Инфраструктура пространственных данных. Создание и эксплуатация
Понятие, история, основные составляющие и назначение инфраструктуры пространственных данных, перспективы ее развития. Геопортал для доступа к распределенным геоинформационным ресурсам. Функционирование ИПД в США, Германии и Испании и Российской Федерации.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.07.2014 |
Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
2.3.1 Функционирование ИПД Испании
Функционирование ИПД невозможно без определенного объема информации, охватывающей всю территорию страны и обладающей высокой степенью актуальности. Решению этой задачи посвящен Национальный план Испании по наблюдению за территорией - PNOT (Plan Nacional de Observacion del Territorio). Этот план разрабатывается Национальным Институтом Географии (IGN), который является национальным топографо-картографическим ведомством.
PNOT состоит из трех фаз:
1) Получение данных ДЗЗ и проведение аэрофотосъемки с целью покрытия всей территории Испании космо- и аэрофотоснимками.
2) Работы по созданию топографических карт и планов, получение необходимой тематической информации.
3) Распространение полученной информации - публикация данных на геопорталах.
I фаза
Первая фаза PNOT предусматривает реализацию двух программ: PNT (Plan Nacional de Teledeteccion) и PNOA (Plan Nacional De Ortofotografia Aerea). Эти программы соответствуют двум видам работ: PNT - получению данных ДЗЗ, PNOA - проведению аэрофотосъемки. Результатом первой фазы реализации PNOT являются фотопланы, изготовленные по материалам аэрофотосъемки и данным ДЗЗ.
Программа PNT призвана скоординировать усилия по получению и обработке данных ДЗЗ с космических спутников таким образом, чтобы они покупались один раз, но были доступны всем заинтересованным организациям и администрациям Испании. Координирует программу Национальный институт аэрокосмических технологий INTA (подведомственное Министерству обороны предприятие).
Работы по получению данных ДЗЗ предполагают первичную покупку космических снимков, в том числе мультиспектральных, высокого (Spot-5 2,5 м и другие - ежегодно), среднего (LANDSAT 7 ETN, LANSAT 5 TM, TERRA-ASTER - с периодичностью в 1-4 месяца) и низкого разрешения (TERRA-MODIS, SPOT-VEGETATION, с периодичностью в 1-30 дней); следующий шаг проведение периодического обновления материалов с помощью станций приема, принадлежащих INTA. Затем намечен переход к использованию материалов ДЗЗ европейских космических программ Ingenio и Paz.
До появления программы PNOA аэрофотосъемка в Испании проводилась разными министерствами только для своих нужд, в разное время, по разным спецификациям и т.д., что делало получаемые данные несовместимыми.
Целями программы являются:
1) следование основному принципу INSPIRE о том, что информация собирается один раз и затем становится доступной всем;
2) распределение расходов на реализацию программы между федеральными и региональными участниками; прекращение дублирования работ, что приводит к оптимизации расходов и позволяет сэкономленные средства направлять на более частое обновление данных;
3) производство аэрофотосъемки различными институтами и организациями только по утвержденным спецификациям.
Аэрофотосъемочные работы согласно PNOA выполняются с периодичностью в четыре года. Программа стартовала в 2004 году соответственно к настоящему времени завершен первый этап (2004-2008 годы) и завершается второй этап (2008-2011 г.) (рисунок 7).
Первый этап (2004-2008 годы).
На первом этапе реализации PNOA была осуществлена съемка территории Испании в масштабе 1:30000 с пространственным разрешением 0,5 м. Это обеспечило возможность изготовления фотопланов масштаба 1:5000 с предельной ошибкой 1 м (заявлено исполнителем).
Второй этап (2008-2011 г.).
На втором этапе был утвержден более насыщенный план работ (возможно, это отчасти связано с тем, что с 2007 года при реализации PNOA начали использовать только цифровые аэросъемочные камеры, что позволило повысить производительность). Было решено каждые четыре года покрывать всю территорию страны (504 782 км2) ортофотопланами с высоким разрешением 25 см, а также ортофотопланами с пониженным разрешением 0,5 м. Интервал между этими двумя видами работ должен составлять два года (по аналогии с тем, как чередуются зимние и летние олимпийские игры). Также предусмотрено производство ортофото с разрешением 10 см на урбанизированные территории (около 18 тыс. км2) и прибрежные территории (6 тыс. км2) в тот год, когда не производятся первые два типа ортофото.
Такова схема PNOA для небольших по площади регионов типа Мурсии, Кантабрии и т.д. Очевидно, что для средних регионов схема чуть усложнится, поскольку каждый вид работ будет занимать от года до двух лет, а в больших регионах съемка по каждому из трех видов работ будет идти практически перманентно.
Рисунок 7 - Диаграмма ежегодного покрытия ортофотопланами территории Испании.
Финансирование данной программы идет по схеме: 66% -- национальные министерства и 34% -- региональные.
Стоимость первого этапа PNOA 2004-2007 года: 14,5 €/км2/год (на протяжении 4-х лет). Стоимость второго этапа PNOA 2008-2011 года: 15,63 €/км2/год (на протяжении 4-х лет).
