CC BY
71
УДК 528
С.В. Серебряков, И.Д. Пестов, Ю.Д. Баженова ФГУП «Уралгеоинформ», Екатеринбург
РЕАЛИЗАЦИЯ УЗЛА РЕГИОНАЛЬНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ ДЛЯ УРФО В РАМКАХ ФОРМИРОВАНИЯ РИПД
S.V. Serebryakov, I.D. Pestov, J.D. Bazhenova
Federal State Unitary Enterprise «Uralgeoinform» (UGI)
51 Studencheskaya., Ekaterinburg, 620078, Russian Federation
IMPLEMENTATION OF THE REGIONAL SPATIAL DATA INFRASTRUCTURE FOR URFD WITHIN THE FRAMEWARK OF THE RSDI FORMING
The concept of spatial data infrastructure as a new level of the geographic information technologies is presented. SDI is interpreted as an open, extremely distributed and internet-based GIS. The activity of the «Uralgeoinform» enterprise to develop the basic site of a regional segment for RSDI is overviewed. The main components that are at the implementation stage up to now, are: spatial data bank and geoportal.
1. НЕДОСТАТКИ СУЩЕСТВУЮЩИХ МОДЕЛЕЙ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ
Карта долгое время играла роль основного геоинформационного ресурса. При этом она служила как средством хранения пространственной информации, так и эффективным средством удобного графического отображения пространственных данных. Со временем выявились определенные недостатки этого вида информационных ресурсов. К основным следует отнести очень ограниченную информационную емкость и невозможность обновления содержания. Переход к цифровым формам карт не привел к существенному улучшению ситуации, поскольку информация по-прежнему жестко привязана к картографическому изделию.
По-настоящему крупным шагом в технологиях работы с пространственными данными явился переход от цифровых карт к географическим информационным системам. Если обратиться к современным ГИС, которые реализуются на уровне отдельных корпораций как крупные информационные (сетевые) системы, то мы обнаружим ряд принципиальных преимуществ:
1. Данные отделяются от картинки и занимают свое законное место в БД. Становится возможным применение эффективного инструментария промышленных СУБД для анализа данных;
2. Преодолена традиционная для карт ограниченность информационного наполнения. Появилась возможность подключения некартографических баз данных;
3. Реализован корпоративный (распределенный) оперативный доступ к пространственным данным и к разным продуктам их графического отображения. Данные доступны на любом рабочем месте;
4. Реализованы разнообразные инструменты компьютерного анализа данных из БД - на основе мощного современного аналитического программного обеспечения.
Однако обнаруживаются и серьезные проблемы современных корпоративных ГИС:
1. Данные «зашиты» в формат конкретной ГИС. Возможности переноса в другие форматы и соответственно в другие ГИС - весьма ограничены;
2. Актуализация пространственных данных - технически возможна, однако требует высокой квалификации персонала корпорации и серьезных трудозатрат (в том числе - на полный цикл производства всех ПД);
3. Вследствие отсутствия жесткого регулирования в области создания и сопровождения ПД каждая организация для выпуска картографической продукции использует собственные классификаторы объектов, правила ввода, условные знаки, протоколы обмена данными в корпоративной сети, координатные системы и т.п.;
4. ГИС реализуется со своей «тяжелой» (т. е. весьма требовательной к аппаратным ресурсам) программной оболочкой (которая обыкновенно должна устанавливаться на всех узлах корпоративной сети). Обычно имеется жесткая зависимость от типа ОС, от аппаратуры и от специфики сети;
5. Построение корпоративной ГИС предъявляет повышенные требования к ресурсам корпорации и к квалификации персонала, которому предстоит сопровождать пространственные данные.
Следствиями этих (технических) ограничений корпоративных ГИС оказываются:
- Невозможность совместного использования данных с другими ГИС (трудности совмещения данных, произведенных разными организациями, разные принципы хранения данных, классификации, представления метрики, назначения идентификаторов, разное ПО);
- Высокая стоимость ГИС для отдельной корпорации. Не всякая фирма может себе позволить роскошь владения собственной ГИС;
- Одновременное существование массы огромных разно структурированных хранилищ геоинформации (зачастую - информации одной и той же);
- Нескоординированные усилия по добыче информации, уже где-то благополучно добытой;
- Корпоративная ГИС - закрытая система, «только для своих», не позволяющая осуществлять свободное подключение всех желающих к информационным ресурсам КГИС (как по техническим, коммерческим, так и по организационным соображениям).
Однако выход за пределы корпоративной ГИС рождает трудноразрешимые проблемы обмена информацией. В итоге существуют тысячи изолированных КГИС, данные в которых, в той или иной степени дублируются.
2. ИПД КАК ИДЕАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ
Решением выше обозначенных проблем может стать организация инфраструктуры пространственных данных (ИПД). Главный мотив создания ИПД - свобода и легкость доступа к информации со стороны государственных и коммерческих организаций и простых граждан, удобство информационного взаимодействия держателей и потребителей данных, устранение ведомственных информационных барьеров, снятие дублирования сбора пространственных данных, их эффективное использование. Типовая ИПД включает в себя: информационные ресурсы в виде базовых пространственных данных и метаданных, механизмы доступа и обмена данными, стандартизацию пространственных данных.
