XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Key words: spatial data infrastructure, geographic information systems, geoinformation technologies.

Основной задачей создания инфраструктуры пространственных данных является обеспечение эффективного использования пространственных данных, что может быть достигнуто посредством координации действий на федеральном, региональном и муниципальном уровне. Обязательным условием такой координации является унификация используемого информационного обеспечения [1].

Инфраструктура пространственных данных; ИПД: Информационно-телекоммуникационная система, обеспечивающая доступ граждан, хозяйствующих субъектов, органов государственной и муниципальной власти к распределенным ресурсам пространственных данных, а также распространение и обмен данными в общедоступной глобальной информационной сети в целях повышения эффективности их производства и использования [1].

Любая ИПД, вне зависимости от национальных особенностей, наличия предпосылок и условий ее реализации, включает набор необходимых и достаточных компонентов (элементов), среди них:

1. Базовые пространственные данные (БПД), служащие основой координирования (позиционирования) всех иных пространственных и непространственных (атрибутивных, тематических) данных. Один из главных критериев отнесения данных к БПД – всеобщая потребность в них.

2. Пространственные метаданные и механизм доступа к данным, включающие базы метаданных, размещенные в сети серверов, шлюзов и порталов, которые доступны через центры информационного обмена («клиринговые информационные центры») и исключающие необходимость поиска данных среди множества источников, хранилищ, фондов, баз и банков данных, размещенных непосредственно у их держателей (владельцев, собственников), а также стандарты и программные средства создания баз метаданных и доступа к ним.

3. Стандарты на пространственные данные, включая стандарты на модели пространственных данных, геодезическое обеспечение, системы пространственно-временных координат, форматы представления в базах пространственных данных, обменные форматы, метаданные, точность и качество данных, цифровые карты, иные карты и методы картографирования, классификаторы отдельных типов тематических данных (почвенный и растительный покровы, объекты гидрографии и т.п.) вплоть до стандартов на понятийно-терминологический аппарат [4].

Большой объем пространственных данных, накопленный в результате производственной деятельности различных предприятий, разнообразие их форм и структур затрудняют, а иногда препятствуют процессам использования пространственной информации. Новые требования рынка, предъявляемые к информации о местности, и развитие информационных технологий обуславливают необходимость поиска новых решений [3].

В настоящее время решение задачи сбора, поиска и обработки информации невозможно представить без применения информационных технологий. Например, хранение и обработку информации обеспечивают системы управления базами данных; для выполнения различных проектных работ используются системы автоматизированного проектирования и т.д.

Организация ИПД позволит обеспечить:

– повышение качества и эффективности управления на государственном и муниципальном уровнях за счет дополнительного использования пространственных данных при принятии управленческих решений и контроле их исполнения;

– повышение прозрачности принятия решений при территориальном управлении;

– стимулирование инвестиций в развитие территорий за счет упрощения процедур пространственного анализа

Таким образом, развитие инфраструктуры пространственных данных обеспечивает более эффективную поддержку управленческих решений и является шагом в создании единого социально-экономического пространства России [3].

При построении банка пространственных данных учитываются охват территории и степень детализации данных. Например, для задач территориального управления на уровне Российской федерации необходимы пространственные данные, соответствующие картам мелкого и среднего масштаба. Для анализа на уровне субъекта Российской федерации необходимы пространственные данные, соответствующие картам среднего и крупного масштаба. Решение для задач муниципального уровня требует пространственных данных, соответствующих картам крупного масштаба и крупномасштабным планам [5].

Для работы и обработки пространственных данных используют геоинформационные системы (ГИС).

В широком смысле ГИС — это система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение сведений о пространственном положении объекта. Такими сведениями могут быть географические координаты объекта, его адрес, почтовый индекс и т.п. Главными источниками информации в ГИС являются пространственные объекты, сведения о которых можно получить как с помощью геодезической, аэро- или космической съемки, так и методом оцифровки бумажных карт [2].

Понятие геоинформационной системы также используется в более узком смысле — как инструмента (программного продукта), позволяющего пользователям искать, анализировать и редактировать как цифровую карту местности, так и дополнительную информацию об объектах [6].

Структура ГИС:

Данные (пространственные данные):

1.1 позиционные (географические): местоположение объекта на земной поверхности, его координаты в выбранной системе координат;

1.2 непозиционные (атрибутивные, или метаданные) - описательные текстовые, электронные документы, данные графического типа, включая фотографии объектов, трехмерные изображения объектов, видеоматериалы и т.д.

