Концепция создания единого геоинформационного пространства на территории Новосибирской области Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 528.91(571.14)

A.П. Карпик СГГА, Новосибирск Г.А. Сапожников

Администрация Новосибирской области, Новосибирск

B.А. Середович СГГА, Новосибирск

КОНЦЕПЦИЯ СОЗДАНИЯ ЕДИНОГО ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА НА ТЕРРИТОРИИ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

Современная геодезия охватывает в широком смысле междисциплинарный научный и производственный комплекс, предназначенный для определения формы, размеров и гравитационных полей Земли, топографических съемок и картографического изображения ее поверхности, для обеспечения решений оборонных, экологических, управленческих и разнообразных инженерных задач, что составляет содержание геодезического обеспечения территорий.

До сравнительно недавнего времени геодезическое обеспечение территорий характеризовалось отраслевой и картографической специализацией. Геодезическая отрасль на основе заявок других отраслей создавала геодезические сети и топографические карты и формировала геодезическо-картографические территориальные фонды, которые использовались геодезическими службами других отраслей для создания специализированных геодезических сетей и тематических графических карт. Последние использовались для планирования, проектирования, управления, отраслевого изучения территории и создания геодезическо-картографических отраслевых фондов. При этом комплексное использование отраслевых материалов, особенно графических карт разных отраслей, являлось чрезвычайно сложной и трудоёмкой задачей.

Развитие экономики и общества в современных условиях неразрывно связано с многогранной актуальнейшей проблемой человечества -обеспечением устойчивости его развития. Проявление этой проблемы выражается чаще всего в необходимости взаимной увязки всех решений сферы управления и обеспечения жизнедеятельности общества локального, регионального и глобального уровней иерархии территорий. Соответственно возрастает необходимость междисциплинарных исследований и комплексного межотраслевого подхода к выработке решений. А это в свою очередь требует организации совместного комплексного использования информационных ресурсов различных отраслей.

Таким образом, в соответствии с новыми потребностями экономики и общества, усложнением окружающей среды за счёт техногенной составляющей, рамки геодезического обеспечения существенно расширяются, а его содержание изменяется.

Сущность геодезического обеспечения территорий составляет комплекс процессов создания, представления, актуализации и использования пространственной информации на основе геодезического метода определения

пространственного положения и формы предметов (включая процессы, явления и события) окружающего мира в геодезических системах координат.

На современном этапе развития экономики и общества перед геодезическим обеспечением встали новые цели и задачи, вытекающие из концепции устойчивого развития территорий, и новые возможности, обусловленные новыми техническими и технологическими достижениями.

В качестве новой цели геодезического обеспечения устойчивого развития территорий выступает потребность в интегрировании на единой пространственной основе информации различных отраслей экономики и жизни общества в общее информационное пространство, построенное на единой идеологии, единых принципах и удовлетворяющее единым требованиям. Следовательно, современное геодезическое обеспечение должно удовлетворять этим новым целям, условиям, требованиям: во-первых, быть основой для взаимной увязки и совместного использования множества, природных и экологических характеристик и, во-вторых, позволять сохранять и сопоставлять модели состояний территории современных и прошлых периодов. Кроме того, обязательным является требование предоставлять результаты в цифровой форме, обеспечивающей компьютерный анализ и геоинформационную обработку данных.

Новые технические и технологические возможности базируются на новых методах и средствах сбора и компьютерной обработки пространственных данных. Методы определения положения точек местности вышли в последние годы на новый качественный уровень в связи с применением спутниковых технологий, электронных тахеометров, лазерного сканирования и дистанционного зондирования с использованием цифровых методов. Моделирование окружающего пространства стало осуществляться в цифровой форме с соблюдением требований компьютерного восприятия, пространственно-временной четырехмерности, совместимости и согласованности моделей разного масштаба и тематического назначения. Появились новые компьютерные технологии накопления, обновления и использования геопространственных данных в геодезических территориальных банках данных. Все более широкое применение находят геоинформационные системы (ГИС).

