загрузка...

Реализация геоинформационных проектов

  Характерной чертой процесса внедрения геоинформационных технологий в настоящее время является интеграция уже существующих систем в более общие национальные, международные и глобальные информационные структуры. Прежде всего обратимся к проектам даже не самого последнего времени. В этом отношении показателен опыт разработки глобальных информационных программ и проектов в рамках Международной геосферно-биосфер- ной программы «Глобальные изменения» (МГБП), которая реа-
лизуется уже с 1990 г. и оказала большое влияние на ход географических и экологических работ глобального, регионального и национального масштабов [В. М. Котляков, 1989]. Среди разнообразных международных и крупных национальных геоинформационных проектов, в рамках МГБП, упомянем лишь Глобальную информационно-ресурсную базу данных — GRID. Она формировалась в структуре созданной в 1975 г. системы мониторинга окружающей среды (GEMS) под эгидой программы ООН по окружающей среде (UNEP). GEMS состояла из глобальных систем мониторинга, управляемых через различные организации ООН, например, Продовольственную и сельскохозяйственную организации (FAO), Всемирную метеорологическую организацию (WMO), Всемирную организацию здравоохранения (WHO), международные союзы и отдельные страны, в той или иной мере участвующие в программе. Мониторинговые сети организованы внутри пяти блоков, связанных с климатом, здоровьем людей, средой океана, дальнодейству- ющими перемещающимися загрязнениями, возобновляемыми природными ресурсами [GEMS, 1982; M.D.Gwynne, 1986]. Каждый из этих блоков охарактеризован в статье [А. М. Трофимов и др., 1990].
Мониторинг, связанный с климатом, обеспечивал данными, определяющими влияние человеческой деятельности на климат Земли, включая два направления, связанные с работой сети Мониторинга фонового загрязнения атмосферы и Мировой гляциологической инвентаризацией. Первая касается установления тенденций в атмосферной композиции (изменения содержания углекислого газа, озона и др.), а также тенденций в химическом составе атмосферных осадков [The Ozone.., 1987]. Сеть станций мониторинга фонового загрязнения атмосферы (BAPMON) организована WHO в 1969 г. и с 1974 г. получает поддержку со стороны UNEP как часть GEMS. Она включает три типа мониторинговых станций: базовые, региональные и региональные с расширенной программой [The Greenhouse.., 1987]. Данные ежемесячно сообщаются в координационный центр, расположенный в Межправительственном агентстве защиты окружающей среды (ЕРА) (Вашингтон, США). С 1972 г. данные совместно с материалами WMO, ЕРА ежегодно публикуются [Environmental.., 1987].
Мировая гляциологическая инвентаризация связана с UNESCO и ее Швейцарским федеральным институтом технологии. Собираемые ими сведения очень важны, поскольку колебания ледниковых и снежных масс дают представление о ходе климатической изменчивости.
Программа мониторинга дальнодействующих перемещающихся загрязнений реализуется совместно с работами Европейской Экономической Комиссии (ЕСЕ) и WMO. Собираются данные о загрязненных осадках (в частности, оксидах серы и их преобразованных продуктах, с чем обычно связывается выпадение кислотных дождей) в связи с движением воздушных масс от источников загрязнения к отдельным объектам.
В 1977 г. ЕСЕ в сотрудничестве с UNEP и WHO сформулировали совместную программу для мониторинга и оценки переноса воздушных загрязнений на дальние расстояния в Европе (Программа Европейского мониторинга и оценки).
Мониторинг, связанный со здоровьем людей, обеспечивает сбор данных о качестве окружающей среды в мировом масштабе, о радиации, об изменениях уровня ультрафиолетового излучения (как следствие истощения озонового слоя) и др. Эта программа GEMS в значительной степени связана с деятельностью Всемирной организации здравоохранения (WHO).
Совместный мониторинг за качеством воды предприняли организации UNEP, WHO, UNESCO и WMO. Акцент работы здесь сделан на воды рек, озер, а также грунтовые, т.е. те, что являются основным источником обеспечения людей водой, для орошения, некоторых отраслей промышленности и др.
Мониторинг загрязнения продуктов питания в рамках GEMS существует с 1976 г. в сотрудничестве с WHO и FAO. Данные о загрязненных продуктах питания дают сведения о характере распространения загрязнений, что, в свою очередь, служит основанием для управленческих решений различного ранга.
Мониторинг среды океана рассматривался в двух аспектах: мониторинг открытого океана и региональных морей.
Деятельность программы мониторинга возобновляемых земных ресурсов основывается на предпочтении мониторинга ресурсов засушливых и полузасушливых земель, деградации почв, тропических лесов.
Собственно система GRID, организованная в 1985 г., является информационной службой, обеспечивающей экологическими данными управленческие организации ООН, а также другие международные организации и правительства. Основная функция GRID — собирать вместе данные, синтезировать их так, чтобы работники планирующих органов могли достаточно быстро усваивать материал и делать его доступным для национальных и международных организаций, принимающих решения, которые могут повлиять на состояние окружающей среды. В своем полномасштабном развитии на рубеже столетий система реализована как глобальная иерархически организованная сеть, включающая региональные центры и узлы национального уровня, при широком взаимообмене данными.