Как видно из вышесказанного, программа PNOA уже действует и будет действовать, однако возможно содержание работ будет корректироваться перед началом каждого этапа в зависимости от различных обстоятельств.
II фаза
Во вторую фазу объединены работы по созданию топографических карт и планов и получению необходимой тематической информации на основе данных, полученных в ходе программ PNT и PNOA. Данные работы ведутся по программе SIOSE (Sistema de Informacion de Ocupacion del Suelo en Espana). SIOSE -- это национальная программа по изучению состояния и использования земельных ресурсов.
Крупномасштабное картографирование в Испании осуществляется на уровне субъекта, государственный уровень начинается с масштаба 1:25000. При этом основой для изготовления и обновления картографических материалов масштаба 1:25000 и крупнее служат только материалы аэрофотосъемки. Национальный географический институт Испании при объяснении данного факта ссылается на экономическую неэффективность использования данных ДЗЗ для этих масштабов, связанную с большими затратами на фотограмметрическую подготовку снимков .
Итак, базовой является картографическая основа, эквивалентная масштабу 1:25000. Сведения отображаются в виде замкнутых полигонов с соблюдением установленных правил топологии, что позволяет без труда использовать материалы программы SIOSE при создании ГИС. Минимальна площадь отображения составляет 1 га для городских территорий, 2 га -- для остальных, для объектов, принадлежащих к особым классам, минимальная площадь отображения составляет 0,5 га. Период обновления составляет 5 лет, в настоящее время обсуждается ежегодное обновление для городских территорий. На основании данных PNOA построены карты масштаба 1:10000 и ортофотопланы масштаба 1:5000. На территории интенсивного использования построены карты масштаба 1:1000
III фаза
Распространение полученной информации -- публикация данных на геопорталах различных ИПД, таких как GSDI (глобальная ИПД), INSPIRE (общеевропейская ИПД), IDEE (национальная ИПД Испании), региональных ИПД Испании и др.
Заключительная фаза PNOT связывает его с программой ИПД и реализует принцип программы INSPIRE о том, что информация собирается один раз и становится доступной всем. Таким образом, каждый участник, делая свой вклад в реализацию PNOT и, в конечном счете, в развитие ИПД путем добавления своей части данных может затем пользоваться всеми данными (тот, кто делится, в итоге получает больше).
2.4 ИПД Финляндии
Работы по созданию ИПД Финляндии выполняются в соответствии с руководящим документом, который определяет Национальную стратегию создания и использования географической информации на период 2005-2010 гг. [1]. Основное содержание документа было опубликовано в переводе на русский язык [2]. Национальная стратегия создания и использования географической информации может рассматриваться как составная часть более общей Программы создания информационного общества (Information Society Programme).
Руководящая роль в создании ИПД Финляндии принадлежит совету, утвержденному Правительством Финляндии 21 июля 2001 г. Совет объединяет представителей 16 ведущих министерств и ведомств. В составе совета действуют четыре рабочие группы:
1) «Управление качеством и стандартизация»;
2) «Сотрудничество по вопросам сбора данных и информационных услуг»;
3) «Стратегия географической информации и координация»;
4) Группа по INSPIRE.
Задачей совета является служить консультативным органом по всем вопросам ИПД, оценивать ее состояние, расширять сферу использования пространственных данных, устранять дублирование работ и данных, содействовать повышению экономической эффективности сбора данных и оказания геоинформационных услуг, выявлять основные потребности пользователей пространственных данных, разрабатывать стратегию ИПД и координировать деятельность всех участников работ.
Основной разработчик ИПД Финляндии - Национальная земельная служба NLS (National Land Survey (of Finland), http://www.nls.fi), которая совмещает функции национальных топографо-картографической и земельно-кадастровой служб, являясь агентством в структуре Министерства сельского и лесного хозяйства (Ministry of Agriculture and Forestry, http://www.mmm.fi). Стратегия и планы реализации ИПД опираются на программные установки Директивы Европейского союза INSPIRE.
Помимо традиционной продукции NLS производит и продает перечисленные ниже цифровые продукты, которые могут послужить основой для формирования базовых пространственных данных (БПД) в составе ИПД Топографическая база данных TDB (NLS Topographic database). По точности представления пространственных объектов соответствует топографическим картам масштабов 1:5 000 1:10 000. Период обновления базы составляет 3-10 лет, данные о дорожной сети обновляются ежегодно. TDB покрывает всю территорию Финляндии за исключением крайнего севера Лапландии. БД входит в состав и управляется топографической информационной системой NLS, начало работ над которой относят к 1992 г. Новая система JAKO/TDB, создаваемая с 1998 г., функционирует в среде программного средства Smallworld и поддерживает векторную модель пространственных данных. В 2006 г. она содержала 100 Гб данных, включая данные о 2 млрд. промежуточных точек в координатных описаниях 50 млн. линейных объектов; 9 млн. полигонов; 8 млн. точечных объектов и ассоциированных картографических символов; 3 млн. текстовых аннотаций; 5,5 млрд. высотных отметок цифровой модели рельефа. В нее же входят ортоизображения: результаты обработки цифровых черно-белых ортофотоснимков, полученных при проведении аэрофототопографической съемки в масштабах 1:16 000 и 1:31 000.
