CC BY
79
УДК 528.94
И.А. Гиниятов, А.Л. Ильиных СГГ А, Новосибирск
К ВОПРОСУ О СОЗДАНИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ЗЕМЕЛЬ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРРИТОРИЯМИ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА
Процесс управления земельными ресурсами неразрывно связан с процессом эффективного их использования как основного национального богатства. Повышение значимости этой проблемы вызвано тем, что состояние земель постоянно ухудшается: земля деградирует, плодородие почвы снижается, негативные процессы усиливаются, идет недопустимое загрязнение природной среды, истощаются природные ресурсы.
Информация, получаемая в результате ведения мониторинга земель, содержит в себе практически все сведения о состоянии земельных ресурсов, необходимые и достаточные для принятия управленческих решений в сфере агропромышленного комплекса и, в частности, на уровне административнотерриториального района субъекта Российской Федерации. Очевидно, что для оперативного и эффективного осуществления всех мероприятий по ведению мониторинга земель и дальнейшего использования полученной информации для целей управления единственно правильным является путь создания автоматизированной информационной системы мониторинга земель (АИСМЗ) на основе современных компьютерных технологий, которая будет содержать в себе все сведения (в том числе, об объектах недвижимости, трудовых резервах и т. п.), необходимые для принятия управленческих решений [1].
На современном этапе развития информационных систем наиболее эффективным инструментом хранения, обновления, тиражирования и передачи информации о какой-либо территории является географическая информационная система (ГИС), представляющая собой аппаратно -программный человеко-машинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственнокоординированных данных, интеграцию данных и знаний о территории для их эффективного использования при решении научных и прикладных задач и содержащий данные о пространственных объектах в виде цифровых представлений, объединенных в набор слоев, образуя информационную модель [2], которая и предлагается в качестве основы для создания АИСМЗ для целей управления в сфере агропромышленного комплекса.
Существующие программные средства ГИС разнообразны по большому количеству показателей, поэтому в специальной литературе встречаются их различные классификации. Одна из таких возможных классификаций ГИС предполагает деление всех программных продуктов на три категории:
- Инструментальные ГИС - это системы с наиболее широкими возможностями, включающими ввод, хранение, просмотр (вьюеры), сложные запросы, пространственный анализ, вывод;
- Справочные картографические системы (СКС), предназначенные для работы со встроенной базой и имеющие минимальные средства для ее обновления и пополнения;
- Средства ввода и пространственного моделирования, включающие векторизаторы растровых картографических изображений, специализированные средства пространственного моделирования, обработку и дешифрирование данных дистанционного зондирования [3].
Воспользуемся данной классификацией ГИС для решения задачи выбора программного обеспечения АИСМЗ для целей управления территориями агропромышленного комплекса и попытаемся проанализировать с этой точки зрения предлагаемые в настоящее время наиболее популярные ГИС-продукты.
ГИС берут свое начало из САПРовских технологий и многие пользователи в нашей стране продолжают использовать CAD-продукты при решении геоинформационных задач. Следует отметить среди CAD-систем ADE (AutoCAD Data Extention) и ATE (AutoCAD Topo Extention) - те приложения к AutoCADy, которые позволяют использовать его не только в качестве графического инструмента рисования карт и схем, но и в совокупности с атрибутивными базами и с поддержкой корректной топологии объектов [3].
После CAD-систем несомненным лидером среди программного обеспечения является ARC/INFO (ESRI, США) для персональных компьютеров (РС), что объясняется, скорее всего, двумя причинами: первая -это достаточное количество в России РС - парка вычислительных машин, в отличие от дальнего зарубежья, вторая - это одна из наиболее полнофункциональных ГИС для РС [3]. К наиболее известным инструментальным ГИС относятся: MapInfo Professional (США), GeoMedia/ GeoMedia Professional (Intergraph Corp., США), WinGIS (Progis, Австрия), из российских - GeoDraw/GeoGraph (Центр геоинформационных исследований Института Географии РАН под руководством Н.Н. Казанцева), а также ГИС-ПАРК (ЛАНЕКО, Россия), ИнГео (Россия) и др. [4, 5, 6, 7]. Из отечественного программного ГИС-обеспечения эти системы безусловные лидеры и по функциональной полноте, и по стоимости.
