and, in the first place, technologic capabilities of concrete GIS users –
either through a 'redundancy' of system functions or because of such
functions' insufficiency;
b) So-called spiral GIS designing model, under which non-stop system
research (an improving of views on GIS) as if advances GIS designing.
Such is possible on a condition that future GIS users or their typical
representatives are a subject of consultation for the GIS designer also
during the processes and sub-processes of GIS designing, next to the GIS
needs assessment, in particular those processes, which support an
identification of software and hardware and, especially, operating
conditions and regulations for GIS functioning. Due to the mentioned
approaches, future concrete GIS users, though partially but effectively,
can direct the system designing process that allows to avoid essential
errors of such designing and ensures coming availability of efficient
modification for developed GIS per users' needs, which can functionally
expand etc.
The identification of GIS structure and architecture and
conceptual structure of GIS data bases as the last second-level sub-
process under the conceptual GIS designing is implemented in
consideration that in addition:
1) Conception on GIS structure is molded:
a) According to peculiarities of future implementation of GIS
principal structural-functional subsystems (see [27]), namely the
subsystems for supply and capture of spatial data, their generation and
selection, and also analysis, including model analysis, of these data and
an output of such results' analysis;
b) According to block (modular) GIS scheme (see [27]) with
principal concern to conceptions on graphical GIS user interface (taking
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
40
into account an extent of its 'regularity' or 'originality'), functions of block
concerning mathematical-cartographic models and principles of decision
support by GIS means;
2) General GIS architecture is defined, stretching its meaning to
general organization of relations (links) among components of GIS
hardware-software complex, considering its DB and users and also GIS
functioning in selected information networks, a type of mentioned
architecture (distributed, centralized and so on) etc.;
3) Conceptual structure of GIS data bases (DB) is identified:
a) Using, as a rule, of logical-hierarchical chain 'thematic block
(section) – sub-block (subsection) – element (sub-element) of sub-block
(value of data domain)' and/or in essence a similar structure 'thematic
map – main GIS layers composing it – GIS layers supporting main GIS
layers etc.' as a principle of BD composition;
b) Holding the opinion that blocks (sections) are adequate to
generalized first-level users’ queries and sub-blocks (subsections) – to
sublevels of such queries etc.;
c) Suitably detailing schemes of graphical GIS user interface
composition.
For example, firstly, the general architecture of the international GIS
'Danube', served to use in the global and corporate regional information network,
under the conceptual designing had the form cited at Fig.7 (working language of
the Internet version is English). And the typical fragment of the international GIS
'Dnipro', similar by the network serving, is presented at Fig.8.
Notes (to Fig.7-8).
1. File server – a file-server (see [27]).
2. DBMS server – a server with a Data Base Management System (see [27]).
3. FTP server – a server with software for a files' transfer by the Internet on
base of the transfer protocol called FTP (abbr. from File Transfer Protocol).
4. Corporate network – a corporate information network.
5. Firewall – hardware-software devices for a trans-network protection of
information and information systems.
6. HTTP (abbr. from Hypertext Transfer Protocol) – a protocol for transfer of
HTML-documentation by the Internet.
7. HTML (abbr. from Hypertext Markup Language) – a programming
markup language serving to organizing and markup of a documentation with
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
41
hypertext, images etc. used to supply by such HTML-documentation a content
operating of the Internet.
8. Hypertext – special text of an electronic document, which is organized
and structured by a certain programming language (languages) and markup
means for this text and which has an ability to contain hypertext links.
9. Hypertext link (hyperlink) – a link in a hypertext electronic document,
which is distinguished by a color, in italics or by an underlining and reference to
which (by a cursor etc.) ensures nonlinear jump to correspondent to such link
other text, graphic and so on component in this document (an internal hyperlink)
or to other document or its component allocated in a computerized system,
especially in an information network (an external hyperlink). A reference to
hyperlinks activates ready-made hypertext system with its hyperlinks among
information units which belong to mentioned system.
10. HTTP server (synonym web-server) – a server with software allowing
an access to services and web-pages for Internet users, including the access based
on HTTP.
11. CGI-applications – application programs supporting CGI as interface (abbr.
from Computer Graphics Interface) and/or CGI (abbr. from Common Gateway
Interface) as network standard used to develop server applications for HTTP.
12. SQL-server – a server with application programs (SQL-applications)
which are required for use of SQL – Standard Query Language for relational DB
(see [27]).
13. Web-browser – software for generation and navigational visualization of
certain Internet information (see [27]).
14. ArcIMS – software of mapping web-server (GIS-web-server) (see [27]).
15. ArcSDE – programming geoinformation technology, which supports
information-network access to decentralized DB by means of modern relational
DBMS (see [27]).
Secondly, the general conceptual structure of the international GIS 'Danube'
DB, according to the command paper concerning implementing the GIS elements
of the Water Framework Directive (EU WFD) (see [63]), was oriented to certain
set of GIS thematic maps and layers such as (see also [6]):
1) Map 'River Basin District Overview' with the layers 'River Basin District',
'River Basin and Sub-basins' and 'Main Rivers';
2) Map 'Competent Authorities (of the Basin Management)' with information
layer concerning the areas covered by such authorities;
3) Map 'Surface Water Body Categories' with the layer containing specially
encoded rivers, lakes, coastal waters etc.;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
42
Fig.7 – General architecture of international GIS 'Danube' (see notes)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
43
Fig.8 – Typical fragment of GIS 'Dnipro' architecture (see notes)
4) Map 'Surface Water Body Types' with layer of the same name and the
layer 'Ecoregions' (geographic regions differentiated in the Water Framework
Directive);
5) Map 'Groundwater bodies' with layer of the same name;
6) Map 'Monitoring Network of Surface Water Bodies' with the layers
representing location and attributes of monitoring sites according to monitoring
types;
7) Map 'Ecological Status and Ecological Potential of Surface Water Bodies'
with the layers concerning, accordingly, a status (state) and a potential of
mentioned bodies and also with individual layer as to the bodies with bad status;
8) Map 'Chemical Status of Surface Water Bodies' with layer of the same
name;
9) Map 'Groundwater Status' with such layers, concerning these waters, as
'Quantitative Status', 'Chemical status' and 'Pollutant trend';
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
44
10) Map 'Groundwater Monitoring Network' with the layers according to the
types of such monitoring;
11) Map 'Protected Areas' with the layers according to the types of such
areas;
12) Map 'Status of Protected Areas' with layer of the same name;
13) Map 'Background' with different layers which contain information on
administrative-territorial organization, relief, settlements, transport etc.
Thirdly, the general conceptual structure of electronic data bases (EDB) for
the future international GIS 'Dnipro' (hereafter briefly 'EDB GIS 'Dnipro'') in
our monograph [23] and papers [40, 32, 24] in the first approximation was
defined by the first-level users’ queries and adequate to them thematic blocks
(sections) (Table 1). The schemes of interface structure for this EDB concerning
its input block and one of thematic blocks are cited at Fig.9-10 (see also [77]).
Table 1 – General structure, functional categories and service of
implementation and spatial features of EDB GIS 'Dnipro' users’ queries
Name of first-level
queries and EDB
blocks (sections)
Functional categories
of execution
Spatial
features
Implementation service
1. 'Surface water
recourses
(quantitative
aspect) and water
use'
Fixed digital thematic
maps (map fragments
or layers) with
attributes; graphs,
diagrams, tables, text
documentation,
combination of types
Point, line
and polygon
features
Fixed spatial-time queries,
spatial (basin-wide, per
administrative units)
integration and/or dynamic
time series
2. 'Surface water
quality'
The same Point, line
and polygon
features
Fixed spatial-time queries,
spatial (basin-wide, per
administrative units)
integration and/or dynamic
time series, comparison with
given environmental standards
3. ''Hot spots' of
pollution in the
basin'
The same except
graphs
Point
features
Fixed spatial-time queries,
comparison with given
environmental standards
4. 'Biotic and
landscape diversity'
The same and figures Point and
polygon
features
Fixed spatial-time and content
queries
5. 'Legislation and
regulatory
framework'
Text documentation
(with static maps,
tables etc. if needed
and available)
Thematic document browsing
and retrieval using key words,
dates etc.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
45
Returning to startup page Returning to block selecting
Startup EDB page
Structure level selection:
International
National -> Belarus Russia Ukraine
Access level selection:
Special Professional Public
National
level
[login,
password]
Selecting of EDB thematic block:
'Surface water recourses and water use'
'Surface water quality'
''Hot spots' of pollution in the basin'
'Biotic and landscape diversity'
'Legislation and regulatory framework'
International
level
[ login, password
]
filter of internatio-
nal level
parameters
Thematic blocks’ interfaces
Administration
of
block data
bases
Fig.9 – Scheme of interface structure for input block of EDB GIS 'Dnipro'
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
46
Monitoring network:
Map, table, description
Selecting of substructure of Dnipro basin geosystem:
1. Prypyat bas in
2. Right Dnipro bank
3. Sub-basins of Desna and Psel
4. Left Dnipro bank
5. Dnipro with cascade of water reservoirs
Selecting of water quality sub-block:
1. "General-physical and physical-chemical parameters”
2. Gas regime
3. Salt water content
4. Organic matters in water
5. Biogenic matters in water
6. Heavy metals in water
7. Organic toxic matters in water
8. Integral parameters of water quality
9. Other specific parameters
Selecting of data presentation
Select ing of water qua lity paramete r
Selectin g of observe d period
Service:
Map type, adding data on
neighborhood etc.
Constructing of thematic
map and/or table
Selecting of network site
Selecting of water quality parameter
Selecting of observed period
Service:
Type of graph / diagram,
trend determination,
averaging etc.
Constructing of graph and/ or
t
able of time series
Selectin g of river
Select ing of water qual ity parameter
Selecting of observed period
Se
r
vice:
Type of graph / diagram,
averaging etc.
Constructing of graph and/ or
table of parameter change s
along the river
Returning to
thematic
block
selecting
Returning to
substructure
selecting
Returning to
sub-block
selecting
Fig.10 – Scheme of interface structure for thematic block 'Surface water
quality' of EDB GIS 'Dnipro' (national level – Ukraine) (functional categories
of users’ queries implementation are highlighted in red)
Control questions and tasks to sub-chapter 2.2:
1. What is the conceptual GIS designing?
2. Explain the systematization of local views on GIS.
3. What is the difference between Initial Decision System Matrix and
Initial Decision System Tree?
4. How can we integrate local views on GIS?
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
47
5. What is the difference between Initial Decision System Matrix and
Generalized Decision System Matrix?
6. What is the difference between Initial Decision System Tree and
Generalized Decision System Tree?
7. Illustrate by the examples the comparison of global view on GIS
with constraints of GIS development.
8. What types of GIS designing errors do you know?
9. Explain the difference between GIS structure and GIS architecture.
10. How can we form conceptual structure of GIS data bases?
11. Illustrate by the examples the implementation of the components of
conceptual GIS designing sub-process.
Sources recommended to sub-chapter 2.2
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
5. Samoilenko V.M. Substantiation of subject units for electronic
data base of Dnipro Basin state as GIS component (in Ukrainian)
// Cartography and High School. – 2003. – Vol.8. – P.77-85.
6. Samoilenko V.M. Experience on development on data bases and
information systems of hydro-environmental data (in Ukrainian)
// Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. – 2004. –
Vol.6.–P.200-208.
7. Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS
development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and
Hydroecology. – 2004. – Vol.6. – P.20-31.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
48
8. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – 152 p.
9. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
10. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
11. http://www.icpdr.org.
12. http://dnipro.ecobase.org.ua
13. http://www.esri.com.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
49
2.3 GIS DATA BASE (DB) DESIGNING
Properly the GIS data base (DB) designing sub-process finalizes the
strategic GIS designing and is directly oriented to spatial data as the
object of GIS designing with including, considering adequate products to
be developed, the second-level sub-processes of (see Fig.4):
1) Development of common (generalized) GIS data model;
2) Setting of coordinate system (systems) for GIS;
3) Definition of requests to GIS metadata;
4) Formulation of principles for spatial data coding;
5) Quality assessment of information, which will be supplied to GIS
DB;
6) Definition of standards for data supply (communication) and data
transformation and synchronization;
7) Calculation of specified quantity for required data from determined
sources and a cost of GIS DB development.
The development of common (generalized) GIS data model is
conducted reasoning from that such model on base of conceptual
structure (see above) presents logical structure of GIS data bases, i.e.
specifies:
a) Models of logical links among components of DB GIS conceptual
structure (the example at Fig.11);
b) Principle type (or scheme) of GIS DB (see [27]);
c) Particular multilayer GIS data models (see [27]) considering their
geometric and topologic relationships;
d) Templates for attributive part of GIS DB spatial data;
e) Formats (description) and standards of GIS DB spatial and non-
spatial data (files), which are presented in the form of GIS layers, texts,
tables, graphics etc. including possibility of such data communication
(transfer) (the example at Table 2);
f) Approaches to organizing of position and attributive information's
connection (link) (see [27]) etc.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
50
Table 2 – Example of general requirements to formats and description of
EDB GIS 'Dnipro' data, among them to international network communication
of these data
Files Acceptable formats and annotations
1) with tables a) TXT, CSV, SDF – text files with divider – the best format.
Semicolon ‘;’ is advised to use as dividing sign;
b) DBF – (dBase of any version) – acceptable format;
c) XLS – (Microsoft Excel) – acceptable format
2) with general description
of data and some text
documentation
a) TXT – text files – the best format;
b) HTML – acceptable format;
c) DOC – (Microsoft Word) – acceptable format
3) with description of
table fields
The same
4) attached files a) TXT, HTML, DOC – (Microsoft World) – text
documentation;
b) PNG, GIF – graphic files – charts, graphs and diagrams;
c) JPG – image files – photographs;
d) PDF – documents and images of high resolution for print;
e) ZIP – archiving files;
f) TAB (Mapinfo Table), MIF (Mapinfo Interchange Format)
digital layers in Longitude/Latitude system (mandatory
requirement)
Coding for files with text
information
a) coding table cp-1251- Windows Cyrillic – the best;
b) coding table cp-866 - DOS Cyrillic – acceptable;
c) coding table koi-8r - UNIX Cyrillic – acceptable
The setting of coordinate system (systems) (geographic, projected,
reference etc.) with its (their) components, in particular a projection
(projections) and so on, for future GIS:
a) Is on principle defined by developed DB GIS logical structure and
main system end use (the example at Fig.12);
b) Is essentially dependent on a region of GIS designing, GIS data
domain, future users and available spatial data;
c) Foresees an additional considering of operating scale for principal
GIS digital maps and layers, which is a result under a determination of
minuteness (generalization) degree and a spatial resolution for GIS
information etc.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
51
Fig.11 – Model of logical links among map layers of water bodies and their status in the GIS
'Danube' (see above and [45, 63])
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
52
Fig.12 – Presenting of international Danube Basin territory under
accepted in the GIS 'Danube' Lambert azimuthal equal-area projection (see
[27, 45. 65])
The definition of requests to GIS metadata is implemented focusing
first of all on requirements of the international standard ISO 19115 (see
[27]) especially concerning:
a) Mandatory and stipulated metadata topics, content of these topics
and their elements' composition;
b) Minimal metadata set required for support of metadata application;
c) Accessory metadata elements, which admit, in case of need, to
implement more detailed description of spatial data;
d) Procedures of metadata spread-out for specialized requirements of
GIS development.
The formulation of principles for spatial data coding is
implemented in consideration of:
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
53
a) Using of hierarchic coding for spatial features of GIS data domain,
in the first place tacking into account GIS DB conceptual structure (the
example at Fig.13);
b) Necessity to assign unique identification codes to each component
of GIS data domain considering, in the presence, an urgency of such
uniqueness at different GIS information levels (for example,
international, national etc.);
c) Coding referring to a facilitation of data communication and a
simplification of generation for centralized queries to GIS DB under GIS
decentralized structure and so on.
Fig.13 – Coding of main rivers' catchments and their sub-catchments
applied under the GIS 'Danube' designing ([45, 63])
Upon the quality assessment of information which will be supplied
to GIS DB:
1) Lineage of initial information, selected for GIS DB development, is
determined, first of all according to a metadata of such information
suppliers;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
54
2) Quality components of mentioned initial information are tested,
namely such information:
a) Completeness, paying attention to representativeness and defects
in such completeness;
b) Logical consistency, embodying conceptual consistency, data
domain consistency and also consistency of data topologic characteristics
and formats;
c) Absolute and relative position accuracy;
d) Thematic accuracy, representing a reasonableness of classifying
structures as regards information.
Under the definition of standards for data supply (communication)
and data transformation and synchronization it's paid attention to
(more in detail data communication aspect is showed up later concerning
operating conditions and regulations for GIS functioning):
a) Stipulated standards (see [27]) and protocols (see Fig.7-8) of GIS
data supply and communication, in the first place under use of certain
information networks;
b) Required modes and time constraints for a transformation, updating,
including position harmonization, and unification of heterogeneous initial
information which will be stored from different sources under GIS DB
generation;
c) Necessary modes for a transformation and updating, including
position harmonization, of data, which will be received under GIS DB
operating and modification (for example remote sensing data etc.)
considering real information flows of initial data, including monitoring
systems etc.;
d) Appropriate synchronization of GIS different information levels (in
the presence) and a possibility for permanent expanding and updating of
GIS DB information range and quality under DB modification etc.
The calculation of required data quantity and a cost of DB GIS
development as the second-level sub-process of these bases designing is
aimed at:
a) Computation of specified quantity and range of data required for
DB from certain particular sources of their obtainment;
b) Appropriate resulting assessment of DB generation cost.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
55
The whole strategic GIS designing process are ended with working out
of strictly strategic plan (framework) of GIS development as final
product, which:
1) Combines and integrates intermediate and final resulting products
of all examined above sub-processes-components (GIS needs assessment,
its conceptual designing and GIS DB designing);
2) Includes preliminary time schedule of GIS development.
Note. Content of strategic plans (frameworks) of the international GIS
'Danube' and GIS 'Dnipro' development can be learned in detail by referring to
our works [27, 45, 23].
Control questions and tasks to sub-chapter 2.3:
1. What is GIS data base designing?
2. Explain the elaboration of common GIS data model.
3. Why GIS data model is named 'common'?
4. Why have we to set coordinate system for GIS?
5. Illustrate by the examples some requests to GIS metadata.
6. What principles for spatial data coding do you know?
7. Why must we do quality assessment of information which will be
supplied to GIS DB?
8. What is the difference between standards for data supply
(communication) and standards for data transformation and
synchronization?
9. Why have we to calculate specified quantity of required GIS data
from determined sources?
10. Explain the calculation of cost for DB GIS development.
11. What is the strategic plan (framework) of GIS development?
12. Illustrate by the examples the implementation of the components of
GIS data base (DB) designing sub-process.
Sources recommended to sub-chapter 2.3
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
56
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
5. Samoilenko V.M. Substantiation of subject units for electronic
data base of Dnipro Basin state as GIS component (in Ukrainian)
// Cartography and High School. – 2003. – Vol.8. – P.77-85.
6. Samoilenko V.M. Experience on development on data bases and
information systems of hydro-environmental data (in Ukrainian)
// Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. – 2004. –
Vol.6.–P.200-208.
7. Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS
development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and
Hydroecology. – 2004. – Vol.6. – P.20-31.
8. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – 152 p.
9. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
10. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
11. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
12. http://www.icpdr.org.
13. http://dnipro.ecobase.org.ua
14. http://www.esri.com.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
57
3 SYSTEM GIS DESIGNING
The following hyper-process of system GIS designing is synergy
integration of two processes – the designing of GIS software and GIS
hardware.
3.1 GIS SOFTWARE DESIGNING
The first from just mentioned, the GIS software (SW) designing
process includes, also considering development of proper products, such
first-level sub-processes, as (Fig.14):
1) Development of application (program) requirements model;
2) Definition of software configuration and SW modules'
specifications;
3) Formation of SW architecture;
4) Survey and selection of existing ready for service software tools for
GIS;
5) Definition of final list and approaches to development of
application programs which have to be adapted, modified or developed
for GIS;
6) Elaboration of framework for future GIS software testing.
The development of application (program) requirements model
(see [17, 28]) has to:
a) Be relied on model synthesizing of preliminary results, in particular
concerning the integration of local views on GIS (see above);
b) Be formed on mutual operating with common (generalized) GIS
data model (vide supra), taking into consideration well-known equation
(see [17]): 'programs = algorithms + data';
c) Be based, as a rule, on lightly formalized simulation methods
(mostly on graph method, see our textbook [37]).
The definition of software configuration and SW modules'
specifications is realized considering a need for:
a) Framing of final input data list, definition of types for GIS spatial
information (geoinformation) products and modeling of relationship
between mentioned types and geodata (spatial data) (see the examples);
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
58
Fig.14 – Detailed fragment of GIS designing general algorithmic scheme (the process of GIS
software (SW) designing as the component of system GIS designing hyper-process, see Fig.1)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
59
b) Identification of SW configuration, namely all modules of this
software and GIS operating system;
c) Setting of exact functions (without a computation of their
implementation algorithms), files' formats, modes for data removal,
updating and visualization, dimensions and so on, in other words
specifications of each SW module.
For example, as to the international GIS 'Danube', it was proposed:
1) Geodata catalog, the fragment of which is cited at Table 3, in which:
a) geodata_id – geodata set identifier;
b) geodata_set – short name of such set;
c) geodata_description – description of such set;
d) max_scale – maximal display scale;
e) opt_scale – optimal display scale;
f) min_scale – minimal display scale;
g) geodata_type – geodata format;
h) geodata_def – spatial feature type;
2) List of the GIS 'Danube' geoinformation products' types (GIP types), cited
at Table 4;
3) Model of relationship between geoinformation product types and geodata,
illustrated at Fig.15.
Secondly, as to EDB GIS 'Dnipro', queries' visualization designs were
determined, concerned to certain modes of these queries implementation and to
different types of spatial features (the examples are at Fig.16-19, see also Table 1
and Fig.9).
The formation of software architecture as the first-level sub-process
of this software designing embodies:
a) Development of algorithms preset by modules' specifications that is
algorithms for a realization of SW modules' functions;
b) Consequent to foregoing formation of strictly SW architecture
taking into consideration a formulating of tasks for adaptation or
development of each SW module.
The survey and selection of existing ready for service software
tools, required for GIS operating, involve:
1) Analysis of preferences and faults for existing system and application
tools, an experience of their use, 'becoming old-fashioned' and modification
of tools, their rate of actuality and progressiveness etc. (see [27]);
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
60
Table 3 – Fragment of the GIS 'Danube' geodata catalog ([45, 27])
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
61
Fig.15 – Model of relationship between geoinformation product types and geodata in the GIS
'Danube' ([45, 27])
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
62
Table 4 – Geoinformation products' (GIP) types of the GIS 'Danube' ([45, 27])
GIP
descriptor GIP name GIP description
1 map already finished maps in PDF-format
2 web-map map created via web-GIS for onscreen display with
export/print option
3 table
information table (with available links to geographic
features)
4 query query string
5 diagram diagram
6 statistics statistic tables for data
Fig.16 – Design of EDB GIS 'Dnipro' queries' visualization in the form of graphs
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
63
Fig.17 – Design of EDB GIS 'Dnipro' queries' visualization in the form of point features'
thematic layer
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
64
Fig.18 – Design of EDB GIS 'Dnipro' queries' visualization in the form of line features'
thematic layer
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
65
Fig.19 – Design of EDB GIS 'Dnipro' queries' visualization in the form of
polygon features' thematic layer
2) Assessment of supply sources of ready for service tools, paying
attention to two types of such sources in the global software industry,
namely sources orientated to:
a) Commercial off-the-shelf GIS software;
b) Open source software – free licensed tools, in this case for GIS,
embodying initial description of such tools and have no constraints of its
application, further modification and distribution with only necessity for
retention of information on initial authorship and made alterations.
Notes.
1. At times certain developers of software GIS-package offer free software
tools which expand functional potential of such packages (so-called free add-on
software) (see [7]).
2. It is distinguished also shareware (synonym trial software, trial version of
software), which can be obtained free by a user for evaluation application for a
period, stipulated by a developer (holder), whereupon further software use is
possible only at paid basis;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
66
3) Computation of time and costs for an installation of certain ready
for service GIS tools and training of a staff, which will apply these tools;
4) Realization of benchmark testing as comparative probing concerning
potential of ready for service SW for GIS development by different
alternates and proposals regarding SW supply;
5) Comparison of total costs for a procurement and/or obtainment of
mentioned tools or their individual modules by different alternates
(sources) of supply (obtainment);
6) Selection of GIS tools' suppliers and means of such tools' transfer,
installation and so on.
Note. Under a selection of GIS software tools it's allowed also appropriate
tools, which the GIS employer has at its disposal, including possibility of such
tools' adaptation and/or modification as to new requirements on GIS
development etc. (see the GIS needs assessment).
The definition of final list and approaches to development of
application programs, which have to be adapted, modified or
developed for GIS, is implemented considering:
1) Refinement of results concerning preliminary definition of a list for
application software (see the GIS needs assessment);
2) Necessity for use of high level algorithmic languages, procedures
for structural and object-oriented programming etc.;
3) Differentiation of software for mentioned GIS programs' development
into four categories, namely:
a) Software in the form of programming languages, which now are
a component of many GIS-packages (see [27]) and which permit to
modify or develop new application programs for specified nonstandard
procedures and tasks of future GIS operating. In addition properly this
software serves as if 'an operating system' for support of such
'nonstandard' programs;
b) Universal purpose software, which as a rule don't need qualified
programmers and use application program libraries (see [7]) aimed at a
generation and adaptation of required set of such programs, including
their new combinations etc., for specified operating system;
c) Direct programming software, which is well-known environment
for development of new application programs by different programming
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
67
languages (for example, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Basic,
Borland/Inprise Delphi, Borland/Inprise C++ Builder, see [19, 27]);
d) Different combinations of software mentioned at a) – c).
The elaboration of framework for future GIS software testing is
based on a conclusion that such framework, formed in advance still
during the designing process, has to envisage:
1) Creation of a list for the most operations and procedures, which
will be tested in future according to GIS SW programming modules;
2) Presence of three testing stages for future GIS SW, namely stages
of:
a) Offline testing, under which programming environment of each
programming module is imitated by means of testing administration
program, containing simulated programs instead of valid programs
forming this module;
b) Integrated testing, under which testing of programming modules'
clusters is implemented;
c) System (or valuation) testing, under which GIS software is
tested in general.
Control questions and tasks to sub-chapter 3.1:
1. What is the hyper-process of system GIS designing?
2. What are the peculiarities of GIS software designing?
3. Explain the development of application (program) requirements
model for GIS.
4. What is the difference between software configuration and software
modules' specifications?
5. Illustrate by the examples the definition of GIS software
configuration.
6. Illustrate by the examples the formation of GIS software
architecture.
7. What is ready for service software tools for GIS?
8. Why application programs can be adapted, modified or developed
for GIS?
9. What approaches to a development of application programs do you
know?
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
68
10. What is the GIS software testing?
11. Why have we to elaborate the framework for future GIS software
testing?
12. Illustrate by the examples the implementation of the components of
GIS software designing process.
Sources recommended to sub-chapter 3.1
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M. Educational cartography under conditions of
public informatization: theory and practice [Monograph]. – Kyiv:
SRPE 'Cartography', 2011. – 228 p.
4. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
5. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
6. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
7. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
8. http://www.icpdr.org.
9. http://dnipro.ecobase.org.ua
10. http://www.esri.com.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
69
3.2 GIS HARDWARE DESIGNING
The second component of system designing hyper-process is the
process of GIS hardware designing. Such process is aimed, of course, at
an identification of GIS hardware (HW) as the designing object and it
consists of the sub-processes, which are somewhat similar by functional
content to the sub-processes of GIS software designing, but however are
different by products created at the same time. Such first-level sub-
processes of GIS hardware designing are represented by (Fig.20):
1) Particularization of general GIS hardware requirements;
2) Definition of GIS hardware configuration and hardware requirements
for HW functional units;
3) Formation of GIS hardware architecture;
4) Survey and selection of necessary ready for service hardware for
GIS;
5) Consideration of problems for installation and montage of GIS
hardware.
The particularization of general GIS hardware requirements is
implemented taking into consideration first of all:
a) Already specified GIS functions as a whole and GIS type (a
combination of types) (see [27]);
b) Preliminary identified general GIS architecture.
The definition of GIS hardware configuration and hardware
requirements for HW functional units is implemented considering
necessity of:
1) Identification of a composition for all HW functional units, namely:
a) Key units (computers);
b) Peripheral units, including units for network connection;
c) Additional units (for example GPS-devices etc., see [27]);
2) Typification of mentioned functional units (for example with a
distribution of computers on personal computers, workstations, servers
and their sub-types etc.);
3) Formulation of proper hardware requirements for every type and
sub-type of HW functional components, in particular concerning system
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
70
memory and video buffer, processors, hard disks, a configuration and
performance of network means etc.
Under the formation of GIS HW architecture, modes for
organization of relationships (links) are appreciated, concerning
relationships (links):
a) Inside of individual HW functional units and/or their complexes
(modules) (at times such units or modules are combine in so-called tiers
of general GIS configuration, see, for example, [45]);
b) For GIS hardware in general.
The survey and selection of necessary ready for service hardware
for GIS include:
a) Analysis of preferences and faults for existing hardware, necessary
for GIS;
b) Assessment of HW supply sources, including a supply of ready for
service or specially integrated by supplier such hardware, and also
resources and an extent of own HW use by the GIS employer;
c) Computation of time and costs for HW installation and, in case of
need, training of a staff, which will operate hardware;
d) Comparison of total costs for a procurement and/or obtainment of
HW or its individual modules by different supply alternates (sources)
(taking into consideration also alternate of partial own employer HW
use);
e) Selection of GIS hardware suppliers and means of HW transfer etc.
Under the consideration of problems for installation and montage
of GIS hardware, attention is paid to:
a) Technologic aspects of such installation and montage, including a
testing of installed hardware in the whole or its components;
b) Organizing aspects of HW montage, among them aspects
concerning GIS network operating and so on.
Two final resulting products of the system GIS designing hyper-
process, which, as also it was mentioned, combines the processes of
software and hardware designing, are:
1) Final GIS configuration and architecture as a whole;
2) Modes for GIS system protection against unauthorized access to
GIS.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
71
Fig.20 – Detailed fragment of GIS designing general algorithmic scheme (the process of GIS
hardware (HW) designing as the component of system GIS designing hyper-process, see Fig.1)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
72
Control questions and tasks to sub-chapter 3.2:
1. What is the process of GIS hardware designing?
2. What are the common features for GIS software and hardware designing?
3. What is the difference between GIS software and hardware designing?
4. Explain the content of some general GIS hardware requirements.
5. What GIS hardware functional units do you know?
6. What is GIS hardware configuration?
7. Explain the difference between GIS hardware configuration and
architecture.
8. What is ready for service hardware for GIS?
9. How can we select necessary ready for service hardware for GIS?
10. What are the ways for consideration of problems for installation
and montage of GIS hardware?
11. Explain the content of final GIS configuration and architecture
definition.
12. What modes for GIS system protection do you know?
Sources recommended to sub-chapter 3.2
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and technologies:
Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010. – P.268-332.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing with examples
from international hydro-environmental cooperation // Hydrology,
Hydrochemistry and Hydroecology. – 2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
5. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
6. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
7. http://www.icpdr.org.
8. http://www.esri.com.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
73
4 OPERATION AND FINAL GIS DESIGNING
4.1 OPERATION GIS DESIGNING
The following, under Fig.1 scheme, process of operation GIS
designing is formed by the sub-processes ensuring an identification
and/or development of such designing objects, as operating conditions
(frameworks) and regulations (rules) for functioning (use) of future
GIS. Such sub-processes, with adequate to their implementation resulting
documentation, concern:
1) Formulation of final GIS operating scripts;
2) Definition of operating conditions and schedules for components of
GIS hardware-software complex;
3) Preparation of line with manuals, directions, recommendations etc.
relating GIS development and putting into operation, technologic
application of its certain components and so on;
4) Determination of principles and modes for organizing and
coordinating activity under a development and use of GIS and its
information basis, and also for command administration and support of
GIS operating in general;
5) Identification of system for access to GIS and its data bases with
access levels' determination etc.;
6) Elaboration of information supply and exchange regulations under
GIS development and use (see the example of regulations in our
monograph [23]);
7) Determination of modes and time constraints for a training of
various staff for GIS operating;
8) Consideration of potential modification concerning GIS scripts,
operating conditions and regulations under future GIS development;
9) Consideration of other potential aspects of operation GIS designing.
Hereinafter it is cited the set of figures and tables, which illustrates, firstly,
the formulation of final GIS operation scripts as the sub-process and, secondly,
certain products of other foregoing sub-processes under the operation GIS
designing once again on the example of the international GIS 'Dnipro' and
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
74
'Danube' aimed at allocation in the global information network (see the content
of previous examples).
Notes (to Fig.25).
1. Environmental Ministry of Belarus – the Ministry of Natural Resources
and Environment Protection of Belarus Republic.
2. Environmental Ministry of Russia – the Ministry of Natural Resources
of Russian Federation.
3. Environmental Ministry of Ukraine – the Ministry of Ecology and
Natural Resources of Ukraine.
4. NAP and SAP – the National Action Plans and the Strategic (Interstate)
Action Plan under the UNDP-GEF International Dnipro Basin Environmental
Program.