В TDB внедрены некоторые элементы, дополняющие ее содержание и представляющие самостоятельные цифровые продукты. Среди них:
- «Автодорожная и уличная сеть» производства компании Digiroad, позволяющая планировать маршруты и рекомендуемая к использованию вместе с другими данными об автодорогах;
- набор Finnra производства Финского автодорожного управления (Finnish Road Administration);
- «Водные объекты» с дополнительными сведениями о границах водосборных бассейнов и отдельными слоями водотоков в виде полигонов с их осевыми линиями;
- «Земли сельскохозяйственного назначения» и др.
1) Мелкомасштабные топографические, обзорно-топографические и общегеографические карты. В дополнение к TDK доступны для использования цифровые продукты, продолжающие ее масштабный ряд: 1:100 000, 1:250 000, 1:500 000, 1:1 000 000, 1:2 000 000, 1:4 500 000.
2) Растровые копии около 300 листов топографической карты масштаба 1: 10 000 PerusCD, распространяемые в записях на компакт-дисках.
3) Цифровая модель рельефа на всю территорию Финляндии. Получена путем преобразования цифровых записей горизонталей в триангуляционную модель TIN и интерполяции в узлы сетки 25х25 м.
4) Набор данных об использовании земель, ландшафтах и лесных массивах на всю территорию страны. Первый национальный набор такого типа в Европе, созданный на основе дешифрирования космических снимков с разрешением 50х50 м с выделением контуров по 50 классам.
5) Реестр географических названий (Geographic Names Register). Является производным от TDK и содержит около 800 тыс. топонимов в объеме топографической карты масштаба 1:20 000.
6) Кадастровые карты, отражающие содержание реестров недвижимости с идентификаторами земельных участков, кадастровыми границами, межевыми знаками и прочими элементами на топографической основе. Созданы путем фотограмметрической обработки снимков и цифрования бумажных графических документов в составе информационной системы JAKO NLS, включают информацию о 4,2 млн. объектов недвижимости преимущественно в масштабе 1:5000.
Цена на векторные цифровые продукты определяется их типом и площадью отображаемой территории. Так, данные топографической БД стоят 2 евро за 1 км2, а БД масштаба 1:1 000 000 1 евро за 1 км2.
2.4.1 Компоненты ИПД. Базовые пространственные данные
Базовые пространственные данные в общепринятом смысле этого термина в Национальной стратегии создания и использования географической информации носят название «core geographic information» и состоят из двух частей: базовой географической информации (basic geographic information), или базовых наборов пространственных данных (basic geographic datasets), и тематической (отраслевой, ведомственной) географической информации (sector-specific geographic information). Основой производитель БПД NLS, довольно большой объем базовых тематических данных находится в ведении Финского института окружающей среды SYKE (Finnish Environment Institute). В генерализованном виде БПД представлены на рисунке 8
Рисунок 8 - Обобщенный состав БПД
С учетом того внимания, которое уделяется тематическим группам БПД, ориентированным на решение задач охраны окружающей среды, важную роль в формировании БПД и пространственных данных будет играть Финский институт окружающей среды SYKE. Институт располагает значительными ресурсами пространственных данных (больше 50 наборов), большая часть которых приобретена у сторонних производителей для внутренних нужд, кое-что создано собственными силами, включая данные о подземных водах, особо охраняемых территориях и объектах и т. п.
2.4.2 Нормативно-правовая база и стандарты
Помимо двух основных программных документов, касающихся непосредственно ИПД Финляндии [15], в основе ее нормативной базы лежат несколько более общих законодательных актов. Это законодательство об авторских правах, наследующее положения Закона об авторском праве от 8 июля 1961 г. (The Finnish Copyright Act of 1961 № 404), и сформированное на основе законодательства ЕС об авторских правах в информационном обществе.
Другую часть нормативной базы ИПД Финляндии образуют стандарты. Национальная система стандартизации основана на так называемых рекомендациях (JHS-recommendations), разрабатываемых Консультативным комитетом по управлению информацией JUHTA (Advisory Committee on Information Management) Министерства внутренних дел.
Cписок стандартов, поддерживающих работы над ИПД, выглядит так (в квадратных скобках перечислены международные стандарты, взятые за основу национальных): JHS 153 ETRS89 Coordinate Reference System in Finland; JHS 154 Map Projections, Plane Coordinates and Map Sheet Index based on ETRS89 Coordinate Reference System; JHS 158 Metadata of Geographic Information [ISO 19115, 19139]; JHS 160 Quality Management of Geographic Information [ISO 19113, 19114, 19138]; JHS 162 Modelling of Geographic Information for Data Transfer [ISO 19118, 19136].
Процесс стандартизации данных и геосервисов в ближайшем будущем будет ориентирован на адаптацию и использование международных стандартов, что декларируется в [1] и подробно рассматривается в [3], в свою очередь конкретизирующем положения Директивы INSPIRE применительно к задачам совершенствования национальной нормативной базы и ее гармонизации с европейской политикой в области стандартов на географическую информацию.
