Метод и алгоритмы геоинформационного моделирования техногенного воздействия угледобывающих предприятий на состояние окружающей среды тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.35, кандидат наук Фанасков, Виталий Сергеевич

• Фанасков, Виталий Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Фанасков, Виталий Сергеевич

Введение

1 Обзор и анализ методологических аспектов разработки программного обеспечения на базе ГИС и применяемых при этом информационных технологий

1.1 Основные этапы развития и современные проблемы разработки специализированного программного обеспечения на базе технологий ГИС

1.2 Использование геоинформационных технологий и систем в геоэкологических исследованиях

1.3 Концепции разработки программного обеспечения ГИС

1.4 Технологические программные средства для разработки ГИС

1.5 Архитектурные особенности ГИС для проведения геоэкологических исследований

1.6 Выводы

2 Архитектура специализированного программного обеспечения для проведения геоэкологических исследований на базе технологий ГИС

2.1 Проектирование многослойной информационной модели ГИС для проведения геоэкологических исследований

2.2 Проектирование модульной структуры ГИС для проведения геоэкологических исследований

2.3 Детализация модульной архитектуры ГИС для проведения геоэкологических исследований

2.4 Адаптация типовых шаблонов проектирования для компьютерной реализации геоинформационных моделей геоэкологических исследований

2.5 Выводы

3 Методика разработки специализированного программного обеспечения для проведения геоэкологических исследований с использованием технологий ГИС

3.1 Базовые методологические аспекты разработки ГИС для проведения

геоэкологических исследований

3.3 Препроцессинг этапов методики разработки СПО ГИС

3.4 Оценка эффективности методики по времени разработки

3.5 Адаптация обобщённой компонентной модели и выбор технологических средств реализации

3.6 Разработка предметно-ориентированного языка программирования для работы с объектами электронных тематических карт

3.7 Программная реализация СПО ГИС

3.8 Выводы

4 Применение методики разработки специализированного программного обеспечения для количественной оценки параметров техногенных воздействий на базе технологий ГИС

4.1 Обоснование использования технологий ГИС

4.2Спецификация функций и оценка объёма работ

4.3Проектирование и выбор средств реализации

4.4 Программная реализация

4.5 Выводы

Заключение

Термины, сокращения и условные обозначения

Constructive Cost Model (СОСОМО) - алгоритмическая модель оценки стоимости разработки программного обеспечения, разработанная Барри Боэмом {Barry Boehm).

Model View Controller (МУС) - архитектурная концепция разработки программного обеспечения, предполагающая явное разделение графического интерфейса пользователя, бизнес-логики и модели предметной области.

Rational Unified Process (RUP) - концепция разработки программного обеспечения, основанная на итеративной модели. Предполагает наличие четырёх фаз жизненного цикла разработки и использование только необходимых технологий решения поставленной задачи.

Structured Query Language (SQL) - универсальный компьютерный язык, применяемый для создания, модификации и управления данными в реляционных базах данных.

Архитектура программной системы - структура программной системы, которая включает программные компоненты, их свойства и отношения.

База данных (БД) - набор логически связанных, организованных в соответствии с определёнными правилами, данных, характеризующих состояние некоторой предметной области.

Библиотека (в программной инженерии) - совокупность подпрограмм или компонентов, используемых в процессе разработки программного обеспечения.

Географическая информационная система (ГИС) - набор инструментов (пространственных СУБД, программных каркасов, сред разработки и так далее), позволяющих осуществлять операции поиска, анализа, редактирования, визуализации и хранения пространственных данных и связанной с ними информации об объектах.

Гибкая методология разработки (англ. agile software-development) -совокупность подходов к разработке программного обеспечения,

ориентированных на итеративную разработку, динамическое формирование требований, работу в группах и активное привлечение специалистов предметных областей к процессу разработки.

Графический интерфейс пользователя (ГИП) - разновидность пользовательского интерфейса, в котором элементы, представленные пользователю на дисплее, исполнены в виде графических изображений.

Жизненный цикл разработки программного обеспечения - период времени, который начинается с момента зарождения идеи о создании программного продукта и заканчивается в момент изъятия программного продукта из эксплуатации.

Интерфейс (в ООП) - конструкция, специфицирующая набор методов класса или компонента. Определяет границу взаимодействия между классами и компонентами.

Класс (в программной инженерии) - совокупность описательных и поведенческих характеристик, свойственных группе предметов или явлений.

Логика предметной области, бизнес-логика (англ. domain logic) -совокупность правил и принципов взаимодействия моделируемых элементов предметной области.

Методика разработки программного обеспечения - набор конкретизированных приёмов, технологий и задач, направленных на реализацию программного продукта.

Методология разработки программного обеспечения - набор обобщённых принципов, идей, понятий и методов, определяющих процесс разработки программного обеспечения на протяжении всех этапов жизненного цикла процесса разработки.

Модель предметной области (в программной инженерии) - система взаимосвязанных объектов, каждый из которых представляет собой некоторую законченную и значимую сущность. Объекты имитируют элементы, которыми оперируют в рассматриваемой области, и формализуют логику их взаимодействия.

Объект (в программной инженерии) - сущность, обладающая определённым состоянием и поведением. Объект является экземпляром класса.

Объектно-ориентированное программирование и проектирование -комплексный подход к разработке программного обеспечения, в рамках которого значимые для предметной области элементы группируются в классы, на основании которых создаются объекты. Объекты взаимодействуют между собой посредством открытых методов. Внутреннее состояние объекта может быть изменено только с помощью методов.

Объектно-реляционное отображение (англ. Object-relation mapping) -технология программирования, позволяющая абстрагироваться от структуры базы данных и работать на уровне концепций языков программирования.

Паттерн (шаблон) проектирования - архитектурная конструкция, представляющая собой решения типовой задачи.

Плагин (англ. plug-in) - независимо компилируемый программный модуль, динамически подключаемый к основной программе, предназначенный для расширения и/или использования её возможностей.

Предметно-ориентированный язык программирования (англ. Domain-Specific Language) - язык программирования или язык спецификации, предназначенный для решения задач выбранной предметной области, использующий особый принципы представления или решения задач.

Программное изделие (ПИ) - программа или логически связанная совокупность программ, записанная на носителях данных, являющаяся продуктом промышленного производства, снабжённая программной документацией и предназначенная для широкого распространения.

Программное обеспечение, программная система (ПО, ПС) -совокупность программ, системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

Программный каркас, фреймворк (англ. framework) - программное обеспечение, облегчающее разработку и объединение различных компонентов

программного проекта. Содержит большое количество различных по назначению библиотек и набор правил построения программного обеспечения.