5. JMC – the Joint Management Committee (the interstate advisory agency
for management of the basin state).
6. DNIC and DIIC – the Dnipro National and the Dnipro Interstate
Information Centers envisaged for establishment in the Dnipro Basin countries
under NAP and SAP implementation.
Table 5 – Overall performance of international EDB GIS 'Dnipro' access
levels, including network access
Access levels Entities of the access Characteristics of the
access
First (special) Developers of international EDB Reading, modifications and
updating of information
Second
(professional)
Representatives of Joint Management
Committee, authorized representatives and
specialists from National Environmental
Ministries of Belarus, Russia and Ukraine
Reading of information,
forming suggestions on
changes to users’ queries,
modifications and updating
of information for
developers of international
EDB
Third (public) Common users of Internet –
representatives of: state authorities;
scientific and educational institutions;
industrial and other entrepreneurial circles;
non-government organizations and mass
media; countries of the Black Sea region;
international organizations etc.
Reviewing and obtaining
of generalized information
based on users’ queries
composed of query sets
available in EDB
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
75
Fig.21 – Design of startup page for international EDB GIS 'Dnipro'
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
76
Fig.22 – Design of EDB GIS 'Dnipro' queries' visualization for EDB block 'Surface water
recourses and water use' (see Table 1)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
77
Fig.23 – Design of EDB GIS 'Dnipro' queries' visualization for EDB block 'Surface water
quality' (see Table 1)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
78
Fig.24 – Design of EDB GIS 'Dnipro' queries' visualization for EDB block 'Biotic and landscape
diversity' (see Table 1)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
79
DNIC of
Russia
DNIC of
Ukraine
DNIC of
Belarus
DIIC
Generation
(acquisition)
and
updating of
information
National state services, scientific, scientific-technical,
scientific-industrial, industrial and other
organizations of international Dnipro Basin
JMC
Environ-
mental
Ministry of
Belarus
Other
users
Information use
SAP NAP
Develo
p
ment, im
p
lementation
Environ-
mental
Ministry
of Russia
Environ-
mental
Ministry of
Ukraine
International EDB National
Fig.25 – General organizing structure of generation, updating and use of
EDB GIS 'Dnipro' environmental information (see the notes)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
80
Fig.26 – Scheme of coordinating activity under development and use of the GIS 'Danube' (see
the first example at chapter 1)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
81
Fig.27 – Scheme of information exchange with international EDB GIS 'Dnipro' application,
stipulated by the Regulations of such exchange (see [23] and the notes to Fig.25)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
82
4.2 FINAL GIS DESIGNING
The final GIS designing process is aimed at a producing of required
designed-estimated documentation and an identification of GIS
developer, both as the designing objects. This process embodies such
sub-processes, as (see in detail [57, 62, 64]):
1) Paper work of properly GIS design in the form of designed-
estimated documentation for GIS development and operating. Such
documentation includes in particular:
a) All engineering and technologic documentation concerning key
future GIS components and their elements;
b) Final plan (strategic framework), schedule and budget of GIS
development;
c) Targets of so-called post-designing phase, i.e. a phase after GIS
development (aimed at a monitoring of certain design implementation
results etc.);
2) Conducting of GIS design audit and appraisal, and also, in case of
need, design coordination at certain authorities;
3) Definition of GIS developer (design 'realizer'). Such developer is
interpreted as one or several mostly corporate bodies, which assume a
responsibility for GIS design implementation at terms, specified by a
contract with GIS design holder or authorized by him body. In the
presence of several GIS developers, among them a general developer is
differentiated with responsibility for coordination and support of the
whole GIS design implementation process;
4) Delivery of GIS design to its employer.
Notes.
1. GIS design audit – a documentary process of validity revision concerning
primarily GIS design financial aspects which is implemented by natural or
corporate body called an auditor.
2. Contract – an agreement under which one party (a contractor) covenants
on own responsibility to do certain work according to a task of another party (of
an employer) at specified cost, which a contractor receives from an employer for
delivered result of such work.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
83
3. Definition of the GIS developer by the GIS designer is not imperative; at
times such developer can be selected directly by the GIS design holder and
without participation of the GIS designer.
The example for overall planning of the GIS 'Danube' design implementation
is illustrated at Table 6.
Table 6 – Time sequence of the GIS 'Danube' design implementation
Levels 2004 2005-2006 2007-2009 2010-2012
Danube
Commission
System
centralized
decisions and
GIS
infrastructure
preparation
System
checkout,
standard
implementation
Preparation to
Danube Basin
management
planning, final
integration of all
centralized GIS
units
Decentralized data
processing and
information
networks'
interaction in real-
time operating
conditions, long-
term planning and
implementation of
management at
basin level
National Preparation of
GIS national
infrastructure
Checkout of
information
networks'
interaction, the
first data capture
into system
Complete
integration of
national units
into centralized
GIS
Generation of
resources for
efficient
interaction of all
information
networks
Control questions and tasks to chapter 4:
1. What is the process of operation GIS designing?
2. What is the difference between the operation and the final GIS
designing?
3. What are the common features for the operation and the final GIS
designing?
4. Explain the steps of the operation and the final GIS designing.
5. What are the operating conditions (frameworks) for functioning
(use) of future GIS?
6. What are the regulations (standards) for functioning (use) of future
GIS?
7. Explain the content of some operating conditions for GIS functioning.
8. Explain the content of some standards for GIS functioning.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
84
9. Illustrate by the examples the implementation of the components of
operation GIS designing process.
10. What are the peculiarities of final GIS designing?
11. What is the paper work of properly GIS design?
12. What is the difference between GIS design audit and GIS design
appraisal?
13. Who can be the GIS developer?
14. Explain the steps for GIS design delivery.
Sources recommended to chapter 4
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M. Educational cartography under conditions of
public informatization: theory and practice [Monograph]. – Kyiv:
SRPE 'Cartography', 2011. – 228 p.
4. Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS
development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and
Hydroecology. – 2004. – Vol.6. – P.20-31.
5. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – 152 p.
6. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
7. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
8. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
9. http://www.icpdr.org.
10. http://www.esri.com.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
85
SOURCES RECOMMENDED TO THE TEXTBOOK
Basic sources:
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– 448 p.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. Datsenko L.M. Educational cartography under conditions of
public informatization: theory and practice [Monograph]. – Kyiv:
SRPE 'Cartography', 2011. – 228 p.
5. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
6. Samoilenko V.M. Substantiation of subject units for electronic
data base of Dnipro Basin state as GIS component (in Ukrainian)
// Cartography and High School. – 2003. – Vol.8. – P.77-85.
7. Samoilenko V.M. Experience on development on data bases and
information systems of hydro-environmental data (in Ukrainian)
// Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. – 2004. –
Vol.6.–P.200-208.
8. Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS
development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and
Hydroecology. – 2004. – Vol.6. – P.20-31.
9. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – 152 p.
10. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
86
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
11. Samoilenko V.M., Dibrova I.O. et al. Didactics of Geography:
Monograph (electronic version) (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-
Center, 2013. – CD, ISBN 978-966-521-619-3. – 570 p.
Additional sources:
12. Samoilenko V.M. Development of lakes & reservoirs dynamics
and stability information/simulation systems for environmental
monitoring and management on Ukraine example //
Schriftenreihe zur Wasserwirtschaft. Technische Universität
Graz. – 1996. – Vol.19/2. – P. C141-C146.
13. Samoilenko V.M. Structure and functional principles for
watermanagement-environmental monitoring creation as a
conceptual interface of river basins GIS // Schriftenreihe zur
Wasserwirtschaft. Technische Universität Graz. – 1996. –
Vol.19/2. – P. C135-C140.
14. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
15. Datsenko L.M. Fundamentals of geoinformation systems and
technologies in school courses of study abroad // Periodical of
Cartography. – 2010. – Vol.1. – P.197-205.
16. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
17. Tian R.B. et al. Project management: Textbook (in Ukrainian). –
Kyiv: Center of educational publishing, 2004. – 224 p.
18. Diethelm G. Project management: Monograph/manual (in 2 vol.,
Russian tr. from German). – Sankt-Petersburg: Business-Press,
2003. – 400 p. (vol.1), 288 p. (vol.2).
19. Gray C.F., Larson E.W. Project management: Practical manual
(Russian tr. from English). – Moscow: Business and Service,
2003. – 528 p.
20. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
87
Web sources:
21. http://www.icpdr.org.
22. http://dnipro.ecobase.org.ua
23. http://www.unep.org.
24. http://www.undp.org.
25. http://en.mimi.hu/gis.
26. http://www.esri.com.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
88
GLOSSARY
Architecture (архітектура) – general organization of relations
(links) among components of a certain system.
Bank (банк) – one or several banking institutions, which have to
ensure the direct financial support to all components forming GIS design
preparation process by a servicing of routine business transactions,
concerning, first of all, a GIS design employer and a GIS designer, by
certain financial mediation as to such transactions, including crediting,
etc.
Basic (initial) GIS designing (установче (ініціальне) проектування
ГІС) – the process of GIS designing, which embodies such first-level sub-
processes, as: identification of principal GIS designing entities; definition of
other GIS designing entities; development of a plan (strategic framework),
schedule and budget of GIS design preparation.
Cluster analysis (кластерний аналіз) – the set of simulation
methods aimed at classification and identification of homogeneous
variables at their sub-sets (clusters).
Conceptual GIS designing (концептуальне проектування ГІС)
the first-level sub-process of strategic GIS designing process, which
embodies such second-level sub-processes, as: systematization of local
views on GIS; integration of such local views; comparison of global view
on GIS with constraints of its development; consideration of GIS
designing errors; identification of GIS structure, GIS architecture and
conceptual structure of GIS data bases.
Configuration (конфігурація) – a component complex of certain
system as a whole.
Consultant (консультант) – one or several natural and/or corporate
bodies, which are recruited to GIS design preparation on contract bases
on a purpose to render consulting services to an employer and/or designer
in a scope of designing process.
Consulting (консалтинг) – an activity type, which ensures not only
properly consulting, but also scientific-technical, financial-analytic,
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
89
engineering-economic, technologic, prognostic and organizing-legal
preparation and maintenance of design implementation.
Data Base Management System (DBMS) (система управління
базами даних, СУБД) – a complex of computer programs and
programming language means serving to develop, support and use data
bases.
Data bases (DB) (бази даних, БД) – a complex of data organized by
specified standards, which set general principles of data description,
retention and management using computerized devices.
DB (БД) – see data bases.
DBMS (СУБД) – see Data Base Management System.
Decision System Matrix (матриця рішень щодо системи) – a
matrix in two alternates according to content of first vertical column and
first horizontal row in such matrix: 'user – GIS procedures' and 'user –
GIS products'.
Decision System Tree ("дерево рішень" щодо системи) – a
graphic model (a graph), which branches links concrete users with proper
set of required by them GIS procedures or GIS spatial information
products.
Design (syn. project) (проект) – a complex of purposeful,
component- and time-allocated tasks and activities (measures, efforts) to
accomplish these tasks, which contains a general intention, instruments
and consistency of this intention implementation and foreseeable results
and can be presented in the form of a special document (documentation).
Design management (менеджмент проектів) – a system of
process principles, methods, procedures, means and forms and also
properly a process (i.e. 'actions on') of certain design management aimed
at increase of such management efficiency.
Engineering (інжиніринг) – an activity type, which embodies
engineering-consulting services and works in scientific-research, design-
constructive and calculating-analytic scope, combined with process of
engineering-economic design formulation and implementation of design
outcomes. Engineering can cover stages of activity planning, engineering
designing, testing and control on putting into operation design objects or
technologies etc.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
90
Final GIS designing (завершальне проектування ГІС) – the
process of GIS designing, which embodies such first-level sub-processes,
as: paper work of properly GIS design in the form of designed-estimated
documentation for GIS development and operating; conducting of GIS
design audit and appraisal, and also, in case of need, design coordination
at certain authorities; definition of GIS developer (design 'realizer');
delivery of GIS design to its employer.
Formalization (формалізація) – 1) a use of certain graphic and
semantic-signal symbols for a reproduction and explication of some
regularities; 2) a presentation of content notions or terms and relations
among them using graphic and semantic-signal symbols, in particular
equations.
Geodata (геодані) – see spatial data.
Geographic data (географічні дані) – see spatial data.
Geographic information system (географічна інформаційна
система) – see GIS.
Geoinformation system (геоінформаційна система) – see GIS.
GIS (geographic information system, geoinformation system)
(ГІС, географічна інформаційна система, геоінформаційна
система) – an information system, which provides an administration
(acquisition, retention, processing, access, visualization, dissemination),
examination and simulation of spatial (geographic) data.
GIS architecture (архітектура ГІС) – general organization of
relations (links) among components of GIS hardware-software complex,
considering its data bases and users and also GIS functioning in selected
information networks, a type of mentioned architecture (distributed,
centralized and so on) etc.
GIS data base (GIS DB) designing (проектування баз даних ГІС)
– the first-level sub-process of strategic GIS designing process, which
embodies such second-level sub-processes, as: development of common
(generalized) GIS data model; setting of coordinate system (systems) for
GIS; definition of requests to GIS metadata; formulation of principles for
spatial data coding; quality assessment of information which will be
supplied to GIS DB; definition of standards for data supply
(communication) and data transformation and synchronization;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
91
calculation of specified quantity for required data from determined
sources and a cost of GIS DB development.
GIS data domain (предметна область ГІС) – a domain, which
circumscribes information sphere of GIS designing and object types for
mentioned domain, initial spatial data on which are needful for GIS data
bases development, considering, first of all, needs of GIS users.
GIS design audit (аудит проекту ГІС) – a documentary process of
validity revision concerning primarily GIS design financial aspects which
is implemented by natural or corporate body called an auditor.
GIS design beneficiary (бенефіціарій проекту ГІС) – natural
and/or corporate body (bodies), who (which) gain(s) a profit or benefit
(not necessarily financial) with certain GIS design.
GIS design employer (замовник проекту ГІС) – one or several
natural and/or corporate bodies, which are interested in an
implementation of GIS designing process, put to this process own and/or
obtained or entrusted funds and are holders (sometimes co-holders) of
GIS design.
GIS design investor (інвестор проекту ГІС) – an entity of GIS
designing, who (which) directly puts own funds to designing process with
a view to a profit-making.
GIS design preparation (підготовка проекту ГІС) – see GIS
designing.
GIS design sponsor (спонсор проекту ГІС) – an entity of GIS
designing, who (which) under different particular cases can be identified
both with a GIS design employer and with a design employer-investor or
investor, including 'nonprofit' or 'extra' entities, etc. (a term 'sponsor' in
general can be understood as 'a guarantor', 'a bail granter', 'an organizer',
'an initiator', 'that who (which) finances', 'that who (which) subsidies')
GIS design stakeholders (заінтересовані сторони проекту ГІС)
– all, incorporated at partner foundations, natural and/or corporate bodies,
who (which) in this or other way maintain a process of GIS designing and
take an interest in design outcomes.
GIS designer (проектант ГІС) – a specialized contracting design
organization (company), including consulting and/or engineering body,
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
92
which ensures the whole process of development of designed-estimated
documentation concerning future GIS.
GIS designing (syn. GIS design preparation) (проектування ГІС,
син. підготовка проекту ГІС) – a process of foundation and formation
of concepts and a development of proper engineering and technologic
documentation concerning key GIS components, which is aimed at
strategic-documentary support of final development of GIS as a
hardware-software complex and an information base of determinate
spatial data domain (see also entities, objects and processes of GIS
designing).
GIS designing entities (суб'єкти проектування ГІС)GIS design
employer, GIS designer and other GIS designing entities.
GIS developer (розробник ГІС) – one or several mostly corporate
bodies, which assume a responsibility for GIS design implementation at
terms, specified by a contract with GIS design holder or authorized by
him body.
GIS hardware (HW) designing (проектування апаратного
забезпечення ГІС) – the process of GIS designing, which embodies such
first-level sub-processes, as: particularization of general GIS hardware
requirements; definition of GIS hardware configuration and hardware
requirements for HW functional units; formation of GIS hardware
architecture; survey and selection of necessary ready for service
hardware for GIS; consideration of problems for installation and montage
of GIS hardware.
GIS needs assessment (оцінка потреб у ГІС) – the first-level sub-
process of strategic GIS designing process, which embodies such second-
level sub-processes, as: definition of general future GIS typology; setting
of a staff for future (potential) GIS users; formulation of possible users'
queries to GIS; creation of preliminary list for required initial spatial
data, which present GIS data domain and are needful for a generation of
adequate data bases; delineation of a list for functional requests to GIS
(including preliminary GIS operating scripts), which represent users'
queries and GIS data domain; definition of preliminary list for application
software, which have to be produced and/or adapted for program support
of functional requests to GIS.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
93
GIS operating scripts (сценарії функціонування ГІС) – subject
and fragmentary distribution of GIS spatial data and modes for their
obtainment, processing, evaluation and visualization by users' queries
according to operating resources of multilevel and multipurpose adequate
GIS software tools.
GIS software (SW) designing (проектування програмного
забезпечення ГІС) – the process of GIS designing, which embodies such
first-level sub-processes, as: development of application (program)
requirements model; definition of software configuration and SW
modules' specifications; formation of SW architecture; survey and
selection of existing ready for service software tools for GIS; definition of
final list and approaches to development of application programs which
have to be adapted, modified or developed for GIS; elaboration of
framework for future GIS software testing.
Hardware (HW) (апаратне забезпечення, АЗ) – technical
equipment of certain computerized system, which includes properly
computer and mechanical, magnetic, electric, electronic and optic
peripheral devices or similar instruments, operating under control of such
system or offline, and also any devices required for operating of
computerized system.
Hierarchy (ієрархія) – an arrangement of certain system components
by determined order: from component, higher by meaning or
generalization extent, to lower by these features component or vice versa.
HW (АЗ) – see hardware.
Hyper-process of system GIS designing (гіперпроцес системного
проектування ГІС) – consolidated processes of GIS software designing
and GIS hardware designing.
Initial GIS designing (ініціальне проектування ГІС) – see basic
GIS designing.
Iteration (ітерація) – a retrying application of certain operation,
including simulation etc., with modification of its parameters and/or
conditions aimed at step-by-step the greatest possible approaching to
desired result.
Know-how (ноу-хау) – a documented corpus of scientific-technical,
technologic, financial-economic, commercial, legal and other confidential
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
94
knowledge, which are imperative for efficient designing and/or
development of certain product (wares, technologies, works, services etc.)
and has author's individual or corporative protection at the least at a level
of business secrecy. Know-how, as an object of intellectual property, is
transferred in use under the terms of license agreement or according to
proper agreement on cooperation etc.
Lawyer (правник) – one or several natural and/or corporate bodies,
which altogether are responsible for normative-legal support of all
components forming GIS design preparation process.
License (ліцензія) – a permission to use patent products, know-how
etc., the special features of which are regulated by particular document –
a license agreement – between a licensor and a licensee, which want to
get this permission.
Licensor (ліцензіар) – one or several natural and/or corporate bodies,
which are holders and/or managers of possessory rights (registered by
patents, know-how etc.) concerning products, including technologies,
which are used under GIS design preparation.
Marketing (маркетинг) – an activity type, aimed at an adaptation of
designing process and/or a development of certain product (wares,
technologies, works, services etc.) to market conditions by research of
this product users' needs, assessment and/or shaping of demand on a
product with corresponding optimization of its development and content
under general improvement of a product developer's market strategy,
which must ensure a product supply, having a consumer value and
increasing a profit or other gain of such developer.
Metadata (метадані) – information that describes the content,
quality, condition, origin and other characteristics of certain data.
Objects of GIS designing (обєкти проектування ГІС) – such
objects as: future (potential) GIS users; spatial data and data bases; GIS
software; GIS hardware; operating conditions and regulations of GIS
functioning (use); designed-estimated documentation (properly GIS
design); GIS developer.
Operation GIS designing (експлуатаційне проектування ГІС)
the process of GIS designing, which embodies such first-level sub-
processes, as: formulation of final GIS operating scripts; definition of
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
95
operating conditions and schedules for components of GIS hardware-
software complex; preparation of manuals, directions, recommendations
etc. relating GIS development and putting into operation, technologic
application of its certain components and so on; determination of
principles and modes for organizing and coordinating activity under a
development and use of GIS and its information basis, and also for
command administration and support of GIS operating in general;
identification of system for access to GIS and its data bases with access
levels' determination etc.; elaboration of information supply and
exchange regulations under GIS development and use; determination of
modes and time constraints for a training of a staff for GIS operating;
consideration of potential modification concerning GIS scripts, operating
conditions and regulations under future GIS development; consideration
of other potential aspects of operation GIS designing.
Other GIS designing entities (інші субєкти проектування ГІС)
– a Consultant, a Licensor, a Lawyer, a Bank and other possible entities.
Patent (патент) – an official act (document), which certifies the
authorship of scientific, intellectual, engineering or technologic invention
and the exclusive right of patent holder to use such invention.
Processes of GIS designing (процеси проектування ГІС) – such
processes, as: basic (initial) GIS designing; strategic GIS designing; GIS
software designing; GIS hardware designing; operation GIS designing;
final GIS designing (see also hyper-process of system GIS designing).
Project (проект) – see design.
Software (SW) (програмне забезпечення, ПЗ) – a complex of
computer-based programs for certain computerized system and
documentation required for these programs' operating.
Spatial data (syn. geographic data, geodata) (просторові дані,
географічні дані, геодані) – data concerning spatial features, which are
a combination of such data two components – position(al) data and
attributive (nonpositional) data, both of which, including conjointly, has a
time dimension also.
Spatial features (просторові об'єкти) – spatial components of real
world, which are presented in computerized (digital) form in order to
display geographic objects, processes and phenomenon and are divided
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
96
into four principal initial types: point features (points), line features
(lines), polygon (area) features (polygons) and volumetric features
(surfaces).
Strategic GIS designing (стратегічне проектування ГІС) – the
process of GIS designing, which embodies such first-level sub-processes,
as: GIS needs assessment; conceptual GIS designing; GIS data base (GIS
DB) designing.
Support of GIS design preparation (забезпечення підготовки
проекту ГІС) – marketing, conceptual-analytic, organizing, information,
material-technical, technologic, normative-legal, including licensing,
human recourses', financial and other GIS designing support, and also
certain combinations for mentioned components of such support.
SW (ПЗ) – see software.
System GIS designing (системне проектування ГІС) – see hyper-
process of system GIS designing.
Note. The terms, highlighted in italics in principal term definitions, have
individual own definition.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
97
ANNEX A – WORK PROGRAM OF THE ACADEMIC
DISCIPLINE 'GIS DESIGNING' (THE EXAMPLE)
INTRODUCTION
The academic discipline "GIS designing" is the part of educational-
qualification program for master training by specialties 8.04010405 –
Natural Geography and 8.08010102 – Cartography.
The discipline is taught at the 2nd semester of the 1st year of
magistracy in the amount of 108 hours (3.0 ECTS credit), in particular:
lectures24 hours, practical trainings24 hours, self-ruling studies
60 hours. The form of final testing is an examination.
The goal of the academic discipline is to form students' requisite
knowledge, skills and expertise on an application of methodological bases
and technologies for designing of geographic information systems (GIS
designing) and to consolidate such knowledge etc. by particular
examples, especially by use of management game elements.
The tasks of the discipline are students' contraction of requisite
knowledge, skills and expertise on an application of methodological bases
concerning GIS designing and use of geoinformation designing
technologies.
The discipline consists of two content modules. The first module is
dedicated to a studying of the technologies of basic (initial) and strategic
GIS designing, the second – the technologies of system, operation and
final GIS designing.
As a result of academic discipline study, students are obliged:
1) To know:
a) General principles and approaches to GIS designing;
b) Technology of basic (initial) GIS designing;
c) Technology of strategic GIS designing;
d) Technology of GIS software designing;
e) Technology of GIS hardware designing;
f) Technology of operation GIS designing;
g) Technology of final GIS designing;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
98
2) To be able to:
a) Set GIS designing region and principal entities of such
designing;
b) Define general GIS typology, a staff of potential GIS users,
possible their queries to GIS and sources of spatial data supply;
c) Establish general GIS architecture and conceptual structure of
GIS data bases (DB);
d) Determine principles of spatial data coding and standards for
GIS data communication;
e) Specify types of spatial information (geoinformation) products
and sources of software supply;
f) Define GIS hardware requests and sources of hardware supply;
g) Specify access levels to GIS data bases and targets of GIS post-
designing phase;
h) Implement general application of geoinformation technologies
in the scope of geography and cartography taking into consideration
international environmental cooperation.
The place of the discipline within the system of professional training
in the scope of geography and cartography: the academic discipline "GIS
designing" is aimed to provide masters with basic notions on designing of
geographic information systems and to form the ability to coming self-
ruling action in this scope.
The connection with other disciplines. The academic discipline
synthesizes already gained knowledge concerning profile common-
geographic academic disciplines and disciplines on geographic
information systems and technologies and information networks,
geographic modeling, environmental management, management of
projects and programs in the scope of natural geography, international
environmental conventions and treaties, regional and international
ecologic networks.
Testing of knowledge and distribution of points get by students
A testing of knowledge is implemented according to a module-rating
system, which foresees bimodal evaluation of gained knowledge and
skills. In particular, theoretical training evaluation (50%) takes into
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
99
consideration: a presentation (10%), a depth of methodology in
represented study (10%), a feasibility and coordination of proposals
(10%), a rate of originality (10%) and a determination of conceptual
problems on a theme and situation (10%).
Practical training evaluation (50%) considers: qualitative integrity of
experiment (15%), an ability to evaluate a problem (15%), an
identification of ways and methods for a solution of existing or probable
problem (10%), a search of approaches to solution of specific problem
(10%).
The discipline consists of two content modules. The first content
module embodies themes 1-2 (with sub-themes 2.1-2.3), the second –
themes 3-5. An execution of both modular tests is obligatory for an
examination.
Evaluation by the forms of testing:
First content module
S
econd content module
M
in. –
15
p
oints
M
ax. –
30
p
oints
M
in. –
15
p
oints
M
ax. –
30
p
oints
Verbal answer „2” х 2 = 4 „3” х 3 = 9 „2” х 2 = 4 „3” х 3 = 9
Additional answer „1,5” х 2 = 3 „2” х 6 = 6 „1,5” х 2 = 3 „2” х 6 = 6
Modular test No 1 „8” х 1 = 8 „15” х 1 = 15
Final modular test „8” х 1 = 8 „15” х 1 = 15
„3”
minimal/maximal point which can be get by student.
1minimal/maximal test
q
uantit
y
of answers or tasks
The results of students' academic study are evaluated by 100-point
scale. Students who got point quantity, which is lesser than critical-
calculating minimum (30 points), have to pass final modular test for the
second time in order to allow them to take an examination. Maximal
examination grade is 40 points.
In case of student absence due to reasonable excuses, working a debt
out and passing final modular tests for the second time are realized
according to "Regulations on procedure of students' knowledge testing
under a module-rating system of academic process organization" dated
October 1, 2010.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
100
The result of simple calculation (in points):
First content
module
Second content
module Examination Final grade
Minimum 15 15 30 60
Maximum 30 30 40 100
Points – grades correspondence scale
Points by 100-point scale Grades by national scale
90-100 5 Excellent
75-89 4 Good
60-74 3 Satisfactory
1-59 2 Unsatisfactory
PROGRAM OF THE ACADEMIC DISCIPLINE
Content module 1. BASIC (INITIAL) AND STRATEGIC GIS
DESIGNING
Theme 1. GENERAL NOTIONS AND BASIC (INITIAL) GIS
DESIGNING (20 hours)
General notions on GIS designing and general algorithmic scheme of
such designing. Entities, objects, processes and sub-processes of GIS
designing.
Notion on process of basic (initial) GIS designing. Employer, investor,
sponsor and beneficiary of GIS design. GIS designer. Notion on
alternates for scheme of GIS design management as a whole. Other
entities of GIS designing (Consultant, Licensor, Lawyer, Bank). Plan
(strategic framework), schedule and budget of GIS design preparation.
Examples of the implementation of the components of basic GIS
designing process.
Theme 2. STRATEGIC GIS DESIGNING (40 hours)
Sub-theme 2.1. GIS NEEDS ASSESSMENT (12 hours)
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
101
Notion on process of strategic GIS designing. Needs assessment for
GIS as sub-process. Definition of general future GIS typology. Setting of
staff for future (potential) GIS users. Formulation of possible users'
queries to GIS. Creation of preliminary list for initial spatial data. GIS
data domain. General criteria of efficiency for GIS information basis.
Sources and modes for obtainment and/or supply of GIS data. Delineation
of list for functional requests to GIS and preliminary scripts of GIS
operation. Definition of preliminary list for application software, which
have to be produced and/or adapted. Examples of the implementation of
the components of GIS needs assessment sub-process.
Sub-theme 2.2. CONCEPTUAL GIS DESIGNING (12 hours)
Conceptual GIS designing as sub-process. Systematization of local
views on GIS. Initial Decision System Matrix and Initial Decision System
Tree. Integration of local views on GIS. Generalized Decision System
Matrix and Generalized Decision System Tree. Comparison of global
view on GIS with constraints of GIS development. Consideration of GIS
designing errors. Identification of GIS structure, GIS architecture and
conceptual structure of GIS data bases. Examples of the implementation
of the components of conceptual GIS designing sub-process.
Sub-theme 2.3. GIS DATA BASE (DB) DESIGNING (16 hours)
GIS data base (DB) designing as sub-process. Development of
common GIS data model. Setting of coordinate system (systems) for GIS.
Definition of requests to GIS metadata. Formulation of principles for
spatial data coding. Quality assessment of information, which will be
supplied to GIS DB. Definition of standards for data supply
(communication) and data transformation and synchronization.
Calculation of specified quantity for required data from determined
sources and cost of GIS DB development. Examples of the
implementation of the components of GIS data base designing sub-
process. Strategic plan (framework) of GIS development.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
102
Content module 2. SYSTEM, OPERATION AND FINAL GIS
DESIGNING
Theme 3. GIS SOFTWARE DESIGNING (16 hours)
Notion on hyper-process of system GIS designing and process of
GIS software (SW) designing. Development of application (program)
requirements model. Definition of software configuration and SW
modules' specifications. Formation of SW architecture. Survey and
selection of existing ready for service software tools for GIS.
Definition of final list and approaches to development of application
programs which have to be adapted, modified or developed for GIS.
Elaboration of framework for future GIS software testing. Examples
of the implementation of the components of GIS software designing
process.
Theme 4. GIS HARDWARE DESIGNING (16 hours)
Process of GIS hardware (HW) designing. Particularization of general
GIS hardware requirements. Definition of GIS hardware configuration
and hardware requirements for HW functional units. Formation of GIS
hardware architecture. Survey and selection of necessary ready for
service hardware for GIS. Consideration of problems for installation and
montage of GIS hardware. Definition of final GIS configuration and
architecture as a whole and modes for GIS system protection.
Theme 5. OPERATION AND FINAL GIS DESIGNING (16 hours)
Notion on process of operation GIS designing. Operating conditions
(frameworks) and regulations (standards) for functioning (use) of future
GIS. Examples of the implementation of the components of operation
GIS designing process. Notion on process of final GIS designing. Paper
work of properly GIS design. GIS design audit and appraisal, definition
of GIS developer and design delivery.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
103
STRUCTURE OF THE ACADEMIC DISCIPLINE
SUBJECT PLAN OF LECTURES AND PRACTICAL
TRAININGS
No of
theme,
sub-
theme
Theme / sub-theme name Number of hours
lectu-
res
practical
trainings
self-
ruling
studies
Content module 1. Basic (initial) and strategic GIS designing
1 Theme 1. General notions and
b
asic (initial) GIS
designing
4 4 12
2 Theme 2. Strategic GIS designing, including: 8 8 24
3 Sub-theme 2.1. GIS needs assessment 2 2 8
4 Sub-theme 2.2. Conceptual GIS designing 2 2 8
5 Sub-theme 2.3. GIS data base (DB) designing 4 4 8
Modular test No 1
Content module 2. System, operation and final GIS designing
6 Theme 3. GIS software designing 4 4 8
7 Theme 4. GIS hardware designing 4 4 8
8 Theme 5. Operation and final GIS designing 4 4 8
Final modular test
TOTAL 24 24 60
Total amount – 108 hours, including:
Lectures – 24 hours,
Practical trainings – 24 hours,
Self-ruling studies – 60 hours.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
104
CONTENT MODULE 1
BASIC (INITIAL) AND STRATEGIC GIS DESIGNING
Theme 1. GENERAL NOTIONS AND BASIC (INITIAL) GIS
DESIGNING (20 hours)
Lecture 1. General notions and basic (initial) GIS designing4
hours.
General notions on GIS designing and general algorithmic scheme of
such designing. Entities, objects, processes and sub-processes of GIS
designing.
Notion on process of basic (initial) GIS designing. Employer, investor,
sponsor and beneficiary of GIS design. GIS designer. Notion on
alternates for scheme of GIS design management as a whole. Other
entities of GIS designing (Consultant, Licensor, Lawyer, Bank). Plan
(strategic framework), schedule and budget of GIS design preparation.
Examples of the implementation of the components of basic GIS
designing process.
Practical training 1. Basic (initial) GIS designing 4 hours.
