из электронной библиотеки / 371413188055158.pdf

звуковосуществляетсяспомощьюмузыкальныхредакторов(программ-

секвенсоров).ГлавнымпреимуществомMIDIявляетсямалыйобъем требуемойпамяти —1минута

MIDI-звука занимает в среднем10кбайт.

Видеоряд по сравнению с аудиорядом характеризуется большимчисломэлементовВыделяютстатическийи динамическийвидеоряд.

Статическийвидеорядвключаетграфику(рисунки,интерьеры,поверхности, символы в графическом режиме)и фото (фотографииисканированныеизображения).

Динамическийвидеоряд представляет собойпоследовательностьстатическихэлементов(кадров).Можновыделить тритиповыхгрупп:

•обычноевидео(lifevideo) — последовательностьфотографий(около24кадроввсекунду);

•квазивидео — разреженнаяпоследовательностьфотографий(6—12кадроввсекунду);

•анимация — последовательностьрисованныхизображений.

Перваяпроблемаприреализациивидеорядов — разрешающая способностьэкранаичислоцветов.Выделяют тринаправления:

•стандарт VGA дает разрешение640х 480пикселей(точек)наэкранепри16цветахили320х200пикселейпри256цветах;

•стандартSVGA(видеопамять512кбайт,8бит/пиксель)даетразрешение640х480пикселейпр и256цветах,

•24-битные видеоадаптеры(видеопамять 2 Мбайт,24

бит/пиксель)позволяютиспользовать16млнцветов Втораяпроблема —

объемпамяти.Длястатическихизображенийодинполныйэкрантребуетследующиеобъемыпамяти

•врежиме640х480,16цветов —150кбайт;

•врежиме320х200,256цветов — 62,5кбайт;

•врежиме640х480,256цветов — 300кбайт.

Такиезначительныеобъемыприреализацииаудио-ивидеорядов определяют высокиетребованиякносителюинформации,видеопамятиискоростипередачиинформации.

ПриразмещениитекстовойинформациинаCD-ROMнетникаких сложностей и ограничений ввиду большого информационногообъемаоптического диска.

Основныенаправленияиспользованиямультимедиа-технологий:

•электронные издания для целей образования, развлечения и др.;

•в телекоммуникациях со спектром возможных применений отпросмотразаказнойтелепередачиивыборанужнойкнигидоучастия в мультимедиа-

конференцияхТакие разработки получили названиеInformationHighway;

•мультимедийныеинформационныесистемы(«мультимедиа-

киоски»),выдающиепозапросупользователянагляднуюинформацию.

Сточкизрениятехническихсредствнарынкепредставленыкак полностью укомплектованные мультимедиа-компьютеры, так иотдельные комплектующие и подсистемы(Multimedia UpgradeKit),включающиевсебязвуковыекарты,приводыкомпакт-дисков,

джойстики,микрофоны,акустическиесистемы.

Дляперсональных компьютеров классаIBMPC утвержден специальныйстандартМРС,определяющийминимальнуюконфигурацию аппаратных средств длявоспроизведениямультимедиа-продуктов.Дляоптических дисковCD-

ROMразработанмеждународныйстандарт(ISO9660).

Геоинформационные технологии

Внастоящеевремявсоответствиистребованияминовыхинформационныхтехнологийсозда

ютсяифункционируютмногиесистемыуправления,связанныеснеобходимостьюотображенияинфо

рмациинаэлектроннойкарте:

•геоинформационныесистемы;

•системыфедеральногоимуниципальногоуправления;

•системыпроектирования;

•системывоенногоназначенияит.д.

систем,функционирующихв некоторомоперационномпространстве(географическом,экономическомит.п.)сявновыраженнойп ространственнойприродой.

Прирешениизадачсоциальногоитехнического регулированиявсистемахуправленияиспользуетсямассапространственнойинформации:

топография, гидрография,инфраструктура,коммуникации,размещениеобъектов.

