CC BY
342
УДК 528.91:004:332 А.Л. Ильиных СГГА, Новосибирск
РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЗЕМЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
В статье приведено описание базы данных, разработанной в качестве основы автоматизированной информационной системы мониторинга земель сельскохозяйственного назначения.
A.L. Ilyinykh
Siberian State Academy of Geodesy (SSGA)
10 Plakhotnogo Ul, Novosibirsk, 630108, Russian Federation
DEVELOPMENT OF AUTOMATED INFORMATION SYSTEM DATA BASE FOR AGRICULTURAL LAND MONITORING
Description of the data base developed for the automated information system of agricultural lands monitoring is presented.
Земля является основным природным ресурсом, материальным условием жизни и деятельности людей, базой для размещения и развития всех отраслей народного хозяйства, главным средством производства в сельском и лесном хозяйстве, основным источником получения сельскохозяйственной продукции, сырья для промышленности. Поэтому организация рационального использования и охраны земли является важным условием улучшения жизни и роста благосостояния народа.
Очевидно, что для оперативного и эффективного осуществления всех мероприятий по ведению мониторинга земель и дальнейшего использования полученной информации для целей управления земельными ресурсами сельскохозяйственного назначения правильным является путь создания автоматизированной информационной системы мониторинга земель сельскохозяйственного назначения (АИС МЗ) на основе современных компьютерных технологий и, в частности, ГИС-технологий.
Создание автоматизированной информационной системы государственного мониторинга земель (АИС МЗ), позволяющей обоснованно судить о степени воздействия негативных процессов и явлений, вскрывать закономерности их развития, проводить диагностику и оценку, разрабатывать меры по предупреждению и устранению последствий, на более высоком качественном уровне осуществлять контроль за состоянием земель, их использованием и охраной, предусматривалось Постановлением Совета Министров -
Правительства РФ от 5 февраля 1993 г. №100 "О Государственной программе мониторинга земель Российской Федерации на 1993-1995 годы". Тем не менее, она до сих пор не нашла своей практической реализации.
Основные требования к программному и техническому обеспечению автоматизированной информационной системы мониторинга земель сельскохозяйственного назначения, её концептуальная модель и система показателей были рассмотрены ранее в работах [1-4].
В настоящее время для решения задач территориального управления уже недостаточно использование только геопространственной информации в виде топографических и тематических карт и планов, но и необходимо наличие баз данных разнородной информации, такой как сведения о состоянии и использовании земельных ресурсов, а такое комплексное хранение информации предопределяет использование геоинформационных технологий.
При создании базы геопространственных данных АИС МЗ была проведена разработка структуры и принципов организации базы данных.
В основу построения базы данных положены следующие основные принципы:
а) Информация должна накапливаться и храниться в единой базе данных, в которую поступают сведения из всех возможных источников;
б) Передача данных конечным пользователям осуществляется из единой базы данных;
в) В качестве интерфейса конечного пользователя должна выступать автоматизированная информационная система;
г) Инструментарии для ввода, преобразования и анализа данных обращаются непосредственно в единую базу данных с сохранением в ней результатов работ;
д) Ключевым объектом управления должен выступать земельный участок, с находящимися на нем объектами недвижимого имущества.
Укрупненная модель базы данных АИС МЗ представлена на рис. 1.
Рис. 1. Укрупненная модель базы данных АИС МЗ
При создании атрибутивной БД на уровне компьютерной реализации вопрос выбора СУБД и формата хранения данных определяется требованиями эффективности обработки данных и их достаточно легкого конвертирования в другие необходимые для обработки данных форматы.
Выбор СУБД на этапе разработки информационной модели системы, на взгляд автора, не является основополагающим. Более важным является наличие самих данных, их взаимосвязи, полнота, достоверность и точность.
База данных о состоянии территории строится на основе сведений, поступающих из различных источников и, в том числе, баз данных организаций, занимающихся регулярными или периодическими наблюдениями за состоянием и использованием земель сельскохозяйственного назначения: Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии (Росреестр), Министерства сельского хозяйства (Минсельхоз), Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), Федерального агентства по управлению государственным имуществом (Росимущество), Федеральной службы государственной статистики (Росстат), Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор), сети Интернет и других.
При построении логической модели и физической реализации атрибутивной БД автор придерживалась следующих общих требований:
- Структура БД охватывает все объекты, попадающие в область исследования в соответствии с целью создания АИС МЗ, постановки задач и стратегией проектирования, и учитывать все выявленные связи между ними;
- Структура БД может быть расширяемой и легко переносимой в разные операционные среды для обеспечения взаимодействия информационных потоков отраслевого и территориального характера и интегрируемости информации различных уровней управления земельными ресурсами;
- Структура БД и программные средства ее поддержки обеспечивают доступность и наглядность информации для пользователей системы: описание ее состава, выборку данных по заданию поисковых признаков, отображение в цифровом и графическом виде, а также визуализацию с привязкой к картографическим объектам.
Графическая БД отражает пространственные характеристики объектов, под которыми понимаются координаты объектов и их пространственная сущность -тип или геометрическое очертание географических объектов. Географические объекты разделяют в основном на три группы: точки, дуги (линии) и полигоны (площадные объекты).