Вьюеры представляют собой особый ряд программного обеспечения, позволяющего выполнять информационные запросы из сформированных с помощью инструментальных ГИС баз данных, поэтому эти программные продукты всегда сопровождают инструментальные ГИС, но существенно дешевле по стоимости. Вьюеры, как правило, исключают возможность изменения и дополнения информационных баз и предназначены для просмотра введённой ранее и структурированной по правам доступа информации. Большинство вьюеров позволяют организовать вывод оформленного картографического планшета на твёрдый носитель [4]. Наиболее распространённым вьюерным продуктом в России является PC
ArcView (ESRI, США), далее следует VistaMap (Intergraph, США), WinMAP (PROGIS, Австрия) [5, 6, 7].
К достоинствам ГИС ARC/INFO можно отнести тот факт, что данный программный продукт поддерживает интеграцию данных различных приложений, в том числе аэрокосмических снимков и данных GPS-приемников, а также позволяет хранить информацию и обращаться к различным характеристикам земельных ресурсов.
Достоинствами ГИС WinGIS являются: простота в изучении и работе; высокая скорость работы; универсальность графических возможностей и гибкость программных средств; генерация любых графических объектов, их точное позиционирование; построение сложных изображений; возможность совмещения на одном экране растровой и векторной информации; наличие интерфейса, обеспечивающего успешную работу не подготовленных в области геоинформатики специалистов; атрибутивная база данных является полностью внешней. При этом можно использовать собственную базу данных, подключая напрямую Access, Oracle, Paradox и др. Связь с базой данных осуществляется через AxWinGIS. Большинство функциональных команд могут исполняться из приложения пользователя, написанного на любом языке программирования [5].
К достоинству ГИС MapInfo можно отнести то, что пакет системы специально спроектирован для обработки и анализа информации, имеющей адресную или пространственную привязку. Наличие большого числа утилит значительно расширяет функциональные возможности системы [7].
Справочная картографическая система представляет собой программный продукт, предназначенный для получения, поиска, хранения и отображения справочной информации по определенной территории. В основу всех СКС положена векторная или растровая карта, инструментальные средства для работы с ней и база данных [8].
Первые СКС не предполагали возможность редактирования графической информации и ведения пользовательских баз данных. Последние версии большинства СКС, таких как СИТИ (“Эрма Интернейшнл”), УЛЛИС (АО “Роспейджер”), Модель Москвы В.У Сидыганова, Модель Москвы для Macintosh “Comline”, Дион-М (“Дион”), Horis CityMap (АОЗТ “Хорис”), эти возможности реализуют [8].
Наибольший интерес представляют системы, реализованные в среде WINDOWS: СИТИ (“Эрма Интернейшнл”), Power map (ТОО “Геоцентр”), Horis CityMap (АОЗТ “Хорис”), Атлас России (ТОО «Интек - 2» и ГИАЦ «Российский север»), ДубльГИС ("ДубльГИС") и др., в которых можно использовать стандарты, принятые в операционной системе Windows, а также организовывать взаимодействие между приложениями, такими как Microsoft Word или Paintbrush. Из ранее названных систем некоторые предусматривают возможность сохранения фрагментов карт, атрибутивных данных в отдельных файлах, которые могут быть использованы другими программами, работающими с соответствующими форматами, а также вывода карты на печать [7].
На данный момент существует потребность в справочных картографических системах, предназначенных для работы в компьютерной сети. Преимущество получают многопользовательские СКС (например: СИТИ “Эрма Интернейшнл”), предполагающие коллективное пользование информацией, управление и обмен данными, подготовленными другими пользователями [7, 9, 10].
Достоинствами СКС Power map являются реализация широкого набора справочно-запросных функций, возможность отображения информации средствами деловой графики и подготовки макета карты для печати [6].