Графическоепредставлениекакой-

либоситуациинаэкранекомпьютераподразумеваетотображениеразличныхграфическихобразов.С

формированныйнаэкранеЭВМграфическийобразсостоитиздвухразличныхсточкизрениясредыхр анениячастей — графической«подложки»илиграфическогофонаидругихграфических объектов.По отношениюк этим другимграфическимобразам«образ-

подложка»является«площадным»,илипространственнымдвухмернымизображением.Основнойп роблемойприреализациигеоинформационныхприложенийявляетсятрудностьформализованного описанияконкретнойпредметнойобластииееотображениянаэлектроннойкарте.

Такимобразом,геоинформационныетехнологиипредназначены дляширокого внедрения в практику методов и средств работы спространственно-

временнымиданными,представляемымиввиде системыэлектронныхкарт,ипредметно-

ориентированныхсред обработкиразнороднойинформациидляразличныхкатегорийпользователей.

Основнымклассом данныхгеоинформационныхсистем(ГИС)являютсякоординатныеданные,содержащиегеометриче скуюинформациюиотражающиепространственныйаспект.

Основныетипыкоординатныхданных:точка(узлы,вершины),линия(не замкнутая),контур(замкнутаялиния),полигон(ареал,район).Напрактикедляпостроенияреальныхо бъектовиспользуютбольшеечислоданных(например,висячийузел,псевдоузел,нормальныйузел,п

окрытие, слой и др.).На рисунке 16показаны основные из рассмотренныхэлементовкоординатных данных.

Рисунок 16 - Основные элементы координатных (а) и векторных (б) данных

Рассмотренные типы данных имеют большее число разнообразныхсвязей,которыеможно условноразделитьнатригруппы:

•взаимосвязидляпостроениясложныхобъектовизпростыхэлементов;

•взаимосвязи,вычисляемыепокоординатамобъектов;

•взаимосвязи,определяемыеспомощьюспециальногоописанияисемантикипривводе данных.

ОсновойвизуальногопредставленияданныхприиспользованииГИС-

технологийявляетсяграфическаясреда,основукоторойсоставляютвекторныеирастровые(ячеисты е)модели.

Векторныемоделиоснованынапредставлениигеометрическойинформацииспомощьювекто

ров,занимающих частьпространства,что требуетприреализациименьшегообъемапамяти.Используютсявекторныемоделивтранспортных,к

оммунальных,маркетинговыхприложенияхГИС.

Врастровыхмоделяхобъект(территория)отображаетсявпространственныеячейки,образую щиерегулярнуюсеть.Каждойячейкерастровоймоделисоответствуетодинаковыйпоразмерам,но разный по характеристикам (цвет,плотность) участок поверхности.Ячейкамоделихарактеризуетсяодним значением,являющимсясреднейхарактеристикойучасткаповерхности.Этапроцедураназываетсяп икселизацией.Растровыемоделиделятсянарегулярные,нерегулярныеивложенные(рекурсивныеил ииерархические)мозаики.Плоские регулярные мозаикибывают трех типов:квадрат(рисунок

17),треугольник(рисунок 18)ишестиугольник.

Рисунок 17 - Мозаика — квадрат

Рисунок 18 - Мозаика — треугольник

Квадратнаяформаудобнаприобработкебольшихобъемовинформации, треугольная — для создания сферических поверхностей.Вкачественерегулярныхмозаикиспользуют треугольныесетинеправильнойформы(TriangulatedIrregularNetwork — TIN)иполигоны Тиссена

(рисунок 19).Они удобны для созданияцифровых моделейотметокместностипозаданномунабору точек.

Рисунок 20 - Полигоны Тиссена

Такимобразом,векторнаямодель содержит информациюо местоположенииобъекта,арастроваяотом,чторасположеновтойилиинойточкеобъектаВекторные моделиотносятсяк бинарнымиликвазибинарным.Растровыепозволяютотображатьполутона.

Основнойобластьюиспользованиярастровыхмоделейявляетсяобработкааэрокосмических снимков.