Task to define:
1) The region of GIS designing and the name of GIS design;
2) The principal entities of GIS designing;
3) The alternate for scheme of GIS design management;
4) The other entities of designing;
5) The approximate duration and the cost of GIS design preparation.
Task for self-ruling study (12 hours):
A budget of GIS design preparation ([1, 2, 9-14]).
Control questions and tasks:
1. What does the GIS designing mean?
2. Explain the general algorithmic scheme of GIS designing.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
105
3. Who (what) can be the entities of GIS designing?
4. Who (what) are the objects of GIS designing?
5. Explain the difference between the objects and the processes of GIS
designing.
6. How do you understand the term "beneficiary of GIS design"?
7. How many alternates for the scheme of GIS design management do
you know?
8. What is the principal function of the Licensor during GIS
designing?
9. What is the principal function of the Lawyer during GIS designing?
10. What is the principal function of the Bank during GIS designing?
11. How do you understand the strategic framework of GIS design
preparation?
12. Illustrate by the examples the implementation of the components of
basic GIS designing process.
Recommended sources:
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. Datsenko L.M. Educational cartography under conditions of
public informatization: theory and practice [Monograph]. – Kyiv:
SRPE 'Cartography', 2011. – 228 p.
5. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
6. Samoilenko V.M. Substantiation of subject units for electronic
data base of Dnipro Basin state as GIS component (in Ukrainian)
// Cartography and High School. – 2003. – Vol.8. – P.77-85.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
106
7. Samoilenko V.M. Experience on development on data bases and
information systems of hydro-environmental data (in Ukrainian)
// Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. – 2004. –
Vol.6.–P.200-208.
8. Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS
development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and
Hydroecology. – 2004. – Vol.6. – P.20-31.
9. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – P.11-22, P.71-142.
10. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
11. Samoilenko V.M., Dibrova I.O. et al. Didactics of Geography:
Monograph (electronic version). – Kyiv: Nika-Center, 2013.
CD, ISBN 978-966-521-619-3. – 570 p.
12. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
13. Datsenko L.M. Fundamentals of geoinformation systems and
technologies in school courses of study abroad // Periodical of
Cartography. – 2010. – Vol.1. – P.197-205.
14. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
15. Tian R.B. et al. Project management: Textbook (in Ukrainian). –
Kyiv: Center of educational publishing, 2004. – 224 p.
16. Diethelm G. Project management: Monograph/manual (in 2 vol.,
Russian tr. from German). – Sankt-Petersburg: Business-Press,
2003. – 400 p. (vol.1), 288 p. (vol.2).
17. Gray C.F., Larson E.W. Project management: Practical manual
(Russian tr. from English). – Moscow: Business and Service,
2003. – 528 p.
18. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
19. http://www.icpdr.org.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
107
20. http://dnipro.ecobase.org.ua
21. http://www.unep.org.
22. http://www.undp.org.
23. http://en.mimi.hu/gis.
24. http://www.esri.com.
Theme 2. STRATEGIC GIS DESIGNING (40 hours)
Sub-theme 2.1. GIS NEEDS ASSESSMENT (12 hours)
Lecture 2. GIS needs assessment – 2 hours.
Notion on process of strategic GIS designing. Needs assessment for
GIS as sub-process. Definition of general future GIS typology. Setting of
staff for future (potential) GIS users. Formulation of possible users'
queries to GIS. Creation of preliminary list for initial spatial data. GIS
data domain. General criteria of efficiency for GIS information basis.
Sources and modes for obtainment and/or supply of GIS data. Delineation
of list for functional requests to GIS and preliminary scripts of GIS
operation. Definition of preliminary list for application software which
have to be produced and/or adapted. Examples of the implementation of
the components of GIS needs assessment sub-process.
Practical training 2. GIS needs assessment 2 hours.
Task to define:
1) The general GIS typology;
2) The staff for future (potential) GIS users;
3) The possible users' queries to GIS;
4) The GIS data domain;
5) The sources and modes for obtainment and supply of necessary
initial spatial data;
6) The composition of GIS units (modules).
Task for self-ruling study (8 hours):
General criteria of efficiency for GIS information basis ([1-4, 7, 8]).
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
108
Control questions and tasks:
1. What is the GIS needs assessment?
2. Comment the definition of the general GIS typology.
3. Explain the necessity of a staff setting for future (potential) GIS
users.
4. Illustrate by the examples possible users' queries to GIS.
5. What is preliminary list for initial spatial data?
6. What is the difference between GIS data domain and region of GIS
designing?
7. How many criteria of efficiency for GIS information basis do you know?
8. Why have we to define sources and modes for obtainment and
supply of GIS data?
9. What is the difference between functional requests to GIS and
scripts of GIS operating?
10. Why do we use preliminary list for application software which has
to be produced and/or adapted?
11. Illustrate by the examples the implementation of the components of
GIS needs assessment sub-process.
Recommended sources:
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. Datsenko L.M. Educational cartography under conditions of
public informatization: theory and practice [Monograph]. – Kyiv:
SRPE 'Cartography', 2011. – 228 p.
5. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
109
6. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – 152 p.
7. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
8. Samoilenko V.M., Dibrova I.O. et al. Didactics of Geography:
Monograph (electronic version). – Kyiv: Nika-Center, 2013.
CD, ISBN 978-966-521-619-3. – 570 p.
9. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
10. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
11. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
12. http://www.icpdr.org.
13. http://www.esri.com.
Sub-theme 2.2. CONCEPTUAL GIS DESIGNING (12 hours)
Lecture 3. Conceptual GIS designing – 2 hours.
Conceptual GIS designing as sub-process. Systematization of local
views on GIS. Initial Decision System Matrix and Initial Decision System
Tree. Integration of local views on GIS. Generalized Decision System
Matrix and Generalized Decision System Tree. Comparison of global
view on GIS with constraints of GIS development. Consideration of GIS
designing errors. Identification of GIS structure, GIS architecture and
conceptual structure of GIS data bases. Examples of the implementation
of the components of conceptual GIS designing sub-process.
Practical training 3. Conceptual GIS designing 2 hours.
Task to define:
1) The constraints of GIS development;
2) The general GIS architecture;
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
110
3) The conceptual structure of GIS data bases.
Task for self-ruling study (8 hours):
GIS designing errors ([1-4]).
Control questions and tasks:
1. What is the conceptual GIS designing?
2. Explain the systematization of local views on GIS.
3. What is the difference between Initial Decision System Matrix and
Initial Decision System Tree?
4. How can we integrate local views on GIS?
5. What is the difference between Initial Decision System Matrix and
Generalized Decision System Matrix?
6. What is the difference between Initial Decision System Tree and
Generalized Decision System Tree?
7. Illustrate by the examples the comparison of global view on GIS
with constraints of GIS development.
8. What types of GIS designing errors do you know?
9. Explain the difference between GIS structure and GIS architecture.
10. How can we form conceptual structure of GIS data bases?
11. Illustrate by the examples the implementation of the components of
conceptual GIS designing sub-process.
Recommended sources:
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and technologies:
Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010. – P.268-332.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
111
5. Samoilenko V.M. Substantiation of subject units for electronic
data base of Dnipro Basin state as GIS component (in Ukrainian)
// Cartography and High School. – 2003. – Vol.8. – P.77-85.
6. Samoilenko V.M. Experience on development on data bases and
information systems of hydro-environmental data (in Ukrainian)
// Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. – 2004. –
Vol.6.–P.200-208.
7. Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS
development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and
Hydroecology. – 2004. – Vol.6. – P.20-31.
8. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – 152 p.
9. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
10. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
11. http://www.icpdr.org.
12. http://dnipro.ecobase.org.ua
13. http://www.esri.com.
Sub-theme 2.3. GIS DATA BASE (DB) DESIGNING (16 hours)
Lecture 4. GIS data base (DB) designing – 4 hours.
GIS data base (DB) designing as sub-process. Development of
common GIS data model. Setting of coordinate system (systems) for GIS.
Definition of requests to GIS metadata. Formulation of principles for
spatial data coding. Quality assessment of information, which will be
supplied to GIS DB. Definition of standards for data supply
(communication) and data transformation and synchronization.
Calculation of specified quantity for required data from determined
sources and cost of GIS DB development. Examples of the
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
112
implementation of the components of GIS data base designing sub-
process. Strategic plan (framework) of GIS development.
Practical training 4. GIS data base (DB) designing 4 hours.
Task to define:
1) The particular multi-layered GIS data model;
2) The coordinate system (systems) for future GIS;
3) The principles for spatial data coding;
4) The standards and the protocols of GIS data supply (communication)
and GIS data transformation and synchronization, first of all under the use
of certain information networks.
Task for self-ruling study (8 hours):
Quality assessment of information, which will be supplied to GIS DB
([1-9]).
Control questions and tasks:
1. What is GIS data base designing?
2. Explain the elaboration of common GIS data model.
3. Why GIS data model is named 'common'?
4. Why have we to set coordinate system for GIS?
5. Illustrate by the examples some requests to GIS metadata.
6. What principles for spatial data coding do you know?
7. Why must we do quality assessment of information which will be
supplied to GIS DB?
8. What is the difference between standards for data supply
(communication) and standards for data transformation and
synchronization?
9. Why have we to calculate specified quantity of required GIS data
from determined sources?
10. Explain the calculation of cost for DB GIS development.
11. What is the strategic plan (framework) of GIS development?
12. Illustrate by the examples the implementation of the components of
GIS data base (DB) designing sub-process.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
113
Recommended sources:
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
5. Samoilenko V.M. Substantiation of subject units for electronic
data base of Dnipro Basin state as GIS component (in Ukrainian)
// Cartography and High School. – 2003. – Vol.8. – P.77-85.
6. Samoilenko V.M. Experience on development on data bases and
information systems of hydro-environmental data (in Ukrainian)
// Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. – 2004. –
Vol.6.–P.200-208.
7. Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS
development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and
Hydroecology. – 2004. – Vol.6. – P.20-31.
8. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – 152 p.
9. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
10. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
11. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
12. http://www.icpdr.org.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
114
13. http://dnipro.ecobase.org.ua
14. http://www.esri.com.
CONTENT MODULE 2
SYSTEM, OPERATION AND FINAL GIS DESIGNING
Theme 3. GIS SOFTWARE DESIGNING (16 hours)
Lecture 5. GIS software designing 4 hours.
Notion on hyper-process of system GIS designing and process of GIS
software (SW) designing. Development of application (program)
requirements model. Definition of software configuration and SW
modules' specifications. Formation of SW architecture. Survey and
selection of existing ready for service software tools for GIS. Definition
of final list and approaches to development of application programs
which have to be adapted, modified or developed for GIS. Elaboration of
framework for future GIS software testing. Examples of the
implementation of the components of GIS software designing process.
Practical training 5. GIS software designing 4 hours.
Task to define:
1) The types of spatial information (geoinformation) products;
2) The designs concerning the visualization of typical queries to GIS
DB;
3) The supply sources of ready for service software tools, necessary
for GIS operating.
Task for self-ruling study (8 hours):
Application (program) requirements model ([1-3, 6, 8-10]).
Control questions and tasks:
1. What is the hyper-process of system GIS designing?
2. What are the peculiarities of GIS software designing?
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
115
3. Explain the development of application (program) requirements
model for GIS.
4. What is the difference between software configuration and software
modules' specifications?
5. Illustrate by the examples the definition of GIS software
configuration.
6. Illustrate by the examples the formation of GIS software
architecture.
7. What is ready for service software tools for GIS?
8. Why application programs can be adapted, modified or developed
for GIS?
9. What approaches to a development of application programs do you
know?
10. What is the GIS software testing?
11. Why have we to elaborate the framework for future GIS software
testing?
12. Illustrate by the examples the implementation of the components of
GIS software designing process.
Recommended sources:
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M. Educational cartography under conditions of
public informatization: theory and practice [Monograph]. – Kyiv:
SRPE 'Cartography', 2011. – 228 p.
4. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
5. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
116
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
6. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
7. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
8. http://www.icpdr.org.
9. http://dnipro.ecobase.org.ua
10. http://www.esri.com.
Theme 4. GIS HARDWARE DESIGNING (16 hours)
Lecture 6. GIS hardware designing 4 hours.
Process of GIS hardware (HW) designing. Particularization of general
GIS hardware requirements. Definition of GIS hardware configuration
and hardware requirements for HW functional units. Formation of GIS
hardware architecture. Survey and selection of necessary ready for
service hardware for GIS. Consideration of problems for installation and
montage of GIS hardware. Definition of final GIS configuration and
architecture as a whole and modes for GIS system protection.
Practical training 6. GIS hardware designing 4 hours.
Task to define:
1) The composition of GIS hardware functional units;
2) The hardware requirements for the GIS hardware functional units;
3) The GIS hardware supply sources.
Task for self-ruling study (8 hours):
Problems of GIS hardware installation and montage ([1-3, 7, 8]).
Control questions and tasks:
1. What is the process of GIS hardware designing?
2. What are the common features for GIS software and hardware
designing?
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
117
3. What is the difference between GIS software and hardware
designing?
4. Explain the content of some general GIS hardware requirements.
5. What GIS hardware functional units do you know?
6. What is GIS hardware configuration?
7. Explain the difference between GIS hardware configuration and
architecture.
8. What is ready for service hardware for GIS?
9. How can we select necessary ready for service hardware for GIS?
10. What are the ways for consideration of problems for installation
and montage of GIS hardware?
11. Explain the content of final GIS configuration and architecture
definition.
12. What modes for GIS system protection do you know?
Recommended sources:
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
5. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
6. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
7. http://www.icpdr.org.
8. http://www.esri.com.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
118
Theme 5. OPERATION AND FINAL GIS DESIGNING (16 hours)
Lecture 7. Operation and final GIS designing 4 hours.
Notion on process of operation GIS designing. Operating conditions
(frameworks) and regulations (standards) for functioning (use) of future
GIS. Examples of the implementation of the components of operation
GIS designing process. Notion on process of final GIS designing. Paper
work of properly GIS design. GIS design audit and appraisal, definition
of GIS developer and design delivery.
Practical training 7. Operation and final GIS designing 4 hours.
Task to define:
1) The scheme of organization and coordination activity under GIS
development and use;
2) The levels of access to GIS and GIS data bases;
3) The targets of GIS post-designing phase;
4) The GIS developer.
Task for self-ruling study (8 hours):
GIS regulations ([1-6, 9]).
Control questions and tasks:
1. What is the process of operation GIS designing?
2. What is the difference between the operation and the final GIS
designing?
3. What are the common features for the operation and the final GIS
designing?
4. Explain the steps of the operation and the final GIS designing.
5. What are the operating conditions (frameworks) for functioning
(use) of future GIS?
6. What are the regulations (standards) for functioning (use) of future
GIS?
7. Explain the content of some operating conditions for GIS functioning.
8. Explain the content of some standards for GIS functioning.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
119
9. Illustrate by the examples the implementation of the components of
operation GIS designing process.
10. What are the peculiarities of final GIS designing?
11. What is the paper work of properly GIS design?
12. What is the difference between GIS design audit and GIS design
appraisal?
13. Who can be the GIS developer?
14. Explain the steps for GIS design delivery.
Recommended sources:
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– P.268-332.
3. Datsenko L.M. Educational cartography under conditions of
public informatization: theory and practice [Monograph]. – Kyiv:
SRPE 'Cartography', 2011. – 228 p.
4. Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS
development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and
Hydroecology. – 2004. – Vol.6. – P.20-31.
5. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – 152 p.
6. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
7. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
8. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
9. http://www.icpdr.org.
10. http://www.esri.com.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
120
Recommended sources
Basic sources:
1. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Electronic Manual (in Ukrainian), DVD. – Kyiv:
Nika-Center, 2011. – ISBN 978-966-521-585-1.
2. Samoilenko V.M. Geographic information systems and
technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-Center, 2010.
– 448 p.
3. Datsenko L.M., Ostroukch V.I. Fundamentals of geoinformation
systems and technologies: Manual (in Ukrainian). – Kyiv: SRPE
'Cartography', 2013. – 184 p.
4. Datsenko L.M. Educational cartography under conditions of
public informatization: theory and practice [Monograph]. – Kyiv:
SRPE 'Cartography', 2011. – 228 p.
5. DeMers, Michael N. Geographic information systems.
Fundamentals: Monograph (Russian tr. from English). –
Moscow: Data+, 1999. – P.435-466.
6. Samoilenko V.M. Substantiation of subject units for electronic
data base of Dnipro Basin state as GIS component (in Ukrainian)
// Cartography and High School. – 2003. – Vol.8. – P.77-85.
7. Samoilenko V.M. Experience on development on data bases and
information systems of hydro-environmental data (in Ukrainian)
// Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. – 2004. –
Vol.6.–P.200-208.
8. Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS
development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and
Hydroecology. – 2004. – Vol.6. – P.20-31.
9. Samoilenko V.M. et al. Information management of international
Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in
Russian). – Kyiv: Nika-Center, 2004. – 152 p.
10. Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing
with examples from international hydro-environmental
cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. –
2011. – Vol.1 (22). – P.8-32.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
121
11. Samoilenko V.M., Dibrova I.O. et al. Didactics of Geography:
Monograph (electronic version) (in Ukrainian). – Kyiv: Nika-
Center, 2013. – CD, ISBN 978-966-521-619-3. – 570 p.
Additional sources:
12. Samoilenko V.M. Development of lakes & reservoirs dynamics
and stability information/simulation systems for environmental
monitoring and management on Ukraine example //
Schriftenreihe zur Wasserwirtschaft. Technische Universität
Graz. – 1996. – Vol.19/2. – P. C141-C146.
13. Samoilenko V.M. Structure and functional principles for
watermanagement-environmental monitoring creation as a
conceptual interface of river basins GIS // Schriftenreihe zur
Wasserwirtschaft. Technische Universität Graz. – 1996. –
Vol.19/2. – P. C135-C140.
14. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
15. Datsenko L.M. Fundamentals of geoinformation systems and
technologies in school courses of study abroad // Periodical of
Cartography. – 2010. – Vol.1. – P.197-205.
16. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
17. Tian R.B. et al. Project management: Textbook (in Ukrainian). –
Kyiv: Center of educational publishing, 2004. – 224 p.
18. Diethelm G. Project management: Monograph/manual (in 2 vol.,
Russian tr. from German). – Sankt-Petersburg: Business-Press,
2003. – 400 p. (vol.1), 288 p. (vol.2).
19. Gray C.F., Larson E.W. Project management: Practical manual
(Russian tr. from English). – Moscow: Business and Service,
2003. – 528 p.
20. Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geo-
informatics. – Kyiv: Carbon, 2007. – 433 p.
Web sources:
21. http://www.icpdr.org.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
122
22. http://dnipro.ecobase.org.ua
23. http://www.unep.org.
24. http://www.undp.org.
25. http://en.mimi.hu/gis.
26. http://www.esri.com.
Questions for examination
1. General algorithmic scheme of GIS designing.
2. Entities, objects, processes and sub-processes of GIS designing.
3. Process of basic (initial) GIS designing.
4. Employer, investor, sponsor and beneficiary of GIS design.
5. GIS designer.
6. Alternates for scheme of GIS design management as a whole.
7. Other entities of GIS designing (Consultant, Licensor, Lawyer,
Bank).
8. Plan (strategic framework), schedule and budget of GIS design
preparation.
9. Examples of the implementation of the components of basic GIS
designing process.
10. Process of strategic GIS designing.
11. Needs assessment for GIS as sub-process.
12. Definition of general future GIS typology.
13. Setting of staff for future (potential) GIS users.
14. Formulation of possible users' queries to GIS.
15. Creation of preliminary list for initial spatial data.
16. GIS data domain.
17. General criteria of efficiency for GIS information basis.
18. Sources and modes for obtainment and/or supply of GIS data.
19. Delineation of list for functional requests to GIS and preliminary
scripts of GIS operation.
20. Definition of preliminary list for application software which have
to be produced and/or adapted for GIS.
21. Examples of the implementation of the components of GIS needs
assessment sub-process.
22. Conceptual GIS designing as sub-process.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
123
23. Systematization of local views on GIS.
24. Initial Decision System Matrix and Initial Decision System Tree.
25. Integration of local views on GIS.
26. Comparison of global view on GIS with constraints of GIS
development.
27. Consideration of GIS designing errors.
28. Identification of GIS structure, GIS architecture and conceptual
structure of GIS data bases.
29. Examples of the implementation of the components of conceptual
GIS designing sub-process.
30. GIS data base (DB) designing as sub-process.
31. Development of common GIS data model.
32. Setting of coordinate system (systems) for GIS.
33. Definition of requests to GIS metadata.
34. Formulation of principles for spatial data coding.
35. Quality assessment of information, which will be supplied to GIS
DB.
36. Definition of standards for data supply (communication) and data
transformation and synchronization under GIS designing.
37. Calculation of specified quantity for required data from
determined sources and cost of GIS DB development.
38. Examples of the implementation of the components of GIS data
base designing sub-process.
39. Strategic plan (framework) of GIS development.
40. Hyper-process of system GIS designing and process of GIS
software (SW) designing.
41. Development of application (program) requirements model.
42. Definition of GIS software configuration and GIS SW modules'
specifications.
43. Formation of GIS SW architecture.
44. Survey and selection of ready for service software tools for GIS.
45. Definition of final list and approaches to development of
application programs which have to be adapted, modified or
developed for GIS.
46. Elaboration of framework for future GIS software testing.
Samoilenko V.M., Datsenko L.M., Dibrova I.O. GIS designing
124
47. Examples of the implementation of the components of GIS
software designing process.
48. Process of GIS hardware (HW) designing.
49. Particularization of general GIS hardware requirements.
50. Definition of GIS hardware configuration and hardware
requirements for HW functional units.
51. Formation of GIS hardware architecture.
52. Survey and selection of necessary ready for service hardware for
GIS.
53. Consideration of problems for installation and montage of GIS
hardware.
54. Definition of final GIS configuration and architecture as a whole
and modes for GIS system protection.
55. Process of operation GIS designing.
56. Operating conditions (frameworks) and regulations (standards)
for functioning (use) of future GIS.
57. Examples of the implementation of the components of operation
GIS designing process.
58. Process of final GIS designing.
59. Paper work of properly GIS design.
60. GIS design audit and appraisal, definition of GIS developer and
design delivery.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
125
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
ПЕРЕДМОВА
Підручник започатковує серію навчальних видань, що
підтримують викладання англійською певних навчальних дисциплін
на географічному факультеті Київського національного університету
імені Тараса Шевченка.
Підручник безпосередньо поєднано з навчальною дисципліною
"Проектування ГІС", яка є складником освітньо-професійної
програми підготовки фахівців за освітньо-кваліфікаційним рівнем
"магістр" із спеціальностей "Природнича географія" та
"Картографія". Мета цієї дисциплінисформувати у студентів
потрібні знання, уміння й навички із застосування методологічних
основ і технологій проектування географічних інформаційних
систем (проектування ГІС) і закріпити такі знання тощо на
конкретних прикладах, зокрема із застосуванням елементів ділової
гри.
Цей підручник, з одного боку, розвиває та удосконалює
навчально-методологічні здобутки його авторів у сфері
географічних інформаційних систем і технологій ([27-54, 10-16]). З
іншого боку, він використовує багаторічний науково-методичний
досвід і прикладні розробки авторів за предметом цього підручника
([27-29, 32-36, 38-41, 11, 13, 15]), враховуючи, зокрема, участь
одного з авторів як експерта від України в міжнародних комісіях і
проектах зі створення ГІС транскордонних басейнів річок Дунаю та
Дніпра.
Підручник призначено, передусім, для вже початково
підготовлених у сфері ГІС студентів, які, до того ж володіють
знаннями із профільних загальногеографічних дисциплін, а також
знаннями, що стосуються інформаційних мереж, географічного
моделювання, екологічного менеджменту та управління проектами й
програмами в сфері географії та картографії. Власне підручник
подано у двох частинах: першуанглійською мовою, другу
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
126
українською, з ідентичним змістом обох частин. Таке поєднання, по-
перше, буде удосконалювати розуміння користувачами підручника
англомовної професійної геоінформаційній термінології. По-друге,
зазначений підхід сприятиме можливій участі користувачів
підручника у міжнародному співробітництві, насамперед з ГІС і
розвитку міжнародної та національних інфраструктур просторових
даних.
Утім, підручник призначено для різноманітної аудиторії і його
може бути використано не лише студентами й викладачами
університетів і вищих навчальних закладів, а й науковцями та
фахівцями з географічних інформаційних технологій.
Автори вдячні за слушні зауваження науковим рецензентам
підручника, а саме: члену-кореспонденту Національної академії наук
України, доктору географічних наук, професору Гродзинському
М.Д., члену-кореспонденту Національної академії наук України,
доктору географічних наук, Осадчому В.І. та члену-кореспонденту
Національної академії педагогічних наук України, доктору
економічних наук, професору Олійнику Я.Б.
Зважаючи на те, що такий підручник видається вперше, автори
будуть вдячні за критичні зауваження й пропозиції стосовно
побудови та змісту цього видання, які можна надсилати за адресою:
МСП-01601, Київ-601, вул. Володимирська, 64, Київський
національний університет імені Тараса Шевченка, географічний
факультет, професору Самойленку В.М. та професору Даценко Л.М.
E-mail: samvic@yandex.ua, ua-dln@mail.ua
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
127
1. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ТА УСТАНОВЧЕ (ІНІЦІАЛЬНЕ)
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
Проектування ГІС, як імперативна передумова їхнього
наступного функціонування на найвищому щаблі тлумачення цього
поняття, є вельми складним, як і будь-які технології сучасного
проектування та управління проектами. Останні загалом сформували
наразі окрему сферу аналітично-предметної діяльності людства.
Тому, зважаючи і на те, що ГІС є на сьогодні одними з найбільш
комплексних апаратно-програмних засобів, доцільно розглянути
принципові підходи до проектування географічних інформаційних
систем.
Примітки.
1. ГІС (географічна інформаційна система, геоінформаційна система)
інформаційна система, що забезпечує управління (збір, збереження,
обробку, доступ до, відображення, розповсюдження), аналіз і моделювання
просторових (географічних) даних.
2. Проект у широкому розуміннікомплекс цілеспрямованих, розподілених
на складники й у часі завдань і дій (заходів, робіт) з їхнього виконання, який
містить загальний задум, засоби й послідовність втілення цього задуму та
результати, що передбачаються, й може подаватися у вигляді спеціального
документа (документів). Розрізняють етапи: підготовки (планування та
розробки) проекту, реалізації проекту, а також пост-проектний етап.
2. У даному підручнику термін "проектування ГІС" ототожнюється саме
із зазначеним першим етапомпідготовки (планування та розробки)
проекту ГІС.
Таким чином, проектування ГІС у цілому (син. тут
підготовка проекту ГІС) буде розумітися як процес обґрунтування
та формування уявлень і розробки відповідної технічної та
технологічної документації щодо ключових складників ГІС,
спрямований на стратегічно-документальне забезпечення кінцевого
створення ГІС як апаратно-програмного комплексу та
інформаційної основи певної предметної просторової області.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
128
З таких позицій загальна алгоритмічна схема проектування
ГІС (рис.1) містить у собі:
1) субєктів проектування ГІС, до яких відносяться:
а) замовник проекту;
б) власне проектант;
в) інші субєкти, що залучаються до загального процесу
проектування замовником і/або проектантом;
2) обєкти проектування ГІС, якими в даному випадку є:
а) майбутні (потенційні) користувачі ГІС;
б) просторові дані та їхні бази (предметна область ГІС);
в) програмне забезпечення (ПЗ) ГІС;
г) апаратне забезпечення (АЗ) ГІС;
д) режими та регламенти роботи (використання) ГІС;
е) проектно-кошторисна документація (власне проект ГІС);
є) розробник ГІС ("реалізатор" проекту ГІС);
3) процеси та різнорівневі підпроцеси проектування ГІС (
з
проміжними та кінцевими результувальними продуктами їхньої
реалізації), які в цілому підтримують ідентифікацію та/або
створення певних субєктів і обєктів проектування. До таких
процесів належать перший, головним чином субєкт-субєктний, і
низка інших, субєкт-обєктних процесів, а саме:
а) установче (ініціальне) проектування ГІС;
б) стратегічне проектування ГІС;
в) проектування програмного забезпечення ГІС;
г) проектування апаратного забезпечення ГІС;
д) експлуатаційне проектування ГІС;
е) завершальне проектування ГІС.
Примітка. Процеси проектування програмного та апаратного
забезпечення через їхній істотний міжсистемний звязок методично
доцільно обєднувати в гіперпроцес системного проектування ГІС.
Зміст установчого (ініціального) проектування ГІС як процесу
формують такі підпроцеси першого рівня, як (рис.2):
1) ідентифікація основних субєктів проектування ГІС;
2) визначення інших субєктів такого проектування;
3) розробка плану, графіка та кошторису підготовки проекту ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
129
Рис.1 – Загальна алгоритмічна схема проектування ГІС
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
130
Рис.2 – Деталізований фрагмент загальної алгоритмічної схеми проектування ГІС (процес
установчого (ініціального) проектування, див. рис.1)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
131
Основними субєктами проектування ГІС є замовник і
проектант.
Замовник проекту ГІСце одна чи декілька фізичних і/або
юридичних осіб, які заінтересовані у реалізації процесу
проектування ГІС, спрямовують на це свої та/або залучені чи
доручені капітали (інвестують проектування) та є власниками
(інколи співвласниками) проекту ГІС (як і, досить часто, результатів
його реалізації).
Подекуди окремо вирізняють інвестора проекту ГІС, тобто
субєкта проектування, який безпосередньо вкладає свої капітали у
цей процес з метою отримання прибутку.
При цьому можливими є ситуації, коли:
1) за інвестора та замовника проекту править одна й та сам особа
(особи);
2) інвестором і замовником є різні особи, правові, організаційні та
ін. відношення між якими й іншими субєктами проектування
регламентуються спеціальними угодами тощо.
Також інколи оперують, по-перше, з терміном "спонсор проекту
ГІС", якого, в різних конкретних випадках, можна ототожнювати і з
замовником проекту, і з його замовником-інвестором або
інвестором, у т.ч. "безприбутковим" або "додатковим", тощо.
Примітка. Термін "спонсор" у даному контексті можна розуміти, крім
власне "спонсор" у щойно зазначеному тлумаченні, і як "гарант",
"поручитель", "організатор", "ініціатор", "той, що фінансує", "той, що
субсидує".
По-друге, з огляду на міжнародну систему екологічного
менеджменту, застосовним є й термін "бенефіціарій проекту ГІС" –
фізична та/або юридична особа (особи), яка отримує вигоду або
користь (не обовязково матеріальну) від певного проекту.
По-третє, використовують і узагальнювальний термін
"заінтересовані сторони проекту ГІС" – усі, об'єднані на
партнерських засадах, фізичні та/або юридичні особи, які тим чи
іншим чином підтримують процес проектування ГІС і зацікавлені в
його результатах.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
132
Проектант ГІСце спеціалізована підрядна проектна
організація (фірма), у т.ч. консалтингова та/або інжинірингова, яка
забезпечує весь процес розробки проектно-кошторисної
документації щодо майбутньої ГІС. Досить часто за проектанта
править низка організацій (фірм) і тоді серед них вирізняють
генерального проектанта, відповідального за координацію та
здійснення усього процесу проектування ГІС.
Примітки.
1. Консалтингвид діяльності, який забезпечує не тільки власне
консультаційну, а й науково-технічну, фінансово-аналітичну, техніко-
економічну, технологічну, прогностичну та організаційно-правову
підготовку та супровід реалізації проектів.
2. Інжинірингвид діяльності, який містить у собі інженерно-
консультаційні послуги і роботи науково-дослідної, проектно-
конструкторської та розрахунково-аналітичної спрямованості, поєднані з
процесом техніко-економічного обґрунтування проектів і реалізації їхньої
продукції. Інжиніринг може охоплювати етапи планування робіт,
інженерного проектування, проведення випробувань і контролю за
введенням в експлуатацію обєктів чи технологій проекту і т.ін.
3. Досить часто наразі практикується створення організацій (фірм), які
поєднують консалтингову та інжинірингову діяльність (консалтингово-
інжинірингові компанії, бюро тощо).
Взаємостосунки основних субєктів проектування, як і загалом
організаційно-фінансове тло усього процесу проектування, значною
мірою залежать від обраного варіанта схеми менеджменту проекту
ГІС у цілому. Серед таких варіантів, зокрема, розрізняють:
1) схему, за якою проектант перебуває у здебільшого
контрактних відносинах лише із замовником проекту (є його
агентом чи структурним підрозділом тощо), здійснюючи певні
функції координації та управління процесом проектування без
фінансової відповідальності за менеджерські рішення і з
віднесенням усіх ризиків проектування власне на замовника;
2) схему, за якою проектант, досить часто незалежна від
замовника підрядна фірма, крім контракту із замовником укладає
контракти з усіма іншими субєктами проектування, практично
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
133
цілковито управляє процесом проектування, за винятком певних
контрольних і інших обумовлених етапних функцій з боку
замовника, та "перебирає" фінансову відповідальність і ризики
проектування на себе;
3) інші схеми, в т.ч. комбінації перших двох варіантів або т.зв.
схема проектування "під ключ", коли взаємостосунки замовника та
проектанта практично обмежуються двома принциповими діями:
"замовленняотримання проекту ГІС" тощо.
Примітки.