2.4.3 Управление метаданными
Можно считать, что до 2006 г. как таковой общенациональной системы управления метаданными в Финляндии не существовало [4], исключая некоторые наборы данных, доступные на геопорталах. В качестве основы пространственных метаданных использовались элементы «дублинского ядра» (Dublin Core), включая описание данных «Директория географических данных» (Geographic Dataset Directory), которое содержало метаописания 345 наборов пространственных данных 20 национальных организаций и более 40 органов управления локального и регионального уровней. Координирующая роль в деле организации служб управления метаданными принадлежит NLS. На 2006 г. была намечена модернизация системы метаданных, ориентированная на внедрение стандарта ISO 19139. Пока этот стандарт, как и разрабатываемый национальный стандарт содержания пространственных метаданных JHS 158 «Metadata of geographic information» на основе ISO 19115, реализован в отдельных проектах и службах. До сих пор не существует и службы каталогов для онлайновой регистрации метаданных на геопорталах, хотя проводятся эксперименты с ограниченным числом тестовых наборов пространственных данных, подобные пилотному проекту MapLibrary.
2.4.4 Геопорталы и геосервисы
В структуре ИПД пока нет единого межведомственного геопортала, например, подобного геопорталу GOS ИПД США NSDI. Пока его замещает национальный портал GeoFinland (Рисунок 9), аккумулирующий документацию по работам над ИПД (на финском, шведском и английском языках), но без функций поиска данных.
Рисунок 9 - Портал ИПД Финляндии (
Функцию поиска данных выполняет другой общенациональный геопортал MapSite как сервис NLS. Геопортал рассчитан на две целевые аудитории: широкую публику (Citizen's MapSite) и профессионалов (Professional MapSite). Сервисы Citizen's MapSite бесплатны. По данным 2004 г. профессиональный раздел геопортала насчитывал около 1600 пользователей, число ежегодно регистрируемых посетителей публичного раздела достигло 70 тыс., число обращений к нему и запросов на поиск карт 6,5 млн. [5]. По данным 2006 г. Citizen's MapSite насчитывал более 120 тыс. зарегистрированных пользователей, число обращений в год составило 9,5 млн. при 85 тыс. посещений еженедельно, число пользователей профессионального MapSite составило более 1000 человек [4]. Услуги Professional MapSite предоставляются за плату, например, обработка запроса на поиск составляет 0,25 евроцента.
Рисунок 10 - Геопортал MapSite с изображением, заданным по умолчанию
Контент геопортала составляют топографические карты от мелких масштабов до масштаба 1:16 000 (максимальный масштаб визуализации). Геопортал имеет и стандартный интерфейс пользователя (на финском, шведском и английском языках) с традиционным набором функций (Рисунок 10, 11), возможностью поиска по адресам, координатам, номеклатуре листов топографических карт и т. п. Кроме того, есть функции перерасчета данных в иные системы координат (Transform), включая KKJ national grid coordinate system, KKJ uniform grid coordinate system, EUREF-FIN (ETRS-TM35FIN), KKJ geographic и EUREF-FIN geographic, создания меток пользователя (Create link), смены установок видеоэкранного изображения карт и их высококачественной печати (платная услуга).
Рисунок 11 - Геопортал MapSite, топографическая карта г. Турку (масштаб визуализации близок к максимальному)
Анализ текущего состояния работ по созданию ИПД Финляндии, в том числе в рамках реализации Стратегии создания и использования географической информации на период 2005-2010 гг., в свою очередь опирающейся на Директиву INSPIRE и ее рабочие программы, позволяет отметить ряд примечательных особенностей, интересных с точки зрения возможности их воспроизведения в отечественных разработках:
- наличие работоспособного и полномочного координирующего органа Совета по географической информации, продуманный состав его членов;
- подготовка Стратегии создания и использования географической информации на период 2005-2010 гг. качественного документа, закладывающего основы поэтапной реализации сформулированных в ней принципов и методов;
- внимание к инициативам в рамках Директивы INSPIRE;
- развитая нормативная правовая база и стремление к гармонизации национального законодательства с общеевропейским, в том числе в сфере информационно-коммуникационных технологий;
- расширение состава БПД за счет включения в них наборов тематических данных, в том числе природоохранной тематики (с учетом положений Директивы INSPIRE);
- наличие национальной Земельной информационной системы, опыт разработки и эксплуатации которой открывает перспективы взаимодействия ЗИС и ИПД, интеграции ресурсов пространственных данных, их совместного использования с общими для обеих систем программными интерфейсами;
- вовлечение в орбиту ИПД новых технологических разработок, научных исследований, выполняемых в университетах.
3. ИПД Российской Федерации
3.1 Состояние инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации
В России идею создания национальной ИПД, в условиях страны ставшей злободневной, наиболее последовательно отстаивает ГИС-Ассоциация [6]. В 1990-х годах эта организация открыла на своем сайте ряд дискуссий по проблеме ИПД, в которых приняли участие специалисты, работающие на рынке геоинформатики России. По итогам дискуссий участники сочли необходимым обратиться в Правительство Российской Федерации в целях освещения на высшем административном уровне актуальности проблемы создания ИПД. Однако, поскольку 1990-е годы были непростым периодом для нашей страны, то данная инициатива не рассматривалась как ключевая и не получала федеральной поддержки вплоть до 2002 г. В 2004 г. ГИС-Ассоциация выиграла конкурс Минэкономразвития на разработку Концепции создания РИПД (Российской ИПД). В 2006 г. эта Концепция была одобрена Распоряжением Правительства Российской Федерации, что окончательно вывело проблему ИПД на государственный уровень.
