Научная статья на тему 'Открытые платформы для публикации пространственных данных в Интернет'

Открытые платформы для публикации пространственных данных в Интернет Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
953
313
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕОПОРТАЛ / ОТКРЫТЫЕ И БЕСПЛАТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПУБЛИКАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ / МИИГАИК / GEOPORTAL / OPEN AND FREE SOFTWARE FOR PUBLISHING SPATIAL DATA / MIIGAIK

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Лубнин Дмитрий Сергеевич

В статье рассмотрены технологии создания веб-геоинформационных инструментов на базе бесплатного и условно-бесплатного программного обеспечения и описаны способы его применения в московском государственном университете геодезии и картографии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Лубнин Дмитрий Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

OPEN SOURCE SOFTWARE FOR PUBLISHING SPATIAL DATA ON THE INTERNET

The article describes technology of Web GIS-based tools of free and shareware software and describes the methods of its application in the Moscow State University of Geodesy and Cartography.

Текст научной работы на тему «Открытые платформы для публикации пространственных данных в Интернет»

ОТКРЫТЫЕ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ПУБЛИКАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ В ИНТЕРНЕТ

Дмитрий Сергеевич Лубнин

МИИГАиК, 105064, Россия, Москва, Гороховский пер., 4, аспирант, +79263651436, e-mail: dmluu@yandex.ru

В статье рассмотрены технологии создания веб-геоинформационных инструментов на базе бесплатного и условно-бесплатного программного обеспечения и описаны способы его применения в московском государственном университете геодезии и картографии.

Ключевые слова: геопортал, открытые и бесплатные технологии публикации пространственных данных, МИИГАиК.

OPEN SOURCE SOFTWARE FOR PUBLISHING SPATIAL DATA ON THE INTERNET

Dmitrii S. Lubnin

МИИГАиК, graduate student, 105064, Russia, Moscow, Gorohovski lane, 4, +79263651436, e-mail: dmluu@yandex.ru

The article describes technology of Web GIS-based tools of free and shareware software and describes the methods of its application in the Moscow State University of Geodesy and Cartography.

Key words: geoportal, open and free software for publishing spatial data, MIIGAiK.

В настоящее время спрос на данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса неуклонно растет за счет того, что космические снимки на сегодняшний день являются одним из наиболее оперативных и достоверных источников информации. Современные системы ДЗЗ позволяют практически ежедневно получать снимки выбранного участка местности с высоким пространственным разрешением, что позволяет внедрять использование таких данных помимо традиционных сфер применения во все большее количество различных сфер социальной, экономической, научной деятельности человека. Например, в области принятия управленческих решений, при устранений последствий чрезвычайных ситуаций, в туризме, экологии и др. При этом, у заказчиков растет не столько потребность в исходных данных космической съемки, сколько уже в результатах ее обработки - ортофотопланах, цифровых моделях рельефа (ЦМР), результатах дешифрирования и анализа и других продуктах геоинформационных систем (ГИС).

С другой стороны, практически во всех организациях, занимающихся обработкой пространственной информации, накопились архивы собственных продуктов - карт, схем, аналитических таблиц и вычислений, ортофотопланов и ЦМР, которые могли бы существенно помочь как им самим в новых совместных проектах, так и другим организациям при проведении научных изысканий и разработок. При этом, часть этих данных, данные министерств, ведомств и

других государственных организаций, является официально открытыми и пользователи умеют и хотят их использовать не только на получение материальной выгоды.

В последние десятилетия ведется активная работа по интегрированию данных ДЗЗ, возможностей геоинформационных систем и WEB-технологий для упрощения условий доступа к материалам космической съемки и инструментам их обработки. Первооткрывателями новой зарождающейся отрасли стали такие геопорталы и картографические сервисы, как Google Maps[1] , Microsoft Bing Maps and Live Local[2], Yahoo Maps[3] и Яндекс.Карты[4]. Бесплатные спутниковые покрытия и простейшие инструменты для работы с ними, представленные на этих сервисах, наглядно продемонстрировали общественности огромный потенциал геопорталов.