Обращаясь к третьей категории классификации ГИС, следует отметить, что до недавнего времени функции векторизации растровых изображений выполняли лишь специализированные модули развитых ГИС-инструментальных систем (ARC/Info, MGE, SiCAD). Еще несколько лет назад на рынке предлагалось лишь три специализированных самостоятельных программных продукта: TRACK (фирма “Позит”,
Новосибирск), Easy Trase (НПМН Массив, Рязань) и векторизатор Инфосо (АО КИБЕРСО, Россия). Правда здесь нельзя не упомянуть по аналогии с инструментальными ГИС и векторизаторы CAD-CAM, уже прочно занявшие своё место на рынке. Среди CAD-CAM наиболее известны разработки Consistens Software (Москва): пакеты Vectory и Spotlight. Однако CAD-векторизаторы функционально не предназначены для работы с картографическим материалом [11, 12].
Достоинством Easy Trase является то, что векторизатор реализован как автономный продукт в среде DOS, а встроенная система обучения показывает все основные аспекты работы пакета [7].
Положительные свойства ERDAS Imagine (ERDAS Inc., США) по сравнению с аналогичными пакетами заключаются в полном наборе функциональных возможностей, совершенном интерфейсе, наличии подсистем цифровой фотограмметрии [8].
Общим практически для всех перечисленных ГИС является то, что все они направлены только на пространственный анализ и не учитывают временной фактор. Решение такой проблемы, как разработка АИСМЗ, неизбежно встречается с задачей проектирования и создания динамической ГИС [13].
Выполненный анализ программного обеспечения позволяет сделать вывод, что основой автоматизированной информационной системы мониторинга земель должна являться динамическая инструментальная ГИС, дополненная специализированными средствами пространственного моделирования, обработки и дешифрирования данных дистанционного зондирования. Выбор конкретного типа ГИС является предметом последующих исследований.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Гиниятов, И. А. Информационное обеспечение управленческих решений в сфере агропромышленного комплекса // ГЕО-Сибирь-2006. Экономика природопользования и недвижимости. Землеустройство, лесоустройство и кадастры. Сб. материалов -Новосибирск: СГГА, 2006. - С. 70-73.
2. Программно-аппаратное обеспечение, фонд цифрового материала, услуги и
нормативно-правовая база геоинформатики. Ежегодный обзор. Выпуск 2 (1995). // М: ГИС-Ассоциация, 1996. - 352 с.
3. Миллер, С.А. Классификация и основные функции геоинформационного
программного обеспечения / С.А.Миллер, А.Д.Сорокин // Программно-аппаратное обеспечение, фонд цифрового материала, услуги и нормативно-правовая база
геоинформатики. Ежегодный обзор. - 1995. - С. 141-150.
4. Каталог программного обеспечения // Программно-аппаратное обеспечение, фонд цифрового картографического материала, услуги и нормативно-правовая база геоинформатики. Ежегодный обзор.- 1998.- С.142-192.
5. Нормативно-правовая база, программно-аппаратное обеспечение, пространственные данные и услуги на рынке геоинформатики России: Ежегодный обзор. /
- 2000. - 152 с.
6. Рынок геоинформатики России - 2001: Каталог-справочник. / - 2002. - 168 с.
7. Рынок геоинформатики России - 2003: Каталог-справочник. -2004. - 164 с.
8. Ионченков, А.В. Справочные картографические системы / А.В.Ионченков, Г.В. Копаев, М.И.Судейкин // Программно-аппаратное обеспечение, фонд цифрового материала, услуги и нормативно-правовая база геоинформатики. Ежегодный обзор.- 1995.
- С. 221-228.
9. Андриянов, В.Ю. Тенденции развития программного обеспечения ГИС / В.Ю. Андриянов // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. - 2005. - С.17-20.
10. Борисов, А.В. Основные черты современной настольной ГИС / А.В.Борисов // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. - 1996.- С.61.
11. Степанов, Г.Н. Роль и место векторизатора как инструмента ГИС-технологий / Г.Н. Степанов // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. - 1997. - С.26.
12. Шаталина, А.В. Минимум для ещё не пользователей ГИС: авторизованный перевод/ А.В. Шаталина // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. - 1996. - С.62-64.
13. Панкрушин, В.К. Динамические геоинформационные системы / В.К.Панкрушин, Нгуен Данг Ви, И.А.Гиниятов, П.Н.Губонин, Б.Т.Мазуров, М.В.Антонова // Материалы междунар. конф. «ИНТЕРКАРТО 3». - Новосибирск, 1997.- С. 262-271.
© И.А. Гиниятов, А.Л. Ильиных, 2007