Реализацию Концепции планировалось осуществить в 2006-2015 гг. Однако, уже сейчас ясно, что уложиться в эти сроки не представляется возможным, поскольку процесс в силу ряда причин продвигается очень медленно. Так, за период с 2006 по 2009 год практически ничего не было сделано, кроме создания геопортала УрФО [1]. В 2010 г. реализация Концепции несколько продвинулась благодаря перечню мероприятий [7]. В частности Приказом Росреестра от 27 августа 2010 года «Об организации работ по разработке и реализации мероприятий по созданию региональной модели инфраструктуры пространственных данных» от 27.08.2010 № 462 был определен перечень пилотных субъектов РФ, в которых будут создаваться региональные ИПД. Ими оказались: Республика Татарстан, Свердловская область, Кировская область, Ярославская область, Алтайский край, Республика Башкортостан, Саратовская область, Ульяновская область, Тверская область. Кроме того, целый ряд субъектов РФ, не вошедших в перечень Росреестра, запланировали затраты на ИПД в 2011 г.: Самарская и Смоленская области, ХМАО, Республика Коми, Москва, Санкт-Петербург и др. (всего 28 субъектов).
Таким образом, российская ИПД в настоящее время находится в стадии формирования, развиваясь на уровне пилотных мероприятий в отдельных субъектах Российской Федерации. Рассмотрим концепцию самой ИПД, которая обсуждалась специалистами в области геоинформатики продолжительное время.
3.2 Концепция российской инфраструктуры пространственных данных
Инфраструктура пространственных данных, как это раскрывалось ранее, - это совокупность пространственных информационных ресурсов, организационных структур, правовых и нормативных механизмов, технологий создания, обработки и обмена пространственными данными, обеспечивающая широкий доступ и эффективное использование пространственных данных гражданами, субъектами хозяйствования и органами власти.
Под Российской инфраструктурой пространственных данных (РИПД) понимается информационно-телекоммуникационная система, обеспечивающая доступ пользователей (граждан, хозяйствующих субъектов, органов государственной и муниципальной власти) к национальным (государственным) распределенным ресурсам пространственных данных, а также распространение и обмен в сети Интернет или иной общедоступной глобальной сети в целях повышения эффективности их производства и использования [8].
РИПД объединяет технологии, научно-техническую политику, технические регламенты, национальные и международные стандарты, человеческие и другие ресурсы, необходимые для производства, обработки, хранения, распространения, интеграции и использования пространственных данных.
Концепция формирования Российской инфраструктуры пространственных данных определяет цели создания и принципы организации, построения инфраструктуры пространственных данных в Российской Федерации как элемента общегосударственных информационных ресурсов.
Концепция учитывает современную нормативную правовую базу в области информационных технологий и геодезии и картографии и развивает ее в сфере производства и использования цифровых пространственных данных на основе опубликованных результатов исследований и разработок, проводимых в рамках Федеральной целевой программы «Электронная Россия 2002-2010 гг.» [14].
В основе концепции лежат два ключевых понятия: базовые пространственные объекты и базовые пространственные данные.
Базовые пространственные объекты (БПО) - пространственные объекты, относящиеся к специально выбранным типам, отличающиеся устойчивостью пространственного положения во времени (сохранность и устойчивость в плане и по высоте в течение длительного времени) и более точным координатным описанием по сравнению с другими пространственными объектами.
Базовые пространственные данные (БПД) - координатные описания базовых пространственных объектов в заданной системе координат, которые следует использовать для определения координат любых близлежащих пространственных объектов и явлений. Один из главных критериев отнесения данных к БПД - всеобщая потребность в них.
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.
Суть предлагаемой реформы заключается в следующем:
1. Понятие «карта», как основной источник информации о пространственных объектах должно, быть дополнено понятием базы пространственных данных.
2. Среди многообразия пространственных данных предлагается выделить базовые пространственные данные (БПД) - координатные описания базовых пространственных и логических объектов (БПО) в заданной системе координат, являющиеся обязательными для использования при создании и изменении всех других видов пространственных данных. При этом под базовыми пространственными объектами понимаются объекты:
- относящиеся к специально выбранным типам;
отличающиеся устойчивостью пространственного положения во времени (сохранность и устойчивость в плане и по высоте в течение длительного времени);
- отличающиеся более точным координатным описанием по сравнению с другими пространственными объектами;
- пригодные для интеграции государственных информационных ресурсов;
- обеспечивающие снижение объемов семантических данных постоянного хранения;
- сокращающие затраты на ввод и актуализацию семантических данных постоянного хранения.