Аппаратное обеспечение (ЭВМ, компьютерные сети, накопители, сканеры, дигитайзеры и т. д.);

Программное обеспечение (ОС, приложение и надстройки к нему);

Технологии (методы, порядок действий и т. д.);

Операторы, администраторы, пользователи [6].

Преимущества использования ГИС технологий:

большой аналитический ресурс;

множество инструментов для обработки и использований сведений;

легкое восприятие данных пользователей (наглядность изображения);

автоматизированные сводки и отчеты по выбранным параметрам;

расшифровка информации, полученной из аэро- и спутниковой съёмки;

значительная экономия временных, денежных затрат и трудоресурсов из-за свободного доступа;

возможность удаленного и оперативного создания 3D-модели любого объекта;

автоматический ввод данных;

сборка отчетов в виде таблиц или диаграмм;

определение присутствия или отсутствия в рамках заданных координат построек;

изучение геопространственных сведений – плотность населения, количества производственных зданий на процент жилых помещений и проч.

Пример программного обеспечения для разработки и создания геоинформационной системы:

Линейка MosMap-GIS.

Spatial Manager.

ActiveMap GS.

GIS 6 Web Edition.

GisMapServer.

GM Tool Kit.

IndorCAD/River.

MapInfo MapX.

IndorCAD/Topo.

MapInfo MapXtreme.

ПроГео.

АРГО.

Геодезическая Информационная Система.

ГИС «Erne».

Панорама.

Рассмотрим подробнее некоторые из них. Одни – более популярны на рынке программистов и инженеров, другие – используются регулярно. Все они могут иметь разный ценовой спектр – от бесплатных, но ограниченных функционально приложений, до дорогостоящих профессиональных разработок.

Линейка MosMap, разработчик предлагает три комплекса:

Marker – базовый софт с автоматизированным подгружением данных в электронную карту. Функции: заполнение сведениями, их анализ, хранение и использование различных файлов.

Integrator – связь с базами данных и гаджетами через облачное хранилище по технологии OLE. При этом через ПО, смартфон или другой источник можно наносить метки, закладки, вносить комментарии.

Editor – создание и последующее внесение корректировок в картографические данные. Можно самостоятельно сделать карту города или конкретного участка. Все слои могут отображать разную информацию – о местах, о постройках, о характеристиках, контактных данных и проч. Можно менять масштабирование, настройки интерфейса, вывод на печать. Основное преимущество – удобная эксплуатация на уровне любительского пользователя.

QGIS – программа для создания ГИС бесплатно (рисунок 1).

Рисунок 1 – Рабочее окно QGIS.

Это свободный программный продукт с единым кодом, поэтому у него нет классической защиты данных. Молодой проект начал свое функционирование в 2002 году, не переведен полностью на русский язык и подходит для любительских целей. Возможности:

поддержание растровых и векторных графических данных;

работа с таблицами и слоями текстовых комментариев;

удобное составление и редактура чертежей – от масштабирования до подписи объектов;

визуализация;

экспорт в другие ПО с изменением разрешения;

оцифровка распечатанных карт;

подготовка к печати.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что развитие и создание инфраструктуры пространственных данных, и использование современных геоинформационных технологий позволит более качественно, быстро и рационально принимать решения разного рода задач. Это в свою очередь отразится на эффективности производства огромного спектра работ, а также на экономической эффективности проектов.

Список литературы:

ГОСТ Р 58571-2019 Инфраструктура пространственных данных. Требования к информационному обеспечению. Дата введения 2020-06-01

Галина Емельянова, Яна Менжевицкая. Географическая информационная система «Историко-культурный опорный план города Москвы» [Электронный ресурс]. URL: sapr.ru/article/18827 (дата обращения: 27.11.2020)

Цветков В.Я. Пространственные данные и инфраструктура пространственных данных [Электронный ресурс]. URL: natural-sciences.ru/ru/article/view?id=31717 (датаобращения: 27.11.2020)

Миллер C.А. Доклад, Концепция российской инфраструктуры пространственных данных, [Электронный ресурс]. URL: agiks.ru/data/konf/page8.htm (дата обращения: 27.11.2020)

Технология построения инфраструктуры пространственных данных, [Электронный ресурс]. URL: gisinfo.ru/techno/bsd.htm (дата обращения: 27.11.2020)

Географические информационные системы (ГИС) / Картографическая информация, [Электронный ресурс]. URL: cawater-info.net/bk/13-5.htm (дата обращения: 27.11.2020)

Код для цитирования: Скопировать