GRID является рассредоточенной (распределенной) системой, узлы которой связаны телекоммуникациями. Система разделена на два основных центра: GRID-Control, расположенный в Найроби (Кения) и GRID-Processor в Женеве (Швейцария). Центр, расположенный в Найроби, осуществляет контроль и управляет деятельностью GRID во всем мире. GRID-Processor связан с получением данных, мониторингом, моделированием, а также с распределением данных. Из глобальных проблем Женевский центр в настоящее время занимается публикацией серии изданий GEO (Global Environment Outlook), разработкой стратегии и обеспечением раннего предупреждения разнообразных угроз, в частности биоразнообразию (особенно в рамках действий нового подразделения DEWA — Division of Early Warning and Assessment), применением ГИС для рационального использования природных ресурсов, конкретными исследованиями, прежде всего для франкоязычной Африки, Центральной и Восточной Европы, Средиземноморья и др. Кроме двух вышеупомянутых центров в систему входят еще 12 центров, размещенных в Бразилии, Венгрии, Грузии, Непале, Новой Зеландии, Норвегии, Польше, России, США, Таиланде, Швеции и Японии. Их работа ведется также в глобальном масштабе, но в определенной мере специализирована по регионам. Например, центр GRID-Arendal (Норвегия) реализует ряд программ по Арктике, таких как АМАР — Arctic Monitoring and Assessment Programme, региону Балтийского моря (BALLERINA — ГИС-про- екты для крупномасштабных экологических приложений) и др. К сожалению, деятельность центра ГРИД-Москва мало известна даже специалистам.
Из прймеров межнационального сотрудничества по созданию крупных БД заслуживает внимания информационная система Европейского экономического сообщества CORINE (Coordinated Information on the Environment in the European Community). Решение о ее создании принято в июне 1985 г. Советом Европейского сообщества, поставившим перед нею две главные цели: оценку потенциала информационных систем сообщества как источника для изучения состояния его природной среды и обеспечение природоохранной стратегии стран ЕС по приоритетным направлениям, включая защиту биотопов, оценку загрязнения атмосферы в результате локальных выбросов и трансграничного переноса, комплексную оценку экологических проблем Средиземноморского региона. К настоящему времени проект завершен, но имеются сведения о возможностях его распространения на территорию восточноевропейских стран в будущем.
Среди национальных проектов, естественно, хотелось бы обратиться к примерам по России, хотя здесь сразу же следует признать ее не самые передовые позиции в мире. Так, в начале 90-х годов активно прорабатывались возможности подключения тогда еще СССР к работам в рамках глобальной природно-ресурсной системы GRID UNEP. Укажем лишь одну из инициатив того времени в рамках деятельности Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Российской Федерации — проект создания Государственной экоинформационной системы (ГЭИС), начальный этап которого разрабатывался ещб в бывшем Госкомприроде СССР [V. Е. Permitin, V.S.Tikunov, 1992]. Планировалось, что ГЭИС должна была состоять из баз данных длительного пользования; баз данных, полученных при подспутниковых экспериментах и контрольных измерениях (видимо, временного хранения); базы подмножества данных, необходимых для проведения потребителями исследовательской работы, и из информационной сети, связывающей компоненты системы с центрами управления наблюдательными средствами и с базами других систем, в том числе международными.
Область применения ГЭИС по замыслу проектировщиков подразделялась на следующие основные категории: 1) экологический контроль (для определения состояния окружающей среды); 2) экологический мониторинг (для анализа изменений окружающей среды); 3) моделирование (для причинно-следственного анализа). ГЭИС в общем виде должна была представлять собой компьютерную систему, в которой основным источником ввода сведений являются детальные базы географически ориентированных данных о состоянии окружающей среды: изображений, данных оперативного контроля, статистических данных наблюдений, серий карт (геологических, почвенных, климатических, растительности, землепользования, инфраструктуры и т.п.). Совместная обработка этой информации представляет непосредственный путь к моделированию окружающей среды. Основной задачей планировавшейся ГЭИС являлась разработка технологии управления базами данных, объединение наборов данных об окружающей среде, существующих во множестве форматов и взятых из разных источников.
Данные в ГЭИС должны были поступать по следующим предметным областям: геосфере (включающей земные оболочки — атмосферу, гидросферу, литосферу, биосферу) и техносфере; материальным природным ресурсам (энергетическим, минеральносырьевым, водным, земельным, лесным и т.п.), а также по их использованию; изменению климата; состоянию производственных технологий; экономическим показателям в природопользовании; хранению и переработке отходов; социальным и медико-биологическим показателям и т.д., естественно предусматривая возможность последующего синтезирования показателей. В некоторых чертах эта программа напоминала методику, используемую в системе GRID UNEP.
Среди программ федерального уровня следует упомянуть проект ГИС ОГВ (Органов государственной власти), который стал воплощаться в реальную жизнь на региональном уровне (см. ниже) или трансформироваться для других нужд, например начавшей реализовываться федеральной целевой программы «Электронная Россия» (2002 — 2010).

