загрузка...

Инфраструктуры пространственных данных

  Базовые наборы данных. Расширение сферы использования ГИС и интегрированных с ними технологий обусловливает огромное разнообразие выполняемых на их основе геоинформационных проектов разного территориального охвата, предметной специализации и проблемной ориентации. К принципиально новому классу проектов, начало разработки которых относится к середине 90-х годов XX в., принадлежат программы и проекты создания национальных и международных региональных инфраструктур пространственных данных (ИПД). Главный мотив создания ИПД — свобода и легкость доступа к информации со стороны государственных и коммерческих организаций, а также и простых граждан, удобство информационного взаимодействия держателей и потребителей данных, устранение ведомственных информационных барьеров, дублирования сбора пространственных данных, их эффективное использование.
Сложность реализации и масштабность подобных проектов, требующих мобилизации немалых финансовых, организационных и интеллектуальных средств для решения комплекса задач, связанных с инфраструктурным обеспечением использования национальных и межнациональных информационных (и геоинформационных) ресурсов, позволяет утверждать, что их разработка относится к приоритетным направлениям развития мировой геоинформационной индустрии на ближайшие 5—10 лет.
Предпосылки действительной тотальной интеграции технологий и информационных ресурсов на региональном, национальном и глобальном уровнях в форме ИПД были подготовлены к середине 90-х годов развитием сети Интернет. Начало работ над ними традиционно связывают с инициативой США по разработке национальной ИПД (NSDI) в соответствии с Указом Президента США Б. Клинтона от 13 апреля 1994 г. «Координация сбора и обеспечение доступа к географическим данным: Национальная инфраструктура пространственных данных», в котором, среди прочего, утверждается, что «...Географическая информация крайне необходима для содействия экономическому развитию, для совершенствования управления природными ресурсами и защиты окружа

ющей среды. Новые технологии позволяют усовершенствовать механизмы сбора, распространения, использования и картографического отображения географических (или геопространственных) данных... Под «Национальной инфраструктурой пространственных данных» понимаются технология, политика, стандарты и трудовые ресурсы, необходимые для сбора, обработки, хранения, распространения и совершенствования использования пространственных данных...» [W. J. Clinton, 1994). Затем аналогичные проекты были предложены рядом национальных и международных организаций, среди которых Глобальная ИПД (GSDI), Канадская ИПД (CGDI), ИПД Австралии и Новой Зеландии (ASDI), Азиатско-Тихоокеанская ИПД (APSDI), европейские национальные инициативы в рамках панъевропейской программы EUROGI.
Многолетняя практика разработок концептуальных основ и реализации национальных ИПД позволила выделить в их составе три инвариантные составляющие: базовую пространственную информацию; стандартизацию пространственных данных; базы метаданных и механизм обмена данными.
Кроме них проекты некоторых национальных ИПД содержат четвертый компонент — институциональную основу. Это институции, органы, механизмы координации, службы, обеспечивающие ее проектирование и реализацию. Он факультативен и включается в состав ИПД в условиях отсутствия предпосылок и механизмов развертывания работ над нею.
Рассмотрим необходимые компоненты ИПД, проиллюстрировав особенности их реализации на конкретных региональных примерах в заключительной части подраздела.
Под базовой пространственной информацией или базовыми наборами данных (ВИДУ в национальных ИПД принято понимать набор «базовых», «основных», наиболее необходимых слоев или групп слоев ГИС. соответствующий по своему содержанию цифровой карте-основе. К числу таких слоев принято относить геодезическую основу, рельеф, гидрографическую и транспортную сеть, административные границы. В зависимости от конкретных национальных условий и стратегии создания национальных ИПД этот перечень может дополняться другими элементами; это могут быть цифровые ортоизображения, населенные пункты, землепользования и т.д. Состав базовой информации определяется, с одной стороны, исходя из потребностей в ней потенциальных пользователей — государственных и коммерческих организаций, а также частных граждан, и, с другой — сообразуясь с наличием готовых наборов цифровых данных. Предполагается, что большинство эле- [VIII] ментов БНД может быть сгенерировано из уже существующих цифровых данных.
Некоторые из его элементов могут не иметь самостоятельного значения, например, национальная база данных адресов физических и юридических лиц, которая предназначена лишь для создания производных БД путем адресной привязки крупных наборов тематических данных (например, результатов переписей населения).
Для национального базового набора должен быть определен уровень пространственного разрешения (например, в терминах масштаба соответствующей цифровой карты-основы), который в свою очередь определит позиционную точность базовых данных. Атрибутика элементов базового набора должна быть минимальной. Каждый его элемент должен покрывать территорию без пробелов. При этом необходимо наличие механизма перманентного обновления территории.
Задача создания БНД возлагается обычно на специальный комитет ведущих ведомств, которые выполняют эту работу собственными силами или с привлечением коммерческих организаций и их объединений. Среди его элементов могут быть назначены приоритеты, что отражается в календарных планах работ, устанавливающих их этапность.
Как и для прочих данных национальной ИПД, для базовой информации устанавливается ее строгое соответствие стандартам (стандартизованным моделям данных, стандартам точности и качества, стандартам на метаописание данных и т. п.).
Базовая информация должна бьггь общедоступна. Различные национальные ИПД могут придерживаться разной ценовой политики, тем не менее общее правило ее формирования основано на том, что базовая информация должна распространяться по вполне доступным ценам, если не представляется возможным сделать ее бесплатной. Исключения из общих правил могут касаться особых категорий данных или пользователей: некоторые наборы могут объявляться бесплатными, для некоммерческих организаций и учебных заведений могут существовать скидки и т. п.
Таковы общие принципы организации национальной базовой информации. Проиллюстрируем их примером создания базовых наборов данных в программе Австрало-Новозеландской ИПД (ASDI).
В процессе длительного обсуждения стратегии формирования ASDI взгляд на суть и состав ее базовой информации менялся. Предполагалось, что в ее состав войдет геодезическая основа, цифровые ортоизображения, гидрографическая сеть, административные границы и кадастровая информация. В ходе дискуссий определилось и наименование этой составляющей ASDI как «базового набора данных» («fundamental datasets») взамен параллельно или