1. Менеджмент проектівсистема принципів, методів, методик,
засобів і форм процесу, а також власне процес (тобто "дії з") управління
певними проектами з метою підвищення ефективності такого управління.
2. З особливостями менеджменту проектів можна ознайомитись,
звернувшись до відповідної літератури, наприклад до підручників і
керівництв з управління проектами ([57, 62, 64]) та праць з екологічного
менеджменту ([26, 56]), головні дефініції яких було частково використано у
цьому розділі, тощо, а також прослухавши курс лекцій англійською мовою
одного з авторів цього підручника, проф. Самойленка В.М., з дисципліни
"Управління проектами та програмами в сфері природничої географії". У
даному розділі не ставилася мета детального розгляду зазначених
особливостей з огляду на те, що основна увага приділялася розкриттю
принципових дисциплінарно-змістових моментів проектування ГІС.
Визначення інших субєктів проектування ГІС, які
залучаються до цього процесу замовником і/або проектантом,
здійснюється, передусім, з огляду на те, що забезпечення підготовки
проекту ГІС у цілому диференціюється на:
1) маркетингове забезпечення;
2) концептуально-аналітичне забезпечення;
3) організаційне забезпечення;
4) інформаційне забезпечення;
5) матеріально-технічне та технологічне забезпечення;
6) нормативно-правове, в т.ч. ліцензійне, забезпечення;
7) кадрове забезпечення;
8) фінансове та інше забезпечення, зокрема певні поєднання
складників забезпечення підготовки проекту ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
134
Примітки.
1. Маркетингце вид діяльності, спрямований на адаптацію процесу
проектування та/або створення певного продукту (виробів, технологій,
робіт, послуг тощо) до умов ринку шляхом вивчення потреб споживачів
цього продукту, оцінки і/або формування попиту на продукт з відповідною
оптимізацією його створення та змісту із загальним удосконаленням
ринкової стратегії виробника продукту, яка повинна забезпечити
пропозицію продукту, яка має споживчу цінність і збільшує прибуток чи
інший зиск його виробника.
2. Інколи проекти, зокрема міжнародні чи національні проекти
природоохоронного (геоекологічного) спрямування, в т.ч. з проектування
та розробки відповідних ГІС, носять непрямий вартісно-прибутковий
характер, коли прибуток є, наприклад, соціально-екологічнимвід
оздоровлення екологічної ситуації певного регіону й наслідків цього
оздоровлення тощо. У такому випадку має відповідно розумітися і
збільшення прибутку виробника у поданому тлумаченні маркетингу.
Звідси, зважаючи на особливості та відповідні наявні "проектно-
забезпечувальні" ресурси замовника й проектанта (див. попередній
текст), за інші субєкти проектування ГІС зокрема можуть
правити:
1) консультант, що як узагальнювальний термін тотожний одній
чи декільком фізичним і/або юридичним особам, які залучаються до
підготовки проекту ГІС на контрактних засадах з метою надання
консультаційних послуг замовнику та/або проектанту з
різноманітних аспектів процесу проектування. Останнє зумовлює і
склад консультанта, серед якого можуть бути фахівці (організації) з:
а) маркетингу ГІС. Вони є дуже важливими для підтримки
здійснення маркетингового дослідження, насамперед з оцінки
потреб у майбутній ГІС, визначення її потенційних користувачів і
змісту їхніх запитів до ГІС тощо (див. далі);
б) постачання програмного та апаратного забезпечення ГІС.
Вони корисні, зокрема, для вибору таких постачальників цього
забезпечення, які гарантуватимуть не тільки адекватний рівень
апаратури та програмних засобів, які надаються, а й супровід їхньої
імплементації, оновлення, а також, за необхідності, навчання
персоналу з експлуатації ГІС тощо;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
135
в) постачання просторових даних для ГІС. Такі фахівці мають
допомогти, насамперед, у визначенні джерел отримання
просторових даних для предметної області ГІС з огляду як на якість
цих даних і можливість модифікації (наприклад перетворення в
обрані у ГІС формати тощо), так і на оптимальні вартісні
характеристики зазначеного постачання;
г) розробки прикладних програм ГІС. Ці субєкти, що
консультують, важливі під час проектування для ефективного
орієнтування замовника й проектанта ГІС на залучення досвідчених
фахівців з програмування, які володіють його сучасними мовами та
актуальними інструментаріями візуалізації інформації, в т.ч. web-
проектування за умови розміщення майбутньої ГІС у глобальній
інформаційній мережі;
д) системного та концептуального аналізу ГІС. Ці субєкти
проектування ГІС відповідають за підбір системних аналітиків з ГІС,
які в змозі обґрунтувати й контролювати дотримання всіх
концептуально-аналітичних засад проектування, а потім і реалізації
ГІС;
е) менеджменту проектів і т.ін. При цьому головним є
визначення зі складом групи управління проектом ГІС у цілому, яку
очолює його керівник (проект-менеджер або топ-менеджер) і яка
спільно з останнім є контрактною для замовника групою фізичних
осіб або юридичною особою, що організаційно відповідає за
планування, контроль за виконанням і координацію всіх робіт з
підготовки проекту ГІС і його наступної реалізації;
2) ліцензіар, який у даному випадку як узагальнювальний термін
тотожний одній чи кільком фізичним і/або юридичних особам, які є
власниками та/або розпорядниками прав власності (оформлених
через патенти, ноу-хау і т.ін.) на продукти, в т.ч. технології, які
використовуються під час підготовки проекту ГІС. Тобто ліцензіар,
на умовах ліцензійної угоди з ліцензіатом, за який править тут один
чи обидва основні субєкти проектування ГІС, надає повноваження
останньому застосовувати патентні (запатентовані) продукти, ноу-
хау тощо, потрібні під час проектування ГІС.
Примітки.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
136
1. Ліцензіяв даному випадку дозвіл на використання патентних
продуктів, ноу-хау тощо, особливості якого регулюються спеціальним
документомліцензійною угодоюміж ліцензіаром і ліцензіатом.
2. Патенту даному випадку офіційний акт (документ), що засвідчує
авторство наукового, інтелектуального, технічного чи технологічного
винаходу та виняткове право патентовласника на використання зазначеного
винаходу.
3. Ноу-хаузадокументована сукупність науково-технічних,
технологічних, фінансово-економічних, комерційних, правових і ін.
конфіденційних знань, які необхідні для ефективного проектування та/або
створення певного продукту (виробів, технологій, робіт, послуг тощо) і
мають авторську персональну або корпоративну захищеність як мінімум на
рівні комерційної таємниці. Ноу-хау як обєкт інтелектуальної власності
передається в користування на умовах ліцензійної угоди або за відповідним
договором про співробітництво тощо;
3) правник, що також узагальнено уособлює одну чи декілька
фізичних і/або юридичних осіб, які загалом відповідають за
нормативно-правове забезпечення всіх складників процесу підготовки
проекту ГІС, у т.ч., за необхідності, за оформлення певних
результатів проектування ГІС у вигляді патентних продуктів і т.ін.;
4) банк, що знову-таки як узагальнювальний термін ідентичний
одній чи декільком банківським установам, покликаним здійснювати
безпосереднє фінансове забезпечення всіх компонентів процесу
проектування ГІС через обслуговування поточних бізнесових
операцій передусім замовника проекту й проектанта ГІС, певне
фінансове посередництво щодо останніх, у т.ч. повязане з
кредитуванням, тощо.
Примітка. Слід мати на увазі, що певний банк чи інша фінансова
установа (інвестиційний фонд тощо) може бути і власне замовником
(інвестором, спонсором, бенефіціарієм) проекту ГІС, що може дещо
змінити функції чи загалом ліквідувати наявність банку як іншого субєкта
проектування ГІС;
5) інші можливі субєкти, наприклад типові представники
майбутніх (потенційних) користувачів ГІС (див. далі) чи особи, які
здійснюють певний незалежний експертний нагляд за процесом
проектування і т.ін.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
137
У цілому кінцевими результувальними продуктами реалізації
процесу установчого (ініціального) проектування ГІС будуть:
1) визначені замовник проекту ГІС та її проектант, які
відображають обраний варіант схеми менеджменту проекту через
укладення відповідної договірної документації.
Примітка. Інколи замовник проекту потребує дійсно окремого
визначення (призначення), наприклад у випадку, коли інвестором
проектування національної ГІС за кошти державного бюджету виступає
власне держава, а функції безпосереднього замовника проекту делегуються
певному органу державної виконавчої влади або установі чи організації;
2) необхідні інші субєкти проектування ГІС, залучені до цього
процесу на контрактних і інших обумовлених засадах замовником
і/або проектантом;
3) план, графік і кошторис підготовки проекту ГІС, у т.ч. з
ключовими точками контролю їхнього виконання і т.ін. (див.
детальніше, наприклад, [71]).
Проілюструємо деякі вищенаведені положення на прикладі. Так, на
початку нинішнього тисячоліття Міжнародна комісія з охорони річки
Дунай (надалі скорочено "Дунайська Комісія") на виконання Водної
Рамкової Директиви Європейського Союзу започаткувала роботи з
проектування та створення ГІС дунайського річкового басейну (надалі
скорочено "ГІС "Дунай"") (див. детальніше нашу працю [45] і рис.3).
Наступне функціонування спільної, поєднаної та узгодженої ГІС "Дунай"
має на меті, насамперед, координацію дій між країнами басейну Дунаю та
об'єднання існуючих і майбутніх інформаційних ресурсів, що відтворюють
водогосподарську та екологічну ситуацію в басейні.
Замовником проекту ГІС "Дунай" є країни дунайського басейну в особі
Дунайської Комісії, проектантом ГІС (за застосування своєрідної
комбінації першого й другого варіантів схеми менеджменту проекту, див.
вище) – експертна група з інформаційного менеджменту та ГІС цієї
міжнародної комісії, яка виконує методичні й координаційно-управлінські
функції під час проектування та створення ГІС, і спеціалізоване австрійське
консалтингово-інжинірингове бюро.
Серед низки спонсорів проектуЄвропейська Комісія Європейського
Союзу, Програма розвитку ООН (ПРООН), Глобальний Екологічний Фонд
(ГЕФ) тощо.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
138
Примітки.
1. Міжнародна комісія з охорони річки Дунай (МКОРД)
міжнародна організація, утворена згідно з "Конвенцією з охорони річки
Дунай", яка підписана у 1994 р. у Софії, вступила в дію з 1998 р. і наразі
ратифікована 14 дунайськими країнами, в т.ч. Україною в 2003 р., і
Європейським Союзом. Постійний Секретаріат комісії, яка загалом
опікується проблемами сучасного транскордонного управління басейном
Дунаю за пріоритету збереження його довкілля, працює з 1999 р. у Відні.
2. Водна Рамкова Директива Європейського Союзу (ВРД ЄС)
Директива 2000/60/ЄС Європейського Парламенту та Ради Європейського
Союзу від 23 жовтня 2000 р., яка встановлює рамки для дій Європейського
Співтовариства у сфері водної політики (див. [6]).
3. Програма розвитку ООН (ПРООН) заснована у 1965 р.
міжнародна інституція (підрозділ Організації Обєднаних Націй), яка має
численні представництва в окремих країнах і опікується наданням
допомоги, спрямованої на сталий розвиток людства, передусім через
підтримку різноманітних міжнародних, міждержавних і національних
програм і проектів, у т.ч. природоохоронного спрямування.
4. Глобальний екологічний фонд (Глобальний фонд довкілля)
(ГЕФ)створений у 1991 р. Світовим Банком, ПРООН і ін. фонд,
призначений забезпечувати фінансові витрати на охорону довкілля усієї
планети, які виходять за межі національних інтересів і/або можливостей,
насамперед шляхом фінансової підтримки природоохоронних програм і
проектів глобального або міждержавно-регіонального характеру.
Контрольні запитання й завдання до розділу 1:
1. Що таке проектування ГІС?
2. Поясніть загальну алгоритмічну схему проектування ГІС.
3. Хто (що) може правити за суб'єктів проектування ГІС?
4. Хто (що) є об'єктами проектування ГІС?
5. Поясність відмінність між об'єктами й суб'єктами
проектування ГІС.
6. Як Ви розумієте термін "бенефіціарій проекту ГІС"?
7. Скільки варіантів схеми менеджменту проекту ГІС Ви знаєте?
8. Якою є принципова функція ліцензіара під час проектування
ГІС?
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
139
Рис.3 – Міжнародний басейн Дунаю
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
140
9. Якою є принципова функція правника під час проектування
ГІС?
10. Якою є принципова функція банку під час проектування ГІС?
11. Яким чином Ви розумієте план підготовки проекту ГІС?
12. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників процесу
установчого проектування ГІС.
Література, рекомендована до розділу 1
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
5. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы.
Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-466.
6. Самойленко В.М. Обґрунтування тематичних блоків
електронної бази даних екологічного стану басейну Дніпра
як компонента ГІС // Картографія та вища школа. – 2003. –
вип.8.С.77-85.
7. Самойленко В.М. Досвід створення баз та інформаційних
систем гідроекологічних даних // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2004. – Том 6.С.200-208.
8. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
9. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004.С.11-22, С.71-142.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
141
10. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного
гідроекологічного співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2011. – Том 1 (22).С.8-32.
11. Самойленко В.М. Дидактика географії : Монографія
(електронна версія) / В.М. Самойленко, О.М. Топузов, Л.П.
Вішнікіна, І.О. Діброва. – К.: Ніка-Центр, 2013. – CD (40
Мб), ISBN 978-966-521-619-3. – 570 с.
12. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
13. Даценко Л.М. Основи геоінформаційних систем та
технологій у шкільних курсах за кордоном // Часопис
картографії. – 2010. – Вип.1.С.197–205.
14. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
15. Тян Р.Б., Холод Б.І., Ткаченко В.А. Управління проектами:
Підручник. – К.: Центр навчальної літератури, 2004. – С.6-
126.
16. Diethelm G. Project management: Monograph/manual (in 2 vol.,
Russian tr. from German). – Sankt-Petersburg: Business-Press,
2003. – 400 p. (vol.1), 288 p. (vol.2).
17. Gray C.F., Larson E.W. Project management: Practical manual
(Russian tr. from English). – Moscow: Business and Service,
2003. – 528 p.
18. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
19. http://www.icpdr.org.
20. http://dnipro.ecobase.org.ua
21. http://www.unep.org.
22. http://www.undp.org.
23. http://en.mimi.hu/gis.
24. http://www.esri.com.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
142
2. СТРАТЕГІЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
Наступний процес стратегічного проектування ГІС, з одного
боку, підтримує взаємопоєднану ідентифікацію таких обєктів
проектування, як майбутні (потенційні) користувачі ГІС та її
просторові дані з їхніми базами, з іншого боку, містить у собі такі
підпроцеси першого рівня, як (рис.4):
1) оцінка потреб у ГІС;
2) концептуальне проектування ГІС;
3) проектування баз даних (БД) ГІС.
2.1 ОЦІНКА ПОТРЕБ У ГІС
Оцінку потреб у ГІС як підпроцес проектування спрямовано на
отримання певних проміжних результувальних продуктів його
реалізації, які забезпечуються такими підпроцесами другого рівня, як:
1) визначення загальної типології майбутньої ГІС;
2) задавання складу майбутніх (потенційних) користувачів ГІС;
3) формулювання можливих запитів цих користувачів до ГІС;
4) створення попереднього переліку необхідних вихідних
просторових даних, які відтворюють предметну область ГІС і
потрібні для формування відповідних баз даних;
5) окреслення переліку загальних функціональних вимог до ГІС
(у т.ч. попередніх сценаріїв її функціонування), які відображають
запити користувачів і предметну область ГІС;
6) визначення попереднього переліку прикладних програм, які
треба створити та/або адаптувати для програмної підтримки
функціональних вимог до ГІС.
Складники загальної типології майбутньої ГІС визначаються з
огляду на основну мету її створення та класифікаційні ознаки,
наведені у [27], зокрема на віднесення ГІС, що проектується, до:
а) відкритих чи закритих систем, насамперед зважаючи на
можливості доступу до них користувачів, враховуючи, передусім,
глобальну інформаційну мережу;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
143
Рис.4 – Деталізований фрагмент загальної алгоритмічної схеми проектування ГІС
(процес стратегічного проектування ГІС, див. рис.1)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
144
б) глобальних, регіональних або локальних систем з огляду на
просторові рівні геоінформаційного картографування;
в) міжнародних, національних, корпоративних і т.ін. систем,
зважаючи, передусім, на замовника ГІС, зв'язки з міжнародною
та/або національною інфраструктурою просторових даних тощо.
Задавання складу майбутніх (потенційних) користувачів ГІС
потребує окремого спеціального дослідження та може здійснюватися:
а) імперативно з огляду на мету створення та певні
вищезазначені типологічні особливості ГІС, що проектується,
насамперед на територіальне охоплення та власника ГІС;
б) у результаті відповідних професійно-соціологічних і
маркетингових досліджень, зважаючи на те, що проектування та
створення сучасної ГІС досить витратна справа і принцип
"створення системи задля її створення" тут є неприйнятним, позаяк
майбутню ГІС має бути зорієнтовано на абсолютно конкретних
користувачів, у т.ч. які можуть ними стати у майбутньому.
Так, по-перше, згадана у попередньому прикладі ГІС "Дунай"
проектувалася як міжнародна, регіональна та відкрита система. Вона у
цілому уявлялася як ефективний відкритий інформаційний засіб обміну
просторовими даними, що віддзеркалюють потреби загальнобасейнового
управління щодо Дунаю. ГІС "Дунай" мала стати міжнародною власністю
та внеском всіх держав басейну, який буде підтримувати досягнення цілей
Дунайської Конвенції (1994 р.), поліпшуючи планування та управління, з
адаптацією до змінних потреб цих держав. Потенційними користувачами
ГІС "Дунай" було визначено:
1) внутрішніх користувачів Міжнародної комісії з охорони річки Дунай
(експертні органи, Постійний Секретаріат);
2) країн-членів Дунайської Комісії, в т.ч. їхніх повноважних представників
у Постійному Комітеті цієї комісії;
3) зовнішніх користувачів, що підтримують мету створення та цілі
Дунайської Комісії, включаючи громадськість;
4) органи та інші країни Європейського Союзу.
По-друге, наприклад, Програмою ПРООН-ГЕФ екологічного оздоровлення
міжнародного басейну Дніпра (див. нашу працю [23] і рис.5) передбачалося
перспективне проектування міжнародної ГІС "Дніпро", за майбутніх
(потенційних) користувачів якої за маркетинговими дослідженнями правили:
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
145
1) органи державної законодавчої, представницької та виконавчої влади
різних рівнів і рангів;
2) органи освіти й науки та їхні організації;
3) промислові та інші бізнесові кола;
4) національні громадські організації й місцеві обєднання громадян, які
підтримують ідеї охорони довкілля та сталого розвитку, а також засоби
масової інформації;
5) урядові та громадські організації країн Чорноморського басейну;
6) міжнародні організації, що забезпечують розробку глобальних і
регіональних природоохоронних програм і проектів.
Рис.5 – Міжнародний басейн Дніпра ([27])
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
146
Формулювання можливих запитів майбутніх (потенційних)
користувачів до ГІС є наслідком, з одного боку, типізації ГІС, а з
іншоговизначення складу цих користувачів. Тому, дотримуючись
принципу про те, що користувача більше цікавить, що він отримає
від ГІС, ніж те, як це буде забезпечено, зазначене формулювання, як
правило, здійснюється:
а) за логічно-аналітичними побудовами з огляду на цільове
призначення майбутньої ГІС, з урахуванням у т.ч. імперативних
"загальносистемних" запитів, які відповідають технологічному
рівню ГІС і програмного інструментарію, що буде використано для
її створення;
б) як і під час визначення користувачів ГІС, на основі спеціальних
професійно-соціологічних і маркетингових досліджень, які досить
часто містять у собі опитування типових представників майбутніх
користувачів насамперед щодо процедур і просторово-
інформаційних (син. геоінформаційних) продуктів, на які вони
очікують від ГІС, тощо.
Наприклад, по-перше, в результаті відповідного дослідження та аналізу
було визначено, що групи запитів користувачів до ГІС "Дунай" з
відповідною їхньою деталізацією мають забезпечувати:
1) складання звітів щодо реалізації Водної Рамкової Директиви ЄС;
2) погодження шляхів менеджменту річкового басейну Дунаю, насамперед
через структуру Дунайської Комісії;
3) прийняття стратегічних рішень з охорони довкілля в басейні;
4) наукові дослідження та підтримку навчального процесу;
5) інформування широкої громадськості щодо екологічної ситуації у
басейні.
По-друге, формулювання аналогічних за змістом груп запитів до ГІС
"Дніпро" базувалося на спеціалізованому опитуванні (з узагальненням і
аналізом його результатів) близько 200 типових представників міністерств,
відомств, організацій і населенняпотенційних користувачів цієї ГІС.
Створення попереднього переліку необхідних вихідних
просторових даних, які потрібні для подальшого формування
відповідних баз даних (БД) ГІС, здійснюється, зважаючи на таке.
По-перше, визначається область, що вивчається за допомогою
геоінформаційної системи, – предметна область ГІС, яка окреслює
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
147
інформаційний простір проектування ГІС і типи обєктів
зазначеної області, вихідні просторові дані щодо яких (з їхньою
позиційною та атрибутивною частиною) є необхідними для
створення БД ГІС, зважаючи, передусім, на потреби її користувачів.
Наприклад, предметну область ГІС "Дунай" було задано спеціальним
керівництвом (див. [45, 63]), а от за типи обєктів предметної області ГІС
"Дніпро" правили басейнові:
1) водні обєкти (річки, водосховища, ставки, озера, ставки-охолоджувачі,
ставки-відстійники);
2) водозбірні басейни (річок 1-4 порядку включно);
3) територіально-часовий розподіл водних ресурсів;
4) ландшафти водозборів;
5) обєкти водокористування (водозабори, водоскиди тощо);
6) обєкти моніторингу вод (пункти та пости організацій, що здійснюють
моніторинг);
7) одиниці адміністративно-територіального поділу;
8) галузевий і внутрішньогалузевий територіальний розподіл під час
водокористування;
9) обєкти природно-заповідного фонду;
10) обєкти, що є джерелами підвищеного екологічного ризику;
11) територіальна привязка водо- та природоохоронних заходів і т.ін.
По-друге, під час проектного визначення необхідних просторових
даних для ГІС враховуються загальні критерії ефективності
інформаційного базису майбутньої ГІС (див. [23, 54, 37]), а саме:
а) метасистемна та методична однорідність отримання
інформації, в т.ч. з дотриманням відповідних міжнародних
стандартів;
б) критеріальна однорідність якості інформації;
в) сполучність інформації як наслідок дотримання перших двох
критеріїв, яка ідентифікується мірою здатності ГІС накопичувати й
формувати однорідні просторові бази даних з різних джерел
надходження останніх;
г) загальна інформативність базису, яка відповідає ступеню
охоплення інформацією всіх процесів, що визначають стан обєктів
предметної області ГІС;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
148
д) оперативність інформаційного базису, яка визначається
потенційними можливостями застосування інформаційно-
комунікаційних засобів своєчасного й повного отримання,
трансформації, фільтрації та оцінки вихідних просторових даних
(наприклад даних дистанційного зондування і т.ін.) і підготовки їх
до тематичного узагальнення згідно з метою створення ГІС;
е) достовірність інформації з додатковим зважанням на
майбутню можливість постійного контролю цієї достовірності та
визначення надійності й репрезентативності джерел інформації.
По-третє, під час складання переліку вихідних просторових даних
для ГІС беруться до уваги джерела й способи отримання та/або
постачання таких даних (див. [27]) і їхній вид (формати, мірило,
актуальність, необхідність трансформації чи адаптації тощо) з
урахуванням територіального й функціонального охоплення та
обсягу і вартості даних, а також можливості зазначеного отримання
та/або постачання:
а) на нерегулярній основі, тобто одноразово під час створення
ГІС;
б) на регулярній основі, тобто в перспективі функціонування ГІС,
що досить часто регламентується спеціальними документами щодо
майбутнього обміну чи постачання інформації у ГІС.
1. За основні джерела вихідних просторових даних для використаної для
прикладу міжнародної ГІС "Дунай" правили (див. [38, 45]):
1) т.зв. Євроглобальні карти, які є власністю міжнародної європейської
організації EuroGeoraphics і були використані як опорні для тематичних
карт;
2) цифрові тематичні дані країн-членів Дунайської Комісії в заданому
проектантом ГІС "Дунай" вигляді;
3) інші цифрові дані низки відповідних європейських проектів тощо.
2. Як джерела постачання даних до теж згаданої для прикладу
міжнародної ГІС "Дніпро" передбачались (див. [24, 40]):
1) під час створення ГІС:
а) легітимні матеріали інформаційних центрів і робочих груп
Програми ПРООН-ГЕФ екологічного оздоровлення міжнародного басейну
Дніпра;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
149
б) web-сайти та електронні карти національних природоохоронних
органів державної влади і організацій країн басейну Дніпра;
2) на регулярній основі в перспективі: джерела, що відповідають
Регламенту міждержавного обміну екологічною інформацією в басейні
Дніпра.
3. Джерелами отримання просторових даних для ГІС можуть бути також
ресурси глобальної інформаційної мережі (див. [7, 61]), зокрема такі
картографічні сервіси з тривимірної візуалізації земної поверхні, як:
1) програми NASA (абр. від англ. National Aeronautics and Space
Administrationдержавної організації США, яка займається дослідженнями
космосу) "World Wind", що розміщена за адресою [94] та є тією, що
потребує залучення під час використання фахівців з геоінформаційних
технологій;
2) проекту "Google Earth" (web-сайт [78]), зручний інтерфейс якого
призначено для непідготовленого користувача, дозволяючи йому
створювати навіть власні шари із заданою класифікацією й присвоєними
атрибутами та можливістю обміну даними (приклад на рис.6);
3) триваючого загального проекту "Digital Earth" ("Цифрова Земля")
(web-сайт [76]), що розвиває істотну реляційну базу глобальних
просторових даних, яка нескладно візуалізується та є корисною як для
фахівців-географів, так і широкого кола інших користувачів.
4. Джерелами просторових даних під час проектування ГІС можуть
стати і геодані, що входять до складу програмного інструментарію для
створення ГІС (див. [27]), інколи певним чином поєднані з даними в
глобальній мережі (наприклад пакети "Data" з сімї програмних ГІС-пакетів
ArcGIS компанії ESRI Inc., див. [79 , 27]).
Визначені запити користувачів до ГІС, що проектується, та
предметна область цієї системи дозволяють перейти в першому
наближенні до окреслення переліку загальних функціональних
вимог до ГІС, у т.ч. попередніх сценаріїв її функціонування.
Під такими сценаріями в даному випадку в цілому розуміється
тематичний і фрагментарний розподіл просторових даних ГІС і
способів їхнього отримання, обробки, узагальнення, аналізу й
відтворення за запитами користувачів згідно з функціональними
можливостями різнорівневих і різних за призначенням адекватних
програмних засобів ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
150
Рис.6 – Приклад перегляду в "Google Earth" (за [78])
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
151
Під час формулювання ж загальних функціональних вимог до
ГІС, що проектується, передусім зважають на:
а) наявність загальносистемних вимог, які відповідні вимогам до
ГІС як системи апаратно-програмних засобів;
б) існування спеціальних вимог, зумовлених сценаріями
функціонування та геоінформаційними процедурами (операціями),
визначеними безпосередньо головною метою і завданнями розробки
ГІС;
в) наявність чи відсутність певних критичних структурних блоків
(модулів) ГІС (див. [27]), зокрема блока моделей (моделювання), в
т.ч. з визначенням змісту й функцій цього блока, а також, що вельми
важливо, блока оцінювання та прийняття рішень, у т.ч. з
окресленням вигляду цього блокауявного чи явного;
г) логічну послідовність процедур, які мають виконуватися
майбутньою ГІС, і забезпеченість кожного етапу (кроку) цих
процедур потрібними просторовими даними в належному для цього
вигляді;
д) формулювання уявлень щодо графічного інтерфейсу
користувача ГІС з огляду на конкретні групи таких користувачів і
їхні особливості;
е) розміщення ГІС, що проектується, в глобальній, регіональній
чи локальній інформаційній мережі або комбінації мереж (
усі
відкритого чи корпоративного типу і т.ін.) з урахуванням місця ГІС
у міжнародній і/або національній інфраструктурі просторових даних
та передбаченням, за потреби, застосування засобів web-
проектування ГІС тощо.
Визначення попереднього переліку прикладних програм, які
потребують створення та/або адаптації для програмної підтримки
функціональних вимог до ГІС, проводиться, зважаючи на:
а) власне зазначені вимоги, що віддзеркалюють потреби
користувачів у певних просторово-інформаційних (геоінформаційних)
продуктах і оперуванні ними;
б) програмний інструментарій, що потенційно може бути
покладено в основу роботи майбутньої ГІС, у т.ч. СУБД ГІС тощо,
враховуючи певні типологічні ознаки цього інструментарію (див.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
152
[27]), його можливу комплектацію та міру необхідності адаптації,
зміни й доробки для деяких нестандартних процедур і задач ГІС, що
проектується, і т.ін.;
в) інші типи програмного забезпечення, в т.ч. "додаткові" СУБД,
які слід буде використати для реалізації сценаріїв функціонування
ГІС;
г) технологічно-профільований інструментарій, необхідний для
ГІС за умов її розміщення в інформаційній мережі певного типу
тощо.
Примітка. Система управління базами даних (СУБД)комплекс
комп'ютерних програм і програмувальних мовних засобів, які призначено
для створення, ведення та використання баз даних.
Підпроцес процесу стратегічного планування ГІСоцінка потреб
у ГІС, принципові складники якого було розкрито вище, більшою
мірою зорієнтовано на ідентифікацію конкретних потенційних
користувачів як обєкта проектування ГІС і їхніх потреб, і відносно
меншоюна просторові дані саме у вигляді їхніх баз як проектного
обєкта (див. рис.4). Такий підпроцес до того ж у цілому відображає,
як правило, хоч і вельми корисні, але часткові відповідні уявлення
щодо майбутньої ГІС.
Контрольні запитання й завдання до підрозділу 2.1:
1. Що таке оцінка потреб у ГІС?
2. Прокоментуйте визначення загальної типології ГІС.
3. Поясніть необхідність задавання складу майбутніх (потенційних)
користувачів ГІС.
4. Проілюструйте на прикладах можливі запити користувачів до
ГІС.
5. Що таке попередній перелік вихідних просторових даних?
6. Чим відрізняються між собою предметна область ГІС і регіон
проектування ГІС?
7. Скільки критеріїв ефективності інформаційного базису ГІС Ви
знаєте?
8. Навіщо потрібно визначати джерела та способи отримання
та постачання даних для ГІС?
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
153
9. У чому полягає відмінність між функціональними вимогами до
ГІС і сценаріями її функціонування?
10. Навіщо використовують попередній перелік прикладних
програм, які потребують створення та/або адаптації?
11. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників підпроцесу
оцінки потреб у ГІС.
Література, рекомендована до підрозділу2.1
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
5. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные
системы. Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-
466.
6. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
7. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного
гідроекологічного співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2011. – Том 1 (22).С.8-32.
8. Самойленко В.М. Дидактика географії : Монографія
(електронна версія) / В.М. Самойленко, О.М. Топузов, Л.П.
Вішнікіна, І.О. Діброва. – К.: Ніка-Центр, 2013. – CD (40
Мб), ISBN 978-966-521-619-3. – 570 с.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
154
9. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
10. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
11. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
12. http://www.icpdr.org.
13. http://www.esri.com.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
155
2.2 КОНЦЕПТУАЛЬНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
Наступний, вже більш "модельно-узагальнювальний"
першорівневий підпроцесконцептуальне проектування ГІС
містить в собі низку підпроцесів другого рівня з відповідними
проміжними результатами їхньої реалізації, а саме такі підпроцеси,
як:
1) систематизація часткових уявлень щодо ГІС;
2) обєднання таких часткових уявлень;
3) порівняння загального уявлення щодо ГІС з обмеженнями на її
створення;
4) урахування помилок проектування ГІС;
5) ідентифікація структури та архітектури ГІС і концептуальної
структури її баз даних.
Систематизація часткових уявлень щодо ГІС базується на
узагальненні результатів оцінки потреб у ГІС і має на меті:
а) відстежити й проаналізувати відношення між кожним
майбутнім (потенційним) користувачем ГІС і процедурами
(операціями) та просторово-інформаційними продуктами, на які він
очікує під час роботи з майбутньою ГІС;
б) створити для формалізації щойно зазначених відношень:
або вихідну матрицю рішень щодо системи (див. [17]) у
двох варіантах за змістом першого вертикального стовпчика та
першої горизонтального рядка матриці: "користувачпроцедури
ГІС" і "користувачпродукти ГІС";
або вихідне "дерево рішень" щодо системиграфічну
модель (граф, див. нашу працю [37]), гілки якої поєднують
конкретних користувачів з відповідним набором потрібних їм
процедур ГІС або її просторово-інформаційних продуктів.