В качестве примера комплексных систем укажем на разработку «Устойчивое развитие России» [В.С.Тикунов, 2002]. Особенностью ее структуры является тесная увязка между собой социальнополитического, экономического (производственного), природноресурсного и экологического блоков. В целом они характеризуют социоэкосистемы различного территориального ранга. По всем тематическим сюжетам обеспечивается возможность характеристики иерархии их изменений — от глобального до локального уровня с учетом специфики представления явлений при разных масштабах их отображения. Здесь реализуется принцип гипермедийности системы, когда сюжеты соединяются ассоциативными (смысловыми) связями, например сюжеты более низкого иерархического уровня не только отображают какой-либо тематический сюжет в соответствующем масштабе, но и как бы раскрывают, разворачивают, детализируют его. На верхнем уровне иерархии создан раздел «Место и роль России в решении глобальных проблем человечества». Мировые карты этого раздела призваны отобразить запасы, а также баланс производства и потребления человечеством важнейших видов природных ресурсов; динамику роста численности населения; индекс антропогенной нагрузки; вклад России и других стран в планетарную экологическую ситуацию и др. Анаморфозы, диаграммы, графики, пояснительный текст и таблицы должны показать роль России в решении современных глобальных проблем человечества. Полезно сопоставление регионов России и зарубежных стран, когда они рассматриваются как единый информационный массив. Для этих целей использовались многомерные ранжирования на основе комплексов сопоставимых показателей, что по некоторым интегральным характеристикам распределяет российские регионы от уровня Австрии (Москва) до Никарагуа (Республика Тува). Один из таких примеров по характеристике общественного здоровья приведен на рис. 24 цв. вкл. Здесь показана характеристика общественного здоровья стран мира и регионов России, но аналогично сюжеты могут быть продолжены вплоть до муниципального уровня.
Разделы федерального уровня формируют основное ядро системы. Наряду со многими оригинальными сюжетами дается достаточно полная характеристика всех компонент системы «природа- экономика—население» с акцентом на характер происходящих изменений. Блоки завершаются интегральными оценками социально-демографической устойчивости, устойчивости развития экономики, устойчивости природной среды к антропогенным воздействиям и некоторыми другими обобщающими сюжетами, причем выражающимися количественно. В качестве интегральных характеристик широко известны индекс устойчивого экономического благосостояния и индекс развития человеческого потенциала, а также индекс экологической устойчивости, реального прогресса, «живой планеты», «экологический след» и др. [Индикаторы.., 2001]. Но даже обращаясь к частным сюжетам, не говоря уже о комплексных характеристиках, ставится задача не просто показать фактическое состояние, а подчеркнуть закономерности в развитии явлений, отобразить их с разных сторон. В качестве примера укажем на характеристики избирательных кампаний, проведенных в России начиная с 1991 г. Так, помимо традиционных сюжетов, отображающих победителей в выборных кампаниях и процент голосов, поданных за того или иного кандидата или партию, показаны интегральные индексы управляемости территорий [В.С.Тикунов, Д.Д.Орешкина, 2000] и характер их изменений от одной избирательной кампании к другой (рис. 2S цв. вкл.).
Еще одним примером нетрадиционного подхода является совмещение типологических и оценочных характеристик, таких как оценка общественного здоровья с типами причин смертности населения (рис. 26 цв. вкл.).
Следующим иерархически более низким разделом системы является блок «Модели перехода регионов России к устойчивому развитию». Как и в других разделах Атласа, основное содержание всех ветвей данного блока направлено на определение экологических, экономических и социальных составляющих устойчивого развития территорий. Здесь к настоящему времени можно найти примеры характеристики Байкальского региона, Иркутской области, Иркутского административного района и Иркутска. При характеристике региона он будет анализироваться, с одной стороны, как составная часть более крупного образования — государства, с другой — как самодостаточная (в определенных пределах) целостность, способная к саморазвитию на основе имеющихся ресурсов. На базе созданных карт предполагается разработка предложений по стратегии развития и инновационной активности региона и его территорий. Проведена типология всех регионов России и выявлены типичные представители разных групп (промышленные, аграрные и др.). Планируется создание нескольких региональных ветвей системы, представляющих разные типы территорий страны, в частности для Ханты-Мансийского автономного округа. Здесь следует обратить внимание на принцип блочности системы, поскольку отдельные логические блоки могут видоизменяться, пополняться или расширяться, не меняя структуры всей системы.
Тематика, связанная с устойчивым развитием-, требует обязательного рассмотрения почти всех тематических сюжетов в динамике, что и реализуется в соответствии с принципом эволюци- онности и динамичности в Атласной информационной системе. В основном это характеристики явлений за базовые временные периоды или годы. По ряду сюжетов для ретроспективного анализа разработано несколько тематических анимаций: «Изменение рас- паханности и лесистости регионов России за последние 300 лет», «Рост сети городов России», «Динамика плотности населения России, 1678—2011 гг.», «Развитие металлургической промышленности России в XVIII—XX вв.» и «Развитие сети железных дорог (рост и электрификация), XIX—XX вв.», которые составляют первый этап подготовки комплексной анимации «Развитие промышленности и транспорта' России».