Тема

Набор данных

Геодезическая
основа

Национальная БД сети геодезических станций, основные геодезические параметры, включая геоцентрическую систему координат Австралии, модель геоида и т.п.

Рельеф

Цифровая модель рельефа суши и акваторий, границы исключительной экономической зоны и континентального шельфа

Транспортная сеть

Транспортные коммуникации (железные и автомобильные дороги) и объекты (морские и аэропорты)

Административное
деление

Административно-территориальное деление на союзном, штатном и локальном уровнях, электоральные, статистические и почтовые округа, географические названия

Земельный кадастр

Землевладения, госземзапас, особо охраняемые объекты, адреса

Природная среда

Климат, единицы ландшафтного деления, (включая естественную растительность), гидрографическая сеть, наиболее употребительные аэро- и космические материалы

ранее употреблявшихся терминов «framework» (прямая аналогия с американской NSDI) или «core datasets». По результатам дискуссий внутри БНД определен дополнительно базовый поднабор наиболее употребимых данных[IX] (по версии одной из двух организаций, координирующих создание ASDI, а именно Федерального комитета по пространственным данным (CSDC), за которым сохранено наименование «framework») (табл. 5.2).
Разработаны планы существенного расширения или детализации приведенного выше перечня.
Для сравнения приведем структуру еще одного базового набора данных в составе Азиатско-Тихоокеанской ИПД (APSDI) (табл. 5.3).
Стандартизация пространственных данных. Сбор и обмен пространственными данными в национальном (и тем более в межна-

Тема

Набор данных
/>Геодезическая
Геодезические параметры и референцные

основа

системы

Рельеф

Цифровая модель рельефа

Г идрографическая

Природные и искусственные водотоки и водные

сеть

объекты, границы водосборов, береговая линия

Транспортные

Автомобильные и железные дороги, морские и

коммуникации

авиапорты

Население

Крупные населенные пункты

Географические

Официально принятые наименования

названия

географических объектов

Растительность

Естественная растительность, лесные насаждения и сельскохозяйственные угодья

Природные
катастрофы

Зоны возможных землетрясений, наводнений, проявлений вулканизма и опасных климатических процессов


Государственные границы и границы

Административные

внутреннего административно-территориального

границы

деления, границы исключительных экономических зон акваторий

Использование
земель

Распределение населения, сельского хозяйства, объектов обрабатывающей промышленности и особо охраняемых территорий