Примітка. Формалізація – 1) використання певної графічної й
семантично-знакової символіки для відтворення й пояснення
закономірностей чогось; 2) подавання змістових понять або термінів і
співвідношень між ними за допомогою графічної й семантично-знакової
символіки, зокрема формул.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
156
Обєднання часткових уявлень щодо ГІС:
а) здійснюється для отримання загального уявлення щодо ГІС,
у т.ч. шляхом змістового групування її бажаних операцій і продуктів
та визначення з них найбільш важливих і актуальних для більшості
користувачів;
б) виконується за допомогою побудови:
або узагальненої матриці рішень щодо системи (див. [17]);
або узагальненого "дерева рішень" щодо системи (див.
[37]).
Примітки.
1. Найбільш ефективно обєднання часткових уявлень щодо ГІС може
бути виконано за допомогою кластерного аналізу (див. [37]).
2. Кластерний аналізнабір методів моделювання, спрямованих на
класифікацію та виявлення однорідних змінних у їхніх підмножинах
(кластерах).
Визначені під час систематизації та обєднання часткових
уявлень користувачів щодо ГІС пріоритети в процедурах і
просторово-інформаційних продуктах цієї системи порівнюються на
предмет відповідності головній меті створення ГІС. При цьому
можливі протиріччя між частковими уявленнями, а інколи й
певними складниками загального уявлення щодо ГІС і метою її
створення може бути подолано шляхом проведення:
а) додаткової експертизи, модифікації та навіть перевизначення
часткових уявлень;
б) ітерацій обєднання часткових уявлень у групи.
Примітка. Ітераціяповторюване застосування певної операції, в т.ч.
модельної тощо, зі зміною її параметрів і/або умов з метою поступового,
максимально можливого наближення до бажаного результату.
Порівняння загального уявлення щодо ГІС (узагальнених
потреб користувачів у ГІС) з обмеженнями на її створення
здійснюється з огляду на необхідність:
1) типізації обмежень на створення ГІС, які можуть бути
диференційовані на:
а) вартісні обмеження, передусім задані замовником проекту
ГІС стосовно загальної вартості створення ГІС;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
157
б) часові обмеження, зумовлені лімітуванням тривалості
розробки майбутньої ГІС у цілому або тривалості постачання даних
чи отримання модельних рішень і т.ін., потрібних для створення
ГІС, а також часу, необхідного для підвищення кваліфікації
наявного у замовника персоналу, що обслуговує інформаційні
системи, тощо;
в) організаційно-технологічні обмеження, що визначаються,
наприклад, наявним у замовника типом апаратного та, інколи,
програмного забезпечення і вже згаданим рівнем кваліфікації
персоналу за умови відмови замовника від істотної модифікації
цього забезпечення чи підвищення такого рівня;
г) обмеження іншого характеру, спричинені певними
корпоративними та тими, що повязані з членством в обєднаннях чи
асоціаціях, і ін. інтересами замовника проекту ГІС;
2) попередньої оцінки вартісних обмежень, що можуть
зумовлюватися лімітуванням витрат під час розробки ГІС (які
розподіляються на початкові інвестиції та експлуатаційні витрати) на:
а) придбання необхідних просторових даних, у т.ч. одноразове
під час створення ГІС і/або як оплата за перспективне регулярне
постачання інформації в ГІС (див. вище);
б) придбання апаратного й програмного забезпечення та їхній
супровід під час створення і експлуатації ГІС;
в) навчання та оплату праці персоналу, який експлуатуватиме
майбутню ГІС;
г) обладнання приміщень і інших інфраструктурних елементів,
які необхідні для "фізичної" роботи ГІС як апаратно-програмного
комплексу тощо;
3) виявлення можливої віддачі (зиску, прибутку) від створення
ГІС, яка може зумовлюватися:
а) більшою ефективністю нових методів геоінформаційного
аналізу та моделювання просторових даних ("з майбутньою ГІС") у
порівнянні з методами, що застосовувалися раніше ("без такої ГІС");
б) продукуванням більш прогресивних і якісних просторово-
інформаційних продуктів і геоінформаційних послуг некомерційного
характеру;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
158
в) створенням і застосуванням передових геоінформаційних
технологій і продуктів, які можна постачати на комерційній основі
іншим організаціям і т.ін., включаючи продаж послуг і передачу
знань і досвіду, повязаних з проектуванням, створенням і
експлуатацією ГІС;
г) більш високою якістю підтримки рішень, які приймаються
за допомогою ГІС (що досить часто можна оцінити лише після
певного, досить тривалого, періоду використання створеної ГІС);
д) іншими перевагами некомерційної природи, які стосуються
організації, що безпосередньо експлуатуватиме ГІС, і можуть
виявитися у покращенні її організаційної структури та
функціонування, інформаційно-мережної комунікації та й загалом
іміджу і внутрішньої та зовнішньої ділової активності тощо;
4) аналізу зіставності уявлень щодо ГІС з невартісними
обмеженнями з коригуванням і/або пошуком інших проектних
рішень, що розвязують часові, організаційно-технологічні та інші
проблеми створення ГІС;
5) аналізу зіставності уявлень щодо ГІС з вартісними
обмеженнями в контексті традиційного аналізу "витратизиск
(прибуток)" (див. [57] і ін.) з коригуванням і/або прийняттям
альтернативних проектних рішень, спрямованих на врегулювання
конфліктних ситуацій, що не дозволяють збалансувати узагальнені
потреби користувачів ГІС і обмеження на її розробку. Такого
балансу може бути досягнуто за рахунок:
а) присвоєння певних ієрархічних пріоритетів у
співвідношенні компонентів узагальненої матриці або "дерева
рішень" щодо системи (див. вище) та вартості цих компонентів, як і
ГІС у цілому;
б) пошуку, на основі щойно зазначеної ієрархії,
альтернативних проектних рішень або щодо менших за вартістю
підходів, або щодо відмови від певних потреб користувачів ГІС чи
зниження їхнього рівня, або щодо збільшення вартості розробки ГІС
(що вирішується винятково за погодженням із замовником проекту
ГІС).
Примітки.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
159
1. Ієрархія в широкому розуміннірозташування складників певної
системи у визначеному порядку: від вищого за значущістю чи мірою
узагальнювання до нижчого або навпаки.
2. Досить часто, передусім для екологічних проектів, що мають
непрямий прибутковий характер (див. вище), і деяких інших проектів,
результати аналізу "витратиприбуток" не є визначальними для прийняття
рішень щодо обємів фінансування створення ГІС, у т.ч. коли замовник
проекту зважає насамперед на непрямий або той, що виявиться у далекій
перспективі, матеріальний (фінансовий) чи нематеріальний (нефінансовий)
зиск від операцій і продуктів майбутньої ГІС і т.ін.
Урахування помилок проектування ГІС є важливим
допоміжним і супутнім підпроцесом другого рівня у
першорівневому підпроцесі концептуального проектування ГІС, як
загалом і у всьому процесі підготовки її проекту. Ідея такого
врахування базується на тому, що можливим є застосування двох
типів моделей проектування ГІС ([17, 28]), використання першої з
яких власне й спричинює виникнення зазначених помилок, а другої
навпаки, запобігає їхньому виникненню. При цьому мова йде про:
а) т.зв. лінійну модель проектування ГІС, за якої майбутні
користувачі ГІС практично цілковито ізолюються від загального
процесу її проектування, починаючи з підпроцесу концептуального
проектування. Це може призвести, не дивлячись навіть на наявність
попередньої оцінки потреб у ГІС, до підготовки проекту системи,
яка все рівно не буде безпосередньо відповідати потребам і,
насамперед, технологічним можливостям конкретних користувачів
ГІСабо за рахунок "надмірності" функцій системи, або внаслідок
обмеженості таких функцій;
б) т.зв. спіральну модель проектування ГІС, коли неперервне
вивчання системи (удосконалювання уявлень щодо ГІС) немовби
"просуває" її проектування. Таке є можливим за умови, що майбутні
користувачі ГІС або їхні типові представники є обєктом
консультацій для проектанта ГІС і при наступних за оцінкою потреб
у ГІС процесах і підпроцесах її проектування, зокрема тих, що
підтримують ідентифікацію програмного й апаратного забезпечення
і, особливо, режиму та регламенту роботи ГІС. Це дозволяє
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
160
майбутнім конкретним користувачам ГІС, хай частково, але
корисно, спрямовувати процес проектування системи, що дозволяє
уникнути істотних помилок цього проектування та забезпечує в
майбутньому можливість ефективної модифікації створеної ГІС
відповідно до потреб користувачів, які можуть функціонально
зрости і т.ін.
Ідентифікація структури та архітектури ГІС і концептуальної
структури її баз даних як останній другорівневий підпроцес у
концептуальному проектуванні ГІС виконується з огляду на те, що
при цьому:
1) формується уявлення щодо структури ГІС:
а) за особливостями майбутньої реалізації основних структурно-
функціональних підсистем ГІС (див. [27]), а саме підсистем постачання
та введення просторових даних, їхнього формування та вибірки, а
також аналізу, в т.ч. модельного, цих даних і виводу результатів такого
аналізу;
б) за специфікою блочної (модульної) схеми ГІС (див. [27]), з
особливою увагою до уявлень щодо графічного інтерфейсу
користувача (враховуючи міру його "стандартності" чи
"унікальності"), функцій блока математично-картографічних
моделей і принципів підтримки прийняття рішень за допомогою
ГІС;
2) визначається загальна архітектура ГІС, більш широко
розуміючи під нею загальну організацію звязку компонентів вже
апаратно-програмного комплексу ГІС з урахуванням її просторових
БД і користувачів, а також роботи ГІС у обраних інформаційних
мережах, типу зазначеної архітектури (розподілена, централізована і
т.ін.) тощо;
3) ідентифікується концептуальна структура БД ГІС:
а) з використанням як принципу побудови БД, як правило,
логіко-ієрархічного ланцюжка "тематичний блок (розділ) – субблок
(підрозділ) – елемент (субелемент) субблока (показник предметної
області ГІС)" і/або принципово аналогічної структури "тематична
картаосновні шари ГІС, які її формують, – шари ГІС, які
підтримують основні її шари і т.ін.";
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
161
б) дотримуючись адекватності блоків (розділів) чи тематичних
карт БД узагальненим запитам користувачів 1-го рівня, субблоків
(підрозділів) чи основних шарів тематичних картпідрівням таких
запитів тощо;
в) відповідно деталізуючи схеми структури графічного інтерфейсу
користувача ГІС.
Наприклад, по-перше, загальна архітектура призначеної для роботи в
глобальній і корпоративній регіональній інформаційній мережі
міжнародної ГІС "Дунай" під час концептуального проектування мала
вигляд, наведений на рис.7 (робоча мова версії в Інтернетіанглійська).
Типовий же фрагмент архітектури аналогічної за мережним призначенням
міжнародної ГІС "Дніпро" подано на рис.8.
Примітки (до рис.7-8).
1. File serverфайл-сервер (див. [27]).
2. DBMS serverсервер з СУБД (див. [27]).
3. FTP serverFTP-сервер, тобто сервер з програмним забезпеченням
для передавання файлів у Інтернеті на основі протоколу такого
передавання, який зветься FTP (абр. від англ. File Transfer Protocol).
4. Corporate networkкорпоративна інформаційна мережа.
5. Firewall – "брандмауер", тобто тут апаратно-програмні засоби
міжмережного захисту інформації та інформаційних систем.
6. HTTP (абр. від англ. Hypertext Transfer Protocol) – протокол
передавання HTML-документів у Інтернеті.
7. HTML (абр. від англ. Hypertext Markup LanguageМова Розмітки
Гіпертексту) – програмувальна мова розмітки, призначена для формування
та маркування документів з гіпертекстом, зображеннями і т.ін., яка
використовується для забезпечення такими HTML-документами змістового
функціонування Інтернету.
8. Гіпертекстспеціальний текст електронного документа, який
сформовано й структуровано певною програмувальною мовою (мовами) і
засобами розмітки цього тексту та має здатність містити в собі
гіпертекстові посилання.
9. Гіпертекстове посилання (гіперпосилання) – те, що виокремлене
кольором, курсивом, підкресленням, посилання в гіпертекстовому
електронному документі, звертання до якого (через курсор тощо)
забезпечує нелінійний перехід до відповідного посиланню іншого
текстового, графічного та ін. складника в цьому документі (внутрішнє
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
162
гіперпосилання) або до іншого документа чи його складника, розміщених у
компютеризованій системі, зокрема в інформаційній мережі (зовнішнє
гіперпосилання). Звертання до гіперпосилань активує заздалегідь створену
гіпертекстову систему з її гіперзвязками між інформаційними одиницями,
що входять до зазначеної системи.
10. HTTP serverHTTP-сервер (син. web-сервер) – сервер з програмним
забезпеченням, який надає доступ до служб і web-сторінок користувачам
Інтернету, в т.ч. на основі протоколу HTTP.
11. CGI-програмиприкладні програми, що підтримують інтерфейс
компютерної графіки CGI (абр. від англ. Computer Graphics Interface) і/або
мережний стандарт CGI (абр. від англ. Common Gateway Interface –
Загальний Шлюзовий Інтерфейс), призначений для створення серверних
програм для протоколу HTTP.
12. SQL-серверсервер з прикладними програмами (SQL-програмами),
необхідними для застосування SQLстандартної мови запитів до реляційних
БД (див. [27]).
13. Web-браузерпрограмний засіб генерації й навігаційної візуалізації
певної інформації в Інтернеті (див. [27]).
14. ArcIMSпрограмне забезпечення картографічного web-сервера
(ГІС-web-сервера) (див. [27]).
15. Технологія ArcSDEпрограмувальна геоінформаційна технологія,
яка підтримує інформаційно-мережний доступ до децентралізованих БД за
допомогою сучасних реляційних СУБД (див. [27]).
По-друге, в міжнародній ГІС "Дунай" загальну концептуальну
структуру її БД, зважаючи на керівний документ щодо імплементації ГІС-
елементів Водної Рамкової Директиви (див. [63]), було зорієнтовано на
певний набір тематичних карт і шарів ГІС, зокрема таких, як (див. також
[6]):
1) карта "Огляд району річкового басейну" з шарами "Район річкового
басейну", "Річковий басейн і суббасейни" та "Головні річки";
2) карта "Компетентні органи (управління басейном)" з шаром з
інформацією щодо зон впливу зазначених органів;
3) карта "Категорії поверхневих водних обєктів" з шаром із спеціально
закодованими річками, озерами, прибережними водами тощо;
4) карта "Типи поверхневих водних обєктів" з однойменним шаром і
шаром "Екорегіони" (географічні регіони, вирізнені у Водній Рамковій
Директиві);
5) карта "Підземні водні обєкти" з однойменним шаром;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
163
Рис.7 – Загальна архітектура ГІС "Дунай" (див. примітки)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
164
Рис.8 – Типовий фрагмент архітектури ГІС "Дніпро" (див. примітки)
6) карта "Мережа моніторингу поверхневих водних обєктів" з шарами,
що відображають місцезнаходження та атрибути пунктів моніторингу за
його типами;
7) карта "Екологічний стан і екологічний потенціал поверхневих водних
обєктів" з шарами щодо, відповідно, стану та потенціалу зазначених
обєктів, а також окремим шаром щодо обєктів з поганим станом;
8) карта "Хімічний стан поверхневих водних обєктів" з однойменним
шаром;
9) карта "Стан підземних вод" з такими шарами щодо цих вод, як
"Кількісний стан", "Хімічний стан" і "Тенденція забруднювання";
10) карта "Мережа моніторингу підземних вод" з шарами за типами
цього моніторингу;
11) карта "
Території, що охороняються" з шарами за типами таких
територій;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
165
12) карта "Стан територій, що охороняються" з однойменним шаром;
13) опорна (допоміжна) карта з різноманітними шарами, які містять
інформацію щодо адміністративно-територіального устрою, рельєфу,
населених пунктів, транспорту і т.ін.
По-третє, загальна концептуальна структура електронних баз даних
(ЕБД) майбутньої міжнародної ГІС "Дніпро" (надалі скорочено "ЕБД ГІС
"Дніпро"") у нашій монографії [23] і статтях [40, 32, 24] у першому
наближенні визначалась запитами користувачів 1-го рівня та адекватними
їм тематичними блоками (розділами) (табл.1). Схеми структури інтерфейсу
цих ЕБД для її вхідного блока та одного з тематичних блоків наведено на
рис.9-10 (див. також [77]).
Табл.1 – Загальна структура, функціональні види й сервіс виконання
та просторові об'єкти запитів користувачів ЕБД ГІС "Дніпро"
Назва запитів 1-го
рівня та блоків
(розділів) ЕБД
Функціональні види
виконання
Просторові
об'єкти
Сервіс виконання
1."Ресурси
поверхневих вод
(кількісний аспект) і
водокористування"
фіксовані цифрові
тематичні карти
(фрагменти або шари карт)
з атрибутами; графіки,
діаграми, таблиці, текстові
документи, комбінації
видів
точкові,
лінійні та
площинні
(полігональні)
об'єкти
фіксовані просторово-часові
запити, просторова
(побасейнова,
адміністративна) інтеграція
та/або динамічні часові ряди
2."Якість
поверхневих вод"
те ж точкові,
лінійні та
площинні
об'єкти
фіксовані просторово-часові
запити, просторова
(побасейнова,
адміністративна) інтеграція
та/або динамічні часові ряди,
зіставлення із заданими
природоохоронними
нормативами
3.""Гарячі точки"
забруднення в
басейні"
те ж крім графіків точкові
об'єкти
фіксовані просторово-часові
запити, зіставлення із
заданими
природоохоронними
нормативами
4."Біотичне та
ландшафтне
різноманіття"
те ж і рисунки точкові та
площинні
об'єкти
фіксовані просторово-часові
та змістові запити
5."Законодавство та
нормативна база"
текстові документи (із
статичними картами,
таблицями тощо за
потреби та наявності)
тематичний перегляд і
пошук документів,
використовуючи ключові
слова, дати тощо
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
166
Стартова сторінка ЕБД
Вибір рівня структури:
Міжнародний
Національний -> Білорусь Росія Україна
Вибір рівня доступу
Спеціальний Професійний Загальнодоступний
Національний
рівень
[login
password]
Вибір тематичного блока ЕБД :
"Ресурси поверхневих вод та водокористування"
"Якість поверхневих вод"
""Гарячі точки" забруднення в басейні"
"Біотичне та ландшафтне різноманіття"
"Законодавство та нормативна база"
Міжнародний
рівень
[ login, password]
фільтр параметрів
міжнародного
рівня
Інтерфейси тематичних блоків
Повернення до вибору блока
Повернення до стартової сторінки
Адміністру-
ванння
баз даних
блока
Рис.9 – Схема структури інтерфейсу вхідного блока ЕБД ГІС
"Дніпро"
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
167
Мережа спостережень:
Карта, та блиц я, опис
Вибір субструктури геосистеми басейну Дніпра:
1.Басейн Припяті
2.Правобережний Дніпро
3.Басейн и Десни , Псла та Ворскли
4.Лівобережний Дніп ро
5.Дніпро з каскадом водосховищ
Вибір субблока якості води:
1.Загальнофізичні та фізико-хі мічні показники
2.Газовий режим
3.Сольовий склад
4.Органічні речовини
5.Біогенні речовини
6.Важкі метали
7.Органічні токсикант и
8.Агрохімікат и та синтетичні продукти
9.Інтегральні показники
10.Інші, у т.ч. специфічні показники
Вибір подавання даних
Вибір показника якос ті води
Вибір періоду спостережень
Сервіс:
Тип карти, додавання даних
щодо оточення тощо
Побудова тема тично ї
карти та/або таблиці
Вибір пункту мере жі
Вибір показника якості води
Вибір періоду спостережень
Сервіс:
Тип графіка / діаграми,
визначення тренда,
усереднення тощо
Побудова графіка та/або
табли ці часового ряду
Вибір річки
Вибір показника якості води
Вибір періоду спостережень
Сервіс:
Тип графіка / діаграми,
усереднення тощо
Побудова графіка та/або
табли ці зміни
показника вздовж річки
Повернення до
вибор
у
тема
т
ичного
блока
Повернення до
вибору
субструктури
Повернення
до вибору
субблока
Рис.10 – Схема структури інтерфейсу тематичного блока "Якість
поверхневих вод" ЕБД ГІС "Дніпро" (національний рівеньУкраїна)
(червоним вирізнено функціональні види виконання запитів користувачів)
Контрольні запитання й завдання до підрозділу 2.2:
1. Що таке концептуальне проектування ГІС?
2. Дайте пояснення систематизації часткових уявлень щодо ГІС.
3. У чому полягає різниця між вихідною матрицею рішень щодо
системи та вихідним "деревом рішень" щодо системи?
4. Яким чином можна об'єднати часткові уявлення щодо ГІС?
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
168
5. Чим відрізняється вихідна матриця рішень щодо системи від
узагальненої матриці рішень щодо системи?
6. Чим відрізняється вихідне "дерево рішень" щодо системи від
узагальненого "дерева рішень" щодо системи?
7. Проілюструйте на прикладах порівняння загального уявлення
щодо ГІС з обмеженнями на створення ГІС.
8. Які типи помилок проектування ГІС Ви знаєте?
9. Поясніть відмінність між структурою та архітектурою ГІС.
10. Як можна сформувати концептуальну структуру баз даних
ГІС?
11. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників підпроцесу
концептуального проектування ГІС.
Література, рекомендована до підрозділу2.2
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные
системы. Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-
466.
5. Самойленко В.М. Обґрунтування тематичних блоків
електронної бази даних екологічного стану басейну Дніпра
як компонента ГІС // Картографія та вища школа. – 2003. –
вип.8.С.77-85.
6. Самойленко В.М. Досвід створення баз та інформаційних
систем гідроекологічних даних // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2004. – Том 6.С.200-208.
7. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
169
8. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
9. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
10. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
11. http://www.icpdr.org.
12. http://dnipro.ecobase.org.ua
13. http://www.esri.com.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
170
2.3 ПРОЕКТУВАННЯ БАЗ ДАНИХ (БД) ГІС
Завершує стратегічне проектування ГІС безпосередньо
зорієнтований на просторові дані як обєкт проектування власне
підпроцес проектування баз даних (БД) ГІС, який містить у собі,
враховуючи відповідні продукти, що буде створено, другорівневі
підпроцеси (див. рис.4):
1) розробки загальної (узагальненої) моделі даних ГІС;
2) задавання системи (систем) координат для ГІС;
3) визначення вимог до метаданих ГІС;
4) формулювання принципів кодування просторових даних;
5) оцінки якості інформації, що надходитиме до БД ГІС;
6) визначення норм постачання (обміну) даних і їхнього
перетворення та синхронізації;
7) обрахунків уточненої кількості потрібних даних із
визначених конкретних джерел їхнього отримання та вартості
створення БД ГІС.
Розробка загальної (узагальненої) моделі даних ГІС
проводиться, виходячи з того, що така модель на основі
концептуальної структури (див. вище) відтворює логічну структуру
баз даних ГІС, тобто визначає:
а) моделі логічних звязків між компонентами концептуальної
структури БД ГІС (приклад на рис.11);
б) основний тип (або схему) БД ГІС (див. [27]);
в) конкретні багатошарі моделі даних ГІС (див. [27]) з
урахуванням їхніх геометричних і топологічних відношень;
г) шаблони атрибутивної частини просторових даних БД ГІС;
д) формати (опис) і стандарти просторових і непросторових
даних (файлів) БД ГІС, які подаються у вигляді шарів ГІС, тексту,
таблиць, графіки тощо, в т.ч. з можливістю обміну (передавання)
такими даними (приклад у табл.2);
е) підходи до організації звязку позиційної та атрибутивної
інформації (див. [27]) і т.ін.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
171
Табл.2 – Приклад загальних вимог до форматів і опису даних ЕБД
ГІС "Дніпро", в т.ч. для міжнародного мережного обміну цими даними
Файли Допустимі формати та коментарі
1) що містять таблиці а) TXT, CSV, SDFтекстові файли з роздільником
найкращий формат. Як символ роздільник полів
рекомендується обирати ‘;’крапка з комою;
б) DBF – (dBase будь-якої версії) – допустимий формат;
в) XLS – (Microsoft Excel) – допустимий формат
2) що містять загальний
опис даних і окремі
текстові документи
а) TXTтекстові файлинайкращий формат;
б) HTML допустимий формат;
в) DOC – (Microsoft Word) – допустимий формат
3) що містять опис полів
таблиць
Те ж саме
4) приєднані файли а) TXT, HTML, DOC – (Microsoft World) – текстові документи;
б) PNG, GIFфайли графічних зображеньсхеми,
графіки та діаграми;
в) JPGфайли зображеньфотографії;
г) PDFфайли документів і зображень високого
розрізнювання для друку;
д) ZIPфайли архівації;
е) TAB (Mapinfo Table), MIF (Mapinfo Interchange Format)
цифрові шари в системі Longitude/Latitude (обовязкова вимога)
Кодування для файлів,
що містять текстову
інформацію
а) кодова таблиця cp-1251 - Windows Cyrillicнайкраща;
б) кодова таблиця cp-866 - DOS Cyrillic – допустима;
в) кодова таблиця koi-8r - UNIX Cyrillic – допустима
Задавання системи (систем) координат (географічної,
спроектованої, опорної (референційної) тощо) з її (їхніми) складниками,
зокрема проекцією (проекціями) і т.ін., для майбутньої ГІС:
а) принципово визначається розробленою логічною структурою
БД ГІС і основним призначенням системи (приклад на рис.12);
б) істотно залежить від регіону, для якого проектується ГІС, її
предметної області, майбутніх користувачів і доступних
просторових даних;
в) передбачає додаткове урахування робочого мірила основних
цифрових карт і шарів ГІС, що є наслідком визначення рівня
детальності (генералізації) та просторового розрізнювання їхньої
інформації і т.ін.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
172
Рис.11 – Модель логічних звязків між шарами карт водних обєктів (англ. Water Body) і
їхнього стану (англ. Status) у ГІС "Дунай" (див. вище і [45, 63])
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
173
Рис.12 – Подавання території міжнародного басейну Дунаю в
прийнятій у ГІС "Дунай" азимутальній рівновеликій проекції Ламберта
(див. [27, 45, 65])
Визначення вимог до метаданих ГІС проводиться,
орієнтуючись, насамперед, на вимоги міжнародного стандарту ISO
19115 (див. [27]), зокрема щодо:
а) обовязкових та обумовлених розділів метаданих, змісту цих
розділів і складу їхніх елементів;
б) мінімального набору метаданих, необхідного для підтримання
їхнього застосування;
в) допоміжних елементів метаданих, які дозволяють, за
необхідності, здійснювати більш детальний опис просторових даних;
г) методів розширення метаданих для спеціалізованих потреб
створення ГІС.
Формулювання принципів кодування просторових даних
здійснюється з огляду на:
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
174
а) застосування ієрархічного кодування просторових обєктів
предметної області ГІС з урахуванням, передусім, концептуальної
структури БД ГІС (приклад на рис.13);
б) необхідність присвоєння унікальних ідентифікаційних кодів
кожному складнику предметної області ГІС, враховуючи, за
наявності, потребу в такій унікальності на різних інформаційних
рівнях ГІС (наприклад, міжнародному, національному і т.ін.);
в) спрямування кодування на полегшення обміну даними та
спрощення формування централізованих запитів до БД ГІС за умов
децентралізованої її структури тощо.
Рис.13 – Кодування водозборів головних річок (англ. catchments of
main rivers) та їхніх водозборів більш низького порядку (англ. sub-
catchments), застосований під час проектування ГІС "Дунай" ([45, 63])
Під час оцінки якості інформації, що надходитиме до БД ГІС:
1) визначається походження вихідної інформації, що обрана для
створення БД ГІС, передусім за метаданими постачальників цієї
інформації;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
175
2) тестуються складники якості зазначеної вихідної інформації, а
саме її:
а) повнота, зважаючи на репрезентативність і вади щодо такої
повноти;
б) логічна узгодженість, що містить у собі концептуальну
узгодженість, узгодженість предметної області, а також
узгодженість топологічних характеристик і форматів даних;
в) абсолютна та відносна позиційна точність;
г) тематична точність, яка відображає коректність класифікаційних
побудов щодо інформації.
Під час визначення норм постачання (обміну) даних і їхнього
перетворення та синхронізації зважають, зокрема, на (детальніше
аспект обміну даними розкрито далі щодо режиму й регламенту
роботи ГІС):
а) обумовлені стандарти (див. [27]) і протоколи (див. рис.7-8)
постачання та обміну даними у ГІС, насамперед за умов
застосування певних інформаційних мереж;
б) необхідні способи й строки перетворення, коригування, в т.ч.
позиційної гармонізації, та уніфікації різнорідної вихідної
інформації, що буде накопичена з різних джерел під час формування
БД ГІС;
в) потрібні способи перетворення й коригування, в т.ч. позиційної
гармонізації, даних, що будуть надходити під час функціонування та
розвитку БД ГІС (наприклад даних дистанційного зондування тощо)
з урахуванням реальних інформаційних потоків вихідних даних, у
т.ч. у відповідних моніторингових системах і т.ін.;
г) належну синхронізацію різних інформаційних рівнів ГІС (за
наявності) та можливість перманентного нарощування об'ємів і
коригування номенклатури та якості інформації БД ГІС у процесі
їхньої модифікації тощо.
Обрахунки кількості потрібних даних та вартості створення
БД ГІС як другорівневий підпроцес проектування цих баз
спрямовано на:
а) обчислення уточненої кількості та номенклатури потрібних
для БД даних із визначених конкретних джерел їхнього отримання;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
176
б) відповідну результувальну оцінку вартості формування БД ГІС.
Увесь процес стратегічного проектування ГІС завершується
створенням власне стратегічного плану розробки ГІС як кінцевого
продукту, який:
1) обєднує та узагальнює проміжні результувальні продукти
всіх розглянутих вище підпроцесів-складників (оцінки потреб у ГІС,
її концептуального проектування та проектування БД ГІС);
2) містить попередній часовий графік створення ГІС.
Примітка. Із змістом стратегічних планів розробки міжнародних ГІС
"Дунай" і ГІС "Дніпро", досвід створення яких використовується в даному
розділі для прикладів, можна детально ознайомитися в наших працях [27,
45, 23].
Контрольні запитання й завдання до підрозділу 2.3:
1. Що таке проектування баз даних ГІС?
2. Поясність розробку загальної моделі даних ГІС.
3. Чому модель даних ГІС називають "загальною"?
4. Навіщо треба задавати систему координат для ГІС?
5. Поясніть на прикладах деякі вимоги до метаданих ГІС.
6. Які принципи кодування просторових даних Ви знаєте?
7. Навіщо треба здійснювати оцінку якості інформації, що
надходитиме до БД ГІС?
8. У чому полягає відмінність між нормами постачання (обміну)
даних і нормами їхнього перетворення та синхронізації?
9. Навіщо треба обраховувати уточнену кількість потрібних для
ГІС даних із визначених джерел?
10. Поясність обрахунок вартості створення БД ГІС.
11. Що таке стратегічний план розробки ГІС?
12. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників підпроцесу
проектування баз даних (БД) ГІС.
Література, рекомендована до підрозділу2.3
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
177
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы.
Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-466.
5. Самойленко В.М. Обґрунтування тематичних блоків
електронної бази даних екологічного стану басейну Дніпра
як компонента ГІС // Картографія та вища школа. – 2003. –
вип.8.С.77-85.
6. Самойленко В.М. Досвід створення баз та інформаційних
систем гідроекологічних даних // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2004. – Том 6.С.200-208.
7. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
8. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
9. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
10. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
11. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
12. http://www.icpdr.org.
13. http://dnipro.ecobase.org.ua
14. http://www.esri.com.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
178
3 СИСТЕМНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
Наступний гіперпроцес системного проектування ГІС є
синергічним поєднанням двох процесівпроектування програмного
та апаратного забезпечення ГІС.
3.1 ПРОЕКТУВАННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ГІС
Перший із щойно зазначених, процес проектування програмного
забезпечення (ПЗ) ГІС, містить у собі, теж враховуючи створення
відповідних продуктів, такі підпроцеси першого рівня, як (рис.14):
1) розробка моделі потреб у прикладних програмах;
2) визначення конфігурації ПЗ і технічних вимог (умов) до
модулів ПЗ;
3) формування архітектури ПЗ;
4) дослідницький огляд і вибір існуючого готового програмного
інструментарію, потрібного для функціонування ГІС;
5) визначення остаточного переліку та підходів до розробки
програм, які мають бути адаптовані, змінені чи створені для ГІС;
6) розробка плану тестування ПЗ, що буде створене.
Розробка моделі потреб у прикладних програмах (див. [17, 28])
має:
а) спиратися на модельне узагальнення попередніх результатів,
зокрема стосовно обєднання часткових уявлень щодо ГІС (див.
вище);
б) бути заснованою на спільному оперуванні загальною (узагальненою)
моделлю даних ГІС (див. вище), зважаючи на відому формулу (див. [17]):
"програми = алгоритми + дані";
в) базуватися, як правило, на слабко формалізованих методах
моделювання (найчастіше методі графів, див. нашу працю [37]).
Визначення конфігурації програмного забезпечення та
технічних вимог (умов), т.зв. специфікацій, до модулів ПЗ
здійснюється з огляду на необхідність:
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
179
Рис.14 – Деталізований фрагмент загальної алгоритмічної схеми проектування ГІС
(процес проектування програмного забезпечення ГІС гіперпроцесу системного її
проектування, див. рис.1)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
180
а) створення остаточного каталогу вхідних даних, визначення
типів просторово-інформаційних (геоінформаційних) продуктів ГІС
і моделювання звязку між зазначеними типами та геоданими
(просторовими даними) (див. приклади);
б) ідентифікації конфігурації ПЗ, а саме всіх модулів цього
забезпечення та операційної системи ГІС;
в) задавання точних функцій (без визначення алгоритмів їхньої
реалізації), форматів файлів, способів вилучення, поновлення та
візуалізації даних, розмірів і т.ін., тобто специфікацій кожного
модуля ПЗ.