Важнейшее приложение системы — разработка сценариев для развития страны и ее регионов. В этом случае реализуется принцип многовариантности, когда конечному пользователю предлагается ряд интересующих его решений, например оптимистические, пессимистические и другие сценарии. И чем сложнее эти сценарии, тем все больше возникает насущная потребность в интеллектуализации системы, когда экспертные системы и применение нейронных сетей помогают в условиях большой сложности, зачастую при существенной нечеткости задач, получать приемлемые результаты.
Перспективно применение содержательного моделирования сложных явлений в рамках информационной системы. Основой подобного моделирования служит комплексный системный подход к моделированию социоэкосистем. Так, пользователь системы сможет смоделировать некоторую структуру, управление которой представит варианты, ведущие, например, к повышению уровня благосостояния народа или повышению его общественного здоровья как конечного результата для многих преобразований с оценкой необходимых затрат для достижения результата. Будут развиты средства моделирования, прежде всего направленные на разработку различных сценариев перехода регионов страны к моделям их Устойчивого развития. Финальная стадия проекта, связанная с интеллектуализацией всей системы, позволит сформировать полномасштабную систему поддержки принятия решений. Наконец, следует отметить, что формируемая система должна базироваться и на принципе мультимедийности (многосредности), что облегчает процесс принятия решений.
Создание региональных геоинформационных систем в России в значительной мере связано с реализацией Программы ГИС ОГВ (Органов государственной власти) и КТКПР (Комплексного территориального кадастра природных ресурсов). Разработка основных положений по программе ГИС ОГВ была поручена Госцентру «Природа» — предприятию Федеральной службы геодезии и картографии (Роскартографии). В ряде субъектов РФ созданы и функционируют региональные информационно-аналитические центры, оснащенные современными компьютерными технологиями, включая ГИС-технологии.
Среди регионов, в которых получены наиболее значительные результаты по созданию ГИС ОГВ — Пермская и Иркутская области. В 1995—1996 гг. была проделана значительная работа по созданию ГИС Новосибирской области. Наиболее проработанный проект в области региональных ГИС для ОГВ несомненно реализуется в настоящее время в Пермской области[XXIII]. '
Концепция этой системы предусматривает применение геоинформационных технологий в структурных подразделениях администрации области и в структурных подразделениях органов государственной власти Российской Федерации, действующих на территории Пермской области.
На этапе разработки концепция рассматривалась Федеральной службой геодезии и картографии России, а также ГосГИСцент- ром и Гос центром «Природа». Было заключено соглашение между администрацией Пермской области и Федеральной службой геодезии и картографии России о формировании геоинформационной системы Пермской области, предусматривающее создание и обновление топографических карт масштабов 1:1000 000 и 1:200 000 на территорию области.
В концепции геоинформационной системы были определены: основные направления создания ГИС; состав пользователей ГИС; требования к базам данных; вопросы нормативно-правовой основы; разработчики ГИС, этапы разработки, первоочередные проекты, источники финансирования.
Основные направления создания ГИС соответствуют направлениям управленческой деятельности органов власти области: социально-экономическое развитие; экономика и финансы; экология, ресурсы и природопользование; транспорт и связь; коммунальное хозяйство и строительство; сельское хозяйство;
. здравоохранение, образование и культура; общественный порядок, оборона и безопасность; социально-политическое развитие.
Естественно, что большое место в разработке региональной системы занимает обеспечение проекта цифровой картографической основой. Концепция предусматривает применение карт: обзорно-топографической карты масштаба 1:1000 000 на территорию Пермской области и смежные территории; топографической карты масштаба 1:200 000 на территорию области; геологической карты масштаба 1:200 000; топографических карт для территорий сельскохозяйственных и лесных угодий, судоходных рек в масштабах 1:100 000,1:50 000, 1:25000, 1:10000; для решения инженерных задач и задач городского хозяйства карт и планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:500.
Для карт принята система координат 1942 г. Карты, выполненные в системе координат 1963 г. или в местной системе координат, при включении в ГИС области приводятся к единой системе координат. Для цифровых топографических карт используется классификатор Роскарто1рафии UNI_VGM, обеспечивающий возможность работы с системами условных знаков от масштаба 1:500 до масштаба 1:1000000 (всемасштабный классификатор).

Спектр применяемого программного обеспечения довольно широк: проект «ЛАРИС» выполняется с использованием программного обеспечения фирмы Intergraph Согр., земельный комитет вплоть до районного уровня использует ГИС MicroStation, часть работ выполняется в Maplnfo Professional, организации Министерства природных ресурсов РФ применяют Arclnfo, ArcView, ArcGIS, геологические карты создаются в ГИС «ПАРК». Решения по выбору программных средств определялись наличием наработанных задач в различных ведомственных ГИС и принятыми отраслевыми решениями. Используемые форматы цифровых карт определялись применяемыми программными средствами ГИС. Однако указывается, что необходимо иметь конверторы, преобразующие цифровые карты из одного формата в другой для обеспечения передачи сведений в различные ГИС-пакеты.
