CC BY
315
ОТКРЫТЫЕ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ПУБЛИКАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ В ИНТЕРНЕТ
Дмитрий Сергеевич Лубнин
МИИГАиК, 105064, Россия, Москва, Гороховский пер., 4, аспирант, +79263651436, e-mail: [email protected]
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: [email protected]
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
