Інформаційна технологія аналізу та оптимізації топологічної спостережуваності багатозв’язних геоінформаційних систем

Abstract

Метою дисертаційної роботи є підвищення рівня топологічної спостережуваності багатозв’язних геоінформаційних систем та швидкості її оптимізації. Для досягнення даної мети у дисертаційній роботі вперше розроблена інформаційна технологія аналізу та оптимізації топологічної спостережуваності багатозв’язної геоінформаційної системи, яка дозволяє визначити та підвищити рівень топологічної спостережуваності цієї системи і дозволяє більш швидко та ефективно вибрати математичну модель та інформаційні складові БГС, які забезпечать цей рівень її топологічної спостережуваності. Запропонована технологія відрізняється від існуючих, по-перше, більш автоматизованою побудовою моделей цієї системи, ідентифікованих для окремих ділянок (підсистем) та в окремі інтервали часу, у вигляді спеціальних біхроматичних графів, для яких існує відома технологія аналізу та оптимізації топологічної спостережуваності, та по-друге, системою правил трансформації цих оптимізованих графів у математичні моделі, одразу інтегровані у ГІС. Розроблено алгоритмічне і типове програмне забезпечення запропонованої інформаційної технологій, яке впроваджено у Вінницькому регіональному управлінні водних ресурсів, у ТОВ «Аналітика» та у навчальному процесі Вінницького національного технічного університету.

Впервые разработан метод оптимизации топологической наблюдаемости моделей многосвязных геоинформационных систем, формализованных в их геоинформационном пространстве параметров (ГПП), построенном в ГИС на основе математической модели зависимостей между параметрами МГС, путем создания системы правил преобразования ГПП в классический бихроматический граф, проведения по этому графу анализа и оптимизации уровня топологической наблюдаемости с помощью поиска максимального паросочетания и осуществления обратной трансформации этого графа в математическую модель МГС, что позволяет более быстро выбрать оптимальную математическую модель и информационные составляющие МГС, которые обеспечат ее заданную, в т.ч. полную, топологическую наблюдаемость. Впервые разработана информационную технологию анализа и оптимизации топологической наблюдаемости многосвязной геоинформационной системы, позволяющую определить и повысить уровень топологической наблюдаемости этой системы и позволяющую более быстро выбрать математическую модель и информационные составляющие МГС, которые обеспечат этот уровень ее топологической наблюдаемости. Предложенная технология отличается от существующих, во-первых, более автоматизированной идентификацией моделей этой системы, идентифицированных для отдельных участков (подсистем) и в отдельные интервалы времени, в виде специальных бихроматических графов, для которых существует известная технология анализа и оптимизации топологической наблюдаемости, а, во-вторых, системой правил трансформации этих оптимизированных графов в математические модели, сразу интегрированные в ГИС. Разработано

The aim of the thesis is to increase topological observability multiply GIS and its speed optimization. To achieve this goal in the thesis first developed information technology analysis and optimization of topological observability multiply geographic information system, which allows you to define and improve the observability of the system topology and allows more quickly and effectively select the mathematical model and components multiply geographic information system information that will provide this level its topological observability. The proposed technology differs from existing in the first place, more automated construction of models of the system identified for specific areas (subsystems) and in some intervals, as special bichromatic graphs for which there is a known technology analysis and optimization of topological observability and continue second, the system transformation rules in these graphs optimized mathematical model, once integrated into the GIS. Developed typical algorithmic and software offered by information technology, which is implemented in the Vinnytsia regional management of water resources, of "analytics" and in the educational process Vinnytsia National Technical University.