Пространственная СУБД - представляет собой разновидность баз данных, оптимизированных для хранения и выполнения запросов к данным о пространственных объектах.

Пространственные данные - данные об объектах или явлениях, требующие представления в координатно-временной форме. Важнейшей составляющей пространственных данных является система отчёта (координатно-временная привязка).

Специализированная географическая система (СГИС) - ГИС, большая часть функций которой связанна с анализом и обработкой пространственных данных, основой интеграции которых является географическая информация.

Специализированное программное обеспечение на базе технологий географических информационных систем (СПО ГИС) - программная система, в которой применяются методы и средства, характерные для СГИС, однако основные задачи решаются методами, характерными для выбранной предметной области, но отличными от тех, которые применяются в ГИС.

Технологии разработки программного обеспечения - любой конечный продукт, использующийся в процессе разработки программного обеспечения (базы данных, библиотеки, программные каркасы, интегрированные среды разработки и так далее).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод и алгоритмы геоинформационного моделирования техногенного воздействия угледобывающих предприятий на состояние окружающей среды»

Введение

Актуальность работы. Индустриальная среда порождает множество техногенных воздействий, которые оказывают негативное влияние на здоровье людей и экологическую ситуацию в целом. Неблагоприятная экологическая обстановка характерна в первую очередь для промышленно развитых регионов, на территории которых находятся энергетические, металлургические и угледобывающие предприятия. В таких регионах наблюдается деградация природного ландшафта и высокий уровень загрязнения атмосферы, почв и вод отходами производства.

Для целенаправленного снижения и компенсации техногенных воздействий необходима количественная оценка степени их влияния на состояние окружающей среды и здоровье людей. Процесс получения таких оценок сопряжён с многофакторным анализом больших объёмов пространственно-атрибутивных данных и построением сложных компьютерных моделей взаимодействия искусственных и естественных объектов. Следовательно, при проведении экологических исследований целесообразно применять специализированное программное обеспечение на базе геоинформационных систем (ГИС), которое позволяет использовать методы пространственного анализа совместно с моделями распространения загрязняющих веществ в рамках единой системы.

При таком подходе за счёт учёта атрибутивных данных объектов техногенного воздействия и использования проверенных алгоритмов расчётов достигается достаточная для практики точность количественных оценок техногенного воздействия. Пространственная привязка полученных показателей к объектам на территории индустриального региона позволяет отслеживать и прогнозировать изменение зон распространения загрязняющих веществ. На основе предварительного геоинформационного моделирования мест складирования отходов разрабатываются рекомендации, способствующие формированию благоприятной экологической ситуации.

С учётом вышеизложенного разработка методических основ построения информационных моделей, которые учитывают пространственно-атрибутивный характер воздействия промышленных предприятий на состояние окружающей среды, и последующая их компьютерная реализация на базе геоинформационных технологий является актуальной научной и практической задачей.

Цель диссертационной работы заключается в разработке информационного обеспечения систем экологического мониторинга в части реализации компьютерных моделей количественной оценки техногенного воздействия угледобывающих предприятий на состояние окружающей среды с использованием ГИС-технологий.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Разработать многослойную информационную модель ГИС для проведения геоэкологических исследований.

2. Определить компонентный состав компьютерной модели техногенного воздействия угледобывающих предприятий на состояние окружающей среды.

3. Разработать алгоритм адаптации компонентной модели ГИС, описывающий её пошаговую настройку с учётом технологий реализации и специального функционального наполнения.

4. Разработать адаптивный метод проектирования и реализации специализированного программного обеспечения для проведения геоэкологических исследований на базе технологий ГИС с использованием компонентной архитектуры.

5. Применить разработанный метод в процессе реализации компьютерной модели оценки техногенных воздействий в зоне ответственности угледобывающих предприятий.

Основная идея работы заключается в использовании современных

концепций предметно-ориентированного проектирования для

геоинформационного моделирования воздействия техногенных объектов

9

угледобывающих предприятий на состояние окружающей среды в индустриально развитых регионах.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Разработана классификация программного обеспечения ГИС для проведения геоэкологических исследований, упорядочивающая системы данного класса по времени конструирования и позволяющая предварительно оценить продолжительность всех этапов жизненного цикла их реализации.

2. Разработана объектная декомпозиция специализированной ГИС с вариативным функциональным наполнением специального назначения и построена информационная модель программных систем данного класса.

3. Разработана модульная структура алгоритмов геоинформационного моделирования, содержащая объекты функционального наполнения, интерфейсы и соединительные элементы, позволяющая в рамках единой модели конструировать специализированное ПО.

4. Разработан адаптивный метод конструирования геоинформационного программного обеспечения для проведения геоэкологических исследований, включающий объективную количественную оценку времени прохождения всех этапов его жизненного цикла и пошаговую реализацию программного средства в рамках предложенной модульной структуры.

5. Реализована специализированная ГИС для оперативного учёта техногенных факторов, влияющих на загрязнение атмосферы, почв и подземных вод в зоне ответственности угледобывающих предприятий ООО «Объединение «Прокопьевскуголь» твёрдыми, жидкими и пылегазообразными отходами производства.

Научная новизна:

1. Разработана информационная модель ГИС для проведения геоэкологических исследований.

2. Разработана модульная структура специализированного программного обеспечения информационной поддержки систем экологического мониторинга на базе технологий ГИС.

3. Разработан геоинформационный метод, описывающий все этапы жизненного цикла реализации компьютерных моделей экологического мониторинга.

4. Сформирован алгоритм настройки разработанных моделей.

5. Получена оценка времени конструирования пакетов программ геоинформационного моделирования в зависимости от архитектурных особенностей, специального и общего функционального наполнения, а также технологических решений, и предложена классификация программного обеспечения по степени сложности разработки.

Практическая значимость диссертации заключается в разработке программного обеспечения для проведения геоэкологических исследований, позволяющего учитывать влияние пространственно-атрибутивных техногенных воздействий на состояние окружающей среды и разработать комплекс природоохранных мероприятий для улучшения экологической ситуации в промышленно развитых регионах.

Результаты исследования использованы при разработке специализированного программного обеспечения в рамках НИР Новокузнецкого института (филиала) ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет». На разработанное программное обеспечение получено 5 свидетельств о разработке программ для ЭВМ.

