CC BY
32
Васильева Е.В.1, Хуснетдинова В.Р.2
1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Государственный университет управления», г.Москва,
к.э.н., доцент кафедры информационных систем, juleo2000@mail.ru
2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Государственный университет управления», г.Москва,
студент института информационных систем
Особенности проектирования геоинформационного модуля для анализа экологических нарушений в информационной системе ФГИС «Наша природа»
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
ФГИС «Наша природа», экологическое нарушение, геоинформационная система, информационные технологии, портал.
АННОТАЦИЯ
В работе рассмотрено применение современных информационных технологий в сфере общественного экологического контроля на примере «Федеральной государственной информационной системы общественного контроля природопользования и охраны окружающей среды Российской Федерации» (ФГИС «Наша природа»). Предлагаются варианты совершенствования модулей системы для анализа экологических нарушений и оперативного принятия решений по их устранению.
Введение
В настоящее время проблема экологии природных ресурсов занимает важную роль в современном обществе, так как деятельность человека влияет на экосистему все возрастающими темпами.
Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» предусматривает механизм общественного экологического контроля. В соответствии со статьей 68 Федерального закона «Об охране окружающей среды» общественный контроль в области природопользования и охраны окружающей среды (общественный экологический контроль) осуществляется в целях реализации права каждого на благоприятную окружающую среду и предотвращения нарушения законодательства в области природопользования и охраны окружающей среды. [1]
Внедрение информационных технологий создает условия для развития всех отраслей народного хозяйства. Появляются новые решения, обеспечивающие повышение качества анализа и прогнозирования
поведения экономических объектов и систем [2]. В настоящее время целесообразно проводить разработку современных информационных систем в сфере общественного экологического контроля для улучшения взаимодействия между государственными органами и гражданами РФ. С этой целью Министерство природных ресурсов и экологии РФ запустило в эксплуатацию Федеральную государственную информационную систему общественного контроля природопользования и охраны окружающей среды Российской Федерации «Наша природа» (далее ФГИС «Наша природа).
Целью исследования является оценка расширения возможностей использования информационных технологий для поддержки общественного экологического контроля природопользования и охраны окружающей среды в России. В качестве инструмента взаимодействия Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации (далее РФ) и подразделений министерства с населением в работе будет рассмотрена ФГИС «Наша природа», а также представлены особенности проектирования ее отдельных модулей. Задачами исследования являются:
1. Описание процесса формирования сообщения об экологическом нарушении пользователем во ФГИС «Наша природа»;
2. Предложение способов совершенствования функциональных возможностей информационной системы;
3. Концептуальное проектирование новой версии модуля Геоинформационной системы (далее ГИС). Функциональные возможности ФГИС «Наша природа»
ФГИС «Наша природа» предназначена для информирования государственных органов исполнительной власти о правонарушениях в сфере природопользования и охраны окружающей среды, с возможностью подтверждения их фото или видео материалами с указанием точного местоположения нарушения и получения информации о ходе решения правонарушений. Осуществляется обработка информационных сообщений Пользователей системы в области охраны окружающей среды, публикация данных сообщений и отображение результатов принятых мер реагирования уполномоченных органов государственной власти, а также предоставление информации об экологической обстановке в регионах РФ.
На главной странице портала ФГИС «Наша природа» отображаются сообщения Пользователей о нарушениях, статистика работы портала в виде диаграмм, содержащие аналитическую информацию о территориальном расположении зафиксированных и опубликованных сообщениях, а также количественные показатели о статусах сообщений.
Процесс формирования сообщения пользователем состоит из нескольких шагов. Прежде всего, пользователю необходимо зарегистрироваться на портале и активировать созданную учётную запись, далее создать сообщение, определив категорию информации из выборки
возможных вариантов (на данный момент действует единственный вариант «Несанкционированное размещение твёрдых бытовых отходов (свалок)»). Для определения местоположения мусорных отходов используются геопространственные технологии такие, как географическая информационная система (далее ГИС).
Пользователь имеет возможность зафиксировать информацию на ГИС двумя способами:
• указать точку на карте, выбрав субъект РФ, затем муниципальное образование, используя существующую выборку из комбобоксов. Это облегчит поиск необходимой территории, где зафиксировано нарушение;
• зафиксировать точку на ГИС самостоятельно, меняя параметры карты (масштаб, вид карты).