Инфраструктура пространственных данных представляет идеальную модель информационного обеспечения и обеспечивает:
Оперативный доступ к разнообразным геоинформационным ресурсам, постоянное поддержание распределенной базы геоданных в актуальном состоянии;
Оперативное картографическое отображение всей необходимой информации в интерактивном режиме;
- Возможность получения геопространственной информации (и ее интерактивного отображения) в любое время, с разных рабочих мест, из разных учреждений разной ведомственной принадлежности;
- Возможности графического отображения последствий обсуждаемого решения, анализ решения;
Наличие развитых инструментов селективного и оперативного отбора необходимых данных.
В итоге мы получаем потенциально безгранично масштабируемую ГИС. В ней распределенными и масштабируемыми являются: поставщики данных, центры хранения - Банки геоинформации, программы переработки и анализа данных - сервисы, потребители пространственной информации.
Подчеркнем - ИПД является не просто способом пересылки карт, ИПД -это сетевая открытая геоинформационная система (может охватывать все стороны работы с информацией, начиная с фиксации данных, включая их анализ, выдачу прогнозов, выявление закономерностей, решение иных задач с ПД и т. д.). Поэтому подключение новых программ (сервисов) безгранично расширяет инструментальные возможности новой ГИС. А подключение новых информационных ресурсов различных поставщиков геоданных (не только крупных банков данных, но и простых пользователей или небольших фирм) увеличивает информационную обеспеченность открытой ГИС и повышает устойчивость по отношению к сбоям отдельных ресурсов.
3. ОСНОВАНИЕ
В 2006 году в России была принята концепция создания Российской инфраструктуры пространственных данных (РИПД). Концепция предлагает решение этих задач за счет создания единой среды накопления, обновления, обращения и эффективного использования геоинформации - на основе открытых сетевых технологий.
Создание распределенной системы с множеством участников (РИПД) невозможно без серьезной нормативной базы. А именно, должны быть выработаны общие подходы к классификации и к описанию пространственных объектов, к структуре данных, к представлению метаинформации.
Концепция кардинально меняет традиционный картографический подход к геоинформатике. Основной единицей хранения становится пространственных объект. В частности, это исключит трудоемкое многократное дублирование одной и той же информации в разных картографических продуктах (ЦТК) и в разных учреждениях. Бессмысленное тиражирование информации заменяется ее оперативной обработкой и немедленной доставкой результатов пользователю - в нужном ему формате.
Подготовленные к настоящему времени в Минэкономразвития предложения по внесению изменений в Федеральный закон «О геодезии и картографии» конкретизируют положения Концепции, предусматривая систему федеральных геоинформационных ресурсов - государственных банков пространственных данных, образующих информационное ядро РИПД. Успех Концепции будет зависеть, в первую очередь, от возможности четко структурированного и документированного хранения данных об отдельных пространственных объектах, а также надежностью и скоростью доступа к ним.
Создание такого рода геобанков с активным сетевым взаимодействием-задача государственной важности.
4. БАНК ГЕОПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ УрФО
Для реализации идеологии РИПД на территории Уральского Федерального округа был создан Уральский информационно-аналитический центр как основной координирующий и исполнительный рабочий орган.
В информационно - аналитическом центре «Уралгеоинформ» запущен проект создания современного Банка геопространственной информации и веб-портала для представления пространственной информации пользователям.
Банк создается в составе базового узла регионального сегмента РИПД.
Основные этапы построения Банка:
- Формирование электронного архива готовой цифровой картографической продукции предприятия в закрытом сегменте Банка.
- Формирование базы метаданных для готовой цифровой картографической продукции. Помещаемые на хранение в «Архив» цифровые данные документируются подробными метаданными в соответствии с ГОСТ 52573-2006 «Географическая информация. Метаданные».
Формирование базы пространственных объектов и модели объектных метаданных.
- Создание геопортала, как «единой точки доступа» к пространственным данным и метаданным.
5. СЕРВИСЫ ГЕОПОРТАЛА
В настоящий момент создан макет регионального геопортала УрФО (http://www.geourfo.ru), который обеспечивает публикацию готовой продукции в сети Интернет. Геопортал предоставляет пользователю возможности просматривать продукцию, совмещать различные слои геоданных, включать или отключать отображение ресурсов, осуществлять поиск по названию объекта, а так же проводить идентификацию (точечную и полигональную) объектов на карте. На Геопортале обеспечена работа ряда сервисов, позволяющих:
- Накладывать тематические данные на карту;
- Подключать внешние источники пространственных данных по протоколам WxS;
- Заносить метаданные на готовую картографическую продукцию посредством сервиса «Сервер метаданных»;
- Осуществлять сбор метаинформации сторонними сервисами на основе стандарта AOI - Dublin Core.
Публикуемые данные представлены готовой цифровой картографической продукцией, произведенной ФГУП «Уралгеоинформ» (цифровые топографические, тематические карты и ортофотопланы). Публикация метаданных на готовую продукцию осуществляется путём процедуры экспорта из «Архива» в виде XML файлов.
6. НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
В результате внедрения и полного развертывания региональной ИПД потребители получат:
- Постоянное обновление ведомственных пространственных данных путем подключения внутренних ГИС-систем к сервису Геопортала по мониторингу;
- Доступ к тематическим данным других поставщиков;
Возможность предложить на продажу другим потребителям свои
тематические данные через сервисы Геопортала.
Что позволит снять с потребителей необходимость содержать собственные пространственные данные (топографическую основу), а также покупать и внедрять дорогостоящие ГИС-системы.
© С.В. Серебряков, И.Д. Пестов, Ю.Д. Баженова, 2009