Цифроваякартаможетбытьорганизованаввидемножестваслоев(покрытийиликартподложе к).СлоивГИСпредставляютнабор цифровых картографических моделей,построенных на основеобъединения(типизации)пространственныхобъектов,имеющихобщиефункциональныепр изнаки.СовокупностьслоевобразуетинтегрированнуюосновуграфическойчастиГИС.Примерслое винтегрированнойГИСпредставленнарисунке 21.

Рисунок 21 - Пример слоев интегрированной ГИС

Важным моментомприпроектированииГИС являетсяразмерностьмодели.Применяют двухмерныемоделикоординат(2D)итрехмерные(3D).

Двухмерныемоделииспользуютсяприпостроении карт,а трехмерные— при моделировании геологических процессов,проектированииинженерныхсооружений(плотин,водохранилищ,карьеровидр.),модел ированиипотоковгазовижидкостей.Существуютдватипатрехмерныхмоделей:псевдотрехмерные,

когдафиксируетсятретьякоординатаиистинныетрехмерные.

БольшинствосовременныхГИСосуществляеткомплекснуюобработкуинформации:

•сборпервичных данных;

•накоплениеихранениеинформации;

•различныевидымоделирования(семантическое,имитационное,геометрическое,эвристиче

ское);

•автоматизированноепроектирование;

•документационноеобеспечение. ОсновныеобластииспользованияГИС:

•электронныекарты;

•городскоехозяйство;

•государственныйземельныйкадастр;

•экология;

•дистанционноезондирование;

•экономика;

•специальныесистемывоенногоназначения.

Втаблице №1 -данакраткаяхарактеристикасовременныхотечественныхизарубежныхГИС. Таблица №1

Технологии защиты информации

Нарядуспозитивнымвлияниемнавсесторонычеловеческойдеятельностиширокоевнедрени еинформационныхтехнологиипривелокпоявлениюновых угрозбезопасности людейЭто связано с темобстоятельством,что информация,создаваемая,хранимаяиобрабатываемаясредствамивычислительнойтехники,сталао пределятьдействиябольшейчастилюдейитехническихсистем.Всвязисэтимрезковозросливозмож ностинанесенияущерба,связанные с хищением информации, так как воздействовать на любуюсистему (социальную,биологическую или техническую) сцелью ееуничтожения,сниженияэффективностифункционированияиливоровстваеересурсов(денег,това ров,оборудования)возможнотольковтомслучае,когдаизвестнаинформацияоееструктуреипринци пах функционирования.

Все виды информационных угроз можно разделить на две большиегруппы:

•отказыинарушенияработоспособностипрограммныхитехнических средств;

•преднамеренныеугрозы,заранеепланируемыезлоумышленниками длянанесениявреда.

Выделяютследующие основные группы причин сбоев и отказовв работекомпьютерных

систем

•нарушения физическойи логическойцелостности хранящихсявоперативнойивнешнейпамятиструктурданных,возникающиепопричинестаренияил ипреждевременногоизносаихносителей;

•нарушения,возникающиев рботеаппаратныхсредствиз-заих старенияилипреждевременного износа;

•нарушения физическойи логическойцелостности хранящихсявоперативнойивнешнейпамятиструктурданных,возникающиепопричиненекорректн огоиспользованиякомпьютерныхресурсов;

•нарушения,возникающиев работеаппаратных средств из-занеправильного использованияилиповреждения,в том числеиз-занеправильногоиспользованияпрограммных средств;

•не устранѐнныеошибкивпрограммныхсредствах,невыявленные в процессе отладки ииспытаний,а также оставшиеся в аппаратныхсредствах послеих разработки,

Помимоестественныхспособоввыявленияисвоевременногоустраненияуказанныхвышепр ичин,используютследующиеспециальныеспособызащитыинформацииотнарушенийработоспосо бностикомпьютерных систем:

•внесение структурной,временной,информационнойи функциональнойизбыточностикомпьютерныхресурсов;

•защитуотнекорректногоиспользованияресурсовкомпьютернойсистемы;

•выявлениеисвоевременноеустранениеошибокнаэтапахразработкипрограммно-

аппаратных средств.