Для наглядного представления и удобного использования создан модуль «Легенда», где пользователь может выбрать те параметры, которые удовлетворяют его запросу. В ГИС существуют такие варианты выборки, как «Границы административно-территориальных образований», «Особо охраняемые природные территории» и «Государственные опытные охотничьи хозяйства». С помощью этих параметров пользователь может увидеть, входит ли его точка, которую он разместил на карте, в особо охраняемую зону. Это может играть важную роль при оперативном принятии решении органов власти, отвечающих за общественный экологический контроль. После фиксирования события на карте необходимо четко и кратко описать суть проблемы, также для более полной информативности сообщения можно добавить соответствующие фотографии и видео экологического нарушения.
Органы государственной и муниципальной власти получают уведомления гражданина и в случае подтверждения факта нарушения осуществляют в пределах установленной компетенции мероприятия по ликвидации данного нарушения.
По итогам ликвидации нарушения пользователь Интернет-портала информируется через личный кабинет либо с использованием смс-оповещения и может оценить работу уполномоченных органов власти как на федеральном уровне, так и на региональном, местном.
Процесс создания и сохранения информационного сообщения о загрязнении Пользователем является достаточно простым в применении. Дальнейшая работа с сообщениями представляет собой поэтапную обработку информации на разных уровнях. Представим этот процесс в виде модели реализованной с помощью IBM Websphere Business Modeler (рис.1.).
о
Пгд шипчшг ЧСффЫИЫНр Центрист"
РСМ1
□ »ЛЕНТ? Л1
№
Обрати ь
НА
т
При Ммцнтор
|0 СиАчм'
Гкчра1д»л«шя: РклрфСИЩРф
ТсррНТ^ Н4Я1 'ММ
ОТ66Т4 ЦА
в
С^Ъич (рорлГ'сткО
Пмн
(Н^ЦМНЛ
[+1
Пэдгстоака дтагт* ТО
©
о Ответ ТС
Моирция СТМП ТО
а
Рис. 1. Процесс обработки
После отправки информационного сообщения Заявителем вступает в силу процесс модерации сообщения. Модератор принимает решение об отклонении/подтверждении сообщения, при подтверждении происходит промежуточная публикация, происходит переход к следующему шагу, а именно к процессу обработки в Центральном аппарате (далее ЦА) Росприроднадзора. Пользователь системы имеет право отклонить сообщение, что приведет к модернизации ответа ЦА. Также есть варианты передачи сообщения субъекту, во внешний ФОИВ, либо назначение исполнителя.
На уровне Территориального органа Росприроднадзора осуществляется Подготовка ответа ТО, при принятии решения о передаче сообщения субъекту или во внешний ФОИВ сообщение переходит на стадию завершения. В случаях отказа, установки срока, а также при устранении несанкционированного размещения твердых бытовых отходах процесс перетекает в дальнейшую модернизацию ответа (рис. 2.).
В зависимости от предыдущего принятия решения пользователя Территориального органа Росприроднадзора один из вариантов модернизации ответа ТО является: при устранении нарушения модератор либо дает подтверждение (происходит завершение этапа), либо отправляет обратно на доработку.
(г
По*ОТОВИ ТО
Г1 СкСшенч
Речи; Сзтрудаи*
Р*Э [ Пр &ДН «ДГО р *
ЯГкМнии*
ОМШЦ! На р|[311трши
Г~1
Рч*ЛИ: Сотрудник
уцтращищ
пкр*
^ СооСшет «
Ми«
мсСщенне пер^
Слш На
РОПИ! ОиТр /1!к
Дни Сутруин
Спевтн ФОЙЕ Ояини:
У;т|>мечч4 нДрукннА
Н.)
рмоютрйнни РЬли; Сотрудник Нюришмии
*■ Псрс-у-и
(убину
Отек«***: Эщиич
Г*1 ОТРт-Г то
Спбш^хи«
_а
Рис. 2. Подготовка ответа ТО Назначение модуля «ГИС»
Назначение одного из важных модулей ФГИС «Наша природа» является реализация функциональной возможности использования ГИС для определения местоположения выявленного нарушения. Модуль «ГИС» обеспечивает выполнение функций:
1. Управление ГИС-картой (управление отображением, масштабирование, управление экстентами карты, управление составом отображаемых слоев карты);
2. Публикация атрибутивной информации по объектам на основании пространственного запроса;
3. Поиск и идентификация объектов по местоположению на карте (пространственный запрос);
4. Пространственный запрос на просмотр на карте места ранее зафиксированных сообщений;
5. Получение данных об объекте.
Использование геоинформационной системы позволяет сопоставлять
разнородную информацию (оперативную, статистическую, аналитическую), имеющую картографическую привязку, в целях анализа с помощью единого блока инструментов, а значит, дает возможность проводить совместный анализ информации, невозможный при использовании традиционных инструментов анализа информации по причине поступления информации в различных разрезах.
