CC BY
109
ПРОЕКТ ГЕОПОРТАЛА «КОСМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ОЗ. БАЙКАЛ И БАЙКАЛЬСКОЙ ПРИРОДНОЙ ТЕРРИТОРИИ»
Леонид Александрович Пластинин
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, директор Центра космических технологий и услуг, профессор кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (395-2) 40-51-03, e-mail: irkplast@mail.ru
Борис Николаевич Олзоев
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, заместитель директора Центра космических технологий и услуг, доцент кафедры маркшейдерского дела и геодезии, тел. (395-2) 40-59-00 (доб. 111-35), e-mail: bnolzoev@yandex.ru
Александр Вадимович Паршин
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, доцент кафедры технологии геологической разведки, тел. (395-2) 40-59-00 (доб. 111-35), e-mail: darth.sarhin@gmail.com
Геопорталы регионального уровня являются эффективным инструментом управления территориями и ее ресурсами. Важной составляющей геопортала является его внедрение в подразделения сферы управления. В статье представлены результаты разработки проекта геопортала и его структуры, сформированной на базе Центра космических технологий и услуг НИ ИрГТУ В настоящее время такой проект внедряется в структуры Минприроды Иркутской области.
Ключевые слова: геопортал, геоинформационные системы, космический мониторинг окружающей среды, природные ресурсы, экологическая безопасность.
GEOPORTAL PROJECT «SPACE MONITORING
OF RATIONAL ENVIRONMENTAL MANAGEMENT OF THE LAKE BAIKAL AND BAIKAL NATURAL TERRITORY»
Leonid A. Plastinin
National research Irkutsk state technical university, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia, director of the Center of space technologies and services, professor of department of mine surveying and geodesy, tel. (395-2) 40-51-03, e-mail: irkplast@mail.ru
Boris N. Olzoev
National research Irkutsk state technical university, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia, deputy director of the Center of space technologies and services, associate professor of department of mine surveying and geodesy, tel. (395-2) 40-59-00 (add. 111-35), e-mail: bnolzoev@yandex.ru
Alexander V. Parshin
National research Irkutsk state technical university, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia, associate professor of department of technology of geological investigation, tel. (395-2) 40-59-00 (add. 11135), e-mail: darth. sarhin@gmail. com
Geoportals of regional level are the effective instrument of management of territories and its resources. Important component of a geoportal is its introduction in divisions of the sphere of management. Results of development of the project of a geoportal and its structure created on the basis of the Center of space technologies and services ISTU are presented in article. Now such project takes root into structures of Ministry for Protection of the Environment and Natural Resources of the Irkutsk region.
Key words: geoportal, geoinformation systems, space monitoring of environment, natural resources, ecological safety.
Актуальность совершенствования существующих систем мониторинга Иркутской области и Байкальской природной территории (БПТ) связана с двумя основными факторами. Первым из них является высокая важность сохранения уникальной экосистемы озера Байкал в первозданном виде, дополнительно обусловленная его статусом объекта всемирного наследия. Второй фактор - признанные Советом Безопасности РФ объективные недостатки действующих систем и программ наблюдений.
Для обеспечения эффективного управления ресурсами и объектами Иркутской области и БПТ необходимо наличие полной, достоверной и согласованной пространственной информации, к которой открыт доступ для всех заинтересованных лиц. Таким продуктов может выступить геопортал Иркутской области и БПТ. Опыт создания геопорталов на территории региона имеется [4-6,8], поэтому необходимо объединить возможности ведомственных учреждений, высших учебных заведений, академических институтов и ведущих компаний России по ДЗЗ.
