CC BY
40
НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ ♦ SCIENTIFIC REPORTS
Раздел 1
КАРТОГРАФИЯ. ГИС-ТЕХНОЛОГИЯ
Section 1
CARTOGRAPHY. GIS
УДК 004.67:528.92:911
ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ТРАНСГРАНИЧНОЙ ТЕРРИТОРИИ КАК СОВРЕМЕННЫЙ БАЗИС МЕЖГОСУДАРСТВЕННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
А.Н. Бешенцев, Т.А. Борисова, Д.Г. Будаева, З.З. Пахахинова
Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ, E-mail: abesh@mail.ru
В статье определены особенности геоинформационных ресурсов, представлена их характеристика и обосновано их интегрирующее значение при принятии межгосударственных территориальных решений. Выполнена картографическая оценка обеспеченности геоинформационными ресурсами трансграничной российско-монгольской территории. Установлены проблемы межгосударственного информационного взаимодействия соседствующих стран. Представлен опыт интеграции геоинформационных ресурсов посредством создания международной информационно-телекоммуникационной системы для принятия согласованных межгосударственных управленческих решений.
Ключевые слова: геоинформационные ресурсы, трансграничная территория, территориальное управление, межгосударственное информационное взаимодействие, геопортал.
Дата поступления 24.11.2017
Важной характеристикой современ- продуктов производства в обмен всту-
ного территориального управления яв- пают информационные продукты и
ляется информатизация хозяйственной услуги. Процесс информатизации при-
деятельности и информационная реги- граничных территорий соседних стран
страция социоприродных процессов. характеризуется технологическими и
Обмен информацией и другие виды ин- организационными особенностями, но в
формационной активности пригранич- целом определяется внедрением общих
ных хозяйствующих субъектов являют- технических инноваций: использование
ся основой успешного экономического микропроцессорной техники; цифровое
и природоохранного межгосударствен- хранение данных; использование сети
ного взаимодействия. В первую очередь Интернет; применение геоинформаци-
это касается трансграничных геосистем, онной технологии и средств глобально-
разделенных государственными рубе- го позиционирования. При этом геоин-
жами. При образовании трансгранич- формационные ресурсы (ГИР) на эти
ных территориальных структур помимо территории ограничены законодатель-
БпПеИп АВ Я08 [^гвйуа АО ЯОО]. 2017. Ыо4 (47)
ными документами, имеют различную точность привязки, специальные форматы, не унифицированы, а иногда и противоречивы. Использование различных технических решений и отсутствие общей концепции картографирования таких территорий сдерживает интеграцию мирового сообщества по их исследованию.
При этом известен успешный опыт интеграции ГИР при организации российско-польского межгосударственного сетевого сотрудничества в регионе Вис-линского залива [1], методика оценки рекреационных ресурсов трансграничного Горного Алтая на основе ГИС-технологии [2], сформулированы принципы создания информационной системы межгосударственного обмена данными при управлении трансграничным водным объектом [3]. Ведется работа по организации системы международной, региональной и национальной стандартизации и принятию единых информационных показателей для оценки трансграничных территорий [4].
Геоинформационные ресурсы
Геоинформационные ресурсы описывают природные, социальные, экономические, другие территориальные объекты и процессы, а также являются результатом интеграции топологических и субстанциональных геоданных. Таким образом, основной особенностью ГИР
является территориальная привязка формализуемых сведений, точность которой обусловлена видом ресурса и формой (форматом) его представления. В основе классификации ГИР лежит их разделение на пространственные и тематические ресурсы (рис. 1).
Тематическая характеристика ГИР, их содержание и смысл определяются понятием контент - совокупность информационных ресурсов определенной предметной области. Единицей контента является документ - зафиксированная на электронном носителе идентифицируемая информация, созданная, полученная и сохраняемая участниками территориальной деятельности. Каждый документ имеет содержание и географический контекст. Содержание - фактическая информация документа, фиксирующая территориальные объекты, процессы, факты, решения и т.п. Географический контекст - это, как правило, физико-географическое описание территории или координатные данные. В настоящее время регистрация координат объектов с помощью приемников глобального позиционирования позволяет любому пользователю выполнить простейшую геодезическую съемку земной поверхности и, следовательно, создавать и публиковать индивидуальные ГИР.