В ноябре 1998 г. из ГосГИСцентра (Роскартография) в область были переданы цифровые карты Пермской области масштабов 1:1000 000 и 1:200 000. Основной формат полученных карт F20V. Карты конвертированы в формат Е00, применяемый в ГИС, фирмы ESRI Inc.
Информационная насыщенность карт, созданных Роскартогра- фией, не устраивала разработчиков региональной ГИС. На первом этапе разработчики системы большое внимание уделили ее повышению, наполнению семантики карт и территориальной привязке имеющихся и вновь создаваемых тематических баз данных.
При создании ГИС было выполнено несколько пилотных проектов: создание комплексной ГИС поселка и курорта «Усть-Качка» для отработки комплексных решений на малой территории, на примере ГИС «Усть-Качка», чтобы демонстрировать возможности ГИС недостаточно подготовленным руководителям; создание модели наводнения для городов Пермь и Кунгур. Для создания модели наводнения была построена матрица высот потенциальной зоны затопления, выполнены расчеты по моделированию уровня затоплений; разработка экологического контроля пилотных проектов ГИС для города Березники и прилегающих территорий.
Основные результаты реализации программы представляются авторами концепции В.Л.Чебыкин, Ю. Б. Щербинин в виде следующих подсистем (компонентов): «ГИС-геология». Создается для реальной геолого-экономической оценки ресурсного потенциала Пермской области, разработки решений по эффективному использованию ресурсов. Включает банк геоданных о месторождениях полезных ископаемых, размещении добывающих и потребляющих предприятий, величине запасов, динамике добычи и потребления; «ГИС земельного кадастра». Обеспечивает условия объективного взимания налогов на землю и соблюдение нормативно-правовых актов по владению, пользованию, смене собственника. Включает банк геоданных о границах земельных участков в разрезе прав собственности на землю и реестр собственников; «ГИС-дороги». Позволяет определить и эффективно использовать технические и экономические условия эксплуатации и развития транспортной дорожной сети. Основывается на банке геоданных о дорогах Пермской области, качестве покрытия, техническом состоянии дорог, технических характеристиках мостов, проездов, переездов, паромных и ледовых переправ, дорожных знаков. Включает базы экономических данных об использовании дорог для грузовых и пассажирских перевозок, стоимости содержания дорог, а также реестре собственности и границах ответственности; «ГИС железных дорог». Позволяет определить и эффективно использовать технические и экономические условия эксплуатации и развития транспортной железнодорожной сети. Включает банк геоданных о железных дорогах Пермской области, железнодорожных мостах и переездах, железнодорожных станциях, площадках, сооружениях, а также базы экономических данных об использовании дорог для грузовых и пассажирских перевозок, стоимости содержания дорог; «ГИС речного хозяйства». Обеспечивает информацией расчеты работ земснарядов по углублению русла рек и расчеты по эффективности и развитию судоходства. Информационное обеспечение — геоинформация о рельефе дна судоходных рек и базы данных о речных грузовых и пассажирских маршрутах; . «ГИС-наводнения». Обеспечивает процесс моделирования разливов рек и выполнение расчетов противопаводковых мероприятий, убытков от наводнений, предоставляет необходимые сведения для работы противопаводковых комиссий. Информационная база — геоданные о рельефе берегов рек; «ГИС гидросооружений». Служит для моделирования последствий техногенных воздействий на водные объекты населения и предприятий. Банк геоданных — информация по плотинам, шлюзам, водозаборам, очистным сооружениям и стокам жидких отходов промышленных предприятий, информационные базы технико-экономических данных по гидросооружениям; «ГИС водного хозяйства». Создается для объективной оценки и планирования использования водных ресурсов области. Банк геоданных содержит информацию о реках, водохранилищах, озерах, болотах, водоохранных зонах и прибрежных защитных полосах, а также информацию о протяженности, площади, запасах и качестве водных ресурсов, характеристике рыбных запасов, реестре собственности и границах ответственности; «ГИС лесного хозяйства». Необходим для объективной оценки и планирования использования лесных ресурсов области. Эта деятельность базируется на информации о лесных участках, породах и возрасте леса, его экономической оценке, объемах вырубки, переработки, продажи леса, местонахождении лесодобывающих и перерабатывающих предприятий, о правах собственности и границах ответственности; «ГИС кадастра природных ресурсов». Объединяет информацию компонентов «ГИС-геология», «ГИС лесного хозяйства», «ГИС водного хозяйства», а также рыбного хозяйства, заказников, охотничьего хозяйства и др., связывает геобазы указанных компонентов, создает информационную базу комплексной оценки природных ресурсов Пермской области; «ГИС-экология». Создается с целью разработки мероприятий по улучшению экологической обстановки, определения обоснованных сумм, необходимых для осуществления этих мероприятий; «ГИС особо охраняемых природных территорий». Банк геоданных по особо охраняемым природным территориям области; «ГИС экопатологии». Банк геоданных о влиянии экологической обстановки на состояние здоровья и смертность населения, позволяющий дать объективную оценку условий проживания населения на территории области; «ГИС нефтегазопроводов». Используется для моделирования и оценки последствий чрезвычайных ситуаций, проведения экономических расчетов. Банк геоданных содержит информацию о нефтегазопроводах, перекачивающих станциях и других инженерных сооружениях на территории области, реестр