Структурнаяизбыточность компьютерных ресурсов достигаетсязасчетрезервированияаппаратныхкомпонентовимашинныхносителей данных,организациизаменыотказавшихисвоевременно пополнения резервных компонентов.Структурнаяизбыточностьсоставляетоснову остальныхвидовизбыточности.

Внесениеинформационнойизбыточностивыполняетсяпутем периодическогоилипостоянного(фонового)резервированияданныхнаосновныхирезервныхносит елях.Зарезервированные данныеобеспечиваютвосстановлениеслучайноилипреднамеренноуничтоженнойи искаженной информации. Для восстановления работоспособностикомпьютернойсистемыпослепоявленияустойчивогоотказакромерезервирова нияобычных данныхследуетзаблаговременнорезервироватьисистемнуюинформацию,атакже подготавливатьпрограммныесредствавосстановления.

Функциональнаяизбыточностькомпьютерныхресурсов достигаетсядублированиемфункцийиливнесениемдополнительныхфункцийвпрограммно-

аппаратныересурсывычислительнойсистемы дляповышенияеезащищенностиот сбоевиотказов,напримерпериодическоетестированиеивосстановление,атакжесамотестированиеи самовосстановлениекомпонентовкомпьютернойсистемы.

Защита от некорректного использованияинформационных ресурсовзаключаетсявкорректномфункционированиипрограммногообеспеченияспозициииспол ьзованияресурсоввычислительной системы.Программаможет четко и своевременновыполнятьсвоифункции,нонекорректноиспользоватькомпьютерныересурсыиз-

заотсутствиявсехнеобходимыхфункций(например,изолированиеучастковоперативнойпамятидля операционнойсистемыиприкладныхпрограмм,защитасистемныхобластейнавнешнихносителях,п

оддержкацелостностиинепротиворечивости данных).

Выявлениеиустранениеошибокприразработкепрограммно-аппаратныхсредств достигаетсяпутемкачественноговыполнениябазовых стадийразработкина основе системного анализа концепции,проектированияиреализациипроекта.

Однакоосновнымвидомугрозцелостностииконфиденциальности информации являютсяпреднамеренные угрозы,заранее планируемые злоумышленниками для нанесения вреда.Их можно разделитьна двегруппы:

• угрозы,реализациякоторыхвыполняетсяприпостоянномучастиичеловека;

•угрозы,реализациякоторыхпослеразработкизлоумышленникомсоответствующихкомпью терныхпрограммвыполняетсяэтимипрограммамибезнепосредственногоучастиячеловека.

Задачипозащитеот угрозкаждоговидаодинаковы:

•запрещениенесанкционированногодоступакресурсамвычислительных систем;

•невозможностьнесанкционированногоиспользованиякомпьютерныхресурсовприосущес твлении доступа;

•своевременноеобнаружениефактанесанкционированныхдействий,устранениеихпричини последствий.

Основным способом запрещениянесанкционированного доступакресурсамвычислительныхсистемявляетсяподтверждениеподлинностипользователейира зграничениеих доступакинформационнымресурсам,включающегоследующиеэтапы:

•идентификация;

•установлениеподлинности(аутентификация);

•определениеполномочийдляпоследующегоконтроляиразграничения доступаккомпьютернымресурсам.

Идентификация необходима для указания компьютерной системе уникального идентификатора обращающегося к ней пользователя.Идентификаторможетпредставлятьсобойлюбуюпоследовательность символов и должен быть заранеезарегистрированв системеадминистратораслужбыбезопасности.Впроцессерегистрациизаноситсяследующаяинфор мация:

•фамилия,имя,отчество(принеобходимостидругиехарактеристикипользователя);

•уникальныйидентификаторпользователя;

•имяпроцедурыустановленияподлинности;

•эталоннаяинформация дляподтвержденияподлинности(например,пароль);

•ограничениянаиспользуемуюэталоннуюинформацию(например,время действияпароля);

•полномочия пользователяпо доступу к компьютерным ресурсам.

Установлениеподлинности

(аутентификация)заключаетсявпроверкеистинностиполномочийпользователя.

Общаясхемаидентификациииустановленияподлинностипользователяпредставленанарису нке 22.