Типы Виды Контент Форма Назначение
Пространственные - топографические карты; - данные дистанционного зондирования; - материалы геодезических съемок; - геоинформационные модели - топографический; - географический; - социально-экономический; - исторический; -туристско- рекреационный; - административный; - нормативно-правовой; - другой - растровая, - векторная, - цифровые поверхности, - табличная, - гипертекст, - видео, - другая - научно-исследовательское; - научно-популярное; - оперативно-справочное; - мониторинговое; - художественное; - другое
Тематические - тематические карты; - базы геоданных; - описания; - кадастры; - реестры; - другие
Рис. 1. Классификация геоинформационных ресурсов
На основании экспертной оценки современного географического контента по поисковым системам Google и Yandex установлено, что его информационную основу составляют сайты организаций и сообществ, а также тематические порталы (социальные, правительственные, ведомственные и т.п.), некоторые из них обеспечены картографическими сервисами и приложениями. На основании выборочного анализа сайтов географической тематики можно сделать вывод, что основной объем ГИР опубликован в виде гипертекста и представляет физико-географические описания, научные и популярные статьи. Ресурсы в графических форматах (графики, диаграммы, карты, космоснимки и т.п.) составляют около 8 %, ресурсы в геоинформационных моделях (векторные объекты, grid-покрытия и т.п.) -менее 1 %. Наибольшей востребованностью характеризуются базовые пространственные данные: цифровые и растровые топографические карты, планы, чертежи, космоснимки и т.п.
Процесс создание-использование ГИР осуществляется под влиянием требований пользователей: с одной стороны - как производителей ресурсов (форматы, классификации и т.п.), а с другой - как потребителей ресурсов (наглядность, обзорность, язык представления и т.п.). При этом ресурсы могут быть созданы пользователями как при непосредственном взаимодействии с объектами (полевые обследования, туризм и т.п.), так и на основании уже имеющихся геоинформационных моделей (карты, ДДЗ) при косвенном изучении территории. Полезность и востребованность ГИР определяется их значением при решении конкретной территориальной задачи.
Размещение ГИР осуществляется в национальных серверных зонах. Как правило, ресурсы создаются на национальных языках пользователей кон-
кретного региона и дублируются на английском языке, что обеспечивает к ним широкий доступ мирового сообщества. При этом по пространственному размещению ГИР подразделяются на внутренние - размещенные на национальных серверах и являющиеся продуктом собственника территории и внешние -создаваемые и публикуемые в других точках планеты. Такое положение дел ставит вопросы об информационном суверенитете географической территории и возможности манипулирования общественным мнением с целью искажения образа территории в глазах мирового сообщества.
Проблемы межгосударственного информационного взаимодействия
Трансграничная российско-монгольская территория расположена между 47 и 54 северными параллелями и 87 и 117 меридианами и представляет собой вытянутый в широтном направлении северный рубеж Монгольского плато протяженностью около 4000 км2 и общей площадью около 1 млн. 300 тыс. км (рис. 2). Западный рубеж трансграничной территории находится в горной системе Алтай, на плоскогорье Укок. Затем охватывает Тувинскую котловину и Котловину Больших озер, Восточно-Тувинское нагорье, Тоджинскую и Дар-хадскую котловины. Далее выходит на горную систему Восточный Саян, ограничена с севера хребтом Удинский и включает хребет Большой Саян (откуда берет начало р. Енисей) и его отроги. Затем пересекает Байкальскую рифто-вую зону и проходит по бассейну озера Байкал, полностью включая бассейн р. Селенга. Далее пересекает хребет Хэнтэй, выходит на верховья бассейна р. Амур и заканчивается на севере Восточно-Монгольской равнины. По этой территории проходит мировой водороз-дел и физико-географическая граница между лесом и степью.