Апробация работы. Результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях научных семинаров факультета информационных технологий НФИ КемГУ (Новокузнецк, 2011-2013 гг.), на X Всероссийской научной конференции «Краевые задачи и математическое моделирование» (Новокузнецк, 2010-2013 гг.), на Международной конференции «Высокие технологии, фундаментальные исследования, экономика» (Санкт-Петербург, 2011-2012 гг.), на Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов, аспирантов и молодых учёных по нескольким междисциплинарным направлениям «Эврика-2011» (Новочеркасск, 2011 г.), Международной научно-

методической конференции (Воронеж, 2011-2012 гг.), Международном симпозиуме «Неделя горняка» (2013 г.).

Предложенный метод применялся при работе над проектами, представленными на XVIII и XIX Сибирском промышленном форуме. По итогам проведения форумов получены диплом и бронзовая медаль соответственно. Разработанное программное обеспечение используется на предприятиях ООО «Объединение «Прокопьевскуголь» и в учебном процессе НФИ КемГУ.

Публикации. Основные положения и результаты работы отражены в 10 научных трудах, в числе которых 2 статьи в журналах по перечню ВАК Минобрнауки России, 5 свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 131 наименования, содержит 159 страниц текста, 33 иллюстрации и 10 таблиц.

Основное содержание диссертационной работы отражено в следующих публикациях:

1. Степанов Ю.А. Разработка архитектуры специализированного обеспечения на базе ГИС-технологий [Текст] / Ю.А.Степанов, В.С.Фанасков. Казань: Научно-технический вестник Поволжья, 2012. - №4. -С. 207-210.

2. Фанасков B.C. Разработка предметно-ориентированного языка программирования для создания электронных тематических карт [Текст] /

B.С.Фанасков. - Казань: Научно-технический вестник Поволжья, 2013. - №2. -

C. 243-246.

3. Фанасков B.C. К вопросу о применении адаптивных моделей при

разработке программного обеспечения специализированных ГИС [Текст] /

Фанасков B.C., Степанов Ю.А. // Высокие технологии, экономика,

промышленность. Т. 1: Сборник статей Тринадцатой международной научно-

практической конференции "Фундаментальные и прикладные исследования,

разработка и применение высоких технологий в промышленности и

12

экономике". - Санкт-Петербург: Изд-во Политехи, ун-та, 2012. - С. 131-135.

4. Фанасков B.C. К вопросу о проектировании архитектуры специализированного программного обеспечения на базе ГИС-технологий [Текст] / Фанасков B.C., Степанов Ю.А. // Материалы Международной научно-практической конференции «Информационные системы и технологии». -Красноярск, 2012.-С. 127-131.

5. Фанасков B.C. Технология разработки программного обеспечения специализированных геоинформационных систем [Текст] / В.С.Фанасков // Сборник работ победителей отборочного тура Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ студентов, аспирантов и молодых учёных по нескольким междисциплинарным направлениям. - Новочеркасск: Лик, 2011. -С. 31-34.

6. Свидетельство об официальной государственной регистрации программ для ЭВМ № 2008613812 РФ. Программа расчёта технико-экономических показателей для оптимального выбора комплекта строительной техники при ведении земляных работ / Ю.А.Степанов, В.С.Фанасков, Н.Ю.Поцелуенко. -Москва, 2008.

7. Свидетельство об официальной государственной регистрации программ для ЭВМ № 2011614648 РФ. Специализированный графический редактор объектов электронных карт для учёта физико-механических свойств горных пород / Ю.А.Степанов, В.С.Фанасков. - Москва, 2011.

8. Свидетельство об официальной государственной регистрации программ для ЭВМ № 2012617895 РФ. Лексический анализатор предметно-ориентированного языка обработки электронных карт для специализированных ГИС / Ю.А.Степанов, В.С.Фанасков, А.А.Боярчук // Москва, 2012.

9. Свидетельство об официальной государственной регистрации программ для ЭВМ № 2012618783 РФ. Компьютерная программа для работы с электронными классификаторами полезных ископаемых, применяемых в специализированных ГИС / Ю.А.Степанов, B.C.Фанасков. - Москва, 2012.

1 Обзор и анализ методологических аспектов разработки программного обеспечения на базе ГИС и применяемых при этом информационных технологий

Почти вся информация в сфере геоэкологических исследований представлена в пространственно-координатной форме. Большинство специалистов в данной области применяют технологии ГИС для составления электронных карт, визуализации данных, выполнения пространственного анализа, проведения экспертиз, принятия решений и так далее. Программное обеспечение ГИС может быть интегрировано с системами, предоставляющими данные об изменениях экологической обстановки в режиме реального времени. Рассматриваемый класс программных систем используется при программной реализации компьютерных моделей функционирования экологических систем и распространения загрязняющих веществ. Результаты такого моделирования отображаются на тематических электронных картах. Таким образом, СПО ГИС являются востребованным продуктом при анализе, обработке и хранении пространственных данных в сферах экологии и природопользования.

1.1 Основные этапы развития и современные проблемы разработки специализированного программного обеспечения на базе технологий ГИС

Методы пространственного анализа для решения прикладной задачи в области эпидемиологии были впервые применены в 1832 году в Париже[71].В 1960-х годах началась разработка первых ГИС, среди которых наиболее известной является Canada Geographie Information System (CGIS). Первые ГИС создавались в качестве эксперимента в исследовательских организациях, однако большинство из них не получило дальнейшего развития. Это в первую очередь связано с тем, что они выдавали ошибочные результаты и в полной мере не реализовывали аналитические функции [13]. Первые ГИС не получили дальнейшего развития в связи с тем, что были плохо спроектированы как информационные системы.

В 1970-х годах ГИС были выделены как отдельный тип информационных систем, обладающих спецификой в анализе и обработке пространственных данных, основой интеграции которых является географическая информация. Развитие ГИС стало возможным в связи с успешными попытками автоматизации процесса обработки картографических данных и достижениями в области компьютерных технологий.

С середины 1990-х годов начинает формироваться широкий рынок программных средств на базе ГИС технологий. Появляются крупные инструментальные системы, технологии разработки и проблемно-ориентированные языки программирования. Развивается свободное и коммерческое программное обеспечение.

С 2000-го года по настоящее время наблюдается повышение конкуренции между производителями коммерческих ГИС, активно развиваются свободные программные каркасы, формируется мировая геоинформационная структура. Все более распространёнными становятся системы, основанные на технологии клиент-сервер, предоставляющие веб-интерфейс и активно использующие преимущества облачных технологий.