В силу приведенных причин, требований и условий в геодезии в настоящее время активно формируется и развивается новое комплексное направление, связанное с применением современных геоинформационных методов для получения и использования пространственной информации о территориях всех иерархических уровней. При становлении и формировании указанного направления обозначилась проблема разобщенности, с одной стороны, прикладного применения геодезических методов в отраслях экономики и, с другой стороны, трех фундаментальных областей развития геодезии: определение положения дискретных точек местности по результатам измерений, построение геоинформационных моделей территорий, обновление и использование фондов координат и построенных моделей местности.

Технические достижения в области геодезических методов и технологий, их доступность и простота в использовании обусловили существенное расширение областей их применения непосредственно в технологических процессах отраслей экономики. Поэтому геодезическая пространственная информационная система базируется на включении методов геодезии непосредственно в технологические информационные отраслевые процессы, что обеспечивает получение тематической пространственно-привязанной информации сразу как часть геоинформационного пространства и пригодной для междисциплинарного использования. Кроме того, при решении любой пространственной задачи для территории предметом обработки является только пространственная (координатная) информация, получаемая только геодезическими методами, независимо от отрасли.

Это создает предпосылки для интегрирования отраслевых информационных фондов на единой пространственной основе.

Таким образом, геодезическое обеспечение территорий в современных условиях приобретает форму системного интегрирующего компонента, предназначенного для формирования общего многоаспектного геоинформационного пространства, отображающего всю совокупность пространственных характеристик территорий. Следовательно, научная проблема разработки такой геодезической пространственной информационной системы является актуальной, а её решение имеет важное народно-хозяйственное значение.

Новосибирская область обладает значительным научно-образовательным и экономическим потенциалом. В настоящее время прорабатываются различные инновационные проекты, реализация которых позволит поднять ее рейтинг среди других городов РФ. Немаловажной является проблема формирования рынка недвижимости, включая и земельные вопросы. Реализация этой программы позволит увеличить приток инвестиций. Важной задачей при этом является задача создания на территории Новосибирской области единого геоинформационного пространства, которая может быть реализована в три этапа.

На первом этапе предлагаем создать единую пространственную геодезическую основу на территории Новосибирской области в виде навигационной инфраструктуры с помощью систем глобального позиционирования ГЛОНАСС/GPS вместо классической сети. Данный проект предполагает поэтапное создание на территории НСО сети активных базовых станций. Сама система включает в себя активные базовые станции, которые располагаются на высотных зданиях, что определяет их защищенность. Кроме этого создается вычислительный центр для приема информации, обеспечения функционирования АБС и для обработки данных измерений с помощью специализированного программного обеспечения. На первом этапе предполагается создание АБС, обеспечивающих современной активной пространственной основой город и прилегающие территории, это Коченево, Бердск, Колывань, Мошково и центральный пункт - СГГА (функционирует). Второй этап предполагает создание сети АБС вдоль дорожных магистралей,

это Чулым, Каргат, Убинское, Куйбышев (или Барабинск), Чаны, Татарск, Черепаново, Ордынское, Красноозерское, Карасук и Тогучин. Третий этап предполагает создание заполняющих базовых станций по мере необходимости. Преимущества проекта перед классической схемой:

1. Сеть АБС позволяет создать на территории НСО активное, точное координатное пространство.

2. Появляется возможность для мониторинга любых объектов в режиме реального времени.

3. Сокращаются трудозатраты пользователей системы, достаточно одного приемника для выполнения измерений.

4. Повышается надежность и точность измерений, оперативность получения конечных результатов, что очень важно при определении границ земельных угодий и участков.

5. Число пользователей системы неограниченно,- от профессионалов до туристов, рыбаков, грибников и др.

6. Создание системы АБС позволит региону перейти на новый уровень использования информационных технологий в управлении ресурсами и для оперативного принятия решений.

На втором этапе предлагаем создать цифровую модель базовых объектов территории Новосибирской области, к ним можно отнести объекты недвижимости, границы муниципальных образований, дорожные сети, коммуникации и др. В результате получим каркасную цифровую модель, как основу положения объектов недвижимости.

На третьем этапе предполагается дальнейшая детализация цифровых моделей геопространства по мере развития инфраструктуры соответствующей территории.

Реализация предлагаемой концепции создания единого геоинформационного пространства на территории Новосибирской области позволит занять ей передовые позиции в реализации инновационных проектов, что, несомненно, явится важным фактором устойчивого развития региона.

© А.П. Карпик, Г.А. Сапожников, В.А. Середович, 2007