Рис. 2. Российско-монгольская трансграничная территория
В настоящее время на исследуемой территории практически каждая государственная структура, отдельный муниципалитет, научно-исследовательское, ведомственное или отраслевое учреждение располагают определенной базой данных либо неупорядоченным информационным массивом, имеющим ограниченный территориальный характер, а также узкую тематическую специализацию. В отличие от густонаселенных и инфраструк-турно освоенных регионов планеты формирование российско-монгольского информационного пространства осуществляется низкими темпами. Организационные усилия государства и науки не получают эффективной практической реализации, что обусловлено рядом существующих проблем:
- разнородность используемых показателей и форматов при формализации описываемых явлений и процессов;
- отсутствие единой топографо-геодезической и картографической основы;
- информационные ресурсы и телекоммуникационные системы размещены по трансграничной территории крайне неравномерно;
- доступ и обмен информацией по телекоммуникационным каналам связи ограничивается ее ведомственной и отраслевой принадлежностью;
- высокая стоимость организации телекоммуникационных систем;
- различное качество информации;
- проблема информационной безопасности;
- проблема внедрения технологий (барьеры между научными исследованиями и информационной индустрией).
ГИР, средства взаимодействия и телекоммуникационная инфраструктура, так или иначе, связаны с деятельностью социума, следовательно, количественная оценка этих компонентов осуществляется посредством определения обеспеченности пользователей и территории информационными, электронными и коммуникационными составляющими. При оценке ГИР конкретной территории такой величиной будет среднее количество описывающих ресурсов (баз данных, страниц, доменов) на одного жителя, а при оценке средств информационного взаимодействия такой величиной будет среднее количество компьютеров с ВЕБ-доступом на человека либо на 1 км2 территории. Таким образом, как географический объект, структура геоинформационного пространства имеет линейно-узловую территориальную организацию и представляет собой совокупность информационно взаимодействующих населенных пунктов и коммуникационных магистралей.
Региональная специфика обеспеченности территории ГИР определяется природными и социально-экономическими условиями описываемого физико-
географического пространства, масштабом и специализацией хозяйственных систем, сферами деятельности, уровнем развития технологий, количеством заинтересованных организаций и способами информационного представления деятельности (рис. 3).
Анализ информационной обеспеченности трансграничной российско-монгольской территории позволяет сделать вывод, что если для России приграничные территории являются периферией в информационном отношении, то для Монголии эта территория представляет информационный центр, характеризующий экономическую и социальную значимость региона. Кроме того, территория неравномерно обеспечена информационными ресурсами, и в этом аспекте можно выделить три участка.
1. Республика Тыва - низкий уровень обеспеченности информационными ресурсами (50-100 доменов), равномерная обеспеченность русскоязычными и англоязычными ресурсами (адми-
нистративной, исторической, географической тематики).
2. Республика Бурятия - высокий уровень обеспеченности информационными ресурсами (600-800 доменов), неравномерно, с максимумом в районе международного перехода и железной дороги (административной, экономической, исторической, географической тематики). Максимумы обеспеченности русскоязычными ресурсами экономических центров Дархан и Эрдэнэт свидетельствуют об активном хозяйственном взаимодействии с российскими субъектами. Максимумы обеспеченности англоязычными ресурсами этих же центров свидетельствует о высоком значении и интересе к этой территории мирового сообщества.
3. Забайкальский край - средний уровень обеспеченности ресурсами (300450 доменов), равномерно вплоть до российско-китайской границы (административной, исторической, географической тематики). Низкий уровень обеспеченности англоязычными ресурсами.
Рис. 3. Обеспеченность ГИР трансграничной российско-монгольской территории
Именно наличие надежных и обою-долегитимных ГИР обеспечит эффективное управление трансграничной территорией и будет способствовать информационному взаимодействию приграничных хозяйствующих субъектов, при котором складываются новые формы сотрудничества и взаимоотношений, характеризующиеся интеграцией пользователей, ресурсов, технологий, инфраструктуры и национальных интересов соседствующих стран.