циональном и глобальном) масштабе требует развитой и всеобъемлющей системы стандартов. Объектом стандартизации служат все составляющие геоинФормаиионных технологий: модели пространственных данных. Форматы их представления, качество данных. Система должна быть иерархичной, основываясь на стандартных общепринятых спецификациях в области компьютерных технологий, и включать базовые стандарты, спецификации моделей данных (растровой, векторной и т. п.) и данных по отдельным предметным областям пространственно-информационного моделирования. Они различаются также по назначению, форме и статусу. Наряду с государственными и отраслевыми стандартами, широкое распространение получили корпоративные промышленные стандарты, в

том числе разрабатываемые частными фирмами и консорциумами производителей геоинформационных товаров и услуг.
Любой из стандартов должен строиться как часть некоторой более общей системы и быть тщательно согласован с иными стандартами и их системами. К его разработке должен быть привлечен широкий круг специалистов, процедура разработки должна быть многоэтапна, открыта, «прозрачна» и контролируема. Дальнейшее развитие стандарта, его жизнеобеспечение и использование должно поддерживаться заранее созданной инфраструктурой.
Основные тенденции в стандартизации пространственных данных на национальном уровне и в рамках панъевропейских и глобальных международных инициатив могут быть проиллюстрированы примерами деятельности Федерального комитета по географическим данным США (FGDC), стандартами Европейского комитета по стандартизации (CEN), стандартами ISO (МОС) и консорциума (OGC).
Федеральный комитет по географическим данным США (FGDC) является межведомственной организацией, представляющей федеральные службы, связанные со сбором и обработкой пространственных данных, и крупных производителей программных средств ГИС, на которую возложены функции координатора работ над ИПД США (NSDI). Уже в 1997 г. в его активе значилось 26 стандартов на цифровые пространственные данные.
Разработка стандартов FGDC — многоэтапный процесс. Он состоит из пяти стадий, каждая из которых включает по меньшей мере один этап. Первая стадия — заявка на разработку, ее оценка и рецензирование (этапы 1 и 2) — предваряет вторую стадию пилот-проекта, подготавливаемого одним из подкомитетов или рабочих групп FGDC для инициации его дальнейшей разработки (этап 3). Цель третьей стадии — подготовка рабочего текста проекта к внутреннему и внешнему рецензированию рабочей группой разработчиков (этапы 4 и 5). Четвертая стадия — стадия рецензирования — включает 5 этапов (6— 11): согласно регламенту, организуется публикация проекта, его обсуждение, тестирование, обобщение всех поправок и комментариев, подготовка к утверждению на пятой, финальной, стадии разработки (этап 12).
Одним из самых ранних (1992) стандартов FGDC был стандарт (спецификация) SDTS (Spatial Data Transfer Standard (Specification))- Стандарт основан на идее нейтрального формата, который служит посредником при конвертировании данных из формата одного программного средства ГИС в формат другого (рис. 52). Многообразие форматов пространственных данных и проблема межформатной совместимости программных средств и технологий ГИС обсуждалась выше в подразделе о моделях пространственных данных.
Каждый из участников обмена должен располагать при этом средствами экспорта/импорта в/из SDTS.




Рис. 52. Преимущества разработки и поддержки ^-программными средствами единого обменного формата (SDTS): количество необходимых конвертеров уменьшается с N(N - 1) в случае Л до 2N в случае Б