Главное окно ГИС отображает панель инструментов, которая помогает пользователю провести пространственный анализ с помощью таких методов, как перемещение по карте, пространственный запрос, масштабная шкала и элемент правления подложками (базовыми слоями) [3].
_ V Наша Ови«».Р«|(п*яи1Ж1111ф*Н1рв™иеи1»
** природа »
РСЙТГп'ЯП'ЯтС! РГ'ДУМЛЛгЧЯ А'ТЯМД
Ле-ггндо
Гр«' 1нцф<
■«■ррнЧйрйЛ
ГоСгДОС'М"»«*
^ йм|г 1НЫР иаь-чкнчг.н |
вдгркЯсты
Рис. 3. Раздел «Сообщения» При переходе в раздел «Сообщения» отображается ГИС с фильтрами для поиска сообщений. Комбинированные списки «Субъекты РФ», «Муниципальное образование» позволяют пользователям найти необходимые данные по территориальной привязке. При выборе Федерального округа отображаются границы федерального округа и границы субъектов, относящихся к выбранному округу. При выборе субъекта РФ отображаются границы субъекта и границы муниципальных округов, относящихся к выбранному субъекту. При выборе муниципального образования отображаются границы только выбранного МО и субъекта, к которому он относится.
При выборе значения «Завершено» на карте отобразятся сообщения со статусом «завершено» (сообщения, переданные ФОИВ, сообщения, переданные в субъект, Сообщения с устранением нарушения).
При выборе значения «В работе» на карте отобразятся сообщения со статусом «в работе» (сообщения, прошедшие обработку в кабинете Центрального аппарата РПН, и переданные для дальнейшего рассмотрения в кабинет Территориального органа РПН).
При выборе значения «На рассмотрении» на карте отобразятся сообщения со статусом «на рассмотрении» (сообщения, прошедшие первичную модерацию, опубликованные на портале и переданные для дальнейшего рассмотрения в Центральный аппарат РПН).
При выборе значения «Отклонено» на карте отобразятся сообщения со статусом «отклонено» (сообщения, отклоненные Центральным аппаратом РПН или Территориальным органом РПН, которые подтверждены модератором).
Поиск по статусам сообщений осуществляется как по одному, так и по группе выбранных атрибутов.
Также сообщения можно сортировать по временным показателям. На карте расположено поле с выпадающем списком для выбора подложки. По умолчанию отображается карта ArcGIS с подложкой OpenStreetMap. Также есть выборка «Карта Google», «Гибрид Google», «Карта Bing», «Гибрид Bing», а также карты «Минприроды России».
«Легенда» является важной составляющей Модуля «ГИС», содержащая выборку между «Границы административно-территориальных образований», «Особо охраняемые природные территории», а также «Государственные опытные охотничьи хозяйства». С помощью чекбоксов можно отобразить необходимые показатели на карте.
Модуль ГИС реализован с использованием сервера ArcGI. Для хранения информации в базах данных применяется СУБД Oracle Database 11g R2 Enterprise Edition и PostgreSQL 8.4. Особенности платформы ArcGIS
ArcGIS Server 10.1 предоставляет удобную платформу для создания корпоративной геоинформационной системы, предназначенную для совместного использования географической информации неограниченным числом пользователей.
Основные функциональные возможности ArcGIS Server:
• управление данными (создание централизованной базы геоданных на основе СУБД с возможностью одновременного подключения неограниченного количества пользователей и редакторов;
• имеет инструментальные средства для создания высоко функциональных веб-приложений для отображения картографических данных и создания веб-карт;
• содержит инструменты и элементы управления, позволяющие выполнять стандартные функции веб-карты: изменение масштаба, перемещение карты, получение информации об объектах, измерение расстояния, поиск адреса, поиск по атрибутам, печать карты;
• редактирование пространственных данных (редактирование атрибутов объектов, добавление, изменение и удаление точек, линий и др.);
• обладает средствами для создания географического информационного узла инфраструктуры пространственных данных любого типа и уровня с поддержкой международных стандартов;
• возможность использования готовых шаблонов для создания мобильных приложений, который может быть настроен под конкретные задачи.
Проект оптимизации модуля ГИС
В настоящий момент электронная система работает в тестовом режиме и применяется в основном для ликвидации несанкционированного размещения твёрдых бытовых отходов.