Пути решения
Основной задачей при формировании и развитии единого информационного пространства трансграничной российско-монгольской территории является достижение необходимого уровня информационного потенциала посредством создания согласованных ГИР и развития общей инфраструктуры пространственных данных. Интеграция ГИР заключается в разработке концептуальной схемы объединения больших информационных массивов разнообразных форматов и аналитических алгоритмов их обработки в форме единого банка данных. Для комплексирования пространственных данных и визуализации территориальных задач оптимальным решением является создание картографического сервиса, обеспечивающего тиражирование и публикацию результатов [5-6]. В качестве главного фактора управления территориальными структурами целесообразно использовать информационную модель природопользования, а процесс интеграции информационных ресурсов начать с объединения существующих баз данных по природно-ресурсной и социальной тематике.
Решение этой задачи было осуществлено усилиями международного коллектива сотрудников Байкальского института природопользования СО РАН и Водного Комитета правительства Монголии. На организационном этапе были сформированы команды высококвалифицированных специалистов обе-
их стран, разработана концепция трансграничного информационного сотрудничества, составлена дорожная карта проекта, проведен ряд научно-практических семинаров в городах Улан-Удэ и Улан-Батор и Skype-конференций.
В результате были установлены принципы эффективного информационного взаимодействия и система мероприятий для их успешной реализации. Организационные принципы включают организацию межгосударственного информационного центра для координации деятельности органов территориального управления, бизнеса, научных организаций, населения в сфере информационного взаимодействия и единого банка данных природной и социально-экономической информации, обеспечивающего обоснованное принятие управленческих решений по проблемным областям трансграничных взаимоотношений. Технологические принципы направлены на организацию общего телекоммуникационного узла и обеспечение концептуального единства баз данных и форматов ГИР, а также использование топографических основ единого масштабного ряда и единых картографических проекций. Природохозяйственные принципы обосновывают регистрацию объектов и процессов природопользования на основе геосистемного подхода и единой классификации природных ландшафтов, определение пространственно-временных связей, закономерностей и синергетических эффектов трансграничного природопользования, а также непрерывную оценку трансформации природных ландшафтов и выявление ареалов негативных воздействий природопользования. Нормативно-правовые принципы заключаются в совершенствовании общей нормативно-правовой базы в сфере информационного взаимодействия, определении прав и обязанностей владельцев информационных ресурсов, использовании единых механизмов защиты информации.
Итогом совместной работы явилось создание Байкальского информационного центра (БИЦ) - совокупности информационных ресурсов и технологий по сбору, обработке и распространению данных о состоянии окружающей среды трансграничного бассейна оз. Байкал на основе интеграции информационных потоков единого информационного пространства России и Монголии. Была разработана структура Геопортала БИЦ, перечень регистрируемых информационных показателей и собираемых массивов. Основным технологическим модулем БИЦ является ГИС бассейна оз. Байкал - программно-технический комплекс информационных ресурсов и технологий по сбору и анализу данных о состоянии и динамике окружающей среды. Интернет-доступ к ГИС обеспечен через геопортал, позволяющий интерактивную работу на сервере БИЦ (рис. 4).
Весь контент БИЦ структурирован по рубрикам и представлен на русском,
монгольском и английском языках. Рубрика Документы содержит государственные доклады природоохранной тематики, комплексные отчеты отдельных исследований, монографии, материалы мероприятий, научные статьи. Рубрика «ГИС» содержит Экологический атлас бассейна озера Байкал, включающий 143 карты и тексты к ним, а также справочные пространственные данные и материалы по истории экологического зонирования бассейна [8]. Рубрика «Мониторинг» содержит материалы по мониторингу качества воды в дельте р. Селенги и модели переноса загрязняющих веществ и водного баланса в бассейне озера Байкал. Рубрика «Друзья бассейна озера Байкал» содержит сведения об общественных экологических организациях двух стран. Рубрика «Форум» обеспечивает общение заинтересованных пользователей по экологическим и природоохранным проблемам.