Теоретические основы разработки ГИС сформулированы российскими исследователями: А. М. Берлянт, Н. С. Сербенюк, В. С. Тикунов, И. К. Лурье, А. В. Кошкарев и другими, а также зарубежными авторами: М.Н. ДеМерс (.Michael N.DeMers), П.А.Берроу (Burrough Р.А), Р.А.Макдоннелл (McDonnellR.A), Дж. Л.Моррисон (Morrison J.L.), Цайлер M. (Zeiler M.) и другими. Значительный вклад в развитие стандартов ГИС сделан Ореп Geospatial Consortium (OGC).

Вопросам разработки программного обеспечения посвящены работы Макконнелла Стива {S. McConnell), Мартина Фаулера (M Fowler), Эрика Эванса (Е. Evans), Бертрана Мейера (В. Меуег), Эрика Гаммы (Е. Gamma), Джона Влиссидеса (J. Vlissides) и других. Современные достижения в области методик разработки программного обеспечения описаны в работах Майка Кона

(.Mike Cohn), Джонатана Расмуссона {Jonathan Rasmusson), Скотта Амблера (Scott W.Ambler) и других.

Моделированию геологических и экологических объектов с использованием ГИС технологий посвящены работы учёных: C.B. Сластунов, В.М. Шек, В.М. Аленичев, A.C. Вознесенский, И.В. Баклашов, А.Д Багриновский, Д.К. Потресов, Н.В. Короновский, Т.А. Трифонова и других.

Несмотря на высокий уровень развития ГИС, возможности современных программных средств и технологий разработки не соответствуют функциональным требованиям к разработке программных продуктов для проведения геоэкологических исследований [54, 53]. Помимо проблемы несоответствия возможностей программного обеспечения решаемой задачи, существуют проблемы, связанные с адекватностью результатов работы информационной системы, архитектурными решениями, техническими средствами разработки и реализацией основных этапов жизненного цикла информационной системы с учётом специфики приложений на базе ГИС.

Например, при количественной оценке влияния угледобывающих предприятий на окружающую среду необходимо учитывать пространственное положение источников загрязнения, мест складирования отходов и влияние природных факторов. При проектировании и реализации приложения для решения этих задач важно учитывать возможность совместной работы специального функционального наполнения и типовых возможностей ГИС. В конечном программном продукте должны сочетаться минимум три подсистемы, реализующие требуемую функциональность. Согласование работы трёх различных по функциональным возможностям подсистем является нетривиальной задачей. Для решения рассмотренных задач типовые технологии разработки ГИС нуждаются в адаптации.

Следовательно, проблемам разработки рассматриваемого класса систем

не уделяется достаточно внимания. До сих пор не существует

унифицированной методики разработки специализированного программного

обеспечения на базе технологий ГИС. Используемые классические методики,

16

представляющие собой общий вариант разработки программного обеспечения, не позволяют учитывать специфику предметной области, связанную с анализом пространственных данных. Стоит отметить, что классические методики не являются объектно-ориентированными и не позволяют использовать новейшие достижения в области программной инженерии [44, 46, 32]. Современные методики, основанные на принципах гибкой разработки, представляют собой обобщённый набор рекомендаций и нуждаются в значительной адаптации, требующей создания практически новой уникальной методики [32]. Авторские методики позволяют разрабатывать узкоспециализированное программное обеспечение на базе ГИС-технологий. Например, существует технология разработки программного обеспечения информационно-

телекоммуникационных систем на базе ГИС [63]. В большинстве случаев авторские методики не предполагают возможности адаптации для решения другого класса специализированных задач и чаще всего ориентированы на разовое применение.

Помимо проблемы отсутствия унифицированной методики существует проблема применения современных технологий создания, сохранения и обработки пространственных данных. В первую очередь это выражается в применении типовых средств реализации для программных систем ГИС. Однако специфика ГИС, связанная с оперированием пространственными данными, предполагает использование технологий реализации, отличных от типовых технологий. Примером таких технологий представляются пространственные СУБД [76], позволяющие хранить типы пространственных данных и имеющие уникальный алгоритм их индексации. Другой популярной технологией является разработка предметно-ориентированных языков программирования (DSL) [55], позволяющих упростить процесс разработки путём предоставления удобных высокоуровневых абстракций - ведению разработки в терминах предметной области.

Таким образом, актуальным направлением является разработка методики

создания специализированного программного обеспечения для проведения

17

геоэкологических исследований на базе технологий ГИС с использованием объектно-ориентированного подхода. Применение унифицированной методики позволит учитывать специфику предметной области на протяжении всех этапов жизненного цикла ПО. За счёт применения объектно-ориентированного подхода достигается баланс между качеством и скоростью разработки ПО [55]. Эффективная программная реализация возможна благодаря применению в рамках методики современных технологий разработки, учитывающих специфику выполнения операций с пространственными данными.

1.2 Использование геоинформационных технологий и систем в геоэкологических исследованиях

Индустриальная среда порождает множество техногенных факторов, которые отрицательно влияют на здоровье людей и экологическую ситуацию в целом. В первую очередь это связано с развитием таких отраслей, как энергетика, металлургия и разработка месторождений полезных ископаемых. Для целенаправленного снижения и компенсации вредных воздействий необходима количественная оценка их параметров[10]. К подлежащим количественной оценке параметрам, в частности, относятся уровни загрязнения атмосферы, почв и подземных вод. Уровень загрязнения особо высок в промышленно развитых районах, на территории которых расположено большее число предприятий [41]. Таким образом, для исследования экологической ситуации и построения компьютерных моделей распространения загрязняющих веществ в окружающей среде целесообразно использовать геоинформационные технологии и ГИС, позволяющие учитывать пространственно-атрибутивные характеристики источников неблагоприятного техногенного воздействия[16, 17].

Для решения задачи моделирования антропогенных воздействий с использованием ГИС и количественной оценки их параметров необходимо выполнить следующие шаги [4, 7, 70]:

1) Выявить районы с повышенным уровнем техногенного воздействия предприятий.

2) Создать тематическую карту источников загрязнения и значимых объектов.

3) Разработать классификаторы загрязнений и сформировать базу данных существующих количественных характеристик неблагоприятных воздействий.

4) Средствами программного обеспечения реализовать модель оценки экологического состояния территорий в зоне ответственности предприятия и за её пределами.

5) На основе модели и существующих параметров рассчитать интересующие количественные характеристики.

6) Используя результаты расчётов, сформировать комплекс мероприятий по улучшению экологической ситуации и восстановлению естественных природных условий.

На всех этапах представленного алгоритма необходимо использовать программное обеспечение на базе технологий ГИС. Учитывая тот факт, что ГИС в данном случае играет вспомогательную роль, целесообразно применять гибридные программные системы, совмещающие использование моделей и методов, характерных для геоэкологии с функциональностью ГИС. Такие программные продукты должны обладать широким спектром общих функций и специальным наполнением, соответствующим решаемым задачам [86, 104].