На сегодняшний день в интернете можно найти достаточно много открытой и актуальной пространственной информации, представляемой и предоставляемой пользователю не только в виде изображений, но и в форматах, пригодных для использования в собственных средах геоинформационной обработки. В частности, можно найти актуальную сверхвысокодетальную космическую съемку городов и съемку высокого или среднего разрешения на малонаселенные территории. Недавно был запущен в эксплуатацию геопортал инфраструктуры пространственных данных (ИПД) Российской Федерации [5] и геопортал Росреестра [6]. Уже существуют геопорталы некоторых министерств, ведомств и частных организаций. Каждый из этих источников содержит свою уникальную информацию и, очевидно, что многие из них в ближайшем будущем будут стремиться к еще большей оперативности появления обновленных данных и большему тематическому разнообразию представляемой информации.

Г еопортал - это единая точка доступа к распределенным геоинформацион-ным ресурсам. Согласно Директиве INSPIRE[7] обозначает сайт или его эквивалент, перечень функций которого, реализованных в виде Web-сервисов (геосервисов), включает в себя поиск наборов данных, их визуализацию, загрузку и трансформирование, а также вызов других сервисов [8].

Геопорталы можно классифицировать по различным критериям. Сообразно уровням ИПД, геопорталы принято делить на национальные, региональные и локальные. В зависимости от выполяемых задач и используемых данных, геопорталы бывают ведомственные, тематические, научно-образовательные и корпоративные.

Помимо крупных геопорталов и целых инфраструктур пространственных данных, в последнее время активно развиваются также технологии быстрого геопорталостроения - технологии, предоставляющие пользователю готовый инструментарий для простого и удобного создания собственного геопортала. Многие ведущие игроки ГИС индустрии уже разработали и постоянно усовершенствуют такие технологии, предоставляя их своим пользователям за дополнительную плату. Например, собственные средства разработки геопорталов существуют у таких компаний, как ESRI[9], Intergraph [10] . В нашей стране ведущими компаниями в разработке web-геоинформационных решений являются компании «ScanEx»[11] и КБ «Панорама».[12]

Организации, заинтересованные в продаже информации из собственных баз данных или имеющие достаточные финансовые возможности, выбирают платные решения, гарантирующие стабильную работу, профессиональное обслуживание и техническую поддержку. Но в нашей стране существует большое количество бюджетных организаций, таких, как государственные научноисследовательские и образовательные учреждения, в процессе деятельности которых накапливается большое количество пространственных данных, которые могут послужить основой для дальнейших исследований других организаций и выполнении совместных проектов, например, при исследовании особо охраняемых территорий, проведении экологического мониторинга и т.д - проектов, где требуется слаженная и оперативная работа разноплановых организаций. Но денег на дорогостоящие системы создания и сопровождения геопорталов чаще всего не находится и начинают рассматриваться альтернативные варианты.

Одно из решений для подобных организаций - использование бесплатного и условно-бесплатного инструментария для построения web-картографических инструментов.

Ведущим разработчиком в области открытых и бесплатных стандартов является консорциум OGC, Inc. (Open Geospatial Consortium)[13], объединяющий крупные компании, государственные и академические организации (437 членов). Его цель - разработка спецификаций, обеспечивающих интероперабельность пространственных данных, сервисов и информационных систем, и их внедрение. Приоритетными направлениями стандартизации у консорциума являются: сетевые сервисы и геосервисы, навигационные сервисы и технологические решения на основе беспроводных сетей. На базе их спецификаций разработаны и разрабатываются различные решения по созданию геопорталов и гео-информационных веб инструментов, такие, как Geoserver[14], Mapserver[15], Mapnik[16], OpenLayers[17], Leaflet[18] и другие. Они различаются языками реализации, функциями, поддержкой СУБД и другими характеристиками. В нашей стране к бесплатному ПО по созданию геопорталов можно отнести только разработку компании ИТЦ «ScanEx» GeoMixer Web-Gis[11].

Проекты МИИГАиК, в которых используются технологии разработки геопорталов.

Наша организация - инновационный научно-образовательный центр «Г ео-мониторинг» Московского государственного университета геодезии и картографии занимается рядом проектов, связанных с использованием технологий построения подобных сетевых инструментов. В частности, в данный момент разрабатывается 2 проекта: геопортал малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока и исследования и разработка открытого сетевого геоин-формационного инструмента и образовательного контекста на основе применения данных и технологий дистанционного зондирования для поддержки принятия решений в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера (ГИОК ДЗЧС).