Рис. 4. Главная страница геопортала
ВпПеИп АВ Я08 [^евйуа АО ЯОО]. 2017. Ыо4 (47)
Дальнейшее развитие БИЦ обеспечит надежный механизм межгосударственного взаимодействия для комплексного управления природными ресурсами трансграничного бассейна оз. Байкал. Основными направлениями деятельности БИЦ на территории двух стран являются:
- информационно-аналитическое обеспечение основных групп потребителей природно-ресурсной информации (государственная власть, местное управление, население, бизнес, общественные организации);
- создание ГИР экологической и природоохранной тематики, для обеспечения устойчивого развития природопользования и охраны окружающей среды сопредельных территорий России и Монголии;
- ускорение процедур прохождения географических сведений от сбора первичных геоданных до создания аналитических ГИР;
- повышение качества обработки и обеспечения надежности хранения при-родно-ресурсной информации;
- достижение открытости, прозрачности и управляемости информационных процессов на территории бассейна оз. Байкал.
Таким образом, организация БИЦ будет способствовать укреплению единого информационного пространства трансграничной территории, позволяющего органам управления и планирования двух стран осуществлять единую экономическую, социальную, законодательную и природоохранную политику в целях устойчивого развития региона. Технологические возможности и материалы БИЦ обеспечат руководителей всех уровней необходимыми метрическими показателями и индикаторами, алгоритмами их обработки и анализа
для выработки обоснованных межгосударственных управленческие решений.
Заключение
Впервые на территории трансграничного Байкальского региона создана информационно-телекоммуникационная система, обеспечивающая доступ мирового сообщества к ГИР о социально-экономическом состоянии озера Байкал и его бассейна. Она предоставляет возможность информационного обмена для населения, представителей министерств и ведомств, бизнеса и некоммерческих организаций в режиме он-лайн. Кроме того, организация БИЦ способствует укреплению единого информационного пространства трансграничной территории, позволяющего органам управления и планирования двух стран осуществлять единую экономическую, социальную, законодательную и природоохранную политику в целях устойчивого развития региона.
Новизна технологического решения системы заключается в интеграции гипертекстовой базы данных, корпоративной ГИС и картографического сервиса на открытой геопространственной платформе. Создание и внедрение такой современной системы является первым шагом к формированию российско-монгольской инфраструктуры пространственных данных. Созданный картографический сервис может быть использован в различных областях территориальной деятельности и в первую очередь, является метрической базой мониторинга природопользования
трансграничной российско-монгольской территории. Он предоставляет свободный и оперативный доступ к ГИР и обеспечивает руководителей всех уровней необходимыми качественно-количественными показателями и индикаторами, алгоритмами их обработки и анализа, для принятия обоснованных межгосударственных управленческих решений на трансграничной территории. Список литературы
1. Гриценко В.А., Гуменюк И.С., Белов Н.С. Пространственное изучение сетевого взаимодействия в регионе Вислинского залива с использованием геоинформационных систем // Балтийский регион. - 2013. - № 4. - С. 40-52.
2. Гармс Е.О., Хромых В.В., Сухова М.Г. Использование ГИС в оценке геоморфологических ресурсов для целей рекреации (на примере трансграничного Горного Алтая) // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 6. - С. 940.
3. Скачедуб Е.А., Калиманов Т.А., Шпота Е.В. Принципы создания информационной системы межгосударственного обмена данными при управлении трансграничным водным объектом // Матер. научно-практ. конф. «Современные проблемы мелиорации и водного хозяйства Южного Федерального округа». - Новочеркасск, 2007. - С. 162-168.
4. Головин С.А. Организация работ в области международной и межгосударственной стандартизации в сфере информационных технологий // Вест. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия Приборостроение. - 2011. - № S. - С. 11-17.