Наприклад, по-перше, для міжнародної ГІС "Дунай" було
запропоновано:
1) каталог геоданих, фрагмент якого наведено в табл.3, де:
а) geodata_id – ідентифікатор набору геоданих;
б) geodata_set – скорочена назва такого набору;
в) geodata_description – опис такого набору;
д) max_scale – максимальне мірило відтворення;
е) opt_scale – оптимальне мірило відтворення;
є) min_scale – мінімальне мірило відтворення;
ж) geodata_type – формат геоданих;
з) geodata_def – тип просторового обєкта;
2) перелік типів геоінформаційних продуктів (англ. GIP types з
використанням абревіатури від англ. geoinformation products) ГІС "Дунай",
який наведено в табл.4;
3) модель звязку типів геоінформаційних продуктів і геоданих, який
проілюстровано на рис.15.
По-друге, для ЕБД ГІС "Дніпро" було визначено проекти візуалізації
запитів, які стосуються певних видів реалізації цих запитів і різних типів
просторових обєктів (прикладина рис.16-19, див. також табл.1 і рис.9).
Формування архітектури програмного забезпечення як
першорівневий підпроцес проектування цього забезпечення містить:
а) розробку алгоритмів, що задаються специфікаціями модулів,
тобто алгоритмів реалізації функцій модулів ПЗ;
б) наслідкове до попереднього формування власне архітектури
ПЗ, враховуючи формулювання завдань на адаптацію або розробку
кожного модуля ПЗ.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
181
Табл.3 – Фрагмент каталогу геоданих ГІС "Дунай" ([45, 27])
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
182
Рис.15 – Модель звязку типів геоінформаційних продуктів і геоданих ГІС "Дунай" ([45,
27])
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
183
Табл.4 – Типи геоінформаційних продуктів (ГІП) ГІС "Дунай" ([45,
27])
Ідентифікатор
ГІП
Назва ГІП Опис ГІП
1 карта готові карти у PDF-форматі
2 web-карта карта, створена web-модулем ГІС для візуалізації
на моніторі з варіантами експорту/друку
3 таблиця інформаційна таблиця (з доступними звязками з
географічними обєктами)
4 запит серія запитів
5 діаграма (схема)діаграма (схема)
6 статистика статистичні таблиці для даних
Рис.16 – Проект візуалізації запитів до ЕБД ГІС "Дніпро" у вигляді
графіків
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
184
Рис.17 – Проект візуалізації запитів до ЕБД ГІС "Дніпро" у вигляді тематичного шару
точкових обєктів
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
185
Рис.18 – Проект візуалізації запитів до ЕБД ГІС "Дніпро" у вигляді тематичного шару
лінійних обєктів
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
186
Рис.19 – Проект візуалізації запитів до ЕБД ГІС "Дніпро" у вигляді
тематичного шару площинних обєктів
Дослідницький огляд і вибір існуючого готового програмного
інструментарію, потрібного для функціонування ГІС, містять:
1) аналіз переваг і вад існуючого системного й прикладного
інструментарію, досвіду його застосування, "старіння" та
модифікації інструментальних засобів, їхнього рівня актуальності й
прогресивності тощо (див. [27]);
2) оцінку джерел постачання готового інструментарію, зважаючи
на два типи таких джерел у світовій програмній індустрії, а саме
джерела, зорієнтовані на:
а) комерційне готове програмне забезпечення ГІС;
б) відкрите програмне забезпеченнябезкоштовний ліцензований
інструментарій, у даному випадку ГІС, який містить вихідний опис цього
інструментарію та не має обмежень на його використання, подальшу
модифікацію й розповсюдження з необхідністю лише збереження
інформації щодо початкового авторства і змін, що вносяться.
Примітки.
1. Інколи певні розробники комерційних програмних ГІС-пакетів
пропонують також безкоштовні програмні інструменти, що доповнюють
функціональні можливості цих пакетів (англ. free add-on software) (див. [27]).
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
187
2. Розрізняють також т.зв. випробувальну версію програми (англ.
shareware, trial software, trial version of software), яку користувач може
безкоштовно отримати для ознайомлювального користування на
обумовлений розробником (власником) програми строк, після чого
подальше використання програми є можливим лише на платній основі;
3) розрахунок часу та витрат на інсталяцію певного готового
ГІС-інструментарію та навчання персоналу, що буде його
застосовувати;
4) проведення оцінювальних випробувань як порівняльного
дослідження можливостей готового ПЗ для створення ГІС за різними
варіантами та пропозиціями щодо його постачання;
5) порівняння загальних витрат на закупівлю та/або отримання
зазначеного інструментарію чи його окремих модулів за різними
варіантами (джерелами) постачання (отримання);
6) вибір постачальників інструментарію ГІС і шляхів його
передачі, інсталяції і т.ін.
Примітка. Під час вибору програмного інструментарію для ГІС враховується
і вже наявний у розпорядженні замовника ГІС відповідний інструментарій, у т.ч.
з можливістю його адаптації та/або модифікації до нових вимог щодо створення
ГІС тощо (див. оцінку потреб у ГІС).
Визначення остаточного переліку та підходів до розробки
прикладних програм, які мають бути адаптовані, змінені чи
створені для ГІС, проводиться з урахуванням:
1) уточнення результатів попереднього визначення переліку
прикладних програм (див. оцінку потреб у ГІС);
2) необхідності використання алгоритмічних мов високого рівня,
методів структурного та обєктно-орієнтованого програмування тощо;
3) диференціації програмних засобів для розробки зазначених
програм ГІС на чотири категорії, а саме:
а) програмні засоби у вигляді мов програмування, якими
комплектується наразі багато ГІС-пакетів (див. [27]) і які дозволяють
модифікувати чи створювати нові прикладні програми для заданих
нестандартних процедур і задач функціонування майбутньої ГІС.
При цьому власне ці засоби правлять немовби за "операційну
систему" для підтримки таких "нестандартних" програм;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
188
б) програмні засоби загального призначення, які зазвичай не
потребують кваліфікованих програмістів і які використовують
бібліотеки прикладних програм (див. [27]) для формування та
адаптації потрібного набору таких програм, у т.ч. у нових
комбінаціях тощо, під задану операційну систему;
в) програмні засоби прямого програмування, які є відомими
середовищами розробки нових прикладних програм різними мовами
програмування (наприклад, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Basic,
Borland/Inprise Delphi, Borland/Inprise C++ Builder, див. [19, 27]);
г) різні комбінації програмних засобів п. а) – в).
Розробка плану тестування програмного забезпечення ГІС,
яке буде створено, базується на тому, що заздалегідь сформований,
ще в процесі проектування, такий план має передбачати:
1) формування переліку більшості операцій і процедур, які будуть
у подальшому тестуватися за програмними модулями ПЗ ГІС;
2) наявність трьох етапів тестування майбутнього ПЗ ГІС, а
саме етапів:
а) автономного тестування, коли програмне середовище кожного
програмного модуля імітується за допомогою програми управління
тестуванням, яка містить фіктивні програми замість дійсних програм,
що входять до складу цього модуля;
б) комплексного тестування, коли здійснюються випробування
груп програмних модулів;
в) системного (або оцінювального) тестування, коли випробовується
програмне забезпечення ГІС у цілому.
Контрольні запитання й завдання до підрозділу 3.1:
1. Що таке гіперпроцес системного проектування ГІС?
2. Якими є особливості проектування програмного забезпечення ГІС?
3. Поясність розробку моделі потреб у прикладних програмах для
ГІС.
4. У чому полягає різниця між конфігурацією програмного забезпечення
та технічними вимогами до модулів цього ПЗ?
5. Проілюструйте на прикладах визначення конфігурації програмного
забезпечення ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
189
6. Проілюструйте на прикладах формування архітектури програмного
забезпечення ГІС.
7. Що таке готовий програмний інструментарій для ГІС?
8. Чому прикладні програми можуть бути адаптовані, змінені чи
створені для ГІС?
9. Які підходи до розробки прикладних програм Ви знаєте?
10. Що таке тестування програмного забезпечення ГІС?
11. Навіщо треба розробляти план тестування ПЗ ГІС, що буде
створене?
12. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників процесу
проектування програмного забезпечення ГІС.
Література, рекомендована до підрозділу 3.1
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
4. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы.
Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-466.
5. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
6. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
7. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
8. http://www.icpdr.org.
9. http://dnipro.ecobase.org.ua
10. http://www.esri.com.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
190
3.2 ПРОЕКТУВАННЯ АПАРАТНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ГІС
Другим із складників гіперпроцесу системного проектування є
процес проектування апаратного забезпечення ГІС. Його
спрямовано, зрозуміло, на ідентифікацію апаратного забезпечення
(АЗ) ГІС як обєкта проектування, і він містить підпроцеси, які дещо
схожі за функціональним змістом до підпроцесів проектування ПЗ
ГІС, але, втім, відрізняються за продуктами, що при цьому
створюються. До таких першорівневих підпроцесів проектування
апаратного забезпечення ГІС відносяться (рис.20):
1) деталізація загальних потреб у АЗ ГІС;
2) визначення конфігурації АЗ ГІС і апаратних вимог до його
функціональних частин;
3) формування архітектури АЗ ГІС;
4) дослідницький огляд і вибір необхідного готового АЗ;
5) урахування проблем встановлення та компоновки АЗ ГІС.
Деталізація загальних потреб у апаратному забезпеченні ГІС
здійснюється, зважаючи насамперед на:
а) вже задані функції ГІС у цілому та її тип (комбінацію типів)
(див. [27]);
б) попередньо визначену загальну архітектуру ГІС.
Визначення конфігурації АЗ ГІС і апаратних вимог до його
функціональних частин виконується з огляду на потребу в:
1) ідентифікації складу всіх функціональних частин АЗ, а саме:
а) основних (компютери);
б) периферійних, у т.ч. для мережного поєднання;
в) додаткових (наприклад GPS-апаратури і т.ін., див. [27]);
2) типізації зазначених функціональних частин (наприклад з
розподілом компютерів на ПК, робочі станції, сервери та їхні
різновиди і т.ін.);
3) формулюванні відповідних апаратних вимог до кожного типу
й різновиду функціональних складників АЗ, зокрема щодо
оперативної та відео памяті, процесорів, жорстких дисків,
конфігурації й продуктивності мережних засобів тощо.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
191
Рис.20 – Деталізований фрагмент загальної алгоритмічної схеми проектування ГІС
(процес проектування апаратного забезпечення ГІС гіперпроцесу системного її
проектування, див. рис.1)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
192
Під час формування архітектури АЗ ГІС беруться до уваги
способи організації звязку:
а) всередині окремих функціональних частин АЗ і/або їхніх
сукупностей (модулів) (інколи такі частини чи модулі
поєднуються в т.зв. яруси загальної конфігурації ГІС, див.,
наприклад, [45]);
б) апаратного забезпечення ГІС у цілому.
Дослідницький огляд і вибір необхідного для ГІС готового АЗ
містять у собі:
а) аналіз переваг і вад необхідного для ГІС існуючого апаратного
забезпечення;
б) оцінку джерел постачання АЗ для ГІС, у т.ч. постачання вже
готового чи спеціально скомплектованого постачальником такого
забезпечення, а також можливостей і міри використання власного
АЗ замовника ГІС;
в) розрахунок часу та витрат на встановлення АЗ і навчання, за
необхідності, персоналу, що буде його експлуатувати;
г) порівняння загальних витрат на закупівлю та встановлення АЗ
чи його окремих модулів за різними варіантами (джерелами)
постачання (враховуючи і варіант часткового застосування власного
АЗ замовника);
д) вибір постачальників апаратного забезпечення для ГІС і
способів його передачі тощо.
Під час врахування проблем встановлення та компоновки АЗ
ГІС зважають на:
а) технологічні аспекти цього встановлення та такої компоновки,
у т.ч. тестування інстальованого апаратного забезпечення в цілому
або його складників;
б) організаційні аспекти компоновки АЗ, у т.ч. повязані з
мережним функціонуванням ГІС і т.ін.
Двома кінцевими результувальними продуктами
гіперпроцесу системного проектування ГІС, який, що вже
зазначалося, поєднує процеси проектування програмного та
апаратного забезпечення, є:
1) остаточна конфігурація та архітектура ГІС у цілому;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
193
2) способи системного захисту ГІС від несанкціонованого доступу
до неї.
Контрольні запитання й завдання до підрозділу 3.2:
1. Що таке процес проектування апаратного забезпечення ГІС?
2. Якими є спільні риси проектування програмного та апаратного
забезпечення ГІС?
3. Чим відрізняються між собою проектування програмного та
апаратного забезпечення ГІС?
4. Поясність зміст певних загальних потреб у АЗ ГІС.
5. Які функціональні частини апаратного забезпечення ГІС Ви
знаєте?
6. Що таке конфігурація апаратного забезпечення ГІС?
7. Поясність відмінність між конфігурацією та архітектурою
апаратного забезпечення ГІС.
8. Що таке готове апаратне забезпечення для ГІС?
9. Яким чином можна вибрати необхідне готове апаратне
забезпечення для ГІС?
10. Якими є шляхи врахування проблем встановлення та компоновки
АЗ ГІС?
11. Поясніть зміст визначення остаточної конфігурації та
архітектури ГІС.
12. Які способи системного захисту ГІС Ви знаєте?
Література, рекомендована до підрозділу 3.2
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
194
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
5. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
6. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
7. http://www.icpdr.org.
8. http://www.esri.com.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
195
4 ЕКСПЛУАТАЦІЙНЕ ТА ЗАВЕРШАЛЬНЕ ПРОЕКТУВАННЯ
ГІС
4.1 ЕКСПЛУАТАЦІЙНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
Подальший за схемою рис.1 процес експлуатаційного
проектування ГІС формується підпроцесами, що забезпечують
ідентифікацію та/або створення таких обєктів проектування, як
режими (плани) й регламенти (правила) роботи (використання)
майбутньої ГІС. До таких підпроцесів, з відповідними їхній
реалізації результувальними документами, відноситься:
1) формулювання остаточних сценаріїв функціонування ГІС;
2) визначення режимів і графіків роботи складників апаратно-
програмного комплексу ГІС;
3) розробка низки керівництв, інструкцій, рекомендацій і т.ін., які
стосуються створення та введення в дію ГІС, технологічного
використання її певних складників тощо;
4) визначення принципів і видів організаційної й координаційної
діяльності під час створення та використання ГІС і її інформаційного
базису, а також адміністрування й підтримки функціонування ГІС у
цілому;
5) ідентифікація системи доступу до ГІС та її баз даних з
визначенням рівнів доступу і т.ін.;
6) розробка регламенту постачання та обміну інформацією під
час створення й використання ГІС (див. приклад регламенту в нашій
праці [23]);
7) визначення способів і строків навчання різноманітного за
складом персоналу, котрий експлуатуватиме ГІС;
8) врахування можливих змін у сценаріях, режимах і регламентах
функціонування ГІС під час її майбутнього розвитку;
9) врахування інших можливих аспектів експлуатаційного
проектування ГІС.
Далі наводиться низка рисунків і таблиць, які ілюструють, по-перше,
підпроцес формулювання остаточних сценаріїв функціонування ГІС і, по-друге,
певні продукти реалізації інших вищезазначених підпроцесів експлуатаційного
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
196
проектування ГІС знову-таки на прикладі призначених для розміщення в
глобальній інформаційній мережі міжнародних ГІС "Дніпро" і "Дунай" (див.
зміст попередніх прикладів).
Примітки (до рис.25).
1. Мінприроди БілорусіМіністерство природних ресурсів і охорони
навколишнього середовища Республіки Білорусь.
2. МПР РосіїМіністерство природних ресурсів Російської Федерації.
3. Мінприроди УкраїниМіністерство екології та природних ресурсів
України.
4. НПД і СПДНаціональні плани заходів і Стратегічний (міждержавний)
план заходів Програми ПРООН-ГЕФ екологічного оздоровлення міжнародного
басейну Дніпра.
5. ДБРДніпровська Басейнова Рада (міждержавний дорадчий орган
управління станом басейну).
6. ДНІЦ і ДМІЦДніпровські національні та Дніпровський міждержавний
інформаційні центри, передбачені до створення в країнах басейну за умов
реалізації НПД і СПД.
Табл.5 – Загальна характеристика рівнів доступу, у т.ч. мережного,
до міжнародної ЕБД ГІС "Дніпро"
Рівні доступу Суб'єкти доступу Характеристика доступу
перший
(спеціальний)
розробники міжнародної ЕБД читання, зміни та
поповнення інформації
другий
(професійний)
представники Дніпровської
басейнової ради, уповноважені
представники й фахівці
природоохоронних міністерств
Білорусі, Росії та України
читання інформації,
формування пропозицій
щодо внесення змін у
запити користувачів, зміни
та поповнення інформації
для розробників
міжнародної ЕБД
третій
(загальнодоступ-
ний)
звичайні користувачі глобальної
мережіпредставники: державних
органів; наукових і освітніх
організацій; промислових і інших
підприємницьких кіл; громадських
організацій і засобів масової
інформації; країн Чорноморського
басейну; міжнародних організацій
тощо
перегляд і одержання
результатів узагальнення
інформації на основі
запитів користувачів,
сформульованих із
запропонованого в ЕБД
набору
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
197
Рис.21 – Проект стартової сторінки міжнародної ЕБД ГІС "Дніпро"
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
198
Рис.22 – Проект візуалізації запитів до ЕБД ГІС "Дніпро" за її блоком "Ресурси
поверхневих вод і водокористування" (див. табл.1)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
199
Рис.23 – Проект візуалізації запитів до ЕБД ГІС "Дніпро" за її блоком "Якість
поверхневих вод" (див. табл.1)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
200
Рис.24 – Проект візуалізації запитів до ЕБД ГІС "Дніпро" за її блоком "Біотичне та
ландшафтне різноманіття" (див. табл.1)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
201
Д
НІЦ
Росії
Д
НІЦ
Ук
р
аїни
Д
НІЦ
Бєла
ру
сі
ДМІЦ
Створення
(збирання) і
поповнення
інформації
Національні державні служби,
наукові, науково-технічні, науково-виробничі,
виробничі та інші організації країн дніпровського
басейну
ДБР
Мін-
природи
Бєларусі
Інші корис-
тувачі
використання інформації
СПД НПД
р
оз
р
обка,
р
еалізація
МПР
Росії
Мін-
природи
України
Міжнародна
Е Б Д
Національні
Рис.25 – Загальна організаційна структура створення, поповнення та
використання екологічної інформації ЕБД ГІС "Дніпро" (див. примітки)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
202
Рис.26 – Схема координаційної діяльності під час створення та використання ГІС "Дунай"
(див. перший приклад розділу 1)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
203
Рис.27 – Схема обміну інформацією з використанням міжнародної ЕБД ГІС "Дніпро",
обумовлена Регламентом такого обміну (див. [23] і примітки до рис.25)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
204
4.2 ЗАВЕРШАЛЬНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
Процес завершального проектування ГІС спрямовано на
створення необхідної проектно-кошторисної документації та
ідентифікацію розробника ГІС як обєктів проектування. Цей
процес містить у собі такі підпроцеси, як (див. детальніше [57, 62,
64]):
1) документальне оформлення власне проекту ГІС як набору
проектно-кошторисної документації для розробки та
функціонування ГІС. Така документація зокрема містить:
а) всю технічну та технологічну документацію щодо ключових
складників майбутньої ГІС і їхніх елементів;
б) остаточний план, графік і кошторис створення ГІС;
в) завдання т.зв. пост-проектного етапу, тобто етапу після
створення ГІС (з метою відстеження певних результатів реалізації
проекту тощо);
2) проведення аудита та експертизи проекту ГІС, а також, за
необхідності, його погодження в певних інстанціях;
3) визначення розробника ГІС ("реалізатора" проекту). Під ним
розуміється одна чи декілька найчастіше юридичних осіб, що беруть
на себе відповідальність за реалізацію проекту ГІС на умовах,
визначених договором підряду (контрактом) із власником проекту
ГІС або уповноваженою ним особою. За наявності декількох
розробників ГІС серед них може бути вирізнено генерального
розробника, що відповідає за координацію та забезпечення усього
процесу виконання проекту ГІС;
4) здавання проекту ГІС його замовнику.
Примітки.
1. Аудит проекту ГІСзадокументований процес перевірки
обґрунтованості головним чином фінансових аспектів проекту ГІС
незалежною фізичною або юридичною особоюаудитором.
2. Договір підряду (син. підряд) – договір, згідно з яким одна сторона
(підрядник) зобовязується під свою відповідальність виконати за
завданням іншої сторони (замовника) певну роботу за визначену плату, яку
отримує підрядник від замовника за зданий результат такої роботи.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
205
3. Визначення розробника ГІС її проектантом не є обовязковим, інколи
такого розробника може обрати безпосередньо власник проекту ГІС і без
участі її проектанта.
Приклад загального планування реалізації проекту ГІС "Дунай"
проілюстровано у табл.6.
Табл.6 – Часова послідовність реалізації проекту ГІС "Дунай"
Рівні 2004 2005-2006 2007-2009 2010-2012
Дунайської
Комісії
Системні
централізовані
рішення та
підготовка
інфраструктури
ГІС
Налагодження
системи,
імплементація
стандартів
Підготовка до
планування
менеджменту
басейну Дунаю,
остаточна
інтеграція всіх
частин
централізованої
ГІС
Децентралізована
обробка даних і
взаємодія
інформаційних
мереж в режимі
реального часу,
довготермінове
планування та
реалізація
менеджменту на
басейновому
рівні
Національні Підготовка
національної
інфраструктури
ГІС
Налагодження
взаємодії
інформаційних
мереж, перше
введення даних
у систему
Повна
інтеграція
національних
вузлів у
централізовану
ГІС
Створення
можливості
ефективної
взаємодії всіх
інформаційних
мереж
Контрольні запитання й завдання до розділу 4:
1. Що таке процес експлуатаційного проектування ГІС?
2. Чим відрізняються між собою експлуатаційне й завершальне
проектування ГІС?
3. Якими є спільні риси експлуатаційного й завершального
проектування ГІС?
4. Поясність кроки експлуатаційного й завершального проектування
ГІС.
5. Що таке режими (плани) роботи (використання) майбутньої ГІС?
6. Що таке регламенти (правила) роботи (використання)
майбутньої ГІС?
7. Поясність зміст яких-небудь режимів роботи ГІС.
8. Поясніть зміст яких-небудь стандартів роботи ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
206
9. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників процесу
експлуатаційного проектування ГІС.
10. Якими є особливості завершального проектування ГІС?
11. Що таке документальне оформлення власне проекту ГІС?
12. У чому полягає різниця між аудитом і експертизою проекту ГІС?
13. Хто може бути розробником ГІС?
14. Поясність кроки здавання проекту ГІС.
Література, рекомендована до розділу 4
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
4. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
5. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: МонографияК.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
6. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
7. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
8. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
9. http://www.icpdr.org.
10. http://www.esri.com.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
207
ЛІТЕРАТУРА, РЕКОМЕНДОВАНА ДО ПІДРУЧНИКА
Основна:
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – 448 с.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
5. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные
системы. Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-
466.
6. Самойленко В.М. Обґрунтування тематичних блоків
електронної бази даних екологічного стану басейну Дніпра
як компонента ГІС // Картографія та вища школа. – 2003. –
вип.8.С.77-85.
7. Самойленко В.М. Досвід створення баз та інформаційних
систем гідроекологічних даних // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2004. – Том 6.С.200-208.
8. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
9. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
10. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
208
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
11. Самойленко В.М. Дидактика географії: Монографія (електронна
версія) / В.М. Самойленко, О.М. Топузов, Л.П. Вішнікіна, І.О.
Діброва. – К.: Ніка-Центр, 2013. – CD (40 Мб), ISBN 978-966-
521-619-3. – 570 с.
Додаткова:
12. Samoilenko V.M. Development of lakes & reservoirs dynamics
and stability information/simulation systems for environmental
monitoring and management on Ukraine example //
Schriftenreihe zur Wasserwirtschaft. Technische Universität
Graz. – 1996. – Vol.19/2. – P. C141-C146.
13. Samoilenko V.M. Structure and functional principles for
watermanagement-environmental monitoring creation as a
conceptual interface of river basins GIS // Schriftenreihe zur
Wasserwirtschaft. Technische Universität Graz. – 1996. –
Vol.19/2. – P. C135-C140.
14. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
15. Даценко Л.М. Основи геоінформаційних систем та
технологій у шкільних курсах за кордоном // Часопис
картографії. – 2010. – Вип.1.С.197–205.
16. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
17. Тян Р.Б., Холод Б.І., Ткаченко В.А. Управління проектами:
Підручник. – К.: Центр навчальної літератури, 2004. – С.6-
126.
18. Diethelm G. Project management: Monograph/manual (in 2 vol.,
Russian tr. from German). – Sankt-Petersburg: Business-Press,
2003. – 400 p. (vol.1), 288 p. (vol.2).
19. Gray C.F., Larson E.W. Project management: Practical manual
(Russian tr. from English). – Moscow: Business and Service,
2003. – 528 p.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
209
20. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
Джерела Internet:
21. http://www.icpdr.org.
22. http://dnipro.ecobase.org.ua
23. http://www.unep.org.
24. http://www.undp.org.
25. http://en.mimi.hu/gis.
26. http://www.esri.com.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
210
СЛОВНИК ОСНОВНИХ ТЕРМІНІВ
АЗ (HW) див. апаратне забезпечення.
Апаратне забезпечення (АЗ) (hardware, HW) технічне
обладнання певної комп'ютеризованої системи, яке містить власне
комп'ютер і механічні, магнітні, електричні, електронні та оптичні
периферійні пристрої або аналогічні прилади, що працюють під
управлінням такої системи чи автономно, а також будь-які пристрої,
необхідні для функціонування комп'ютеризованої системи.
Архітектура (architecture)загальна організація звязку
компонентів певної системи.
Архітектура ГІС (GIS architecture)загальна організація
звязку компонентів апаратно-програмного комплексу ГІС з
урахуванням її просторових баз даних і користувачів, а також роботи
ГІС у обраних інформаційних мережах, типу зазначеної архітектури
(розподілена, централізована і т.ін.) тощо.
Аудит проекту ГІС (GIS design audit)задокументований
процес перевірки обґрунтованості головним чином фінансових
аспектів проекту ГІС незалежною фізичною або юридичною
особою, що зветься аудитором.
Бази даних (БД) (data bases, DB) сукупність даних, які
організовано за визначеними правилами, що встановлюють загальні
принципи опису, збереження й управління даними за допомогою
комп'ютеризованих засобів.
Банк (Bank)одна чи декілька банківських установ, покликаних
здійснювати безпосереднє фінансове забезпечення всіх компонентів
процесу проектування ГІС через обслуговування поточних
бізнесових операцій передусім замовника проекту та проектанта
ГІС, певне фінансове посередництво щодо останніх, у т.ч. повязане
з кредитуванням, тощо.
БД (DB) див. бази даних.
Бенефіціарій проекту ГІС (GIS design beneficiary)фізична
та/або юридична особа (особи), яка отримує вигоду або користь (не
обовязково матеріальну) від певного проекту ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
211
Географічна інформаційна система (geographic information
system)див. ГІС.
Географічні дані (geographic data)див. просторові дані.
Геодані (geodata)див. просторові дані.
Геоінформаційна система (geoinformation system)див. ГІС.
Гіперпроцес системного проектування ГІС (hyper-process of
system GIS designing)об'єднані процеси проектування програмного
забезпечення ГІС і проектування апаратного забезпечення ГІС.
ГІС (географічна інформаційна система, геоінформаційна
система) (GIS, geographic information system, geoinformation system)
інформаційна система, що забезпечує управління (збір,
збереження, обробку, доступ до, відображення, розповсюдження),
аналіз і моделювання просторових (географічних) даних.
"Дерево рішень" щодо системи (Decision System Tree)
графічна модель (граф), гілки якої поєднують конкретних
користувачів з відповідним набором потрібних їм процедур ГІС або
її просторово-інформаційних продуктів.
Експлуатаційне проектування ГІС (operation GIS designing)
процес проектування ГІС, який містить такі підпроцеси першого
рівня, як: формулювання остаточних сценаріїв функціонування ГІС;
визначення режимів і графіків роботи складників апаратно-
програмного комплексу ГІС; розробка керівництв, інструкцій,
рекомендацій і т.ін., які стосуються створення та введення в дію ГІС,
технологічного використання її певних складників тощо; визначення
принципів і видів організаційної та координаційної діяльності під
час створення й використання ГІС і її інформаційного базису, а
також адміністрування та підтримки функціонування ГІС у цілому;
ідентифікація системи доступу до ГІС та її баз даних з визначенням
рівнів доступу і т.ін.; розробка регламенту постачання та обміну
інформацією під час створення й використання ГІС; визначення
способів і строків навчання персоналу, котрий експлуатуватиме ГІС;
врахування можливих змін у сценаріях, режимах і регламентах
функціонування ГІС під час її майбутнього розвитку; врахування
інших можливих аспектів експлуатаційного проектування ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
212
Забезпечення підготовки проекту ГІС (support of GIS design
preparation)маркетингове, концептуально-аналітичне, організаційне,
інформаційне, матеріально-технічне, технологічне, нормативно-
правове, в т.ч. ліцензійне, кадрове, фінансове та інше забезпечення
проектування ГІС, а також певні поєднання зазначених складників
такого забезпечення.
Завершальне проектування ГІС (final GIS designing)процес
проектування ГІС, який містить такі підпроцеси першого рівня, як:
документальне оформлення власне проекту ГІС як набору проектно-
кошторисної документації для розробки та функціонування ГІС;
проведення аудита та експертизи проекту ГІС, а також, за необхідності,
його погодження в певних інстанціях; визначення розробника ГІС
("реалізатора" проекту); здавання проекту ГІС його замовнику.
Заінтересовані сторони проекту ГІС (GIS design stakeholders)
усі, об'єднані на партнерських засадах, фізичні та/або юридичні
особи, які тим чи іншим чином підтримують процес проектування
ГІС і зацікавлені в його результатах.
Замовник проекту ГІС (GIS design employer)одна чи декілька
фізичних і/або юридичних осіб, які заінтересовані в реалізації процесу
проектування ГІС, спрямовують на це свої і/або залучені чи доручені
капітали та є власниками (інколи співвласниками) проекту ГІС.
Ієрархія (hierarchy)розташування складників певної системи у
визначеному порядку: від вищого за значущістю чи мірою
узагальнювання до нижчого або навпаки.
Інвестор проекту ГІС (GIS design investor)субєкт проектування
ГІС, який безпосередньо вкладає свої капітали в цей процес з метою
отримання прибутку.
Інжиніринг (engineering)вид діяльності, який містить інженерно-
консультаційні послуги та роботи науково-дослідної, проектно-
конструкторської й розрахунково-аналітичної спрямованості, поєднані
з процесом техніко-економічного обґрунтування проектів і реалізації
їхньої продукції. Інжиніринг може охоплювати етапи планування робіт,
інженерного проектування, проведення випробувань і контролю за
введенням в експлуатацію обєктів чи технологій проекту тощо.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
213
Ініціальне проектування ГІС (initial GIS designing)див.
установче проектування ГІС.
Інші субєкти проектування ГІС (other GIS designing entities)
консультант, ліцензіар, правник, банк і інші можливі субєкти.
Ітерація (iteration)повторюване застосування певної операції, в
т.ч. модельної тощо, зі зміною її параметрів і/або умов з метою
поступового, максимально можливого наближення до бажаного
результату.
Кластерний аналіз (cluster analysis)набір методів моделювання,
спрямованих на класифікацію та виявлення однорідних змінних у
їхніх підмножинах (кластерах).
Консалтинг (consulting)вид діяльності, який забезпечує не
тільки власне консультаційну, а й науково-технічну, фінансово-
аналітичну, техніко-економічну, технологічну, прогностичну та
організаційно-правову підготовку й супровід реалізації проектів.
Консультант (Consultant)одна чи декілька фізичних і/або
юридичних осіб, які залучаються до підготовки проекту ГІС на
контрактних засадах з метою надання консультаційних послуг
замовнику та/або проектанту з різноманітних аспектів процесу
проектування.
Конфігурація (configuration)сукупність компонентів певної
системи в цілому.
Концептуальне проектування ГІС (conceptual GIS designing)
підпроцес першого рівня процесу стратегічного проектування ГІС,
який містить такі підпроцеси другого рівня, як: систематизація
часткових уявлень щодо ГІС; обєднання таких часткових уявлень;
порівняння загального уявлення щодо ГІС з обмеженнями на її
створення; врахування помилок проектування ГІС; ідентифікація
структури та архітектури ГІС і концептуальної структури баз даних
ГІС.
Ліцензіар (Licensor)одна чи декілька фізичних і/або юридичних
осіб, які є власниками та/або розпорядниками прав власності
(оформлених через патенти, ноу-хау тощо) на продукти, у т.ч.