Проектные решения должны обеспечивать увеличение количества одновременно работающих пользователей без ущерба для надежности и скорости работы, наращивание, как производительности так и функциональных возможностей системы. Развитие модулей ФГИС «Наша природа» должно обеспечиваться посредством создания новых модулей и модернизация существующих в зависимости от новых требований заказчика.
Необходимо расширить возможности ФГИС «Наша природа» по той причине, что есть и другие экологические нарушения помимо проблемы существования свалок мусора. Это прежде всего загрязнение водных ресурсов, расположенных на территории РФ, которые возникают в следствии выброса токсичных веществ в воду, разлива нефтепродуктов, расположения незаконных скотомогильников вблизи водоёмов и т.д. Данные нарушения не только влияют на качество воды, делая её непригодной для питья, но также влияют на флору и фауну, разрушая экосистему, что может привести к необратимым последствиям.
Также необходимо обратить внимание и на такие факторы, как незаконная вырубка лесных ресурсов, строительство в природных зонах.
На основании вышеперечисленных предложений смоделирована новая версия Модуля «ГИС», включающая другие показатели экологического контроля (рис. 4).
Сформированы новые чекбоксы:
• Несанкционированное размещение твердых бытовых отходов (свалки);
• Появление на поверхности воды пленок нефтепродуктов, пены, масел, жиров, скопление других примесей и загрязнений;
• Разлив нефти и нефтепродуктов;
• Массовая гибель рыбы, моллюсков, раков и др. организмов;
• Загрязнение атмосферного воздуха опасными веществами;
• Незаконная вырубка лесных ресурсов;
• Незаконное размещение скотомогильников.
Легенда
Нарушен и»
Неслнкциениравлиное раншгщрнне твердых бытовых отхадов к палки!
■У ПоийЛимне чл ПО&рру.иСчКи №ды ПММ нгфрвГ|рф4(утс1<!1б. II«« ы.. м#С*я, ж»* ров. скопление других примесей и ыирйзн*1
Разлив шфга и мефтепролу^оа
Массовая гибель рыбы, моллюсков, ри и др. сфганкзмоа
Загрги^е-ние ¿ти^ферк^о вездуха опасными ычцкгыин
В НеЫЮинМ бьфу&и!
НМЙММИМ1 рШМЩЙЯЛв СЬОТамОЧИЛЬН
Территориально* деление
уГ Границы административна'
ТОДРОТОРШАЬНЫХ обрЛЮПЛМИ И
ОьоЪо прирддмцр
территории
ГосудАрс1йен№ые йхшничьи ЯЙИЙСШ
ВйдйхОкямСтМчные уи*£гки
Рис. 4. Новая версия Модуля «ГИС»
При выборке одного типа нарушения остальные показатели не доступны, данный способ позволяет сохранить первоначальную структуру статусов сообщений (на рассмотрении, в работе, завершено, отклонено), которые отображаются на карте.
При нажатии на иконку события на карте отображается информационное окно. Более удобная форма представления информации позволяет пользователям системы видеть к какому типу относится конкретное событие, фотографии нарушения и др.
Заключение
Конечной целью создания ФГИС «Наша природа» является создание постоянно действующего механизма повышения прозрачности работы контрольно-надзорных органов, обеспечения их публичной подотчетности, снижения сроков принятия решений и проведения мероприятий, направленных на ликвидацию последствий нарушений в сфере экологии [4].
Проведенное исследование и выявление основных особенностей функционирования системы ФГИС «Наша природа» позволили смоделировать обновленное представление модуля «ГИС». В качестве таких изменений можно выделить добавление выборки видов нарушений связанных с загрязнением водных ресурсов опасными веществами, незаконной вырубкой лесных ресурсов и др. Новая версия ФГИС «Наша природа» позволит пользователям не только фиксировать незаконное размещение твердых бытовых отходов, но сообщить в соответствующие контролирующие органы о различных других нарушениях.
Система должна стать эффективным механизмом повышения прозрачности работы уполномоченных государственных органов исполнительной власти, обеспечить их публичную отчетность, снизить сроки принятия решений и проведения мероприятий, направленных на ликвидацию последствий выявленных нарушений, а также позволить обществу оценивать результативность деятельности государственных органов власти.
Литература
1. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ecostaff.ru/novosti.
2. Васильева Е.В., Терехова А.Е. Какие специалисты в области ИТ востребованы на рынке труда // Вестник Университета (ГУУ) (№16) - М.: ГУУ, 2013, с. 13-21.
3. Хуснетдинова В.Р. Геоинформационные системы в экологии // Вестник Университета (Государственный университет управления). - 2014. - № 8. - С. 174-177.
4. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://priroda-ok.ru.