5. Якубайлик О.Э. Использование картографических ВЕБ-сервисов для информационного обеспечения задач регионального управления // Технические науки - от теории к практике. - 2013. - № 27-1. - С. 41-45.
6. Кадочников А.А. Применение картографических ВЕБ-систем и сервисов в задачах мониторинга состояния окружающей среды // Матер. всерос. конф. «Обработка пространственных данных в задачах мониторинга природных и антропогенных процессов». - Новосибирск: ИВТ СО РАН, 2015. - С. 90-94.
7. Сайт Байкальского информационного центра (БИЦ) [Электронный ресурс]. -URL: http://bic.iwlearn.org.
8. Экологический атлас бассейна озера Байкал. - Иркутск:, 2015. - 145 с.
References
1. Gritsenko V.A., Gumenyuk I.S., Belov N.S. Prostranstvennoye izucheniye setevogo vzaimodeystviya v regione Vislinskogo zaliva s ispolzovaniyem geoinformatsionnykh sistem // Baltysky region. - 2013. - № 4. - S. 40-52.
2. Garms Ye.O., Khromykh V.V., Sukhova M.G. Ispolzovaniye GIS v otsenke geomorfologicheskikh resursov dlya tseley rekreatsii (na primere transgranichnogo Gornogo Altaya) // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. - 2013. - № 6. - S. 940.
3. Skachedub Ye.A., Kalimanov T.A., Shpota Ye.V. Printsipy sozdaniya informatsionnoy sistemy mezhgosudarstvennogo obmena dannymi pri upravlenii transgranichnym vodnym obyektom // Mater. nauchno-prakt. konf. «Sovremennye problemy melioratsii i vodnogo kho-zyaystva Yuzhnogo Federalnogo okruga». - Novocherkassk, 2007. - S. 162-168.
4. Golovin S.A. Organizatsiya rabot v oblasti mezhdunarodnoy i mezhgosudarstvennoy standartizatsii v sfere informatsionnykh tekhnology // Vest. MGTU im. N.E. Baumana. Seriya Priborostroyeniye. - 2011. - № S. - S. 11-17.
5. Yakubaylik O.E. Ispolzovaniye kartograficheskikh VEB-servisov dlya informatsion-nogo obespecheniya zadach regionalnogo upravleniya // Tekhnicheskiye nauki - ot teorii k praktike. - 2013. - № 27-1. - S. 41-45.
6. Kadochnikov A.A. Primeneniye kartograficheskikh VEB-sistem i servisov v zadachakh monitoringa sostoyaniya okruzhayushchey sredy // Mater. vseros. konf. «Obrabotka pros-transtvennykh dannykh v zadachakh monitoringa prirodnykh i antropogennykh protsessov». -Novosibirsk: IVT SO RAN, 2015. - S. 90-94.
7. Sayt Baykalskogo informatsionnogo tsentra (BITs) [Elektronny resurs]. - URL: http://bic.iwlearn.org.
8. Ekologichesky atlas basseyna ozera Baykal. - Irkutsk, 2015. - 145 s.
GEOINFORMATION RESOURCES OF TRANSBOUNDARY TERRITORY AS A CONTEMPORARY BASIS
OF INTERSTATE INTERACTION A.N. Beshentsev, T.A. Borisova, D.G. Budaeva, Z.Z. Pakhakhinova
Baikal institute of nature management of SB RAS, Ulan-Ude, E-mail: abesh@mail.ru
The article defines characteristics of geographic information resources, presents their characteristics and justifies their integrating factor in making inter-state territorial solutions. Performed cartographic assessment of the availability of geoinformation resources in the transboundary Russian-Mongolian territory. Defined problems of interstate information interaction of neighboring countries. The experience of integration of geographic information resources through the creation of international information and telecommunication system for concerted inter-state management decisions.
Key words: geoinformationresources, transboundary territory, territorial management, international information interoperability, geoportal.
Received November 24, 2017