3. Предлагается изменить действующий порядок определения секретности пространственных данных и снять все ограничения на точность определения координат географических объектов. Ограничения оставить только для объектов и территорий, открытых для ознакомления, перечень которых будет определять Правительство Российской Федерации. Реализация этого пункта даст возможность ввести в Российской Федерации единую открытую систему координат.
4. Вводится понятие пространственных метаданных как «данных о пространственных данных». При этом предлагается БПД и метаданные сделать несекретными и широко доступными по цене с превалирующей технологией распространения с помощью Интернет.
5. Организовывается государственная система актуализации БПД и ведения баз метаданных (государственный банк пространственных данных).
При этом используются результаты геодезических измерений, выполненных за счет хозяйствующих субъектов и граждан, а средства государственного бюджета на картографические работы перенаправляются только на интеграцию той части измерений, которая касается БПД и ведения баз метаданных.
Для актуализации БПД и ведения баз метаданных предлагается создать в стране сеть уполномоченных организаций.
Создание РИПД должно осуществляться структурой федерального органа власти со следующими полномочиями:
- правового и методического регулирования создания и функционирования РИПД и геоинформационных проектов федерального уровня;
- руководства созданием РИПД, включая координацию ведомств в части ведения отраслевых БПД и геоинформационных проектов федерального и отраслевого уровней (ГИС-ОГВ);
- привлечения региональных и местных органов управления, научно-образовательного и частного секторов, профессиональных общественных организаций к созданию и развитию РИПД.
С учетом распределения функций в рамках проводящейся административной реформы это соответствует форме Межведомственной комиссии с участием представителей министерств, служб и агентств, в которых производство и использование пространственных данных носит обязательный характер (Минэкономразвития России, Минтранс России, МПР России, Минрегионразвития России, МЧС России, Минобороны России, МВД России).
В состав Межведомственной комиссии должны быть включены представители органов законодательной власти и общественных объединений, представляющих интересы производителей и потребителей пространственных данных с правом совещательного голоса.
В целом реализацию Концепции предлагается провести в три этапа [8]:
1-й этап - подготовительный (2005-2006 гг.):
- создание Государственной межведомственной комиссии по формированию РИПД;
- формирование и принятие ФЦП «Создание российской инфраструктуры пространственных данных» или плана мероприятий в рамках ФЦП «Электронная Россия(2002-2010 гг.)»;
- формирование и начало функционирования федерального органа управления создания РИПД;
- разработка и принятие поправок в федеральные законы («О геодезии и картографии», «О государственном земельном кадастре», Градостроительный, Земельный, Лесной и Водный кодексы РФ, законодательство по местному самоуправлению и др.), предусматривающих законодательное закрепление ведения РИПД и унифицированное ведение адресного реестра в РФ;
- разработка и принятие технических регламентов по составу и требованиям по актуализации базовых пространственных данных и содержанию и составу баз метаданных, содержанию и порядку ведения адресного реестра в РФ и порядка получения данных из вышеперечисленных систем;
- формирование сети центров подготовки и повышения квалификации кадров, участвующих в создании РИПД;
- разработка технологий хранения, актуализации и использования БПД и пространственных метаданных с использованием средств СУБД, ГИС и Интернет;
- реализация пилотных проектов на уровне субъектов РФ и местного самоуправления по созданию прототипов региональных и локальных инфраструктур пространственных данных, соответствующих положениям разработанной Концепции.
2-й этап - организационный (2006-2007 гг.):
- формирование сети уполномоченных организаций по ведению базовых пространственных данных и баз метаданных на уровне местного самоуправления и субъектов РФ;
- организация финансирования телекоммуникационного, технического и программного оснащения уполномоченных организаций;
- формирование сети отраслевых центров, ответственных за ведение отраслевых базовых данных и отраслевых баз метаданных;
- начало наполнения Государственного банка пространственных данных и пилотный режим работы порталов уполномоченных организаций;
- подготовка и повышение квалификации кадров, участвующих в создании РИПД.
3-й этап - эксплуатационный (2007-2015 гг.):
- обеспечение эксплуатационного режима работы Государственного банка пространственных данных и порталов уполномоченных организаций;
- начальный этап функционирования РИП; анализ результатов, корректировка действий.
Заключение
В ходе анализа в рамках данной дипломной работы определена актуальность разработки и внедрения ИПД для всех сфер деятельности человека, перспективность и стадии развития в различных странах мира. Актуальность формирования инфраструктуры пространственных данных определяется проблемой расширения использования цифровых пространственных данных в Программах устойчивого развития территорий. Объем геопространственных данных и географического знания на базе спутниковых исследований быстро растет; геоданные и цифровая картография на их основе являются частью управленческой деятельности, позволяющей правительственным органам представить данные по регионам с привязкой к местоположению.
Для централизации управления ресурсами геоданных требуется обеспечение территории инфраструктурой пространственных данных с целью доступа к картографическим традиционным и электронным ресурсам, метаданным в различных схемах, имеющим координатную и географическую привязку и к внешним информационным объектам, доступным по стандартным протоколам (объекты специализированных геоинформационных систем, ресурсы публичных web-серверов, ресурсы международных сообществ). Стандарты метаданных для использования в ИПД разработаны как для международного, так и для национального уровней. Исследование и развитие глобальных, региональных и национальных инфраструктур геопространственных данных в настоящее время очень актуально.