В проекте разработки геопортала представлена межведомственная научно -хозяйственная инфраструктура пространственных данных (ИПД), включающая методы, средства и технологии, позволяющие решать типичные задачи геоэкологического мониторинга Иркутской области и БПТ, в том числе и те, решений для которых ранее не предлагалось. Описаны основные компоненты, методы, технические решения, типы и источники геоданных, интерфейсы. ИПД включает все необходимые для единой информационно-аналитической ГИС функции. В качестве основного интерфейса, через который осуществляется взаимодействие с ИПД, рассматривается технология геопорталов, реализующих вебинтерфейсы взаимодействия с системой, поскольку доступ к информационным продуктам должен иметь широкий круг заинтересованных лиц, не обладающих при этом стандартизированным набором программного обеспечения.
Информационная деятельность по обеспечению природоохранной деятельности на территории Иркутской области заключается в поддержке актуальности природно-ресурсной информации, содержащейся в информационной базе геопортала. Этот геопортал создается в 2012-2013 годах и включает в себя систему информационной поддержки принятия управленческих решений руководителями региональных органов государственной власти и систему для оценки и прогноза состояния природных ресурсов. В настоящее время реализована система организации информационного обеспечения геопортала на основе гео-пространственных данных.
Создание геопортала Иркутской области и Байкальской природной территории - это многоцелевой комплексный многостадийный проект. В составе информационной базы геопортала лежат результаты работ, проведенных в 20002012 годах ИрГТУ, институтами сибирского отделения Академии наук и производственными геодезическими предприятиями.
Целевыми аспектами геопортала являются обеспечение информационно -аналитической и инструментальной поддержки деятельности по управлению природопользованием и охраной окружающей среды, повышение эффективности использования природно-ресурсной информации в интересах государства, субъектов Российской Федерации, различных категорий природопользователей, общественных организаций и населения.
Геопортал позволяет решать две задачи - электронный обмен пространственными данными между организациями и компаниями разных профилей и видов собственности, а также обеспечение массового доступа к картографическим продуктам на основе современных информационно-коммуникационных технологий (выделенный канал в сети Интернет). Основным назначением Геопортала является максимальное упрощение и убыстрение взаимодействия поставщиков и пользователей пространственных данных.
Рассмотрим основные концептуальные блоки информационной системы (ИС) геопортала. Основным методом получения геоданных в проектируемой среде является дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ). Основными объектами исследований являются элементы водных экосистем (поверхностные воды и ледовая обстановка) и экосистем суши (геологическая среда и рельеф, растительный покров, использование земель и состояние ландшафтов) а также природные и природно-техногенные источники опасности. В зависимости от типа исследуемой поверхности, предлагаются методы и программы прямых наблюдений, верифицирующие и дополняющие космический мониторинг [6].
Второй сущностью ИС являются средства хранения и управления данными. В качестве этой подсистемы предлагается открытая многопользовательская пространственная СУБД, дополненная ГИС-средствами обработки данных. Данные дистанционного зондирования, представляющие собой в большинстве случаев растровые и векторные изображения, входят в блок информационного обеспечения этой ГИС. Данные прямых наблюдений (а также и некоторые категории данных ДЗЗ) в виде точек и полилиний с атрибутами хранятся в базе данных. Средства управления данных обеспечивают необходимые функции преобразований информации, для ее оптимизации при представлении в веб -виде. Кроме того, в рамках второй сущности определяется политика безопасности: на уровне СУБД производится идентификация и аутентификация пользователей, имеющих прямой доступ к БД геопортала.
В третью сущность ИС геопортала входят средства доступа к данным и информационным материалам. Предлагается три типа интерфейсов:
- WEB-интерфейс геопортала, обеспечивающий доступ к уже классифицированным по установленным методикам геоданным;
- Пространственные средства доступа непосредственно к базе на основе клиентских геоинформационных пакетов.
Непространственные средства доступа к базе данных с помощью табличных редакторов и клиентских СУБД.
Пример интеграции разнородной информации в среде геопортала представлен на рис. 1.