Базовая версия стандарта (FGDC-STD-002) специфицирует пространственные объекты размерностью не более двух в рамках векторной топологической модели. В подразд. 2.1.2 приводился фрагмент спецификации стандартом некоторых типов пространственных объектов в его дефиниционной части. В SDTS заложены тем не менее возможности для спецификации особых типов пространственных данных и иных их моделей, реализуемые в виде «профилей» — подмножеств базовой версии стандарта.
Такое расширение стандарта нацелено на обмен цифровыми картографическими данными, в нашей терминологии — цифровыми картами, созданными программными средствами типа ГИС и САПР, для чего требуется ввести новые, отличные от базового стандарта типы данных, относящиеся исключительно к цифровой графике, включая векторные графические изображения (например, картографические знаки), примитивы типа прямоугольника, круга или отрезка кривой, тексты с характеристиками начертания и размера шрифтов, цвета, заливки. Версия стандарта от апреля 1998 г. содержала 326 пронумерованных (для удобства его обсуждения) элементов (строк текста, таблиц) и приложение с примером трансляции типов данных SDTS в аналогичные типы программных средств клонов AutoCAD и Intergraph. Таким образом, САПР- профиль стандарта SDTS дополняет базовую версию теми элементами, которые расширяют пространственные данные ГИС до цифровых карт или позволяют преобразовать первое во второе.
Идея использовать подобный SDTS-нейтральный формат как основу национального стандарта обмена реализована, в частности, в КНР. Принятый в 1999 г. «Национальный формат обмена геопространственными данными» CNSDTF (Chinese National GeoSpatial Data Transfer Format) рассматривается как официальный стандарт, по структуре вполне аналогичный SDTS [Y. Wang, J. Gong, J. Huang, Y.Deng, 1999]. Известно также, что одноименный Австрало-Новозеландский стандарт представляет собой адаптированный Американский стандарт SDTS.
Еще один тип стандартов FGDC, стандарт на метаданные CSDGM, рассмотрен в подразделе о метаданных.
В Европе наиболее многообещающие инициативы в стандартизации связываются с Европейским комитетом по стандартизации CEN (Comite Europeen de Normalization), общеевропейским органом со штаб-квартирой в Брюсселе, осуществляющим разработку и утверждение стандартов по функциям, аналогичным ISO. Стандартизацией пространственных данных занимается Технический комитет по географической информации, работающий с 1992 г.
В своей деятельности комитет тесно связан с аналогичным ему по целям Комитетом по географической информации и геоматике Международной организации по стандартизации ISO (МОС). Взаимоотношения между двумя ведущими службами стандартизации пространственных данных регулируются так называемым Венским соглашением между CEN и ISO, предусматривающим, в частности, участие представителей обеих структур в параллельных работах. Цель сотрудничества — «гармонизация» национальных, европейских и международных стандартов, необходимость которой вполне очевидна.
Консорциум «открытых ГИС» — Open GIS Consortium, Inc. (OGC) — создан в 1993 г. и является одним из ведущих разработчиков стандартов на пространственные данные в рамках подхода, известного под наименованием «открытых систем» (применительно к геоинформационным технологиям — Open GIS), объединяя организации-разработчики программного обеспечения и поставщиков данных. В отличие от национальных и международных организаций, упомянутых выше, консорциум не занимается подготовкой «официальных» стандартов. Главная его цель — создать технологию, которая позволит разработчикам приложений использовать любые пространственные данные и функции обработки, доступные в вычислительной среде или в сети внутри одного приложения и потока данных. Этот подход реализован в спецификации OGIS (Open Geodata Interoperability Specification), устанавливающей принципы прозрачного взаимодействия приложений при обработке пространственных данных.
Деятельность OGC и ее результаты исчерпывающе документированы в Интернете[X]; здесь можно найти ценные объемистые документы, к примеру, онлайновый «путеводитель» OpenGIS Guide, спецификации OpenGIS Abstract Specification и OpenGIS Impemen- tation Specification.
Базы метаданных и механизм обмена данными. Под метаданными понимают «данные о данных». Это «метаокружение» собственно фактографических данных, их метаописание. Роль метаданных играли и продолжают играть различные их перечни, каталоги, ин- вентории, справочники, реестры. Однако наиболее эффективным средством их организации следует считать базы метаданных (БМШ. предназначенные для упорядочения и описания структурных элементов единиц хранения инlt;Ьоомации в их цисЬровом и неписЬро- вом виде в целях обеспечения поиска и обмена между ее держателями (производителями) и пользователями (потребителями).