технології, які використовуються під час підготовки проекту ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
214
Ліцензія (license)дозвіл на використання патентних продуктів,
ноу-хау тощо, особливості якого регулюються спеціальним
документомліцензійною угодоюміж ліцензіаром і ліцензіатом,
який хоче отримати цей дозвіл.
Маркетинг (marketing)вид діяльності, спрямований на
адаптацію процесу проектування і/або створення певного продукту
(виробів, технологій, робіт, послуг тощо) до умов ринку шляхом
вивчення потреб споживачів цього продукту, оцінки та/або
формування попиту на продукт з відповідною оптимізацією його
створення й змісту із загальним удосконаленням ринкової стратегії
виробника продукту, яка повинна забезпечити пропозицію продукту,
яка має споживчу цінність і збільшує прибуток чи інший зиск його
виробника.
Матриця рішень щодо системи (Decision System Matrix)
матриця у двох варіантах за змістом першого вертикального
стовпчика та першої горизонтального рядка цієї матриці:
"користувачпроцедури ГІС" і "користувачпродукти ГІС".
Менеджмент проектів (design management)система
принципів, методів, методик, засобів і форм процесу, а також власне
процес (тобто "дії з") управління певними проектами з метою
підвищення ефективності такого управління.
Метадані (metadata)відомості щодо змісту, якості, стану,
походження та інших характеристик певних даних.
Ноу-хау (know-how)задокументована сукупність науково-
технічних, технологічних, фінансово-економічних, комерційних,
правових і ін. конфіденційних знань, які необхідні для ефективного
проектування та/або створення певного продукту (виробів,
технологій, робіт, послуг тощо) і мають авторську персональну або
корпоративну захищеність як мінімум на рівні комерційної
таємниці. Ноу-хау як обєкт інтелектуальної власності передається у
користування на умовах ліцензійної угоди або за відповідним
договором про співробітництво тощо.
Обєкти проектування ГІС (objects of GIS designing)такі
об'єкти, як: майбутні (потенційні) користувачі ГІС; просторові дані
та бази даних; програмне забезпечення ГІС; апаратне забезпечення
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
215
ГІС; режими й регламенти роботи (використання) ГІС; проектно-
кошторисна документація (власне проект ГІС); розробник ГІС.
Оцінка потреб у ГІС (GIS needs assessment)підпроцес
першого рівня процесу стратегічного проектування ГІС, який
містить такі підпроцеси другого рівня, як: визначення загальної
типології майбутньої ГІС; задавання складу майбутніх (потенційних)
користувачів ГІС; формулювання можливих запитів цих
користувачів до ГІС; створення попереднього переліку необхідних
вихідних просторових даних, які відтворюють предметну область
ГІС і потрібні для формування відповідних баз даних; окреслення
переліку загальних функціональних вимог до ГІС (у т.ч. попередніх
сценаріїв функціонування ГІС), які відображають запити
користувачів і предметну область ГІС; визначення попереднього
переліку прикладних програм, які треба створити та/або адаптувати
для програмної підтримки функціональних вимог до ГІС.
Патент (patent)офіційний акт (документ), що засвідчує
авторство наукового, інтелектуального, технічного чи технологічного
винаходу та виняткове право патентовласника на використання
зазначеного винаходу.
ПЗ (SW) див. програмне забезпечення.
Підготовка проекту ГІС (GIS design preparation)див.
проектування ГІС.
Правник (Lawyer)одна чи декілька фізичних і/або юридичних
осіб, які загалом відповідають за нормативно-правове забезпечення
всіх складників процесу підготовки проекту ГІС.
Предметна область ГІС (GIS data domain)область, що
окреслює інформаційний простір проектування ГІС і типи обєктів
зазначеної області, вихідні просторові дані щодо яких є
необхідними для створення баз даних ГІС, зважаючи передусім на
потреби її користувачів.
Програмне забезпечення (ПЗ) (software, SW) сукупність
комп'ютерних програм певної компютеризованої системи та
документів, необхідних для експлуатації цих програм.
Проект (design, syn. project)комплекс цілеспрямованих,
розподілених на складники й у часі завдань і дій (заходів, робіт) з
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
216
їхнього виконання, який містить загальний задум, засоби та
послідовність втілення цього задуму й результати, що
передбачаються, і може подаватися у вигляді спеціального
документа (документів).
Проектант ГІС (GIS designer)спеціалізована підрядна проектна
організація (фірма), в т.ч. консалтингова та/або інжинірингова, яка
забезпечує весь процес розробки проектно-кошторисної документації
щодо майбутньої ГІС.
Проектування апаратного забезпечення (АЗ) ГІС (GIS
hardware designing)процес проектування ГІС, який містить такі
підпроцеси першого рівня, як: деталізація загальних потреб у АЗ
ГІС; визначення конфігурації АЗ ГІС і апаратних вимог до його
функціональних частин; формування архітектури АЗ ГІС;
дослідницький огляд і вибір необхідного готового АЗ; урахування
проблем встановлення та компоновки АЗ ГІС.
Проектування баз даних ГІС (БД ГІС) (GIS data base designing)
підпроцес першого рівня процесу стратегічного проектування
ГІС, який містить такі підпроцеси другого рівня, як: розробка
загальної (узагальненої) моделі даних ГІС; задавання системи
(систем) координат для ГІС; визначення вимог до метаданих ГІС;
формулювання принципів кодування просторових даних; оцінка
якості інформації, що надходитиме до БД ГІС; визначення норм
постачання (обміну) даних і їхнього перетворення та синхронізації;
обрахунки уточненої кількості потрібних даних із визначених
конкретних джерел їхнього отримання та вартості створення БД ГІС.
Проектування ГІС (син. підготовка проекту ГІС) (GIS
designing, syn. GIS design preparation)процес обґрунтування та
формування уявлень і розробки відповідної технічної й
технологічної документації щодо ключових складників ГІС,
спрямований на стратегічно-документальне забезпечення кінцевого
створення ГІС як апаратно-програмного комплексу та інформаційної
основи певної предметної просторової області (див. також субєкти,
об'єкти і процеси проектування ГІС).
Проектування програмного забезпечення (ПЗ) ГІС (GIS
software designing)процес проектування ГІС, який містить такі
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
217
підпроцеси першого рівня, як: розробка моделі потреб у прикладних
програмах; визначення конфігурації ПЗ і технічних вимог (умов) до
модулів ПЗ; формування архітектури ПЗ; дослідницький огляд і
вибір існуючого готового програмного інструментарію, потрібного
для функціонування ГІС; визначення остаточного переліку та
підходів до розробки програм, які мають бути адаптовані, змінені чи
створені для ГІС; розробка плану тестування ПЗ, що буде створено.
Просторові дані (син. географічні дані, геодані) (spatial data,
syn. geographic data, geodata)дані щодо просторових об'єктів, які
є поєднанням двох складників таких данихпозиційних даних і
атрибутивних (непозиційних) даних, обидва з яких, у т.ч. спільно,
мають і часовий вимір.
Просторові об'єкти (spatial features) просторові компоненти
реального світу, які подаються в комп'ютеризованій (цифровій)
формі для відтворення географічних об'єктів, процесів і явищ та
поділяються на чотири основних вихідних типи: точкові обєкти
(точки); лінійні обєкти (лінії); площинні обєкти (полігони) та
обємні обєкти (поверхні).
Процеси проектування ГІС (processes of GIS designing)такі
процеси, як: установче (ініціальне) проектування ГІС; стратегічне
проектування ГІС; проектування програмного забезпечення ГІС;
проектування апаратного забезпечення ГІС; експлуатаційне
проектування ГІС; завершальне проектування ГІС (див. також
гіперпроцес системного проектування ГІС).
Розробник ГІС (GIS developer)одна чи декілька найчастіше
юридичних осіб, що беруть на себе відповідальність за реалізацію
проекту ГІС на умовах, визначених договором підряду (контрактом)
із власником проекту ГІС або уповноваженою ним особою.
Система управління базами даних (СУБД) (Data Base
Management System, DBMS)комплекс комп'ютерних програм і
програмувальних мовних засобів, які призначено для створення,
ведення та використання баз даних.
Системне проектування ГІС (system GIS designing)див.
гіперпроцес системного проектування ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
218
Спонсор проекту ГІС (GIS design sponsor)субєкт
проектування ГІС, якого, в різних конкретних випадках, можна
ототожнювати і з замовником проекту ГІС, і з його замовником-
інвестором або інвестором, у т.ч. "безприбутковим" або
"додатковим", тощо (термін "спонсор" загалом можна розуміти як
"гарант", "поручитель", "організатор", "ініціатор", "той, що
фінансує", "той, що субсидує").
Стратегічне проектування ГІС (strategic GIS designing)
процес проектування ГІС, який містить такі підпроцеси першого
рівня, як: оцінка потреб у ГІС; концептуальне проектування ГІС;
проектування баз даних ГІС (БД ГІС).
СУБД (DBMS)див. система управління базами даних.
Суб'єкти проектування ГІС (entities of GIS designing)замовник
проекту ГІС, проектант ГІС і інші субєкти проектування ГІС.
Сценарії функціонування ГІС (GIS operating scripts)
тематичний і фрагментарний розподіл просторових даних ГІС і
способів їхнього отримання, обробки, узагальнення, аналізу та
відтворення за запитами користувачів згідно з функціональними
можливостями різнорівневих і різних за призначенням адекватних
програмних засобів ГІС.
Установче (ініціальне) проектування ГІС (basic (initial) GIS
designing)процес проектування ГІС, який містить такі підпроцеси
першого рівня, як: ідентифікація основних субєктів проектування
ГІС; визначення інших субєктів проектування ГІС; розробка плану,
графіка та кошторису підготовки проекту ГІС.
Формалізація (formalization) – 1) використання певної графічної
й семантично-знакової символіки для відтворення й пояснення
закономірностей чогось; 2) подавання змістових понять або термінів
і співвідношень між ними за допомогою графічної й семантично-
знакової символіки, зокрема формул.
Примітка. Терміни, вирізнені курсивом у визначеннях основних термінів,
мають окрему власну дефініцію.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
219
ДОДАТОК АРОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ
ДИСЦИПЛІНИ "ПРОЕКТУВАННЯ ГІС" (ПРИКЛАД)
ВСТУП
Навчальна дисципліна "Проектування ГІС" є складником
освітньо-професійної програми підготовки фахівців за освітньо-
кваліфікаційним рівнем "магістр" із спеціальностей 8.04010405 –
Природнича географія та 8.08010102 – Картографія.
Викладається на I курсі магістратури в 2-му семестрі в обсязі 108
годин (3,0 кредити ECTS), зокрема: лекції – 24 год., практичні
заняття – 24 год., самостійна робота 60 год. Форма
підсумкового контролю іспит.
Мета дисциплінисформувати у студентів потрібні знання,
уміння й навички із застосування методологічних основ і технологій
проектування географічних інформаційних систем (проектування
ГІС) і закріпити такі знання тощо на конкретних прикладах, зокрема
із застосуванням елементів ділової гри.
Завдання дисциплінинабуття студентами необхідних знань,
умінь і навичок щодо застосування методологічних основ
проектування ГІС і використання технологій геоінформаційного
проектування.
Дисципліна складається із двох змістових модулів. Перший
модуль присвячено вивчанню технологій установчого (ініціального)
та стратегічного проектування ГІС, другийтехнологій системного,
експлуатаційного й завершального проектування ГІС.
У результаті вивчання навчальної дисципліни студент повинен:
1) знати:
а) загальні принципи й підходи до проектування ГІС;
б) технологію установчого (ініціального) проектування ГІС;
в) технологію стратегічного проектування ГІС;
г) технологію проектування програмного забезпечення ГІС;
д) технологію проектування апаратного забезпечення ГІС;
е) технологію експлуатаційного проектування ГІС;
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
220
є) технологію завершального проектування ГІС;
2) вміти:
а) задавати регіон проектування ГІС і основних суб'єктів
такого проектування;
б) визначати загальну типологію ГІС, склад потенційних
користувачів ГІС, їхні можливі запити до ГІС і джерела постачання
просторових даних;
в) встановлювати загальну архітектуру ГІС і концептуальну
структуру баз даних (БД) ГІС;
г) визначати принципи кодування просторових даних і
стандарти обміну даними у ГІС;
д) задавати типи просторових інформаційних (геоінформаційних)
продуктів і джерела постачання програмного забезпечення;
е) визначати апаратні вимоги до ГІС і джерела постачання
апаратного забезпечення;
є) задавати рівні доступу до баз даних ГІС і завдання пост-
проектного етапу щодо ГІС;
ж) здійснювати загальне прикладне застосування геоінформаційних
технологій у предметній сфері географії й картографії, враховуючи
міжнародне екологічне співробітництво.
Місце дисципліни в системі підготовки фахівців у сфері
географії й картографії: навчальну дисципліну "Проектування ГІС"
покликано сформувати у магістрів базові уявлення щодо
проектування географічних інформаційних систем і сформувати
здатність до майбутньої самостійної діяльності в цій сфері.
Звязок з іншими дисциплінами. Навчальна дисципліна
синтезує вже набуті знання, що стосуються профільних
загальногеографічних дисциплін і дисциплін з географічних
інформаційних систем і технологій і інформаційних мереж,
географічного моделювання, екологічного менеджменту, управління
проектами й програмами в сфері природничої географії,
міжнародних екологічних конвенцій і договорів, регіональних і
міжнародних екологічних мереж.
Контроль знань і розподіл балів, які отримують студенти
Контроль знань здійснюється за модульно-рейтиговою системою,
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
221
яка передбачає дворівневе оцінювання набутих знань і вмінь.
Зокрема, оцінювання концептуальної підготовки (50%) враховує:
презентацію (10%), глибинність концепцій у репрезентованому
дослідженні (10%), здійсненність та узгодженість пропозицій (10%),
ступінь оригінальності (10%) та визначення концептуальних
проблем теми й ситуації (10%). Оцінювання прикладної підготовки
(50%) зважає на: якісну цілісність експерименту (15%), здатність
оцінити проблему (15%), ідентифікацію шляхів та методику
розв'язання проблеми, яка виникла чи може виникнути (10%),
окреслення шляхів вирішення специфічних проблем (10%).
Дисципліна складається з двох змістових модулів. У змістовий
модуль 1 входять теми 1-2 (з підтемами 2.1-2.3), а у змістовий
модуль 2 – теми 3-5. Обовязковим для іспиту є виконання обох
модульних контрольних робіт.
Оцінювання за формами контролю:
З
містовий мод
у
ль 1
З
містовий мод
у
ль 2
М
ін.
15 балів
М
акс.
30 балів
М
ін.
15 балів
М
акс.
30 балів
Усна відповідь „2” х 2 = 4 „3” х 3 = 9 „2” х 2 = 4 „3” х 3 = 9
Доповнення „1,5” х 2 = 3 „2” х 6 = 6 „1,5” х 2 = 3 „2” х 6 = 6
Модульна
контрольна робота
1
„8” х 1 = 8 „15” х 1 = 15
Підсумкова модульна
контрольна робота „8” х 1 = 8 „15” х 1 = 15
„3”
мінімальна/максимальна оцінка, яку може отримати студент.
1мінімальна/максимальна залікова кількість відповідей або завдань
Результати навчальної діяльності студентів оцінюються за 100-
бальною шкалою. Студенти, які набрали сумарно меншу кількість
балів ніж критично-розрахунковий мінімум (30 балів) для допущення
до іспиту обовязково перескладають підсумкову модульну
контрольну роботу. Максимальна оцінка на іспиті 40 балів.
У випадку відсутності студента з поважних причин відпрацювання
та перескладання модульних контрольних робіт здійснюються у
відповідності до "Положення про порядок оцінювання знань
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
222
студентів при кредитно-модульній системі організації навчального
процесу" від 1 жовтня 2010 року.
При простому розрахунку отримаємо (в балах):
Змістовий
модуль 1
Змістовий
модуль 2 Іспит Підсумкова
оцінка
Мінімум 15 15 30 60
Максимум 30 30 40 100
Шкала відповідності балів і оцінок
Бали за 100-бальною шкалою Оцінки за національною шкалою
90-100 5 відмінно
75-89 4 добре
60-74 3 задовільно
1-59 2 незадовільно
ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
Змістовий модуль 1. УСТАНОВЧЕ (ІНІЦІАЛЬНЕ) ТА
СТРАТЕГІЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
Тема 1. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ТА УСТАНОВЧЕ (ІНІЦІАЛЬНЕ)
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС (20 год.)
Загальні поняття щодо проектування ГІС та загальної
алгоритмічної схеми такого проектування. Субєкти, обєкти,
процеси та підпроцеси проектування ГІС.
Поняття щодо процесу установчого (ініціального) проектування
ГІС. Замовник, інвестор, спонсор та бенефіціарій проекту ГІС.
Проектант ГІС. Поняття щодо варіантів схеми менеджменту проекту
ГІС у цілому. Інші субєкти проектування ГІС (консультант,
ліцензіар, правник, банк). План, графік і кошторис підготовки
проекту ГІС. Приклади реалізації складників процесу установчого
проектування ГІС.
Тема 2. СТРАТЕГІЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС (40 год.)
Підтема 2.1. ОЦІНКА ПОТРЕБ У ГІС (12 год.)
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
223
Поняття щодо процесу стратегічного проектування ГІС. Оцінка
потреб у ГІС як підпроцес. Визначення загальної типології
майбутньої ГІС. Задавання складу майбутніх (потенційних)
користувачів ГІС. Формулювання можливих запитів користувачів до
ГІС. Створення попереднього переліку вихідних просторових даних.
Предметна область ГІС. Загальні критерії ефективності
інформаційного базису ГІС. Джерела й способи отримання та/або
постачання даних для ГІС. Окреслення переліку загальних
функціональних вимог до ГІС і попередніх сценаріїв її
функціонування. Визначення попереднього переліку прикладних
програм, які треба створити та/або адаптувати. Приклади реалізації
складників підпроцесу оцінки потреб у ГІС.
Підтема 2.2. КОНЦЕПТУАЛЬНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС (12
год.)
Концептуальне проектування ГІС як підпроцес. Систематизація
часткових уявлень щодо ГІС. Вихідна матриця рішень і "дерево
рішень" щодо системи. Обєднання часткових уявлень щодо ГІС.
Порівняння загального уявлення щодо ГІС з обмеженнями на її
створення. Урахування помилок проектування ГІС. Ідентифікація
структури й архітектури ГІС та концептуальної структури її баз
даних. Приклади реалізації складників підпроцесу концептуального
проектування ГІС.
Підтема 2.3. ПРОЕКТУВАННЯ БАЗ ДАНИХ (БД) ГІС (16
год.)
Проектування баз даних (БД) ГІС як підпроцес. Розробка
загальної (узагальненої) моделі даних ГІС. Задавання системи
(систем) координат для ГІС. Визначення вимог до метаданих ГІС.
Формулювання принципів кодування просторових даних. Оцінка
якості інформації, що надходитиме до БД ГІС. Визначення норм
постачання (обміну) даних і їхнього перетворення та синхронізації.
Обрахунки уточненої кількості потрібних даних із визначених
джерел і вартості створення БД ГІС. Приклади реалізації складників
підпроцесу проектування БД ГІС. Стратегічний план розробки ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
224
Змістовий модуль 2. СИСТЕМНЕ, ЕКСПЛУАТАЦІЙНЕ ТА
ЗАВЕРШАЛЬНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
Тема 3. ПРОЕКТУВАННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ГІС
(16 год.)
Поняття щодо гіперпроцесу системного проектування ГІС і
процесу проектування програмного забезпечення (ПЗ) ГІС. Розробка
моделі потреб у прикладних програмах. Визначення конфігурації ПЗ
і технічних вимог (умов) до його модулів. Формування архітектури
ПЗ. Дослідницький огляд і вибір існуючого готового програмного
інструментарію для ГІС. Визначення остаточного переліку та
підходів до розробки прикладних програм, які мають бути
адаптовані, змінені чи створені для ГІС. Розробка плану тестування
майбутнього ПЗ ГІС. Приклади реалізації складників процесу
проектування програмного забезпечення ГІС.
Тема 4. ПРОЕКТУВАННЯ АПАРАТНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ГІС
(16 год.)
Процес проектування апаратного забезпечення (АЗ) ГІС.
Деталізація загальних потреб у АЗ ГІС. Визначення конфігурації АЗ
ГІС і апаратних вимог до його функціональних частин. Формування
архітектури АЗ ГІС. Дослідницький огляд і вибір необхідного для
ГІС готового АЗ. Урахування проблем встановлення та компоновки
АЗ ГІС. Визначення остаточної конфігурації та архітектури ГІС у
цілому й способів її системного захисту.
Тема 5. ЕКСПЛУАТАЦІЙНЕ ТА ЗАВЕРШАЛЬНЕ
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС (16 год.)
Поняття щодо процесу експлуатаційного проектування ГІС.
Режими (плани) та регламенти (правила) роботи (використання)
майбутньої ГІС. Приклади реалізації складників процесу
експлуатаційного проектування ГІС. Поняття щодо процесу
завершального проектування ГІС. Документальне оформлення
власне проекту ГІС. Експертиза та аудит проекту ГІС, визначення
розробника ГІС і здавання проекту.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
225
СТРУКТУРА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН ЛЕКЦІЙ І ПРАКТИЧНИХ
ЗАНЯТЬ
теми,
підте-
ми
Назва теми / підтеми Кількість годин
лекції практичні
заняття
само-
стійна
робота
Змістовий модуль 1. Установче (ініціальне) та стратегічне проектування ГІС
1 Тема 1. Загальні поняття та установче (ініціальне)
проектування ГІС
4 4 12
2 Тема 2. Стратегічне проектування ГІС, у т.ч.: 8 8 24
3 Підтема 2.1. Оцінка потреб у ГІС 2 2 8
4 Підтема 2.2. Концептуальне проектування ГІС 2 2 8
5 Підтема 2.3. Проектування баз даних (БД) ГІС 4 4 8
Модульна контрольна робота 1
Змістовий модуль 2. Системне, експлуатаційне та завершальне проектування
ГІС
6 Тема 3. Проектування програмного забезпечення
ГІС
4 4 8
7 Тема 4. Проектування апаратного забезпечення ГІС 4 4 8
8 Тема 5. Експлуатаційне та завершальне проектування
ГІС
4 4 8
Підсумкова модульна контрольна робота
УСЬОГО 24 24 60
Загальний обсяг108 год., у тому числі:
лекцій24 год.
практичних занять24 год.
самостійної роботи60 год.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
226
ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 1
УСТАНОВЧЕ (ІНІЦІАЛЬНЕ) ТА СТРАТЕГІЧНЕ
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
Тема 1. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ТА УСТАНОВЧЕ (ІНІЦІАЛЬНЕ)
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС (20 год.)
Лекція 1. Загальні поняття та установче (ініціальне)
проектування ГІС4 год.
Загальні поняття щодо проектування ГІС та загальної
алгоритмічної схеми такого проектування. Субєкти, обєкти,
процеси та підпроцеси проектування ГІС.
Поняття щодо процесу установчого (ініціального) проектування
ГІС. Замовник, інвестор, спонсор і бенефіціарій проекту ГІС.
Проектант ГІС. Поняття про варіанти схеми менеджменту проекту
ГІС у цілому. Інші субєкти проектування ГІС (консультант,
ліцензіар, правник, банк). План, графік і кошторис підготовки
проекту ГІС. Приклади реалізації складників процесу установчого
проектування ГІС.
Практичне заняття 1. Установче (ініціальне) проектування
ГІС4 год.
Завдання визначити:
1) регіон проектування та назву проекту ГІС;
2) основних суб'єктів проектування;
3) варіант схеми менеджменту проекту ГІС;
4) інших суб'єктів проектування;
5) орієнтовну тривалість і вартість підготовки проекту ГІС.
Завдання для самостійної роботи (12 год.):
кошторис підготовки проекту ГІС ([1, 2, 9-14])
Контрольні запитання й завдання:
1. Що таке проектування ГІС?
2. Поясніть загальну алгоритмічну схему проектування ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
227
3. Хто (що) може правити за суб'єктів проектування ГІС?
4. Хто (що) є об'єктами проектування ГІС?
5. Поясність відмінність між об'єктами й суб'єктами проектування
ГІС.
6. Як Ви розумієте термін "бенефіціарій проекту ГІС"?
7. Скільки варіантів схеми менеджменту проекту ГІС Ви знаєте?
8. Якою є принципова функція ліцензіара під час проектування ГІС?
9. Якою є принципова функція правника під час проектування
ГІС?
10. Якою є принципова функція банку під час проектування ГІС?
11. Яким чином Ви розумієте план підготовки проекту ГІС?
12. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників процесу
установчого проектування ГІС.
Рекомендована література:
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
5. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы.
Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-466.
6. Самойленко В.М. Обґрунтування тематичних блоків
електронної бази даних екологічного стану басейну Дніпра
як компонента ГІС // Картографія та вища школа. – 2003. –
вип.8.С.77-85.
7. Самойленко В.М. Досвід створення баз та інформаційних
систем гідроекологічних даних // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2004. – Том 6.С.200-208.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
228
8. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
9. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004.С.11-22, С.71-142.
10. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
11. Самойленко В.М. Дидактика географії: Монографія (електронна
версія) / В.М. Самойленко, О.М. Топузов, Л.П. Вішнікіна, І.О.
Діброва. – К.: Ніка-Центр, 2013. – CD (40 Мб), ISBN 978-966-
521-619-3. – 570 с.
12. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
13. Даценко Л.М. Основи геоінформаційних систем та
технологій у шкільних курсах за кордоном // Часопис
картографії. – 2010. – Вип.1.С.197–205.
14. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
15. Тян Р.Б., Холод Б.І., Ткаченко В.А. Управління проектами:
Підручник. – К.: Центр навчальної літератури, 2004. – С.6-126.
16. Diethelm G. Project management: Monograph/manual (in 2 vol.,
Russian tr. from German). – Sankt-Petersburg: Business-Press,
2003. – 400 p. (vol.1), 288 p. (vol.2).
17. Gray C.F., Larson E.W. Project management: Practical manual
(Russian tr. from English). – Moscow: Business and Service,
2003. – 528 p.
18. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
19. http://www.icpdr.org.
20. http://dnipro.ecobase.org.ua
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
229
21. http://www.unep.org.
22. http://www.undp.org.
23. http://en.mimi.hu/gis.
24. http://www.esri.com.
Тема 2. СТРАТЕГІЧНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС (40 год.)
Підтема 2.1. ОЦІНКА ПОТРЕБ У ГІС (12 год.)
Лекція 2. Оцінка потреб у ГІС – 2 год.
Поняття щодо процесу стратегічного проектування ГІС. Оцінка
потреб у ГІС як підпроцес. Визначення загальної типології
майбутньої ГІС. Задавання складу майбутніх (потенційних)
користувачів ГІС. Формулювання можливих запитів користувачів до
ГІС. Створення попереднього переліку вихідних просторових даних.
Предметна область ГІС. Загальні критерії ефективності
інформаційного базису ГІС. Джерела й способи отримання та/або
постачання даних для ГІС. Окреслення переліку загальних
функціональних вимог до ГІС і попередніх сценаріїв її
функціонування. Визначення попереднього переліку прикладних
програм, які треба створити та/або адаптувати. Приклади реалізації
складників підпроцесу оцінки потреб у ГІС.
Практичне заняття 2. Оцінка потреб у ГІС – 2 год.
Завдання визначити:
1) загальну типологію ГІС;
2) склад майбутніх (потенційних) користувачів ГІС;
3) можливі запити майбутніх (потенційних) користувачів ГІС;
4) предметну область ГІС;
5) джерела й способи отримання та/або постачання необхідних
вихідних просторових даних;
6) склад структурних блоків (модулів) ГІС.
Завдання для самостійної роботи (8 год.):
загальні критерії ефективності інформаційного базису ГІС ([1-4, 7, 8]).
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
230
Контрольні запитання й завдання:
1. Що таке оцінка потреб у ГІС?
2. Прокоментуйте визначення загальної типології ГІС.
3. Поясніть необхідність задавання складу майбутніх (потенційних)
користувачів ГІС.
4. Проілюструйте на прикладах можливі запити користувачів до
ГІС.
5. Що таке попередній перелік вихідних просторових даних?
6. Чим відрізняються між собою предметна область ГІС і регіон
проектування ГІС?
7. Скільки критеріїв ефективності інформаційного базису ГІС Ви
знаєте?
8. Навіщо потрібно визначати джерела та способи отримання
та постачання даних для ГІС?
9. У чому полягає відмінність між функціональними вимогами до
ГІС і сценаріями її функціонування?
10. Навіщо використовують попередній перелік прикладних
програм, які потребують створення та/або адаптації?
11. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників підпроцесу
оцінки потреб у ГІС.
Рекомендована література:
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
5. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы.
Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-466.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
231
6. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
7. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
8. Самойленко В.М. Дидактика географії: Монографія (електронна
версія) / В.М. Самойленко, О.М. Топузов, Л.П. Вішнікіна, І.О.
Діброва. – К.: Ніка-Центр, 2013. – CD (40 Мб), ISBN 978-966-
521-619-3. – 570 с.
9. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
10. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
11. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
12. http://www.icpdr.org.
13. http://www.esri.com.
Підтема 2.2. КОНЦЕПТУАЛЬНЕ ПРОЕКТУВАННЯ ГІС (12
год.)
Лекція 3. Концептуальне проектування ГІС – 2 год.
Концептуальне проектування ГІС як підпроцес. Систематизація
часткових уявлень щодо ГІС. Вихідна матриця рішень і "дерево
рішень" щодо системи. Обєднання часткових уявлень щодо ГІС.
Порівняння загального уявлення щодо ГІС з обмеженнями на її
створення. Урахування помилок проектування ГІС. Ідентифікація
структури й архітектури ГІС і концептуальної структури її баз
даних. Приклади реалізації складників підпроцесу концептуального
проектування ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
232
Практичне заняття 3. Концептуальне проектування ГІС – 2 год.
Завдання визначити:
1) обмеження на створення ГІС;
2) загальну архітектуру ГІС;
3) концептуальну структуру БД ГІС.
Завдання для самостійної роботи (8 год.):
помилки проектування ГІС ([1-4]).
Контрольні запитання й завдання:
1. Що таке концептуальне проектування ГІС?
2. Дайте пояснення систематизації часткових уявлень щодо ГІС.
3. У чому полягає різниця між вихідною матрицею рішень щодо
системи та вихідним "деревом рішень" щодо системи?
4. Яким чином можна об'єднати часткові уявлення щодо ГІС?
5. Чим відрізняється вихідна матриця рішень щодо системи від
узагальненої матриці рішень щодо системи?
6. Чим відрізняється вихідне "дерево рішень" щодо системи від
узагальненого "дерева рішень" щодо системи?
7. Проілюструйте на прикладах порівняння загального уявлення
щодо ГІС з обмеженнями на створення ГІС.
8. Які типи помилок проектування ГІС Ви знаєте?
9. Поясніть відмінність між структурою та архітектурою ГІС.
10. Як можна сформувати концептуальну структуру баз даних
ГІС?
11. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників підпроцесу
концептуального проектування ГІС.
Рекомендована література:
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
233
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные системы.
Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-466.
5. Самойленко В.М. Обґрунтування тематичних блоків
електронної бази даних екологічного стану басейну Дніпра
як компонента ГІС // Картографія та вища школа. – 2003. –
вип.8.С.77-85.
6. Самойленко В.М. Досвід створення баз та інформаційних
систем гідроекологічних даних // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2004. – Том 6.С.200-208.
7. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
8. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
9. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
10. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
11. http://www.icpdr.org.
12. http://dnipro.ecobase.org.ua
13. http://www.esri.com.
Підтема 2.3. ПРОЕКТУВАННЯ БАЗ ДАНИХ (БД) ГІС (16 год.)
Лекція 4. Проектування баз даних (БД) ГІС – 4 год.
Проектування баз даних (БД) ГІС як підпроцес. Розробка
загальної (узагальненої) моделі даних ГІС. Задавання системи
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
234
(систем) координат для ГІС. Визначення вимог до метаданих ГІС.
Формулювання принципів кодування просторових даних. Оцінка
якості інформації, що надходитиме до БД ГІС. Визначення норм
постачання (обміну) даних і їхнього перетворення та синхронізації.
Обрахунки уточненої кількості потрібних даних із визначених
джерел і вартості створення БД ГІС. Приклади реалізації складників
підпроцесу проектування БД ГІС. Стратегічний план розробки ГІС.
Практичне заняття 4. Проектування баз даних (БД) ГІС – 4
год.
Завдання визначити:
1) конкретну багатошару модель даних ГІС;
2) систему (системи) координат для майбутньої ГІС;
3) принципи кодування просторових даних;
4) стандарти та протоколи постачання й обміну даними у ГІС,
насамперед за умов застосування певних інформаційних мереж.
Завдання для самостійної роботи (8 год.):
оцінка якості інформації, що надходитиме до БД ГІС ([1-9]).
Контрольні запитання й завдання:
1. Що таке проектування баз даних ГІС?
2. Поясність розробку загальної моделі даних ГІС.
3. Чому модель даних ГІС називають "загальною"?
4. Навіщо треба задавати систему координат для ГІС?
5. Поясніть на прикладах деякі вимоги до метаданих ГІС.
6. Які принципи кодування просторових даних Ви знаєте?