Для работы с картографическими материалами используются

инструменты создания и редактирования электронных карт, их легенд и

формирования запросов по семантическим характеристикам [21]. Учёт

пространственного положения статичных и динамических источников

загрязнения возможен за счёт использования средств геокодирования. Создание

новых специализированных объектов возможно благодаря коллекциям

графических примитивов и наследованию семантики объектов-предков. При

выполнении геоэкологических исследований необходимо проводить различные

точечные пробы. Для работы с результатами подобных замеров в ГИС

19

предусматриваются типовые методы работы с объектами точечной локализации [16]. При анализе зон распространения и пересечения выбросов вредных веществ используются методики ГИС по созданию прямоугольных матриц числовых значений (гридов) и их пространственного анализа. Антропогенным воздействиям подвержены подземные воды, реки и другие объекты со сложной топологией, следовательно, актуальным является использование методов сетевого анализа и алгоритмов на графах. Для наилучшего представления результатов исследования целесообразно использовать графические материалы, такие как графики, схемы, диаграммы и рисунки [30]. Для автоматизации создания групп объектов и операций над ними используются встроенные языки программирования для разработки скриптов.

Большая часть описанной функциональности в разной степени реализована в современных коммерческих продуктах компании ЕБМ [82], программных средствах Мар1п&>[63], разработках компании ЗАО КБ «Панорама» [96]. Базовый комплект средств разработчика для данных систем, в зависимости от степени сложности решаемых задач, стоит от $ 10000 без учёта временных лицензий. При этом необходимо учитывать затраты на специалистов, разработчиков и обучение персонала. Решением проблемы высокой стоимости разработки и сопровождения может стать использование свободного программного обеспечения. Данный сегмент рынка представлен продуктами РиапШш018 [121], 8А0А018, 011А88018 и другими. Свободное программное обеспечение предоставляет сходную функциональность, обладает развитой системой плагинов и развитым сообществом разработчиков.

Однако существующее программное обеспечение предоставляет только общую функциональность по работе с пространственно-атрибутивными характеристиками объектов [90].Отсутствуют модели источников загрязнения, электронные классификаторы уровня опасности, алгоритмы расчёта количественных параметров загрязнений, технологии имитационного моделирования зон антропогенного воздействия и языковые средства,

позволяющие осуществлять разработку в терминах предметной области.

20

Следовательно, настройка и адаптация коммерческих и свободных программных систем по уровню сложности сравнима с разработкой собственного программного обеспечения, но при этом результат является не столь универсальным. Это выражается в первую очередь в чрезмерной сложности повторного использования адаптированных возможностей при решении схожих задач, вне зависимости от целевой платформы, типа приложения, базовой ГИС, форматов данных и средств разработки. Таким образом, для проведения геоэкологических исследований актуальной является задача разработки программного обеспечения на базе технологий ГИС.

Вопросы проектирования и реализации программного обеспечения на базе технологий ГИС не получили достаточно систематической разработки. Так, известны научные работы, описывающие использование методов ГИС для региональных экологических исследований [43], гидрогеологических исследований и исследований ландшафтов [60]. Роль технологий ГИС в таких исследованиях сводится к работе с картографическими материалами. В других научных работах используются методы работы с геометрическими характеристиками пространственных объектов, например, водных массивов [48], посредством программного обеспечения общего назначения. Однако в данных работах незатронутыми остались вопросы разработки программного обеспечения, реализующего предложенные модели и алгоритмы решения задач.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Фанасков, Виталий Сергеевич, 2013 год

Литература

1. A.M. Берлянт. ВирутальныеГеоизображения. - M.: Научный мир, 2001. -56с.

2. А.М.Берлянт, Е.А.Жалковский. К концепции развития ГИС в России. -ГИС-Обозрение, 1996, весна, с. 7-11.

3. А.М.Берлянт. Геоинформатика: наука, технология, учебная дисциплина. - Вестник Моск. ун-та. Сер.географич., 1992, 2, с. 16 -23.

4. Арефьев Н.В. Управление природно-техногенными комплексами: Введение в экоинформатику: Учебное пособие / Н.В. Арефьев, B.JI. Баденко, Г.К.Осипов и др . - СПб: Изд-во СПбГТУ, 2000. 252 с.

5. Арлоу Д. UML 2 и Унифицированный процесс. Практический объектно-ориентированный анализ и проектирование / Д. Арлоу, и. Нейштадт - Спб.: Символ-Плюс, 2007. - 624с.

6. Бек К. Экстремальное программирование. Библиотека программиста. -Питер, 2002. - 224с.

7. Булгаков С. В. Интегрированные геоинформационные системы. Учебное пособие по курсу «Геоинформационные системы» под.ред. Шайтура C.B. - М.:Изд. МГОУ, 2007.-114с.

8. Варфоломеев И.В. Алгоритмы и структуры данных геоинформационных систем / И.В. Варфоломеев, И.Г. Ермакова, A.C. Савельевю. - Красноярск: КГТУ, 2003. - 34с.

9. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов / Б.Ю. Баранов, A.M. Берлянт, Е.Г. Карпалов, A.B. Кошкарев, Б.Б. Серапинас, Ю.А. Филиппов. - М.: ГИС-Ассоциация, 1999. - 204с.

Ю.Голицын А.Н. Инженерная геоэкология. - ОНИКС 21 век, 2007. - 368с. 11.ГОСТ 52438-2005. Географические информационные системы. Термины и определения [Электронный ресурс]. -http://www.gosthelp.ru/gost/gost3485.html (дата обращения 05.06.2012).

12.ГрадиБуч. Язык UML. Руководство пользователя / ГрадиБуч, Джеймс Рамбо, А.Я. Якобсон, Г. Буч, Д. Рамбо, А. Джекобсон. - ДМК, 2006. -496с.

13.ДеМерс М.Н. Географические информационные системы. Основы.: Пер. с англ. - М: Дата+, 1999.

14.Джим Арлоу. UML 2 и Унифицированный процесс: практический объектно-ориентированный анализ и проектирование, 2-е издание / Джим Арлоу, А. Нейштадт. - Символ-Плюс, 2007. - 624с.

15.Журкин И.Г. Геоинформационные системы / Журкин И.Г., Шайтура C.B. - М:. КУДИЦ-ПРЕСС, 2009. - 272с.