собственников, права собственности и границы ответственности, банк геоданных о рельефе прилегающих территорий, информационные базы техникоэкономических характеристик; ГИС контроля и моделирования природных и техногенных проявлений катастрофических деформаций земной поверхности Пермской области на основе результатов мониторинга, в том числе космического; «ГИС-население». Базы геоданных по размещению населения, позволяющие выполнить анализ территории по половозрастному составу, призывному возрасту, занятости, социально защищенным группам, миграции населения, необходимый для обоснования социальных программ, а также информационного обеспечения выборных кампаний (формирование избирательных округов и анализ электората); «ГИС УВД». Подразделяется на составляющие: «ГИС пожарной охраны»; «ГИС ГИБДД»; «ГИС охраны общественного порядка»; «ГИС ЧС». Создаются базы: потенциально опасных объектов, тактико-технических характеристик этих объектов, сил и средств гражданской обороны и привлекаемых сил и средств областной подсистемы чрезвычайных ситуаций, тактико-технических характеристик сил и средств; база геоданных расположения зон эвакуации и маршрутов следования для предприятий и населения области, информационные базы тактико-технических характеристик зон и маршрутов эвакуации; «ГИС медицины катастроф». Создает, в частности, геобазу дислокации и информационные базы состояния медицинских учреждений; «ГИС обеспечения безопасности жизнедеятельности населения». Геобаза постов наблюдения за потенциально опасными объектами, геобазы рельефа и других характеристик местности в масштабах, необходимых для решения задач моделирования чрезвычайных ситуаций на объектах наблюдения и прилегающих территориях, информационные базы тактико-технических данных для организации работы и регистрации результатов работы постов наблюдения; «ГИС социально-экономического развития области». Необходима для анализа деятельности органов местного самоуправления, ее сравнения с аналогичной на смежных территориях как на текущий момент, так и в динамике по периодам сбора информации органами государственного статистического учета. Кроме того, этот компонент используется для разработки мероприятий по управлению территориями. Геобаза ГИС социально-экономического развития области содержит информацию об административном деления области, о паспортах территорий, базы Пермского областного комитета государственной статистики по показателям состояния социально-экономического развития и главного управления экономики администрации области по показателям прогноза социально-экономического развития.
В результате реализации программы должны быть разработаны и внедрены правовые, экономические, организационные и технические мероприятия по выполнению задач создания ГИС ОГВ, сформированы базы цифровых карт Пермской области различного масштаба для отображения динамики социально-экономического развития области. Структуры управления областью будут обеспечены реальной пространственно-временной информацией об инфраструктуре и социальном развитии области, позволяющей сформировать механизм управления хозяйством области на геоинформационной основе.
Разработанные концепция геоинформационной системы и программа создания ГИС опираются на значительный опыт предприятий и организаций Пермской области в данной сфере деятельности.
Различные проекты выполняются в Комитете земельного кадастра Пермской области, Пермском государственном геологосъемочном предприятии «Геокарта», Комитете природных ресурсов Пермской области, в Научно-исследовательском клиническом институте детской экопатологии и других организациях.
Под руководством Комитета земельного кадастра Пермской области ведутся работы по проведению кадастровых съемок, изготовлению планово-картографических материалов, инвентаризации земель, регистрации собственников на землю. Заказчиком государственной автоматизированной системы земельного кадастра в Пермской области (ГАС ЗК) является Комитет по земельному кадастру области. В облкомземе и горрайкомземах созданы специальные рабочие группы оперативного управления реализацией проекта ЛАРИС. На унитарном государственном предприятии «Уральское проектно-изыскательское предприятие земельных кадастровых съемок» («Уралземкадастрсъемка») создано специализированное производство на базе цифровых кадастровых технологий. Применяются ГИС фирмы Intergraph Согр., а также MicroStation, Maplnfo Professional.
Пермское государственное геологосъемочное предприятие «Геокарта» выполняет работы по программе государственного геологического картографирования. За каждой партией предприятия закреплено дежурство по одному-двум номенклатурным листам карты Пермской области масштаба 1:200 000, результаты работы оформляются в графическом и цифровом виде. На предприятии применяются ГИС «Геокарта», обеспечивающая технологию создания цифровых карт, а также Arclnfo, ArcView, ПАРК 6.0.
В цифровом виде были созданы следующие геологические документы: Геологическая карта дочетвертичных образований по материалам доизучения и подготовки государственной геологической карты масштаба 1:200 000. Геологическая карта четвертичных отложений. Схема геоморфологического районирования. Карта продуктивных нефтегазоносных структур. Схема административного деления с транспортными путями и магистральными коммуникациями.
Карта дочетвертичных образований дополнена историческими сведениями: по меди, железу, хромитам, бокситам, марганцу, титану,
свинцу, стронцию, золоту;              ’ по строительным материалам (габбро-диабазы, известняки, доломиты, мраморы, песчаники), кварцу, флюориту, волконско- иту; по нефти, газу, углю, калийным солям, питьевой воде.