Обслуживание механизма обмена пространственными данными в рамках национальных инфраструктур требует стандартизации метаданных.
В США эта задача решена в форме стандарта на содержание цифровых пространственных метаданных CSDGM (Content Standards for Digital Geospatial Metadata). Проект стандарта CSDGM обрел вполне современные формы уже в 1992 г., когда он назывался CSSM (Content Standards for Spatial Metadata). К этому времени относится публикация текста его проекта и проведение конференции по проблемам обмена пространственными метаданными.
Общий список характеристик метаданных стандарта насчитывает более 300 позиций и включает: метаданные («оглавление», «шапка» следующих ниже содержательных разделов); идентификационную информацию; информацию о качестве данных; информацию об организации пространственных данных; информацию о пространственной привязке данных; информацию об объектах и атрибутах; дескриптивную информацию; справочную метаинформацию; информацию об источниках; временную информацию; контактную информацию.
Основной текст стандарта предваряет вводная часть со всеми атрибутами и инструментами стандарта как документа; его завершают три приложения: список терминов, алфавитный указатель элементов метаописания и список литературы.
С момента утверждения первоначальной версии стандарта на его основе созданы базы метаданных и программные продукты, обеспечивающие их ведение, распространение и использование. Среди них MetaMaker, созданный на основе программного обеспечения СУБД MS-Access. Продукт отличается скромными требованиями к аппаратуре, бесплатен и общедоступен, распространяясь по Интернету, содержит функции стандартной СУБД, включая ввод, экспорт и импорт данных, их редактирование, обработку запросов, генерацию отчетов (рис. 23 цв. вкл.). При метаописании цифровых данных применяется форматный ввод по формам, строго соответствующим разделам-рубрикам стандарта CSDGM. MetaMaker 2.0 может быть использован для ведения собственных БМД и для поиска готовой метаинформации.
Стандарт CSDGM взят за основу разработки аналогичного национального австралийского стандарта; в США FGDC на его же основе завершает разработку производного стандарта на метаданные биологического содержания в рамках инициативы по созданию национальной «биоинформационной» инфраструктуры NBBI (National Biological Information Infrastructure) [Content.., 1995].
Механизм обмена данными включает не только стандарты на пространственные данные и сами национальные базы метаданных, но и доступ к данным через национальные информационные центры, включая поиск необходимых данных (на основе их метаописания), размещенных в некоторых каталогах, используя механизмы (маши* ны) поиска в среде Интернет и «шлюзы», выходя в искомые хранилища данных национальной сети серверов. Примером подобной организации доступа может служить система информационных центров обмена данными, в американской NSDI называемых клиринговыми («clearinghouse»)[XI].
Поиск данных осуществляется путем доступа к метаинформационным ресурсам сети, создаваемым в соответствии со стандартом на пространственные метаданные CSDGM.
Каждый набор данных может быть описан и быть доступен через клиринговые центры, используя Интернет-вход FGDC. Для поиска данных через FGDC-шлюз служит интерфейс, позволя- юший сформулировать запрос на поиск, включающий указание локализации искомых данных (по списку географических названий или по координатам сторон сферической трапеции, заключающей искомую территорию), временной диапазон, к которому относятся искомые данные, ключевые слова в шапке метадокументации на данные, источников данных (по списку наличных серверов)1.
В настоящее время основная деятельность связана с созданием инфраструктуры пространственных данных (ИПД), речь о которой шла в предыдущем подразделе. Здесь прежде всего следует упомянуть концепцию Глобальной ИПД {GSDI)[XII] [XIII]. Глобальная инфраструктура пространственных данных GSDI (Global Spatial Data Infrastructure) явилась откликом мирового сообщества на первые национальные геоинфраструктурные инициативы, включая прежде всего американскую NSDI. Начало работ над концепцией GSDI положено Первой чрезвычайной конференцией по глобальной ИПД, которая прошла 4—6 сентября 1996 г. в Бонне под патронажем ряда известных национальных и международных организаций, включая EUROGI (Европейский союз), DDGI (Германия), ILI/LIA (США), консорциум OpenGIS (OGC), FGDC (США) и FIG. В подготовленном к конференции консорциумом OGC докладе сформулированы общие цели и компоненты проекта, которые были в дальнейшем детализированы второй конференцией GSDI в октябре 1997 г.[XIV]: технологические аспекты сбора, обработки, использования и распространения пространственных данных, включая технические стандарты на геоданные и геоинформационную и геоинфраструктурную деятельность; решение проблем национальной и транснациональной интеграции уже существующих цифровых наборов данных и разработка программ, обеспечивающих сбор и организацию недостающих данных; «культурные аспекты», имея в виду трудности, обусловленные национальными особенностями и уровнем развития информационной культуры различных стран, включая страны третьего мира и страны с экономикой переходного типа; научно-исследовательские ресурсы и образовательные аспекты; национальные организации, которым принадлежит ключевая роль в организации и управлении процессами создания геоинфра- струкгур; правовые и нормативно-регулирующие механизмы и структуры.