Наиболее существенными инициативами в этом направлении являются действующие международные программы: INSPIRE (Infrastructure for Spatial Information in Europe), NSDI (National Spatial Data Infrastructure), GSDI (Global Spatial Data Infrastructure) и GMES (Global Monitoring for Environment and Security). Национальная программа Spatial Data Infrastructure в США была начата Распоряжением Президента Клинтона от 13 апреля 1994 г. «Координация в области получения и доступа к данным: национальная инфраструктура пространственных данных». FGDC (Федеральный комитет по географическим данным США) - координатор программы, в которой участвуют 18 министерств. Аналогичные проекты создаются в Китае: Geospatial Data Infrastructure, в Канаде: Canadian Geospatial Data Infrastructure (CGDI), в Испании: Spanish National Spatial Data Infrastructure, в Индии: Indian National Spatial Data Infrastructure. Новую фазу активной разработки инфраструктуры вызвало формирование Global SDI Association и выдвинутая в последнее время инициатива Европейской Комиссии: INSPIRE - Infrastructure for Spatial Information in Europe , развивающая European Spatial Data Infrastructure (ESDI). Национальные инфраструктуры (National SDI) формализуют структуру и процесс организации, использования и распределения геопространственных данных для широкого спектра приложений и пользователей внутри страны. Концепция NSDI была признана всего несколько лет назад. Такие страны, как Великобритания, Австралия, Новая Зеландия, Япония, Корея и Канада установили свои NSDI и вслед за ними - более 60 других стран.
Программа INSPIRE (2004-2013 гг.) Европейского Сообщества разрабатывает распределенную инфраструктуру географических данных в интересах защиты окружающей среды в Европе, мониторинга природных ресурсов и природных катастроф. Компонентами INSPIRE являются метаданные, коллекции и сервисы данных; сетевые сервисы и технологии; соглашения о распространении, доступе и использовании данных; механизмы координации и мониторинга. Общими целями действующих программ ИПД и INSPIRE является обеспечение координированного распределенного многопользовательского доступа к спутниковым информационным ресурсам; поддержка решения фундаментальных и прикладных задач.
Список использованных источников
1. Алябьев А.А., Анисимова О.Л., Серебряков С.В., Цереня П.В. Геопортал Уральского федерального округа как прототип узла РИПД. // А.А. Алябьев, О.Л. Анисимова, С.В. Серебряков, П.В. Цереня
2. Бездушный А.Н., Вершинин А.В., Динь Ле Дат. Пространственные метаданные в системе «ГеоМЕТА» // Пространственные данные. М.: 2008. № 2. С. 16-25, 69; №3. С.26-29.
3. Директива 2007/2/ЕС Европейского парламента и Совета Европы от 14 марта 2007 г. по созданию инфраструктуры пространственной информации ЕС (INSPIRE) // Пространственные Данные. М.: 2008. № 1.].
4. Зинченко О.Н., «Ракурс», М., Россия
5. Кошкарев А.В. Геопортал как инструмент управления пространственными данными и геосервисами. Пространственные данные. № 2 (2008). Изд-во ГИС-Ассоциации. М.
6. Кошкарев А.В. (ИГ РАН), Тикунов В.С. (МГУ им. Ломоносова М.В.), Тимонин С.А. (Институт социально-политических исследований РАН). Картографические Web -сервисы геопорталов: технологические решения и опыт реализации. Пространственные данные. № 3 (2009). Изд-во ГИС-Ассоциации. М.
7. Кошкарев А.В. Геопорталы Испании (ИГ РАН). Пространственные данные. № 4 (2009). Изд-во ГИС-Ассоциации. М.
8. Миллер C.А., президент ГИС-Ассоциации. «Концепция российской инфраструктуры пространственных данных». Доклад.
9. Миллер С.А.. Проблемы создания единой инфраструктуры пространственных данных в России.
10. Миллер С.А.. Переломный год. Редакционная статья. Пространственные данные. № 2 (2010). Изд-во ГИС-Ассоциации. М.
11. Распоряжение Б.Клинтона, президента США "Координация в области получения и доступа к данным: Национальная инфраструктура пространственных данных"
12. Список картографических центров Испании, размещенный на сайте Министерства развития Испании.
13. Тихонов В.В., Щербаков А.И. Национальная стратегия географической информации Финляндии (2005 2010 гг.) // Пространственные данные. 2006. № 3. С. 12 19.
14. ФЦП «Электронная Россия (2002 - 2010 годы)
15. National Geographic Information Strategy 2005 2010. Ministry of Agriculture and Forestry of Finland, Finnish National Council for Geographic Information, Jarmo Vaittinen (Chairman), Council Divisions, Jaana Mikel, Risto Kuit-tinen and Jarmo Ratia (Chairmen), Antti Vertanen, Antti Jakobsson and Yrjц Sucksdorff (Secretaries). August 31, 2004. 30 p.:
16. Improving operational efficiency with geographic information. Practical guidelines for the harmonisation of core geographic datasets. Ministry of Agriculture and Forestry 12a/2006. 30 p.