Карта четвертичных отложений отражает распределение по площадям объектов с содержанием: золота, платины, алмазов; агроруд (торф, известковый туф, мергель), глин, песчаногравийных смесей, песков и др.
Во исполнение распоряжения губернатора Пермской области от 09.11.95 № 338 «О системе экологического мониторинга на территории области» под руководством Комитета природных ресурсов Пермской области (ранее Государственного комитета по охране окружающей среды) ведутся работы по созданию Единой территориальной системы экологического мониторинга (ЕТСЭМ) области. ЕТСЭМ создается в целях информационного обеспечения принятия управленческих решений в области охраны окружающей среды для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития территории и является составной частью информационной и геоинформационной системы Пермской области.
Работы по созданию и сопровождению ГИС здравоохранения выполнены Научно-исследовательским клиническим институтом детской экопатологии (НИКИ ДЭП). На региональном уровне отработано использование ГИС для решения задач информационной поддержки системы управления здравоохранением области: выделение территорий с неблагоприятными тенденциями медико-демографических и медико-экологических показателей; обоснование региональных инвестиций в территориальное здравоохранение на базе геоинформационного анализа медикодемографических показателей (как отдельных, так и комплексных); анализ достаточности медицинских услуг населению по территориям и оценке остроты проблем отдельных территорий; обоснование и размещение сети межрайонных центров по оказанию специализированной медицинской помощи и др.
Выполнены работы, позволяющие увязать пространственную информацию и базы данных по медицинскому обслуживанию населения, медико-демографические, санитарно-гигиенические и экологические показатели на единой карте-схеме Пермской области. Собрана информация более чем по 260 показателям. В системе используются мелкомасштабные векторные карты-схемы (1:1000000). Программное обеспечение позволяет проигрывать ряд сценариев и выбор вариантов оптимального использования коечного фонда и лабораторно-диагностической базы лечебно-профилактических учреждений. Для решения медико-экологических задач с использованием ГИС выделены приоритетные территории по совокупности факторов риска для здоровья населения и отдельным экологическим показателям, выполнена пространственная привязка многолетних баз данных по источникам вредного воздействия на окружающую среду.
Реализован экологический проект в составе муниципальной ГИС Перми, являющейся составляющей региональной ГИС. На базе векторной карты 1:25 000 созданы слои: заболеваемость населения по районам города Перми, зоны действия лечебно-профилактических учреждений. Система позволяет проследить динамику заболеваемости за последние 6 лет по 68 показателям. В рамках проекта сформированы слои, отражающие различные аспекты состояния окружающей среды (зоны загрязнения почв тяжелыми металлами, содержание вредных веществ в атмосферном воздухе по результатам натурных наблюдений, стационарные источники выбросов вредных веществ в атмосферный воздух с подробными характеристиками каждого источника, землеотводы промышленных предприятий с информацией о предприятии как источнике загрязнения природной среды, содержание вредных примесей в биологических средах детского населения и т. п.). Слои, имеющие насыщенную атрибутивную базу, используются в аналитических задачах.
Созданная система дает выход на решение задач формирования оптимальной сети размещения постов контроля качества атмосферного воздуха по критериям здоровья населения, разработки программ медико-экологической реабилитации детей и т.п.
Экологический проект муниципальной ГИС создан на базе ArcView. ГИС используется в сочетании с моделирующими и аналитическими программами, что дает возможность, получать комплексные оценки различных территориальных уровней.
В 1994—1997 гг. НИКИ ДЭП выпущен медико-экологический атлас Пермской области. В 1998 г. НИКИ ДЭП совместно с региональным центром новых информационных технологий Пермского государственного технического университета и департаментом образования и науки администрации области выпущен атлас социально-образовательной сферы Пермской области (пилотный проект в рамках межвузовской научно-технической программы «Разработка научных основ создания геоинформационных систем»).
Решением законодательного собрания от 06.04.98 № 78 принята и реализована комплексная территориальная программа «Безопасность жизнедеятельности и организация мониторинговых систем прогноза природных и природно-техногенных чрезвычайных ситуаций на территории Пермской области на 1998—2000 гг.», предусматривающая: Развитие и совершенствование географической информационной системы предупреждения и действий в режиме чрезвычайных ситуаций (ГИС ЧС);
2. Создание подсистемы действий в условия^ чрезвычайных ситуаций в составе геоинформационной системы УВД Пермской области.
Геоинформационная система ЧС создается на основе научноисследовательских разработок Горного института Уральского отделения РАН (г. Пермь).
Разработка «Технических требований к цифровым топографическим картам масштабов 1:1000 000 и 1:200 000 на территорию Пермской области», «Методики проверки качества цифровых топографических карт масштабов 1:1000 000 и 1:200 000 на территорию Пермской области», работы по контролю качества и приемке указанных цифровых карг выполнены Пермским государственным унитарным предприятием «Специальное научно-исследовательское бюро «Эльбрус» (СНИБ «Эльбрус»). СНИБ «Эльбрус» является держателем цифровых топографических карт указанных масштабов и выполняет работы по внедрению карт в соответствии с «Временным положением о порядке использования цифровых электронных карт Пермской области масштабов 1:1000 000 и 1:200 000». СНИБ «Эльбрус» использует несколько программных средств ГИС: ИНТЕЛКАРТ, ИНТЕЛВЕК, Панорама, ГИС РСЧС, Maplnfo Professional, ArcView, Arclnfo и др. ГУП СНИБ «Эльбрус» ведет единый классификатор картографической информации на весь масштабный ряд ГИС ОГВ Пермской области, разработал систему конверторов для обеспечения совместимости применения карт в различных программных средствах ГИС.