В задачи GSDI входит мониторинг деятельности по созданию
ИПД национального и регионального уровня. В частности, к Третьей конференции GSDI, состоявшейся в Канберре в 1998 г., был проведен детальный опрос национальных и региональных организаций, ведущих активную геоинфраструктурную деятельность, включая Австрало-Новозеландскую и Азиатско-Тихоокеанскую международные инициативы.
На Пятой конференции в Картахене (Колумбия) в мае 2001 г. официально утвержден постоянный комитет по ИПД американского континента PC IDEA (Permanent Committee on Spatial Data Infrastructures for the Americas).
Среди инициатив GSDI — проект глобального картографирования Global Mapping Project. Созданная в процессе его реализации цифровая карта, эквивалентная по содержанию традиционной карте масштаба 1:1000000 и обеспечивающая пространственное разрешение 1 км на местности, будет представлять набор слоев, включая рельеф, растительность, гидрографию, использование земель и административные границы. Выпуск первой версии карты (Global Map Version 1.0) для территорий шести стран (Японии, Непала, Шри-Ланки, Таиланда и др.) был приурочен к Международному форуму «Глобальное картографирование — 2000», состоявшемуся в ноябре 2000 г. в Хиросиме (Япония). Выпуск размещен в Интернете на условиях свободного некоммерческого ее использования1. Завершается подготовка еще десяти территориальных блоков карты.
Важно иметь в виду, что в отличие от национальных и межнациональных инициатив по созданию ИПД, часть из которых будет описана ниже, проект GSDI в сегодняшнем его состоянии не предполагает воспроизведения всех механизмов и структур национальных ИПД на глобальном уровне; его главная задача — обобщение и трансляция национального опыта.
Национальная ИПД США (NSDI) создается в соответствии с уже упоминавшимся Указом бывшего президента США Б. Клинтона от 13 апреля 1994 г. Ему предшествовала публикация в 1993 г. Национальной академией наук США аналогичного документа «О координации национальной инфраструктуры пространственных данных», идеи которой возникли еще в начале 80-х годов [The National.., 1993]. Указ и ряд документов, разработанных на его основе, позволили представить общую схему организации NSDI, которая впоследствии была в том или ином виде воспроизведена в концепциях других ИПД и включала три компоненты: стандарты на пространственные данные, обслуживающие их сбор и обмен; механизм обмена пространственными данными между их производителями и потребителями на основе баз метаданных в распределенной сети национальных информационных центров; общую пространственную основу данных (по терминологии NSDI — «framework»).
Все эти компоненты разрабатываются и реализуются в условиях всеобъемлющего партнерства всех субъектов национальной геоинформационной деятельности при координации ее со стороны Федерального комитета по географической информации США (FGDC)1.
Стандартизация в рамках NSDI — наиболее детально проработанная ее часть, поскольку развитая структура рабочих групп и комиссий FGDC по стандартизации картографических (а позже географических) данных была создана задолго до NSDI. О стандартах FGDC и о механизмах, обслуживающих доступ к пространственным данным и обмен ими, мы упоминали выше.
Под базовой пространственной информацией в NSDI понимается набор из семи типов данных, включая геодезическую основу, цифровые ортоизображения, цифровую модель рельефа, транспортную сеть, гидрографическую сеть, единицы административно-территориального деления и кадастровую информацию. Этот набор мало отличается от состава данных, признаваемых в качестве базовых в иных национальных ИПД (за исключением ортоизображений). Помимо формирования слоев ГИС, соответствующих этим базовым темам, разрабатываются вопросы процедур, технологий и рекомендаций, обеспечивающих сбор, интеграцию, распространение и использование данных в национальном масштабе, сертификацию и контроль качества данных и их соответствие стандартам. Изучается наличие общенациональных цифровых данных по базовым темам.