Однотипные географические объекты по пространственному или тематическому принципам объединяются в слои электронной карты, которые могут рассматриваться как отдельные информационные единицы. Такие информационные единицы являются основой формирования библиотеки цифровых карт, определяющих содержание графической БД. При создании графической БД учтены следующие общие требования:
- Графическая БД предусматривает создание следующих типов карт: картографической базы основы, имеющей многоцелевое назначение (универсальных топографических и тематических карт), и специализированных тематических карт земельно-ресурсного направления (почвенных, социально-
экономических и др.) В той мере, в какой эти отраслевые блоки рассматриваются как компоненты АИС МЗ;
- Обеспечение единства графической БД за счет унификации и стандартизации основных ее элементов (цифровых основ, видов проекции, масштабного ряда, обменных форматов данных) для обеспечения обмена геопространственными данными при геоинформационном обеспечении и взаимодействии различных структур управления земельными ресурсами;
- Графическая БД должна ориентируется на целевые установки АИС МЗ, обеспечивая многостороннее отображение структуры, связей, выявленных закономерностей и оценок, характеризующих исследуемые территории в соответсвии с решаемыми задачами.
Последнее требование целенаправленности состава и содержания карт на решение задач управления земельными ресурсами отражает прагматический подход к их созданию.
База геоданных (БГД) использует модель данных на основе топологически связанных классов пространственных объектов. База геоданных определяет обобщенную модель данных для геоинформации.
Полученные данные заносятся в БГД, выполняются обработка и анализ полученной информации. В основе БГД лежит привязка к карте пространственно-распределенных объектов информации из объектноориентированных баз данных различного уровня и основной базы данных системы мониторинга.
Примером таких данных может служить информация:
- О землепользователях разного уровня, таких как сельскохозяйственные предприятия, муниципальные и сельские предприятия, жители определенных территорий и др.;
- О результатах мониторинговых наблюдений за почвенным покровом исследуемой территории.
БГД объединяет возможность легкого доступа к информации с возможностью выбора (с помощью специальных запросов) и обобщения всей имеющейся информации по временным интервалам, территориям и земельным участкам.
Рис. 2. Интерфейс меню базы данных
Информационно-программными компонентами тематической
(атрибутивной) базы данных, обеспечивающими полное функциональное покрытие сервисных процедур накопления, обработки и отображения данных формируются по следующим основным направлениям и включаемым в них системным задачам:
- Проектирование, заполнение и ведение атрибутивных баз данных различного тематического содержания;
- Привязка атрибутивной информации к графическим объектам цифровых карт;
- Двусторонний обмен информацией между атрибутивными и картографическими данными;
- Формирование запросов и поиск семантической информации с идентификацией объектов графической карты и возможностью получения информации об этих объектах;
- Получение отчетов в табличном, текстовом и графическом видах.
Объединение электронно-картографических материалов и тематических баз данных позволяет делать качественные оценки экологического риска сельскохозяйственной территории, а также является незаменимым инструментом повышения качества мониторинга земель и контроля состояния окружающей среды.
Применение разработанной базы данных позволит актуализировать информацию о земельных ресурсах, недвижимому имуществу, природных условиях, состоянии почвенного покрова, состоянии поверхностных и грунтовых вод, состоянии растительности, состоянии земной поверхности, о загрязнении окружающей природной среды, людских ресурсах исследуемой территории.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Гиниятов, И.А., Ильиных А.Л. К вопросу о создании автоматизированной информационной системы для целей управления территориями агропромышленного комплекса [Текст]/ И.А. Гиниятов, А.Л. Ильиных// Геодезия и картография. - 2008.- № 2. - С. 51-53.
2. Гиниятов, И.А., Ильиных А.Л. Концептуальная модель автоматизированной информационной системы для целей управления агропромышленного комплекса [Текст] / И.А. Гиниятов, А.Л. Ильиных// ГЕО-Сибирь-2008. Т. 2. Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью. Ч. 1: сб. матер. IV Междунар. научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2008», 22-24 апреля 2008 г., Новосибирск.- Новосибирск: СГГА, 2008. - С. 129131.
3. Гиниятов, И.А., Ильиных А.Л. Выбор системы показателей автоматизированной информационной системы мониторинга земель для целей управления агропромышленным комплексом [Текст]/ И.А. Гиниятов, А.Л. Ильиных// ГЕ0-Сибирь-2009. Т. 3. Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью. Ч. 2: сб. матер. V междунар. научн. конгресса «ГЕ0-Сибирь-2009», 20-24 апреля 2009 г., Новосибирск.- Новосибирск: СГГА, 2009.- С. 165-169.
4. Ильиных А.Л. Основные требования к автоматизированной информационной системе мониторинга земель для целей управления агропромышленным комплексом [Текст]/ А.Л. Ильиных // Сборник аспирантов и молодых ученых СГГА. - Новосибирск: СГГА. -2009. - Вып. 6- С. 41-45.
© А.Л. Ильиных, 2011