На географическом факультете Пермского государственного университета разрабатывается ГИС «Охраняемые природные территории Пермской области»; ведутся работы по созданию тематических физико-географических, социально-экономических и эколого-географических слоев (гидрография, орография, геоморфология, почвы, растительность, климат, населенные пункты, транспортная сеть, промышленность, сельское хозяйство, производственная и социальная инфраструктура и др.).
Разрабатываются собственные системы Иркутской, Нижегородской, Рязанской областей, Приморского края и др.
Достаточно многочисленны примеры реализации ГИС на локальном уровне. В пределах программы «Убсу-Нур» создана геоинформационная система для характеристик запасов- и возрастной динамики древостоя в лесах Убсу-Нурской котловины, для комплексной характеристики места проведения летних учебных практик географического факультета МГУ разработана ГИС-Сатино и др. Последняя система по существу является комплексной цифровой моделью территории учебного полигона «Сатино» (Боровский р-н Калужской обл.) (Ю.Ф. Книжников, И. К. Лурье, 2002]. Основные базовые слои — фотопланы и топографические карты территории масштабов 1:5000 и 1:10000. Широко используются дан

ные полевых студенческих исследований. Ведется комплектование географических информационных фондов как систематизированных наборов данных о свойствах и отношениях географических объектов и процессов на территории. Для изучения динамических состояний природной геосистемы используются различные временные и масштабные уровни — многолетние (разновременные карты, аэро- и космические снимки, материалы многолетних полевых обследований территории полигона), а также сезонные (преимущественно аэроснимки и специальные ландшафтно-фенологические исследования). Разрабатывается дешифровочно-навигаци- онный комплекс для автоматизированных полевых исследований. Можно привести также примеры систем, созданных для контроля экологической ситуации в пределах отдельно взятого химического завода, и др.
Из реализованных или реализуемых в настоящее время проектов укажем также на многочисленные примеры отраслевых приложений ГИС-технологий к различным тематическим областям — геологии, земельному кадастру, лесной отрасли, экологии, муниципальному управлению, эксплуатации инженерных коммуникаций, деятельности силовых структур. Они подробно рассмотрены в книге [Е. Г. Капралов, А. В. Кошкарев, В.С.Тикунов и др., 2004].
Контрольные вопросы В чем состоит роль Глобальной информационно-ресурсной базы данных GRID? В чем заключается основная особенность системы GRID? Согласовывались ли российские проекты с международными методиками? Целесообразно ли такое согласование? Охарактеризуйте особенности планировавшейся Государственной экоинформационной системы; целесообразна ли реализация этого проекта в современных условиях? Перечислите основные особенности системы «Устойчивое развитие России». Оцените оптимальность системы, созданной для Пермской области. Целесообразно ли создавать локальные системы? Составьте план возможного геоинформационного проекта для своей области.


<< | >>
Источник: Е. Г. Капралов,  А. В. Кошкарев, В. С. Тикунов. Геоинформатика: Учеб, для студ. вузов. 2005

Еще по теме Реализация геоинформационных проектов:

  1. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТА «КОММУНИКАТИВНАЯ СРЕДА ШКОЛЫ»
  2. АНАЛИЗ ОПЫТА РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТОВ И ПРОГРАММ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
  3. СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТОВ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ.
  4. РОЛЬ КОНКУРЕНЦИИ В РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА «ДОСТУПНОЕ И КОМФОРТНОЕ ЖИЛЬЁ ГРАЖДАНАМ РОССИИ» И. В. Тимаков
  5. Майков В.В., Козлов В.В. Трансперсональный проект: психология, антропология, духовные традиции. Том I. Мировой трансперсональный проект. М., 2007– 350с., 2007
  6. Майков1 В.В., Козлов В.В. Трансперсональный проект: психология, антропология, духовные традиции. Том II. Российский трансперсональный проект. – М.,2007. – 424 с., 2007
  7. 1.2. Механизмы реализации
  8. ПЛАН РЕАЛИЗАЦИИ СХЕМЫ ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА РАЙОНА
  9. Программная реализация
  10. 3. Реализация и координация Комплексного плана
  11. 2. Реализация общины
  12. Реализация довоенных планов
  13. Глава 3 МЕТОДОЛОГИЯ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ
  14. 8.4. Диагностика реализации потребностей в саморазвитии
  15. 3.1. СУЩНОСТЬ СОБСТВЕННОСТИ И ЕЕ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
  16. Реализация функций третьего поколения
  17. б) знания как реализация экзистенции
  18. 2.2.2. Генезис социологии, провозглашаемые цели и их реализация