16.3амай С.С. Программное обеспечение и технологии геоинформационных систем / Замай С.С., Якубайлик О.Э. -Красноярский государственный университет, Красноярск, 1998. - 110с.

17.Иванников А.Д. Геоинформатика / А.Д. Иванников, В.П. Кулагин, А.Н. Тихонов, В.Я. Цветков. М.: МАКС Пресс, 2001. - 349с.

18.Иванников А. Д. Прикладная геоинформатика / А. Д.Иванников, В.П.Кулагин, А.Н.Тихонов, В.Я.Цветков. - М.: МАКС Пресс, 2005. -360с.

19.Интеграция требований ГОСТ 34.601-90 и итерационной методики RUP [Электронный ресурс]. -http://svstech.miem.edu.ru/2008/n6/Borodin Seleznev Gulidov.html^aTa обращения 25.11.2011)

20.Капралов Е.Г. Основы геоинформатики: в 2 кн./ Капралов Е.Г., A.B. Кошкарев, B.C. Тикунов и др.: под ред В. С. Тикунова М.: Издательский центр "Академия", 2004. - Кн.1 -352 е., Кн.2. - 480 с

21.Кольцов A.C. Геоинформационные системы / A.C. Кольцов, Е. Д. Федорков. - Воронеж, 2006. - 203с.

22.КонкордацияКенделла [Электронный ресурс]. -httD://www.machinelearning.ru/wiki/index.php?title=%D0%9A%D0%BE% D0%BD%D0%BA%D0%BE%D 1 %80%D0%B4%D0%B0%D 1 %86%D0%

148

B8%D 1 %8F %D0%9A%D0%B5%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BB %DO%BB%DQ%BO (дата обращения 29.07.2012)

23.Коросов A.B. Техника ведения ГИС: Приложение в экологии. -Петрозаводск, 2002. - 188с.

24.Краснобородько A.B. Исследование и разработка структур баз геоданных информационно-телекоммуникационных систем: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 25.00.35. - М, 2007.

25.Краснокаменская Т.Г. ГИС в решении задач корреляции разломно-блоковых структур и сейсмичности Алтае-Саянской складчатой области: автореф. дис. ... канд. г-м. наук / Т.Г. Краснокаменская. -Красноярск, 2008г.

26.Ларман К. Применение UML и шаблонов проектирования. - М.: ИД "Вильяме", 2004. - 624с.

27.Липаев В.В. Надёжность программных средств.. -М: СИНТЕГ, 1998. -232с.

28.Липаев В.В. Процессы и стандарты жизненного цикла сложных программных систем. Справочник. - М: СИНТЕГ, 2006. - 276с.

29.Липаев В.В. Сопровождение и управление конфигурацией сложных программных средств. - М: СИНТЕГ, 2006. - 372с.

30.Лопандя A.B. Основы ГИС и цифрового тематического картографирования / A.B. Лопандя, В.А. Немтинов. - Тамбов, 2007. -72с.

31.Лурье И.К. Компьютерный практикум по цифровой обработке изображений и созданию ГИС. Часть III. Дистанционное зондирование и географические информационные системы / И. К. Лурье, А. Г. Косиков, Л. А. Ушакова, Л. Л. Карпович, М. Ю. Любимцев, О. В. Тутубалина. - Научный мир, 2004. - 148с.

32.М. Кон. Scrum: гибкая методология разработки ПО. - М.: ООО «И.Д. Вильяме», 2011. - 576с.

33.Макконнел С. Совершенный код. Практическое руководство по разработке программного обеспечения. - Питер, 2005, 896с.

34.Мартин Фаулер. Шаблоны корпоративных приложений. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2012. - 544с.

35.Математические основы теории систем: [учеб.пособие по направлениям 550200 и 651900 «Автоматизация и упр.»] / Л. Д. Певзнер, Е. П. Чураков. - М. :Высш. шк., 2009. - 502с.

36.Мейер Б. Объектно-ориентированное конструирование программных систем. ~ Русская Редакция, 2005. - 1204с.

37.Никитин A.A. Теоретические основы обработки геофизической информации. / Никитин A.A., Петров A.B. - Москва, 2008. - 112стр.

38.ПерКролл, Ф. Крачтен. Rational Unified Process - это легко. - Кудиц-образ. Москва 2004. - 432 с.

39.Поль М. Дюваль Непрерывная интеграция: улучшение качества программного обеспечения и снижение риска / Поль М. Дюваль, Стивен М. Матиас III, Эндрю Гловер Вильяме, 2008.

40.Разработка ПО: модели жизненного цикла [Электронный ресурс]. -http://itc.ua/articles/razrabotka_po_modeli_zhiznennogo_cikla_21072/ (дата обращения 01.01.2013)

41.Рыклов В.П. Картография и ГИС. - Академический проспект, 2011. -224с.

42.Смардак A.C. Геионформационные системы. - Владивосток, 2005. -124с.

43.Смирницкая H.H. Использование ГИС-технологий в региональных и локальных экологических исследованиях (на примере Калужской обл.): автореф. дис. ... канд. географ.наук / H.H. Смирницкая. - Калуга, 2006г.

44. Современные процессы разработки программного обеспечения

[Электронный ресурс]. -

http.V/www.rsdn.ru/article/Methodologies/SoftwareDevelopmentProcesses.x

тКдата обращения 25.11.2011)

150

45.Солтер Н. С++ для профессионалов / Н. Солтер, С. Клеппер. - Вильяме, 2006.-912с.

46.Спинеллис Д. Идеальная архитектура. Ведущие специалисты о красоте программных архитектур / Спинеллис Д., Гусиос Г. - СПб.: Символ-Плюс, 2010.-528с.

47.Теория систем управления : [Учеб.пособие для вузов по специальности «Упр. и информатика в техн. системах»] / Л. Д. Певзнер. - М. : Изд-во Моск. гос. горного ун-та, 2002. - 468с.

48.Тимиргалеев А.И. Геоэкологическая оценка малых водотоков Петербурга в условиях современной антропогенной нагрузки на основе геохимических баз данных и ГИС: автореф. дис. ... канд. географ.наук / А.И.Тимиргалеев. - Санк-Питербург, 2008г.

49.Учаев Д.В. Методика геоинформационного моделирования речных сетей на основе фрактальных методов: автореф. дис. ... канд. техн. наук :25.00.35.-М, 2007.

50.Фанасков B.C. К вопросу о применении DSL в специализированных ГИС / B.C. Фанасков, Ю.А. Степанов. - XII Международная конференция "Информатика: проблемы, методология, технологии". -Воронеж, 2012 года.