Канадская ИПД (CGDI). Проект создания CGDI (Canadian Geospatial Data Infrastructure)[XV] [XVI] стартовал в 1996 г. по инициативе Межведомственного комитета по геоматике (IAGG) и Канадского совета по геоматике (CCOG). Одна из программ поддержки и координации работ над CGDI, в числе задач которой важное место занимает деятельность по созданию ее «визуализационного компонента», — программа партнерства GeoConnection, объединяющая ряд организационных структур и инициатив; среди них: государственная программа развития геоматики, координируемая Канадским центром дистанционного зондирования; GeoGratis — структура, интегрирующая базовые геоинформационные ресурсы CGD1, в том числе в форме онлайнового Национального атласа Канады; программа «Атласы канадских регионов» (СС Atlas), обеспечивающая данные и возможность создания атласов административных образований местного уровня.              •
Одна из любопытных особенностей пространственной основы CGDI — наличие в ней механизма координирования цифровых данных с помощью особого слоя сети контрольных точек CDAL (CGDI Data Alignment Layer).
Среди успешных реализаций концепции и планов развертывания CGDI — шестая Интернет-версия Национального атласа Канады1, созданная в начале 1999 г. в рамках организационной структуры GeoGratis, ответственной за формирование базовых пространственных данных и обеспечение доступа к ним.
Географическую основу атласа составляет одна из версий международной цифровой карты-основы масштаба 1:1000 000 производства ESRI, Inc. (США), известная как VMap Level 0 Release 4, поэтому доступ к атласу, как и ко всем канадским цифровым данным, соответствующим картографическому масштабу 1:1000000 и мельче, бесплатен.
По содержанию атлас вполне соответствует статусу национального, включая типичные для него сюжеты о природе, населении и хозяйстве страны. Внутри выбранного сюжета пользователю дана возможность работать с базовой или расширенной версиями атласа, определять композицию из 12 предлагаемых элементов географической основы, масштабировать выбранный фрагмент визуализируемого изображения (в одном из фиксированных масштабов: 1:2000000, 1:7500000, 1:12000000, 1:20000000, 1:30000000), визуализировать таблицы исходных данных, напечатать карту на принтере.
Метаданные CGDI организованы в виде БД сети CEONet (Canadian Earth Observation NETwork)[XVII] [XVIII].
Австрало-Новозеландская ИПД (ASDI). Подобно иным национальным и региональным геоинфраструктурным инициативам, эффективность механизмов сбора и обработки пространственных данных является главным побудительным мотивом создания ASDI (Australian Spatial Data Infrastructure). Задача ASDI — обеспечение публичного и равноправного доступа к национальным геоинформационным ресурсам со стороны государственных, коммерческих организаций и общественности. Несмотря на официальное наименование, это международная инициатива, поскольку в орбиту ее разработки вовлечена Новая Зеландия. Главный координирующий орган — тоже международная структура: Австрало-Новозеландский совет по земельной информации (ANZLIC). Совет учрежден в 1986 г. как Австралийский совет ALIC (Australian Land Information Council), с 1987 г. Новая Зеландия была представлена в нем с правами, аналогичными правам штатов Австралии. С ноября 1991 г. она стала полноправным членом совета, получившего новое наименование
ANZLIC. Совету принадлежит официальная роль координатора всех работ наряду с Федеральным комитетом по географическим данным CSDC (Commonwealth Spatial Data Committee).
ASDI включает четыре компоненты: институциональную инфраструктуру; технические стандарты; базовые наборы данных; сеть информационных клиринговых центров (clearing house network);
и в структурном отношении мало отличается от описанной выше американской NSDI. Аналогичен ей и уровень детальности разработки всех компонентов ASDI и доля тех из них, что уже реализованы в виде действующих систем, прототипов или частных конкретных технологических решений.
Состав базового набора данных ASDI подробно рассмотрен выше в подразделе «Базовая пространственная информация».
Определен состав стандартов на пространственные данные. Он включает разработку стандартов на геодезическую основу, модели и каталоги данных, качество данных, обмен данными и метаданные1. Утвержден стандарт на обмен пространственными данными.
Азиатско-Тихоокеанская ИПД (APSDI). Работы над APSDI (Asia- Pacific Spatial Data Infrastructure)[XIX] [XX] координируются Постоянным комитетом по ГИС для стран Азиатско-Тихоокеанского региона PCGIAP (Permanent Committee on GIS Infrastructure for Asia amp; Pacific). Комитет создан в соответствии с резолюцией, принятой Тринадцатой региональной картографической конференцией ООН для стран Азиатско-Тихоокеанского региона 9—18 мая 1995 г. в Пекине. Согласно его уставу, в задачи PCGIAP входит кооперация национальных усилий в деле создания региональной ИПД как вклад Азиатско-Тихоокеанского сообщества в создание глобальной ИПД GSDI путем участия в различных формах деятельности, включая взаимные консультации, научно-технический обмен, образование.
