ВВЕДЕНИЕ 3

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 6

1.1. Представление о времени 6

1.2. Пространственно-временные данные 7

1.3. Компоненты ТГИС 9

1.3.1. Темпоральные базы данных 12

1.3.2. Темпоральная визуализация и представление 12

1.3.3. Темпоральный анализ 13

1.4. Моделирование данных изучаемой предметной области 13

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕМПОРАЛЬНЫХ ГИС 15

2.1. Обзор зарубежных и отечественных продуктов в области ТГИС 15

2.2. Технология темпорального моделирования в ГИС 18

2.2.1. Классификация наборов данных в ТГИС 18

2.2.2. Хранение пространственных и темпоральных данных 20

2.2.3. Темпоральные события 22

2.2.4. Визуальное представление данных. Создание анимации 25

Глава 3. АСПЕКТЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ТГИС 29

3.1. Основные информационные угрозы и риски в ТГИС 29

3.2. Известные методы защиты геопространственной информаци 30

3.3. Законы и государственные стандарты по защите геоинформации 32

4.1. Технологическая схема построения ТГИС с выходом в Интернет 35

4.2. Разработка модели системы защиты информации в ТГИС 36

4.2.1. Схема защиты информации от перехвата в ТГИС 36

4.2.2. Алгоритм «прозрачного» шифрования данных 39

4.2.3. Реализация разработанной модели. Модуль TGISEncrypt 42

4.2.4. Описание интерфейса и основных функций TGISEncrypt 43

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 48

Приложение 1. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ШИФРОВАНИЯ ТЕМПОРАЛЬНЫХ ДАННЫХ

В наши дни развитие ГИС дает современной географии шанс стать основой передовых технологий в науках о Земле, концептуальной базой, на которую сможет опереться геоинформационная индустрия, одним из стержневых направлений информатизации общества на всех уровнях, начиная с малых научных лабораторий и кончая органами государственного управления.

Первые ГИС были созданы в Канаде и США в середине 60-х годов., а сейчас в промышленно развитых странах существуют тысячи ГИС, используемых в экономике, политике, экологии, управлении ресурсами и охране природы, кадастре, науке и образовании и т.д. ГИС охватывает все пространственные уровни - глобальный, региональный, национальный, локальный, муниципальный - интегрируя самую разнообразную информацию о нашей планете: картографическую, данные дистанционного зондирования, статистику и переписи, кадастровые сведения, гидрометеорологические данные, материалы полевых экспедиционных наблюдений, результаты бурения и подводного зондирования и т.п.

С конца 1980-х годов, и с развитием приложений геопространственных информационных систем (ГИС), было начало исследование динамического моделирования. Это привело к развитию отрасли ГИС, называемой пространственно-временной ГИС параллельно с временными системами управления базами данных в компьютерных науках. Несмотря на большинство исследование ГИС, которые основаны на статическом моделировании, в настоящее время ведется все большее число исследований временных (темпоральных) ГИС, которые в ближайшем будущем могут доминировать на ГИС-рынке.

Интеграция времени в ГИС дает пользователям возможности полноценного внедрения параметра времени в ГИС-анализ и визуализацию. Меняющиеся во времени данные можно визуализировать, записывать в виде анимаций, содержащих карты, графики, диаграммы и таблицы. Новые средства и инструменты, которые появились в геоинформационных системах с развитием темпоральности, позволяют внедрять в ГИС наглядные аналитические модели различных процессов, таких как распространение инфекционных заболеваний, рост городов, моделирование лесных пожаров, изменение населения и демографических параметров на какой-то территории, погодные явления, вести мониторинг транспортной загруженности автодорог в реальном времени и многое другое для более наглядного представления геоданных.

Визуализация является порталом, через который специализированные знания историков и географов и географические информационные системы аналитиков синтезируются и представляются в виде, удобном и приемлемом для неспециалистов или для заинтересованных наблюдателей.

Наконец, процесс визуализации способствует наличию «технологического пакета современности», состоящего из новых, более мощных, более широко распространенных компьютерных технологий в настоящее время.

Тематическое многообразие геоинформационных ресурсов разного пространственного охвата, масштаба, точности и разрешения, а кроме того - еще и разных форм графического представления, делают актуальной задачу обмена всей этой информацией посредством телекоммуникационных сетей, а следовательно и задачу о защите этой информации.

Во многих странах созданы национальные и региональные органы, в задачи которых входит развитие ГИС и автоматизированного картографирования, формирование государственной политики в области геоинформатики, национального планирования, сбора и распространения информации, включая исследования правовых проблем, связанных с владением и передачей географической информации, с ее защитой и др.

В данной работе рассмотрена технология создания динамической визуализации в ГИС, практическое применение динамических карт, концептуальные аспекты данной технологии, проведен анализ защищенности геоинформации в настоящее время, а так же предложены пути решения некоторых задач ГИС.

Целью работы является:

Построение модели системы защиты информации в Темпоральных Геоинформационных Системах (ТГИС) от угрозы перехвата данных.

Задачи работы:

1) Изучение предметной области

2) Изучение технологий динамического моделирования и построения временной топологии в темпоральных ГИС

3) Построение модели данных изучаемой области

4) Выявление угроз и рисков темпоральных ГИС

5) Проведение анализа отечественных и зарубежных подходов к решению подобных задач

6) Построение модели системы защиты информации в темпоральных ГИС

7) Программная реализация разработанной модели

Актуальность дипломной работы обуславливается тем фактом, что большинство явлений в реальном мире имеют динамический характер. Поэтому применение технологии динамического моделирование данных открывает новые и более широкие возможности в сфере геоинформатики, что позволит создавать, воспроизводить и прогнозировать многие явления с учетом их динамичности в реальном времени.

1. Saeed Nadi, Mahmoud R. Delavar. Spatio-Temporal Modeling of Dynamic Phenomena in GIS;

2. Shawn Mueller. Combining Dynamic Cartography and Temporal GIS to Visualize Industrial Development in Ontario, Canada;

3. May Yuan. Temporal GIS and Spatio-Temporal Modeling. Department of Geography, The University of Oklahoma;

4. Bjorn Skjellaug. Time and Temporal Data Management, Operationalization in a Temporal GIS. Department of Distributed Information Systems. 1996;

5. Журнал Oracle Magazine. Арап Нанда, «Прозрачное шифрование данных». Сентябрь - Октябрь 2005;

6. Nicholas R. Chrisman. Beyond Spatio-temporal Data Models: A Model of GIS as a Technology Embedded in Historical Context. Department of Geography DP 10, University of Washington Seattle, Washington 98195 USA;

7. Nikos Pelekis, Yannis Theodoridis. Literature Review of Spatio-Temporal Database Models. Center of Research in Information Management (CRIM). Department of Computation, UMIST;

8. Андрей Сытник, Олег Тихонов, Дмитрий Соляной, «Защита данных в ГИС ». ОГИЦ, Обнинск. www.dataplus.ru;

9. А.В. Лукацкий. «Информационная безопасность и геоинформационные системы», www.sec.ru. 2001;

10. М.Г. Карсян. «Защита информации в ГИС (с использованием ESRI SDE и Oracle Server)». www.cbt.ru;

11. ArcGIS Desktop Help 9.2. webhelp.esri.com. March 15, 2007;

12. Географические информационные системы и дистанционное зондирование. gis-lab.info.

Примечаний нет.