51.Фанасков B.C. К вопросу о проектировании архитектуры специализированного программного обеспечения на баз ГИС-технологий / Фанасков B.C., Степанов Ю.А. - Информационные системы и технологии: материалы международной научно-технической конференции. - Красноярск: Изд. Научно-инновационный центр - май 2012.

52.Фанасков B.C. Разработка программного обеспечения специализированных геоинформационных систем // B.C. Фанасков., Ю.А. Степанов. - СПб: Издательство Политехнического университета, 2011.-438с.

53.Фанасков B.C. Разработка программного обеспечения специализированных геоинформационных систем / B.C. Фанасков., Ю.А. Степанов // Высокие технологии, фундаментальные исследования, экономика Т.2: сборник статей Двенадцатой международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности». - СПб.: Издательство Политехнического университета, 2011. - 438 с.

54.Фанасков B.C. Технология разработки программного обеспечения специализированных геоинформационных систем. Мин-во образования и науки РФ, Юж.-Рос. гос. техн. ун-т.(НПИ). - Новочеркасск: Лик, 2011.-573 с.

55.Фаулер М. Предметно-ориентированные языки программирования. -Вильяме, 2011. - 657с.

56.Фаулер М. Рефакторинг: улучшение существующего кода. - СПб: Символ-Плюс, 2010. - 432с.

57.Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 N 7-ФЗ [Электронный ресурс]. -http://www.consultant.ru/popular/okrsred/70_l ,html#p37 (дата обращения 28.06.2012).

58.Цветков В.Я. Модели в информационных технологиях. - М.: Макс Пресс 2006. - 104 с

59.Цветков В.Я. Стандартизация информационных программных средств и программных продуктов. - М.: МГУГиК, 2000. - 116 с

60.Шабанов Д.Д. Геоэкологическая оценка антропогенной трансформации ландшафтов Астраханской области с применением геоинформационных систем и дистанционного зондирования: автореф. дис.... канд. географ.наук / Д.Д. Шабанов. - Астрахань, 2009г.

61.Шайтура C.B. Проблемы разработки технологии создания учебной

ГИС-продукции в области кадастра. В кн. Информационные

152

технологии в образовании. Сб. науч. трудов / C.B. Шайтура, И.Г. Журкин, Х.К. Ямбаев. - Волгоград, 2000г.

62.Шаллоуей Алан. Шаблоны проектирования. Новый подход к объектно-ориентированному анализу и проектированию / Шаллоуей, Алан, Тротт, Джейм, Р. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. —288 с.

63.Шербин М.В. Разработка и исследование принципов и методики построения информационно-телекоммуникационных систем на базе ГИС-технологий: автореф. дис. канд. техн. наук / М.В. Шербин. - М, 2007г.

64.Шипулин В.Д. Основные принципы геоинформационных систем. - X.: ХНАГХ, 2010.-337с.

65.Щербаков В.М. Экспертно-оценочное ГИС-картографирование. - Мир автокниг, 2011. - 192с.

66.Э. Гамма. Приёмы объектно-ориентированного проектирования / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влиссидес. - ДМК, 2011 - 376 с.

67.Э. Фримен. Паттерн проектирования / Э. Фримен, Эл. Фримен, К. Сьерра. - Питер, 2011. - 656с.

68.Эванс Э. Предметно-ориентированное проектирование (DDD): структуризация сложных программных систем. - М.: ООО «И.Д. Вильяме», 2012. - 448 с.

69.Якубович А.Н. Геомоделирование процессов самовосстановления горнопромышленных территорий крайнего северо-востока россии :автореф. дис. ... докт. техн. наук : 25.00.35. -М, 2010.

70.Ясманов Н.А. Основы геоэкологии. - Академия, 2003. - 352с.

71. «Rapport sur la marche et les effets du choléradans Paris et le département de la Seine» [Электронный ресурс]. -http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k842918/f353.image (дата обращения 05.06.2012).

72.3 Key Software Principles You Must Understand [Электронный ресурс]. -http://net.tutsplus.comytutorials/tools-and-tips/3-key-software-principles-Vou-must-understand/(дата обращения 25.11.2011)

73.610.12-1990 - IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology [Электронныйресурс]. -

http://standards.ieee.Org/findstds/standard/610.12-1990.htmKjaTa обращения 01.06.2012)

74.830-1998 - IEEE Recommended Practice for Software Requirements Specifications [Электронный ресурс]. -

http://standards.ieee.org/fmdstds/standard/830-1998.html (дата обращения 18.07.2012)

75. A to Z GIS: An Illustrated Dictionary of Geographic Information Systems / S. Shelly, W. Tasha. -Esri Press, 2006. - 288p.

76. A. Tour. Spatial Databases - Prentice Hall, 2003.

77.Abstract factory pattern - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс]. - http://en.wikipedia.org/wiki/Abstract factory_pattem (дата обращения 05.06.2012).

78.Agile software development - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс]. -http://en.wikipedia.org/wiki/Agile_software development (дата обращения 18.07.2012)

79.Alan M. Davis: Operational Prototyping: A new Development Approach. IEEE Software, September 1992. Page 71.

80. Alfred V. Aho. Compilers: Principles, Techniques, & Tools / Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman - Prentice Hall. - 2006

81.Application software - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс] .-

http://en.wikipedia.Org/wiki/Application_software#Application software cl assification (дата обращения 05.06.2012).

82.ArcGIS [Электронный ресурс]. -http://www.dataplus.ru/support/ESRI/ArcGIS/PDF/ArcGIS Brosh 2007.pdf (дата обращения 05.06.2012).

83.Catalog of Patterns of Enterprise Application Architecture [Электронный ресурс]. - http://martinfowler.com/eaaCatalog/index.html (дата обращения 05.06.2012).

84.Chang К. Introduction to Geographic Information Systems - McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 2011.- 418p.

85.CSSEWebsite [Электронный ресурс]. -http://sunset.usc.edu/csse/research/COCOMOII/cocomo main.html (дата обращения 05.06.2012).

86.David W.A. GIS Tutorial 2: Spatial Analysis Workbook.- ESRI Press, 2010.- 450p.

87.David W.A. GIS Tutorial 3: Advanced Workbook / W.A. David, Jeffery M.C. - ESRI Press, 2010.- 412p.

88.DebasishGhosh. DSLs in Action. - Manning Publications, 2010

89.DisplayLibraryOverview [Электронный ресурс]. -http://edndoc.esri.eom/arcobjects/9.2/ComponentHelp/esriDisplay/Display . overview.htm (дата обращения 05.06.2012).