Основополагающий документ, определяющий цели и задачи работ комитета, предлагает модель Азиатско-Тихоокеанской ИПД из четырех компонентов; среди них: институциональная основа (institutional framework); технические стандарты (technical standards); базовые наборы данных (fundamental datasets); . сеть, обеспечивающая доступ к данным (access network).
Институциональная основа APSDI определяет стратегию и управление процессами создания, ведения, доступа и использования стандартов и базовых наборов данных. В ее рамках решаются вопросы доступа к данным и обеспечение связанных с ним норм и соблюдением прав (например, авторских), создания и ведения баз метаданных, образования в области управления пространственными данными.
При построении сети, обслуживающей доступ к данным, предлагается рассматривать два его аспекта: техническую инфраструктуру и базы метаданных.
Состав базового набора данных APSDI приводился выше.
Панъевропейская программа EUROGI и европейские национальные инициативы. Работы по созданию Европейской инфраструктуры географической информации EGII (European Geographic Information Infrastructure)1 инициированы и координируются Организацией поддержки географической информации EUROGI[XXI] [XXII] (European Umbrella Organisation for Geographic Information). EUROGI учреждена в ноябре 1993 г. со штаб-квартирой в г. Амерсфорте (Нидерланды) в целях разработки унифицированной панъевропейской стратегии (общеевропейских правил, стандартов и процедур) использования географической информации.
В составе EG II четыре компоненты: справочные данные (reference data), соответствующие понятию «базовой пространственной информации» NSDI; единая служба поддержки сбора и доступа к справочным данным (universal service); службы каталогизации данных (directory services), соответствующие в терминологии NSDI базам метаданных; доступ к данным (data access).
Базовая пространственная информация — наборы общегеографических и иных пространственных данных на трех различных взаимодополняющих масштабных уровнях, включая национальный (масштаб 1:10000, соответствующее ему пространственное разрешение данных — 1 м), общеевропейский (1:100000 и 10 м соответственно) и глобальный (1:1000000 и 100 м) уровни. Для европейского уровня предусмотрен и более мелкий компромиссный масштаб 1:250 000. В качестве минимально необходимого набора элементов, образующих базовую информацию, предлагается следующий ее состав: геодезическая основа; рельеф, гидрографическая сеть; транспортная сеть; административные границы; географические названия.
Насколько это возможно в общеевропейских условиях, все элементы основы будут являться производными хут уже существующих наборов цифровых данных, частных компаний, национальных картографических служб и оборонных ведомств. К таким крупным наборам данных принадлежат БД, создаваемые, к примеру, в рамках проектов MEGRIN (Multi-Purpose European Ground-Related Information Network), GDDD (Geographical Data Descriptive Directory), SABE (Seamless Administrative Boundaries of Europe). В любом случае они должны удовлетворять условиям доступности со стороны всех участников европейского сообщества на уровне частных и государственных организаций и граждан, неразрывности покрытия ими всей территории Европы и нормам универсального механизма их сбора и использования в рамках «единой службы». Предполагается также, что базовые данные не будут представлять собой самостоятельного продукта для конечного пользователя, а будут встраиваться в продукты производителей данных. Базовые данные не будут бесплатными, но должны распространяться по доступным ценам.
Контрольные вопросы История и мотивы создания, структура ИПД. В чем сходство и различия базовых наборов данных ИПД и цифровых карт-основ? Какие требования предъявляются к базовым наборам данных? Назовите основные объекты стандартизации и типы стандартов пространственных данных. Расскажите о международной деятельности по стандартизации пространственных данных. Охарактеризуйте метаданные как необходимое условие эффективного использования геоинформационных ресурсов. Приведите механизмы доступа к базам метаданных. Перечислите особенности национальных, региональных и глобальных ИПД и примеры их реализации. Целесообразно ли создавать локальные ИПД? 
<< | >>
Источник: Е. Г. Капралов,  А. В. Кошкарев, В. С. Тикунов. Геоинформатика: Учеб, для студ. вузов. 2005

Еще по теме Инфраструктуры пространственных данных:

  1. Модели пространственных данных
  2. 4.5. СБОР ДАННЫХ 4.5.1. Общее понятие о данных
  3. Пространственная организация экономики
  4. 8.4. ИНФРАСТРУКТУРА РЫНКА
  5. Информационная инфраструктура
  6. §22. Пространственная память математика.
  7. Зрительно-пространственные способности
  8. Финансово-кредитная инфраструктура
  9. б) Синдром нарушения пространственных синтезов.
  10. Культурно-пространственное измерение социализации