7. Навіщо треба здійснювати оцінку якості інформації, що
надходитиме до БД ГІС?
8. У чому полягає відмінність між нормами постачання (обміну)
даних і нормами їхнього перетворення та синхронізації?
9. Навіщо треба обраховувати уточнену кількість потрібних для
ГІС даних із визначених джерел?
10. Поясність обрахунок вартості створення БД ГІС.
11. Що таке стратегічний план розробки ГІС?
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
235
12. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників підпроцесу
проектування баз даних (БД) ГІС.
Рекомендована література:
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные
системы. Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-
466.
5. Самойленко В.М. Обґрунтування тематичних блоків
електронної бази даних екологічного стану басейну Дніпра
як компонента ГІС // Картографія та вища школа. – 2003. –
вип.8.С.77-85.
6. Самойленко В.М. Досвід створення баз та інформаційних
систем гідроекологічних даних // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2004. – Том 6.С.200-208.
7. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
8. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
9. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
10. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
236
11. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
12. http://www.icpdr.org.
13. http://dnipro.ecobase.org.ua
14. http://www.esri.com.
ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 2
СИСТЕМНЕ, ЕКСПЛУАТАЦІЙНЕ ТА ЗАВЕРШАЛЬНЕ
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
Тема 3. ПРОЕКТУВАННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
ГІС (16 год.)
Лекція 5. Проектування програмного забезпечення ГІС – 4 год.
Поняття щодо гіперпроцесу системного проектування ГІС і
процесу проектування програмного забезпечення (ПЗ) ГІС. Розробка
моделі потреб у прикладних програмах. Визначення конфігурації ПЗ
і технічних вимог (умов) до його модулів. Формування архітектури
ПЗ. Дослідницький огляд і вибір існуючого готового програмного
інструментарію для ГІС. Визначення остаточного переліку та
підходів до розробки програм, які мають бути адаптовані, змінені чи
створені для ГІС. Розробка плану тестування майбутнього ПЗ ГІС.
Приклади реалізації складників процесу проектування програмного
забезпечення ГІС.
Практичне заняття 5. Проектування програмного
забезпечення ГІС – 4 год.
Завдання визначити:
1) типи геоінформаційних продуктів;
2) проекти візуалізації характерних запитів до БД ГІС;
3) джерела постачання готового програмного інструментарію,
потрібного для функціонування ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
237
Завдання для самостійної роботи (8 год.):
модель потреб у прикладних програмах ([1-3, 6, 8-10]).
Контрольні запитання й завдання:
1. Що таке гіперпроцес системного проектування ГІС?
2. Якими є особливості проектування програмного забезпечення
ГІС?
3. Поясність розробку моделі потреб у прикладних програмах для
ГІС.
4. У чому полягає різниця між конфігурацією програмного забезпечення
та технічними вимогами до модулів цього ПЗ?
5. Проілюструйте на прикладах визначення конфігурації
програмного забезпечення ГІС.
6. Проілюструйте на прикладах формування архітектури
програмного забезпечення ГІС.
7. Що таке готовий програмний інструментарій для ГІС?
8. Чому прикладні програми можуть бути адаптовані, змінені чи
створені для ГІС?
9. Які підходи до розробки прикладних програм Ви знаєте?
10. Що таке тестування програмного забезпечення ГІС?
11. Навіщо треба розробляти план тестування ПЗ ГІС, що буде
створене?
12. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників процесу
проектування програмного забезпечення ГІС.
Рекомендована література:
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
238
4. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные
системы. Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-
466.
5. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
6. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
7. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
8. http://www.icpdr.org.
9. http://dnipro.ecobase.org.ua
10. http://www.esri.com.
Тема 4. ПРОЕКТУВАННЯ АПАРАТНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
ГІС (16 год.)
Лекція 6. Проектування апаратного забезпечення ГІС – 4 год.
Процес проектування апаратного забезпечення (АЗ) ГІС.
Деталізація загальних потреб у АЗ ГІС. Визначення конфігурації АЗ
ГІС і апаратних вимог до його функціональних частин. Формування
архітектури АЗ ГІС. Дослідницький огляд і вибір необхідного для
ГІС готового АЗ. Врахування проблем встановлення та компоновки
АЗ ГІС. Визначення остаточної конфігурації й архітектури ГІС у
цілому та способів її системного захисту.
Практичне заняття 6. Проектування апаратного
забезпечення ГІС – 4 год.
Завдання визначити:
1) склад функціональних частин апаратного забезпечення ГІС;
2) апаратні вимоги до основних функціональних складників
апаратного забезпечення ГІС;
3) джерела постачання апаратного забезпечення для ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
239
Завдання для самостійної роботи (8 год.):
проблеми встановлення та компоновки апаратного забезпечення
ГІС ([1-3, 7, 8]).
Контрольні запитання й завдання:
1. Що таке процес проектування апаратного забезпечення ГІС?
2. Якими є спільні риси проектування програмного та апаратного
забезпечення ГІС?
3. Чим відрізняються між собою проектування програмного та
апаратного забезпечення ГІС?
4. Поясність зміст певних загальних потреб у АЗ ГІС.
5. Які функціональні частини апаратного забезпечення ГІС Ви
знаєте?
6. Що таке конфігурація апаратного забезпечення ГІС?
7. Поясність відмінність між конфігурацією та архітектурою
апаратного забезпечення ГІС.
8. Що таке готове апаратне забезпечення для ГІС?
9. Яким чином можна вибрати необхідне готове апаратне
забезпечення для ГІС?
10. Якими є шляхи врахування проблем встановлення та компоновки
АЗ ГІС?
11. Поясніть зміст визначення остаточної конфігурації та
архітектури ГІС.
12. Які способи системного захисту ГІС Ви знаєте?
Рекомендована література:
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
240
4. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
5. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
6. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
7. http://www.icpdr.org.
8. http://www.esri.com.
Тема 5. ЕКСПЛУАТАЦІЙНЕ ТА ЗАВЕРШАЛЬНЕ
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС (16 год.)
Лекція 7. Експлуатаційне та завершальне проектування ГІС
4 год.
Поняття щодо процесу експлуатаційного проектування ГІС.
Режими (плани) та регламенти (правила) роботи (використання)
майбутньої ГІС. Приклади реалізації складників процесу
експлуатаційного проектування ГІС. Поняття щодо процесу
завершального проектування ГІС. Документальне оформлення
власне проекту ГІС. Експертиза та аудит проекту ГІС, визначення
розробника ГІС і здавання проекту.
Практичне заняття 7. Експлуатаційне та завершальне
проектування ГІС – 4 год.
Завдання визначити:
1) схему організаційної та координаційної діяльності під час
створення й використання ГІС;
2) рівні доступу до ГІС та її баз даних;
3) завдання пост-проектного етапу;
4) розробника ГІС.
Завдання для самостійної роботи (8 год.):
регламент ГІС ([1-6, 9]).
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
241
Контрольні запитання й завдання:
1. Що таке процес експлуатаційного проектування ГІС?
2. Чим відрізняються між собою експлуатаційне й завершальне
проектування ГІС?
3. Якими є спільні риси експлуатаційного й завершального
проектування ГІС?
4. Поясність кроки експлуатаційного й завершального проектування
ГІС.
5. Що таке режими (плани) роботи (використання) майбутньої
ГІС?
6. Що таке регламенти (правила) роботи (використання) майбутньої
ГІС?
7. Поясність зміст яких-небудь режимів роботи ГІС.
8. Поясніть зміст яких-небудь стандартів роботи ГІС.
9. Проілюструйте на прикладах реалізацію складників процесу
експлуатаційного проектування ГІС.
10. Якими є особливості завершального проектування ГІС?
11. Що таке документальне оформлення власне проекту ГІС?
12. У чому полягає різниця між аудитом і експертизою проекту
ГІС?
13. Хто може бути розробником ГІС?
14. Поясність кроки здавання проекту ГІС.
Рекомендована література:
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – С.268-332.
3. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
4. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
242
5. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
6. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
7. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
8. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
9. http://www.icpdr.org.
10. http://www.esri.com.
Рекомендована література
Основна:
1. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
2. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – 448 с.
3. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
4. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
5. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные
системы. Основы: Пер. с англ. – М.: Дата+, 1999. – С.435-
466.
6. Самойленко В.М. Обґрунтування тематичних блоків
електронної бази даних екологічного стану басейну Дніпра
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
243
як компонента ГІС // Картографія та вища школа. – 2003. –
вип.8.С.77-85.
7. Самойленко В.М. Досвід створення баз та інформаційних
систем гідроекологічних даних // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2004. – Том 6.С.200-208.
8. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
9. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
10. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
11. Самойленко В.М. Дидактика географії: Монографія (електронна
версія) / В.М. Самойленко, О.М. Топузов, Л.П. Вішнікіна, І.О.
Діброва. – К.: Ніка-Центр, 2013. – CD (40 Мб), ISBN 978-966-
521-619-3. – 570 с.
Додаткова:
12. Samoilenko V.M. Development of lakes & reservoirs dynamics
and stability information/simulation systems for environmental
monitoring and management on Ukraine example //
Schriftenreihe zur Wasserwirtschaft. Technische Universität
Graz. – 1996. – Vol.19/2. – P. C141-C146.
13. Samoilenko V.M. Structure and functional principles for
watermanagement-environmental monitoring creation as a
conceptual interface of river basins GIS // Schriftenreihe zur
Wasserwirtschaft. Technische Universität Graz. – 1996. –
Vol.19/2. – P. C135-C140.
14. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
http://www.icpdr.org.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
244
15. Даценко Л.М. Основи геоінформаційних систем та
технологій у шкільних курсах за кордоном // Часопис
картографії. – 2010. – Вип.1.С.197–205.
16. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
17. Тян Р.Б., Холод Б.І., Ткаченко В.А. Управління проектами:
Підручник. – К.: Центр навчальної літератури, 2004. – С.6-
126.
18. Diethelm G. Project management: Monograph/manual (in 2 vol.,
Russian tr. from German). – Sankt-Petersburg: Business-Press,
2003. – 400 p. (vol.1), 288 p. (vol.2).
19. Gray C.F., Larson E.W. Project management: Practical manual
(Russian tr. from English). – Moscow: Business and Service,
2003. – 528 p.
20. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
Джерела Internet:
21. http://www.icpdr.org.
22. http://dnipro.ecobase.org.ua
23. http://www.unep.org.
24. http://www.undp.org.
25. http://en.mimi.hu/gis.
26. http://www.esri.com.
Питання для іспиту
1. Загальна алгоритмічна схема проектування ГІС.
2. Субєкти, обєкти, процеси та підпроцеси проектування ГІС.
3. Процес установчого (ініціального) проектування ГІС.
4. Замовник, інвестор, спонсор і бенефіціарій проекту ГІС.
5. Проектант ГІС.
6. Варіанти схеми менеджменту проекту ГІС у цілому.
7. Інші субєкти проектування ГІС (консультант, ліцензіар,
правник, банк).
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
245
8. План, графік і кошторис підготовки проекту ГІС.
9. Приклади реалізації складників процесу установчого
проектування ГІС.
10. Процес стратегічного проектування ГІС.
11. Оцінка потреб у ГІС як підпроцес.
12. Визначення загальної типології майбутньої ГІС.
13. Задавання складу майбутніх (потенційних) користувачів ГІС.
14. Формулювання можливих запитів користувачів до ГІС.
15. Створення попереднього переліку вихідних просторових
даних.
16. Предметна область ГІС.
17. Загальні критерії ефективності інформаційного базису ГІС.
18. Джерела й способи отримання та/або постачання даних для
ГІС.
19. Окреслення переліку загальних функціональних вимог до
ГІС та попередніх сценаріїв її функціонування.
20. Визначення попереднього переліку прикладних програм, які
треба створити та/або адаптувати для ГІС.
21. Приклади реалізації складників підпроцесу оцінки потреб у
ГІС.
22. Концептуальне проектування ГІС як підпроцес.
23. Систематизація часткових уявлень щодо ГІС.
24. Вихідна матриця рішень і "дерево рішень" щодо системи.
25. Обєднання часткових уявлень щодо ГІС.
26. Порівняння загального уявлення щодо ГІС з обмеженнями на
її створення.
27. Урахування помилок проектування ГІС.
28. Ідентифікація структури та архітектури ГІС і концептуальної
структури її баз даних.
29. Приклади реалізації складників підпроцесу концептуального
проектування ГІС.
30. Проектування баз даних (БД) ГІС як підпроцес.
31. Розробка загальної (узагальненої) моделі даних ГІС.
32. Задавання системи (систем) координат для ГІС.
33. Визначення вимог до метаданих ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
246
34. Формулювання принципів кодування просторових даних.
35. Оцінка якості інформації, що надходитиме до БД ГІС.
36. Визначення норм постачання (обміну) даних і їхнього
перетворення та синхронізації під час проектування ГІС.
37. Обрахунки уточненої кількості потрібних даних із
визначених джерел і вартості створення БД ГІС.
38. Приклади реалізації складників підпроцесу проектування БД
ГІС.
39. Стратегічний план розробки ГІС.
40. Гіперпроцес системного проектування ГІС і процес
проектування програмного забезпечення (ПЗ) ГІС.
41. Розробка моделі потреб у прикладних програмах.
42. Визначення конфігурації ПЗ ГІС і технічних вимог (умов) до
його модулів.
43. Формування архітектури ПЗ ГІС.
44. Дослідницький огляд і вибір готового програмного
інструментарію для ГІС.
45. Визначення остаточного переліку та підходів до розробки
програм, які мають бути адаптовані, змінені чи створені для
ГІС.
46. Розробка плану тестування майбутнього ПЗ ГІС.
47. Приклади реалізації складників процесу проектування
програмного забезпечення ГІС.
48. Процес проектування апаратного забезпечення (АЗ) ГІС.
49. Деталізація загальних потреб у АЗ ГІС.
50. Визначення конфігурації АЗ ГІС і апаратних вимог до його
функціональних частин.
51. Формування архітектури АЗ ГІС.
52. Дослідницький огляд і вибір необхідного для ГІС готового
АЗ.
53. Урахування проблем встановлення і компоновки АЗ ГІС.
54. Визначення остаточної конфігурації й архітектури ГІС у
цілому та способів її системного захисту.
55. Процес експлуатаційного проектування ГІС.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
247
56. Режими (плани) та регламенти (правила) роботи
(використання) майбутньої ГІС.
57. Приклади реалізації складників процесу експлуатаційного
проектування ГІС.
58. Процес завершального проектування ГІС.
59. Документальне оформлення власне проекту ГІС.
60. Експертиза та аудит проекту ГІС, визначення розробника
ГІС і здавання проекту.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
248
USED SOURCES (ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА)
1. Атлас України (електронна версія) // Інститут географії НАН
України, Інтелектуальні системи "Гео". – К., 2000.
2. Берлянт А.М. Геоинформационное картографирование. – М.:
Астрея, 1997. – 64 с.
3. Білоус Л.Ф. Інформаційні мережі: Навчальний посібник. – К.:
Логос, 2005. – 140 с.
4. Бусигін Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М., Якимчук М.А.
Англо-російсько-український словник з геоінформатики. – К.:
Карбон, 2007. – 433 с.
5. Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и
средства проектирования информационных систем /
http://www.citforum.ru/database/case/index.shtml.
6. Водна Рамкова Директива ЄС 2000/60/ЄС. Основні терміни
та їх визначення. – К., 2006. – 240 с.
7. Воловик О.М. Проект "Цифрова Земля" // Зб. наук. праць
"Географія в інформаційному суспільстві". – К.: ВГЛ "Обрії",
2008. – Т.ІV. – С.58-60.
8. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов /
Баранов Ю.Б., Берлянт А.М., Капралов Е.Г., Кошкарев А.В. и
др. – М.: ГИС-Ассоциация, 1999. – 204 с.
9. Геоінформаційні технології у ландшафтному
картографуванні / Давидчук В.С., Сорокіна Л.Ю., Родіна В.В.
та ін. // Фізична географія та геоморфологія.2005.
Вип.47.С.24-30.
10. Даценко Л.М. Вивчення основ геоінформаційних систем і
технологій у профільних класах // Проблеми безперервної
географічної освіти і картографії.Харків: ХНУ ім.
В.Н.Каразіна, 2010. – Вип. 11.С.55–61.
11. Даценко Л.М. Навчальна картографія в умовах інформатизації
суспільства: теорія і практика [Монографія]. – К.: ДНВП
"Картографія", 2011. – 228 с.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
249
12. Даценко Л.М. Основи геоінформаційних систем та
технологій у шкільних курсах за кордоном // Часопис
картографії. – 2010. – Вип.1.С.197–205.
13. Даценко Л.М., Карачунова Л.В. Структурно-графічні моделі
соціальної сфери як основа обєктно-орієнтованих ГІС //
Часопис картографії. – 2013. Вип.7.С.101-114.
14. Даценко Л.М., Остроух В.І. Навчальний посібник «Основи
геоінформаційних систем і технологій» як приклад реалізації
сучасних методів навчання в контексті інформатизації освіти
// Проблеми безперервної географічної освіти і картографії.
Харків: ХНУ ім. В.Н.Каразіна, 2011. – Вип. 13. – С.73–75.
15. Даценко Л.М., Остроух В.І. Основи геоінформаційних
систем і технологій: Навчальний посібник. – К.: ДНВП
"Картографія", 2013. – 184 с.
16. Даценко Л.М., Подкаленко К.С. Основи геоінформаційних
систем і технологій у шкільній освіті // Географія та основи
економіки в школі. – 2010. – 6.С.3–7.
17. ДеМерс, Майкл Н. Географические информационные
системы. Основы: Пер с англ. – М.: Дата+, 1999. – 491 с.
18. Застосування інформаційних технологій в управлінні
навколишнім середовищем / Відп. редактор В.Чабанюк. – К.:
Мінекобезпеки України / "ІС ГЕО", 1998. – 125 с.
19. Инструментарий геоинформационных систем: Справочное
пособие / Бусыгин Б.С., Гаркуша Н.Н., Середин Е.С.,
Гаевенко А.Ю. – К.: ECOMM Co., 2000. – 105 с.
20. Корогода Н.П., Самойленко В.М. Методика
геоінформаційного моделювання проектної регіональної
екомережі // Вісник геодез. та картограф.2005.2 (37).
С.46-52.
21. Линник В.Г. Построение геоинформационных систем в
физической географии. – М.: Изд-во Московского ун-та,
1990. – 80 с.
22. Митчелл Э. Руководство по ГИС анализу. Пространственные
модели и взаимосвязи: Пер. с англ. – К.: ЗАО ЕСОММ Со;
Стилос, 2000. – 198 с.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
250
23. Осадчий В.И., Самойленко В.Н., Набиванец Ю.Б.
Информационный менеджмент экологического оздоровления
международного бассейна Днепра: Монография. – К.: Ника-
Центр, 2004. – 152 с.
24. Осадчий В.І., Набиванець Ю.Б., Самойленко В.М. Створення
електронної бази екологічних даних щодо басейну Дніпра як
прообразу міжнародної інформаційної системи // Наукові
праці УкрНДГМІ. – 2003. – Вип. 251.С.144-149.
25. Підручник користувача MapInfo: Пер. з англ. – New York:
Mapinfo Corp., Troy / К.: ЗАТ "Intellegent Systems", 1994. – 254
с.
26. Посібник з екологічного менеджменту / Шевчук В.Я.,
Саталкін Ю.М., Навроцький В.М. та ін. – К.: СИМВОЛ-Т,
1997. – 245 с.
27. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Електронний підручник. Версія 1.0. – К.: Ніка-
Центр, 2011. – CD, ISBN 978-966-521-585-1. – 39,0 д.а.
28. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи та
технології: Підручник. – К.: Ніка-Центр, 2010. – 448 с.
29. Самойленко В.М. Географічні інформаційні системи:
проектування з прикладами з міжнародного гідроекологічного
співробітництва // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2011. – Том 1 (22).С.8-32.
30. Самойленко В.М. Дефініції дидактики географії: понятійно-
термінологічний словник (електронна версія) / В.М.
Самойленко, Л.П. Вішнікіна, І.О. Діброва. – К.: Ніка-Центр,
2013. – CD (214 Мб), ISBN 978-966-521-349-9. – 334 с.
31. Самойленко В.М. Дидактика географії : Монографія
(електронна версія) / В.М. Самойленко, О.М. Топузов, Л.П.
Вішнікіна, І.О. Діброва. – К.: Ніка-Центр, 2013. – CD (40
Мб), ISBN 978-966-521-619-3. – 570 с.
32. Самойленко В.М. Досвід створення баз та інформаційних
систем гідроекологічних даних // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2004. – Том 6.С.200-208.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
251
33. Самойленко В.М. Ймовірнісні математичні методи в
геоекології: Навчальний посібник (з грифом МОН України).
К.: Ніка-Центр, 2002. – 404 с.
34. Самойленко В.М. Інтеграція математично-модельних і
геоінформаційних засад підготовки географів // Вісник КНУ
імені Тараса Шевченка. Географія. – 2005. – Вип. 51.С.10-
12.
35. Самойленко В.М. Кадастр радіоактивного забруднення
водних об'єктів України місцевого водокористування. Том 1.
Радіогідроекологічний стан і використання водойм та
загальнометодологічні проблеми. – К.: Ніка-Центр, 1998. –
192 с.
36. Самойленко В.М. Комплексне районування радіоактивно
забруднених територій Полісся і півночі Лісостепу за
гідрологічно-ландшафтними умовами та можливими
радіоекологічними наслідками місцевого водо- і
ресурсокористування. – К.: Ніка-Центр, 1999. – 280 с.
37. Самойленко В.М. Математичне моделювання в геоекології:
Навчальний посібник (з грифом МОН України). – К.: Вид.-
полігр. центр "Київський університет", 2003. – 199 с.
38. Самойленко В.М. Міжнародне гідроекологічне співробітництво:
стратегія створення ГІС Дунаю // Україна: географічні
проблеми сталого розвитку. – К.: ВГЛ "Обрії", 2004. – Т.4. –
С.207-209.
39. Самойленко В.М. Навчально-методичний комплекс з
математично-модельного та геоінформаційного забезпечення
підготовки географів. – К.: Ніка-Центр, 2003. – 84 с.
40. Самойленко В.М. Обґрунтування тематичних блоків
електронної бази даних екологічного стану басейну Дніпра
як компонента ГІС // Картографія та вища школа. – 2003. –
вип.8.С.77-85.
41. Самойленко В.М. Основи геоінформаційних систем.
Методологія: Навчальний посібник (з грифом МОН
України). – К.: Ніка-Центр, 2003. – 276 с.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
252
42. Самойленко В.М. Проблеми та перспективи створення
природничо-географічних електронних підручників для
вищої школи (на прикладі підручника "Географічні
інформаційні системи") // Фізична географія та
геоморфологія. – 2009. – 55. – С.330-354.
43. Самойленко В.М. Програма семінарсько-практичних занять з
дисципліни "Основи геоінформаційних систем". – К.: Ніка-
Центр, 2003. – 20 с.
44. Самойленко В.М. Регіональні та локальні екомережі:
Підручник [з грифом МОН України] / В.М.Самойленко,
Н.П.Корогода. – К.: "ЛОГОС", 2013. – 192 с.
45. Самойленко В.М. Стратегія створення ГІС транскордонного
басейну Дунаю // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. –
2004. – Том 6.С.20-31.
46. Самойленко В.М., Верес К.О. Моделювання урболандшафтних
басейнових геосистем. – К.: Ніка-Центр, 2007. – 296 с.
47. Самойленко В.М., Діброва І.О. Модельна ідентифікація
берегових геосистем: монографія. – К.: Ніка-Центр, 2012. –
328 с.
48. Самойленко В.М., Корогода Н.П. Геоінформаційне
моделювання екомережі. – К.: Ніка-Центр, 2006. – 224 с.
49. Самойленко В.М., Корогода Н.П. Концептуальна схема
математично-картографічного моделювання екомережі //
Фізична географія та геоморфологія. – 2005. – 47. –
С.145-154.
50. Самойленко В.М., Корогода Н.П. Оптимізація вимірювання
розрахункових показників при моделюванні басейнової
екомережі // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. – 2009. –
Том 17.С.15-26.
51. Самойленко В.М., Корогода Н.П. Особливості
геоінформаційного математично-картографічного
моделювання екомережі в містах // Гідрологія, гідрохімія і
гідроекологія. – 2005. – Том 7.С.234-243.
52. Самойленко В.М., Корогода Н.П. Теоретично-прикладні
основи та способи геоінформаційного моделювання
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
253
екомережі // Збірка наукових працьГеографія в
інформаційному суспільстві”. – Т.ІV. – К.: ВГЛОбрії”,
2008. – С.60-62.
53. Самойленко В.М., Тавров Ю.С., Буянов М.І., Кадастр
радіоактивного забруднення водних обєктів України
місцевого водокористування. Том 2. Стохастично-рейтингові
оцінки доз опромінення населення за рахунок місцевого
водокористування. – К.: Ніка-Центр, 1998. – 160 с.
54. Самойленко В.М., Тавров Ю.С., Буянов М.І., Комплексний
радіоекологічний моніторинг водойм місцевого
водокористування та методологічно-оптимізувальні рішення
стохастичної екологічної гідрології. – К.: Ніка-Центр, 2000.
136 с.
55. Світличний О.О., Плотницький С.В. Основи геоінформатики:
Навчальний посібник / За заг. ред. О.О.Світличного. – Суми:
ВТД "Університетська книга", 2006. – 295 с.
56. СЕМаін: Система екологічного менеджменту, аудиту,
інжинірингу та навчання. – К.: ФВД, 1997. – 23 с.
57. Тян Р.Б., Холод Б.І., Ткаченко В.А. Управління проектами:
Підручник. – К.: Центр навчальної літератури, 2004. – 224
с.
58. Українська Екологічна Енциклопедія / За ред. Р.Дяківа. – 2-е
видання. – К.:МЕФ, 2005. – 808 с.
59. УСЕ: Універсальний словник-енциклопедія / За ред
М.Поповича. – 4-те вид. – К.: Вид. "ТЕКА", 2006. – 1432 с.
60. Шикин Е.В. Компьютерная графика. – М.: Диалог-Мифит,
1995. – 288 с.
61. Brown M.C. Hacking Google maps and Google Earth. – Wiley
Publishing, 2006. – 402 p.
62. Diethelm G. Project management: Monograph/manual (in 2 vol.,
Russian tr. from German). – Sankt-Petersburg: Business-Press,
2003. – 400 p. (vol.1), 288 p. (vol.2).
63. Draft Guidance on Implementing the GIS Elements of the WFD /
www.icpdr.org.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
254
64. Gray C.F., Larson E.W. Project management: Practical manual
(Russian tr. from English). – Moscow: Business and Service,
2003. – 528 p.
65. ISO/FDIS 1911:2002 (E) Geographic Information – Spatial
Referencing by coordinates. – 44 p.
66. Samoylenko V.M. Development of lakes & reservoirs dynamics
and stability information/simulation systems for environmental
monitoring and management on Ukraine example //
Schriftenreihe zur Wasserwirtschaft. Technische Universität Graz
(Austria). – 1996. – Vol. 19/2. – P.C141-C146.
67. Samoylenko V.M. Modeling of small urban-landscape river basin
geosystems // Hydrological Forecasting and Hydrological Bases
of Water Management. UNESCO/WMO. – Bled (Slovenia), 2008.
– XXIY. – CD, ISBN 978-961-91090-2-1. – 12 p.
68. Samoylenko V.M. Procedure for geo-informative modeling of
designed ecological network in river basins // Hydrological
Forecasting and Hydrological Bases of Water Management.
UNESCO/WMO. – Belgrade (Serbia): IDWR, 2006. – XXIII. –
CD, ISBN 86-80851-07-8 . – 9 p.
69. Samoylenko V.M. Structure and functional principles for water-
management-environmental monitoring creation as a conceptual
interface of river basins GIS // Schriftenreihe zur
Wasserwirtschaft. Technische Universität Graz (Austria). – 1996.
– Vol. 19/2. – P.C135-C140.
70. Samoylenko V.M., Tavrov Y.S. Radio-ecological risk assessment
(RRA) provided by databases of radioisotope pollution of
Ukrainian water bodies // Modelling Soil Erosion, Sediment
Transport and Closely Related Hydrological Processes. – IAHS
Publication no. 249 (United Kingdom). – 1998. – P. 261-266.
71. Samoylenko V.M., Tavrov Y.S. Standardization and Information
Support of Radioecological & Hydroenvironmental Data Bases
for Ukrainian Water Objects // Hydrological Forecasting and
Hydrological Bases of Water Management. UNESCO/WMO. –
Zagreb (Croatia): Hrvatske Vode, 1998. – XIX. – P. 183-189.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
255
72. UNEP project manual: formulation, approval, monitoring and
evaluation. – UNEP, 2005. – 126 p.
Web sources:
73. http://en.mimi.hu/gis.
74. http://www.bluemarble.com.
75. http://www.clarklabs.org.
76. http://www.digitalearth.gov.
77. http://www.dnipro.ecobase.org.ua.
78. http://www.earth.google.com.
79. http://www.esri.com.
80. http://www.eurogeographics.org.
81. http://www.goldensoftware.com.
82. http://www.icpdr.org.
83. http://www.landsat.gsfc.nasa.gov.
84. http://www.navstar.com.ua.
85. http://www.opengeospatial.org.
86. http://www.osgeo.org.
87. http://www.pbinsight.com.
88. http://www.radicalcartography.net.
89. http://www.rockware.com.
90. http://www.undp.org.
91. http://www.unep.org.
92. http://www.viewtec.net.
93. http://www.wikipedia.org.
94. http://www.worldwind.arc.nasa.gov.
Самойленко В.М., Даценко Л.М., Діброва І.О. Проектування ГІС
256
EDUCATIONAL-SCIENTIFIC EDITION
SAMOILENKO Viktor Mykolayovych
DATSENKO Liudmyla Mykolayivna
DIBROVA Ivan Oleksandrovych
GIS DESIGNING
Textbook
Підручник
ПРОЕКТУВАННЯ ГІС
САМОЙЛЕНКО Віктор Миколайович
ДАЦЕНКО Людмила Миколаївна
ДІБРОВА Іван Олександрович
НАВЧАЛЬНО-НАУКОВЕ ВИДАННЯ
Підписано до друку 14.12.2014 р.
Умовн. друк. арк. 14,88. Обл.-вид. арк. 16,0.
Формат 60х841/16.
Наклад 300 пр. Зам. 059–014
ДП "Прінт Сервіс"
Свідоцтво про внесення до Державного реєстру
субєктів видавничої справи ДК 3655 від 24.12.2009 р.
Київ, вул. Ялтинська, 14
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
This paper describes experience gained in 1986-1996 by the Ukrainian Environmental Centre 'SIC WEMOW' during the development of a computerized information system (IS) for the generation, acquisition, computation and interpretation of field databases (DB) on local water bodies, radioisotope pollution and other hydro-environmental parameters. The system was developed for the purpose of making recommendations for radio-ecological risk assessment (RRA) aimed at the development of counter-measures and mitigation procedures to deal with the radiological pollution situation and to improve theoretical knowledge of radio-ecological/environmental processes.
Experience on development on data bases and information systems of hydro-environmental data (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology
  • V M Samoilenko
Samoilenko V.M. Experience on development on data bases and information systems of hydro-environmental data (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. -2004. -Vol.6.-P.200-208.
Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology
  • V M Samoilenko
Samoilenko V.M. Strategy for trans-boundary Danube Basin GIS development (in Ukrainian) // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. -2004. -Vol.6. -P.20-31.
Information management of international Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in Russian). -Kyiv: Nika-Center
  • V M Samoilenko
Samoilenko V.M. et al. Information management of international Dnipro basin environmental rehabilitation: Monograph (in Russian). -Kyiv: Nika-Center, 2004. -P.11-22, P.71-142.
Geographic information systems: designing with examples from international hydro-environmental cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology
  • V M Samoilenko
Samoilenko V.M. Geographic information systems: designing with examples from international hydro-environmental cooperation // Hydrology, Hydrochemistry and Hydroecology. -2011. -Vol.1 (22). -P.8-32.
Didactics of Geography: Monograph (electronic version). -Kyiv: Nika-Center
  • V M Samoilenko
  • I O Dibrova
Samoilenko V.M., Dibrova I.O. et al. Didactics of Geography: Monograph (electronic version). -Kyiv: Nika-Center, 2013. -CD, ISBN 978-966-521-619-3. -570 p.
Fundamentals of geoinformation systems and technologies in school courses of study abroad // Periodical of Cartography
  • L M Datsenko
Datsenko L.M. Fundamentals of geoinformation systems and technologies in school courses of study abroad // Periodical of Cartography. -2010. -Vol.1. -P.197-205.
Project management: Textbook (in Ukrainian)
  • R B Tian
Tian R.B. et al. Project management: Textbook (in Ukrainian). -Kyiv: Center of educational publishing, 2004. -224 p.
English-Russian-Ukrainian glossary on geoinformatics. -Kyiv: Carbon
  • B S Boosygin
Boosygin B.S. et al. English-Russian-Ukrainian glossary on geoinformatics. -Kyiv: Carbon, 2007. -433 p.
Інформаційні мережі: Навчальний посібник
  • Л Ф Білоус
Білоус Л.Ф. Інформаційні мережі: Навчальний посібник. -К.: Логос, 2005. -140 с.