90. Documentation [Электронный ресурс]. -http://qgis.org/en/documentation/manuals.html (дата обращения 05.06.2012).

91.Elvis D.V. Well Logging for Earth Scientists / D.V. Elvis, J.M. Singer. -Elsevier NY, 2008.-692p.

92.Factory method pattern - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронныйресурс].-

http://en.wikipedia.org/wiki/Factory_method_pattern (дата обращения 05.06.2012).

93.FoutseKhomh. Do Design Patterns Impact Software Quality Positively? /

FoutseKhomh.Yann-Gael Gueheneuce - CSMR '08 Proceedings of the 2008

155

12th European Conference on Software Maintenance and Reengineering, 2008.- 274-278 p.

94.GeoDjango | Django documentation | Django [Электронный ресурс]. -https://docs.djangoproject.com/en/dev/ref/contrib/gis/ (дата обращения 05.06.2012).

95.Georgy N. Gaining Competency With GIS: How-to Manual for ArcGIS Desktop Version 10 / N. Georgy, P. Trevor. - Maia LLC, 2012. - 80p.

96. GIS ToolKitProfessional [Электронный ресурс]. -http://www.gisinfo.ru/products/gistool_win.htm (дата обращения 05.06.2012).

97.GIS, CAD, and mapping daily news provided by Spatial News [Электронныйресурс].-

http://spatialnews.geocomm.com/newsletter/2000/15/daratech.html (дата обращения 05.06.2012).

98.GIS, Spatial Analysis, and Modeling / J. M. David, F. G. Michael, B. Michael. - ESRI Press, 2005.- 480p.

99.GRASS GIS - Home [Электронный ресурс]. - http://grass.osgeo.org/ (дата обращения 01.01.2013)

100. IBMRationalUnifiedProcess (RUP) [Электронный ресурс]. -www.ibm.com/software/awdtools/rup (дата обращения 25.11.2011)

101. IpekOzkaya. Quality-Attribute Based Economic Valuation of Architectural Patterns. / IpekOzkaya, Rick Kazman, Mark Klein. - ESC '07 Proceedings of the First International Workshop on The Economics of Software and Computation, 2007. - 5p.

102. Kathryn K. Making Spatial Decisions Using GIS: A Workbook, Second Edition / K. Kathryn, K. Robert - ESRI Press, 2011 - 240p.

103. Kruchten P. The Rational Unified Process: An Introduction (2nd Edition). Addison-Wesley Professional, March 14, 2000.

104. L.G. Wilpen. GIS Tutorial 1: Basic Workbook / Wilpen L. G., Kristen S. K. - ESRI Press, 2010.- 450p.

105. Language Implementation Patterns: Create Your Own Domain-Specific and General Terence Parr. Programming Languages (Pragmatic Programmers). - Pragmatic Bookshelf, 2010

106. List of geographic information systems software - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс]. -http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_geographic_information_systems_soft ware (дата обращения 18.07.2012)

107. Managing the development of large systems [Электронныйресурс]. -http://www.cs.umd.edu/class/spring2003/cmsc838p/Process/waterfall.pdf (датаобращения 01.01.2013)

108. Manifesto for Agile Software Development [Электронныйресурс]. -http://www.agilemanifesto.org/ (дата обращения 25.11.2011)

109. Maplnfo - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронныйресурс]. -http://en.wikipedia.org/wiki/MapInfo (дата обращения 01.01.2013)

110. Marunescu.EJB Design Patterns. - New York: John Wiley, 2002.

111. Michael K. Introducing Geographic Information Systems with ArcGIS: A Workbook Approach to Learning GIS.- Wiley, 2009 - 624p.

112. Michael L. Scott. Programming Language Pragmatics. - Morgan Kaufmann, 2009

113. N.P. Gretchen. GIS Cartography: A Guide to Effective Map DesignCRC Press, 2009.- 248p.

114. Newkirk JW. Test-Driven Development in Microsoft .NET, Microsoft Press, 2004.

115. Objectives of the V-Modell [Электронный ресурс]. - http://v-modell.iabg.de/v-modell-xt-html-english/6bfcdf8cb lc6.html#toc8 (датаобращения 01.01.2013)

116. Observer pattern - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс]. - http://en.wikipedia.org/wiki/Observer_pattern (датаобращения 05.06.2012).

117. Ormsby Т. Getting to Know ArcGIS Desktop / T Ormsby. E. J. Napoleon, R. Burke, C. Groessl, L. Bowden. -ESRI Press, 2010.- 592p.

118. Paul B. Gis Fundamentals: A First Text on Geographic Information Systems, 3rd edition. - Eider Press, 2007 - 620p.

119. Pinde F. Web GIS: Principles and Applications / F. Pinde, S Jiulin-ESRI Press, 2011.-312p.

120. Pressman, Roger. Software Engineering: A Practitioner's Approach. Boston: McGraw Hill, 2010. pp. 45-47.

121. QGIS Application - Developers Corner - QGIS Issue Tracking [Электронный ресурс]. - http://hub.qgis.org/wiki/17/Developers Corner (датаобращения 05.06.2012).

122. RationalUnifiedProcess [Электронный ресурс]. -http://www.interface.ru/rational/rup01_t.htm (дата обращения 25.11.2011).

123. RUP [Электронный ресурс]. -http://www.informicus.ru/default.aspx?SECTION=6&id=73&subdivisionid =7(дата обращения 25.11.2011)

124. SAGA - System for Automated Geoscientific Analyses [Электронныйресурс]. - http://www.saga-gis.org/en/index.html (датаобращения 01.01.2013)

125. Software design pattern - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс]. -http://en.wikipedia.orR/wiki/Software_design pattern (датаобращения 05.06.2012).

126. Software Engineering Institute [Электронныйресурс]. -http://www.sei.cmu.edu/ (датаобращения 07.10.2012)

127. Spatial database - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс]. - http://en.wikipedia.org/wiki/Spatial database0taTao6pan^H^ 25.11.2011)

128. State of Agile Development Survey Results [Электронный ресурс]. -http://www.versionone.com/pdf/2011 State of Agile Development Survey _Results.pdf (датаобращения 20.07.2012)

129. Strategy pattern - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс]. - http://en.wikipedia.org/wiki/Strategy pattern (датаобращения 05.06.2012).

130. Structural pattern - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс]. - http://en.wikipedia.org/wiki/Structural_pattern (датаобращения 05.06.2012).

131. Unified Process - Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс]. - http://en.wikipedia.org/wiki/Unified_Process (датаобращения 25.11.2011).