17. Spatial Data Infrastructures in Finland: State of play, Autumn 2006 // Country report on SDI elaborated in the context of a study commissioned by the EC (EUROSTAT) in the framework of the INSPIRE initiative (Under Framework Contract REGIO/G4-2002-02-Lot 2). December 2006
18. National Land Survey of Finland. Annual report 2004
19. Karppi K., Nurmi L. Lounaispaikka a thriving example of a sub-national SDI in Southwest Finland // POSITIO. Cartography, GI Science and GI Technology in Finland. ICC 2007 special issue. P. 8 9.
20. Mattila J.T. Top quality nautical charting // POSITIO. Cartography, GI Science and GI Technology in Finland. ICC 2007 special issue. P. 14 15.
21. Vilhomaa J. Providing a national digital terrain model using laser scanning // POSITIO. Cartography, GI Science and GI Technology in Finland. ICC 2007 special issue. P. 24 27.
22. Ahonen-Rainio P., Korhonen K. Design aspects of a thesaurus for thematic search in geospatial metadata services // XXIII International Cartographic Conference «Cartography for everyone and for you» [электр. ресурс].
23. Kalliola R., Toivonen T. Paikkatietolainaamo download facility: a Finnish solution to enhance the access to digital spatial data // POSITIO. Cartography, GI Science and GI Technology in Finland. ICC 2007 special issue. P. 10 11.
24. Sarjakovski T., Sarjakovski T. Towards ubiquitous geospatial services Nuuksio National Park as a test environment // POSITIO. Cartography, GI Science and GI Technology in Finland. ICC 2007 special issue. P. 22 23.
25. Sarjakovski T., Sarjakovski T., Kuittinen R. Establishing a test environment for ubiquitous geospatial applications // XXIII International Cartographic Conference «Cartography for everyone and for you» [электр. ресурс].
26. Pyysalo U., Sarjakovski T., Sarjakovski T. 3D-visualization of airborne laser elevation model for mobile devices // XXIII International Cartographic Conference «Cartography for everyone and for you» [электр. ресурс].
27. Vuorio M. WWW.MATKA.FI: door-to-door timetables and route information for the entire Finnish public transport system, available from one place // POSITIO. Cartography, GI Science and GI Technology in Finland. ICC 2007 spe-cial issue. P. 28 29.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Моделирование пространства и способы представления пространственных объектов. Хранение и извлечение пространственных объектов. Применение географических баз данных. Классификация объектов на основе размерности. Мозаичное и векторное представление.
презентация [179,5 K], добавлен 11.10.2013Понятие и назначение геоинформационных систем. Проблемы и требования к организации их системы, ее принципы, структура и основные функции. Методика формирования баз данных первичной геоинформации. Пути взаимодействия баз геолого-геофизических данных.
реферат [385,5 K], добавлен 02.09.2009Понятие и структура реляционной базы данных, ее основные элементы и их взаимодействие. Методика и основные этапы создания базы данных, ее назначение и сферы применения. Правила ввода данных в таблицы. Создание запроса к базе данных, отчетов и диаграмм.
учебное пособие [3,6 M], добавлен 19.12.2009Создание системы сбора пространственных и атрибутивных данных как один из важнейших этапов ведения кадастрового учета. Требования к информационной системе, исходная информация по кадастровому учету объектов недвижимости. Необходимые программные средства.
курсовая работа [4,5 M], добавлен 17.07.2013Проектирование базы данных Access. Система управления базами данных. Создание и обслуживание базы данных, обеспечение доступа к данным и их обработка. Постановка задач и целей, основных функций, выполняемых базой данных. Основные виды баз данных.
лабораторная работа [14,4 K], добавлен 16.11.2008Разработка модели и создание структуры реляционной базы данных. Организация данных в таблицах для предоставления оперативного доступа к данным. Основные структурные единицы базы данных Access: таблицы, запросы, формы, отчеты, страницы, макросы и модули.
реферат [4,0 M], добавлен 03.02.2013Понятие и сущность информационной инфраструктуры, категории участников процесса обмена информацией. Критерии выбора стандартов на представление информационных ресурсов. Категории и архитектура информационных баз данных регионов Российской Федерации.
реферат [20,0 K], добавлен 12.01.2012Предпосылки появления и история эволюции баз данных (БД и СУБД). Основные типы развития систем управления базами данных. Особенности и черты Access. Создание и ввод данных в ячейки таблицы. Сортировка и фильтрация. Запрос на выборку, основные связи.
презентация [1,2 M], добавлен 01.12.2015Представление данных в памяти компьютера. Обобщенные структуры и модели данных. Методы доступа к информации. Физическая организация системы управления базами данных, структура сервера. Архитектура "клиент-сервер". Создание базы данных с помощью "Денвер".
курсовая работа [770,3 K], добавлен 17.11.2014Структура таблицы и типы данных. Ввод данных в ячейки таблицы. Создание запросов на выборку, удаление, обновление и добавление записей, на создание таблицы. Основное различие между отчетами и формами, их назначение. Создание отчетов для базы данных.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 17.06.2014