I localhost 8000/maps/new
Байкал - Экомониторинг
1913 S«&© < t-
4 Overlays
^cnuse3mediancl
• 10-12
• 12-14 14-16
• 16-18 • 18-20
Qcfuse4el £~| ctuee4fnedian >/15133024 02420100811
y
* Base Maps
(g) Bing Aerial With Labels
(‘'i MapQuest Imagery O MapQuest OpenStreetMap Q OpenStreeiMap Q No background
gnoul | Выход
Эта карта не сохранена
-йт-1 1:545979
Рис. 1. Распределение температур поверхности вод по данным ЬапёБа1 ЕТМ+ и прямых наблюдений
На карте геопортала отображаются два слоя: температура поверхности вод озера Байкал по данным измерений с борта судна и температурный канал радиометра ЬапёБа! ЕТМ+. Демонстрируемые данные прямых наблюдений прошли два межведомственных перехода: были получены сенсорами из Росводре-сурсов, обработаны средствами СУБД Института геохимии СО РАН и представлены в среде геопортала. Классифицированный слой ДДЗ подключен с картографического сервера ЦКТУ [1-3,7].
Наблюдаемый на рис. 1 пример отражает скорее характер изменения температурного поля, чем непосредственные значения Т, поскольку космоснимок на всю акваторию получен одновременно, в то время как судно-сенсор двигалось со скоростью менее 15 км/ч. Снимок получен в то время, когда судно пересекало акваторию озера с запада на восток (нижняя часть снимка). Важным в демонстрируемой геотехнологии является не столько возможность верификации данных температур, сколько возможность использования температурного канала Landsat как навигатора прямых гидрохимических наблюдений. Предлагаемый метод и технологии его реализации позволяют обнаруживать в интерфейсе геопортала техногенные воздействия, вызывающие аномалии в поле температур
- нарушения работы водоочистных сооружений, несанкционированные сбросы промышленных вод в Байкал или другие водные объекты наблюдаемой территории. Использование ДДЗ в системе мониторинга вод может позволить обнаруживать и другие виды экологических правонарушений, затрудненных к обна-
ружению классическими методами: несанкционированный сброс подсланевых и хозбытовых вод судов, несанкционированную установку сетей, строительство и хозяйственную деятельность в водоохранной зоне и т.д.
Таким образом, этап формирования технологических работ в Центре космических технологий и услуг НИ ИрГТУ по разработке проекта геопортала является практическим внедрением результатов космической деятельности в жизнедеятельность общества как инструмент социально-экономического и инновационного развития Иркутской области.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Аналитический отчет о результатах наблюдений за состоянием водных объектов в зоне деятельности ФГУ «Востсибрегионводхоз» за 2010 год // Иркутск: Федеральное агентство водных ресурсов, 2011.
2. Аналитический отчет о результатах наблюдений за состоянием каскада ангарских водохранилищ и озера Байкал за 2008-2009 гг. // Иркутск: Федеральное агентство водных ресурсов, 2010.
3. Аналитический отчет о результатах наблюдений за состоянием озера Байкал // Иркутск: ФГУ «Востсибрегионводхоз», 2008.
4. Геопортал земельных и имущественных отношений Республики Бурятия. - Режим доступа: [geo.govrb.ru].
5. Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года. - Режим доступа: [http://www.irkobl.ru/sites/ economy/socio -economic/advance_planning/].
6. Отчет о НИР по проекту «Разработка проекта геопортала Правительства Иркутской области «Космический мониторинг окружающей среды (ОС) Иркутской области и Байкальской природной территории (БПТ): природные ресурсы, природопользование и экологическая безопасность».
7. Паршин А.В. О проблеме оценки состояния водной среды озера Байкал // Экологические проблемы недропользования - Мат. междунар. конф, Санкт-Петербург, 2012, с.238-240.
S. Проектные и информационные материалы космического мониторинга компании «Совзонд», 2012 г.
© Л.А. Пластинин, Б.Н. Олзоев, А.В. Паршин, 2013