Совместный проект ИНЦ «Геомониторинг» МИИГАиК, ИТЦ «ScanEx» и Московского музея образования направлен на создание веб-картографического инструмента, который будет решать вопросы создания единого геоинформаци-

онного пространства коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока, доступного каждому желающему и направленное на объединение интересов малочисленных народов Севера и представителей власти, бизнеса, общественности и туризма. Г лавная проблема малочисленных народов Севера - защита собственных прав на жизнь, землепользование и самоопределение. Предполагается, что веб-картографический сервис будет дополнением к официальному сайту Ассоциации коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока [19]. На нем будет располагаться пространственная информация о местах исторического и современного расселения народов, местах потенциальных конфликтов с промышленными компаниями, которые, при необходимости, могут подкрепляться обновленными космическими снимками, природоохранные территорий, ареалы обитания редких животных, слои экологии и природопользования и другие. Сервис проектируется на базе технологии GeoMixer Web-Gis и будет обладать рядом стандартных аналитических операций, которые позволят выполнять простой ГИС анализ [11]. Базовое наполнение тестового варианта данного инструмента представлено на рис. 1.

Рис. 1. Прототип веб-картографического инструмента на базе ПО GeoMixer Web-Gis Другим проектом, который также разрабатывается в ИНЦ «Геомониторинг» МИИГАиК, является проект №14.В37.21.1243, выполняемый для Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках поддержки ВУЗов при сотрудничестве с университетом Мичиган Тек.

Целью проекта ГИОК ДЗЧС является изучение возможности создания открытой интерактивной системы для обучения и подготовки специалистов в области применения данных дистанционного зондирования при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера. Проект должен определить пути ускорения подготовки таких специалистов и создания возможности участия в поддержке решений ЧС широкого круга пользователей за счет “умной и открытой” методики и архитектуры системы, интегрирующей “суммы знаний”, открытые ГИС и “облачные вычисления”, в том числе, с выводом результатов на смартфон или другое мобильное устройство.

В ходе выполнения проекта ГИОК ДЗЧС, в рамках первого этапа, был проведен комплексный анализ систем и данных дистанционного зондирования, в первую очередь, космических, и возможности их применения при отображении и анализе ЧС; открытых библиотек и программного обеспечения ГИС -анализа данных ДЗ; вопросов интероперабельности, форматов данных и метаданных системы ГИОК ДЗЧС; возможной её архитектуры и открытых он-лайн систем и платформ, пригодных для выполнения задач создания базы знаний и оптимизации алгоритмов для обработки материалов дистанционного зондирования.

Так как ключевым требованием при разработке данного сетевого инструмента является возможность одновременной работы с пространственными данными из нескольких разрозненных источников и выполнение над ними простых ГИС-функций как на персональном компьютере, так и на мобильных устройствах, то было решено использовать отличный от предыдущего метод разработки. Для работы с мобильных устройств предполагается написание отдельного приложения, которое будет опираться на библиотеку Leaflet [18]. В качестве ГИС платформы проекта было выбрано программное обеспечение Geoserver [14], предназначенное для выполнения ГИС операций, которые могут потребоваться при чрезвычайных ситуациях. Среди прочих примерно равных по возможностям ГИС-серверов, Geoserver был выбран потому, что поддерживает стандарт транзакций WFS-T, позволяющий редактировать предоставляемые слои непосредственно на устройстве пользователя. В настоящий момент идет отладка взаимодействия системы и проектирование прототипа.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. http://maps.google.ru/

2. http://www.bing.com/maps/

3. http://maps. yahoo. com/

4. http://maps. yandex.ru

5. http://nsdi.ru/geoportal/

6. http://maps.rosreestr. ru/PortalOnline/

7. http://inspire.jrc.ec.europa.eu/

8. Кошкарев А.В. Геопортал как инструмент управления пространственными данными и геосервисами [Текст]/А.В. Кошкарев // Пространственные данные, 2008. - № 2. - С. 6-14.

9. http://www. esri.com/ software/arcgis/geoportal

10. http://geospatial.intergraph.com/products/GeoMedia-WebMap/Details.aspx

11. geomixer.ru

12. http://www.gisinfo.ru/products/giswebserver.htm

13. www.opengeospatial.org

14. http://geoserver.org

15. http://mapserver. org/

16. http://mapnik.org/

17. openlayers.org

18. http://leafletjs.com/

19. http://www.raipon. org/

©Д.С. Лубнин, 2013

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.