Капралов Е.Г., Кошкарев А.В., Тикунов В.С. и др. Геоинформатика

Подождите немного. Документ загружается.

ект в области региональных ГИС для ОГВ несомненно реализуется

в настоящее время в Пермской области

Концепция этой системы предусматривает применение геоин-

формационных технологий в структурных подразделениях адми-

нистрации области и в структурных подразделениях органов госу-

дарственной власти Российской Федерации, действующих на тер-

ритории Пермской области.

На этапе разработки концепция рассматривалась Федеральной

службой геодезии и картографии России, а также ГосГИСцент-

ром и Госцентром «Природа». Было заключено соглашение между

администрацией Пермской области и Федеральной службой гео-

дезии и картографии России о формировании геоинформационной

системы Пермской области, предусматривающее создание и обнов-

ление топографических карт масштабов 1:1

ООО ООО

и 1:200

ООО

на

территорию области.

В концепции геоинформационной системы были определены:

• основные направления создания ГИС;

• состав пользователей ГИС;

• требования к базам данных;

• вопросы нормативно-правовой основы;

• разработчики ГИС, этапы разработки, первоочередные про-

екты, источники финансирования.

Основные направления создания ГИС соответствуют направле-

ниям управленческой деятельности органов власти области:

• социально-экономическое развитие;

• экономика и финансы;

• экология, ресурсы и природопользование;

• транспорт и связь;

• коммунальное хозяйство и строительство;

• сельское хозяйство;

• здравоохранение, образование и культура;

• общественный порядок, оборона и безопасность;

• социально-политическое развитие.

Естественно, что большое место в разработке региональной

системы занимает обеспечение проекта цифровой картографиче-

ской основой. Концепция предусматривает применение карт:

• обзорно-топографической карты масштаба 1:1

ООО ООО

на тер-

риторию Пермской области и смежные территории;

• топографической карты масштаба 1:200

ООО

на территорию

области;

• геологической карты масштаба

1:200000;

Чебыкин

В.

Л.

(заместитель губернатора Пермской области);

Щербинин

Ю.Б.

(заместитель начальника главного управления экономики администрации Перм-

ской области) «Развитие геоинформационной системы Пермской области, доклад

на ГИС-Форуме».

• топографических карт для территорий сельскохозяйственных

и лесных угодий, судоходных рек в масштабах 1:100

ООО,

1:50

ООО,

1:25000, 1:10000;

• для решения инженерных задач и задач городского хозяйства

карт и планов масштабов

1:5000, 1:2000,

1:500.

Для карт принята система координат 1942 г. Карты, выполнен-

ные в системе координат 1963 г. или в местной системе координат,

при включении в ГИС области приводятся к единой системе коор-

динат. Для цифровых топографических карт используется класси-

фикатор Роскартографии

UNI_VGM,

обеспечивающий возмож-

ность работы с системами условных знаков от масштаба 1:500 до

масштаба

1:1000000

(всемасштабный классификатор).

Спектр применяемого программного обеспечения довольно ши-

рок: проект «ЛАРИС» выполняется с использованием программ-

ного обеспечения фирмы

Intergraph

Corp.,

земельный комитет

вплоть до районного уровня использует ГИС

MicroStation,

часть

работ выполняется в

Maplnfo

Professional,

организации Министер-

ства природных ресурсов РФ применяют Arclnfo, ArcView, ArcGIS,

геологические карты создаются в ГИС «ПАРК». Решения по выбо-

ру программных средств определялись наличием наработанных за-

дач в различных ведомственных ГИС и принятыми отраслевыми

решениями. Используемые форматы цифровых карт определялись

применяемыми программными средствами ГИС. Однако указыва-

ется, что необходимо иметь конверторы, преобразующие цифро-

вые карты из одного формата в другой для обеспечения передачи

сведений в различные ГИС-пакеты.

В ноябре 1998 г. из ГосГИСцентра (Роскартография) в область

были переданы цифровые карты Пермской области масштабов

1:1000

000 и 1:200 000. Основной формат полученных карт

F20V.

Карты конвертированы в формат £00, применяемый в ГИС, фир-

мы

ESRI

Inc.

Информационная насыщенность карт, созданных Роскартогра-

фией, не устраивала разработчиков региональной ГИС. На первом

этапе разработчики системы большое внимание уделили ее повы-

шению, наполнению семантики карт и территориальной привяз-

ке имеющихся и вновь создаваемых тематических баз данных.

При создании ГИС было выполнено несколько пилотных про-

ектов:

• создание комплексной ГИС поселка и курорта «Усть-Качка»

для отработки комплексных решений на малой территории, на

примере ГИС «Усть-Качка», чтобы демонстрировать возможности

ГИС недостаточно подготовленным руководителям;

• создание модели наводнения для городов Пермь и Кунгур. Для

создания модели наводнения была построена матрица высот по-

тенциальной зоны затопления, выполнены расчеты по моделиро-

ванию уровня затоплений;

• разработка экологического контроля пилотных проектов ГИС

для города Березники и прилегающих территорий.

Основные результаты реализации программы представляются

авторами концепции В.Л.Чебыкин, Ю.Б.Щербинин в виде сле-

дующих подсистем (компонентов):

• «ГИС-геология». Создается для реальной геолого-экономиче-

ской оценки ресурсного потенциала Пермской области, разработ-

ки решений по эффективному использованию ресурсов. Включает

банк геоданных о месторождениях полезных ископаемых, разме-

щении добывающих и потребляющих предприятий, величине за-

пасов, динамике добычи и потребления;

• «ГИС земельного кадастра». Обеспечивает условия объектив-

ного взимания налогов на землю и соблюдение нормативно-пра-

вовых актов по владению, пользованию, смене собственника. Вклю-

чает банк геоданных о границах земельных участков в разрезе прав

собственности на землю и реестр собственников;

• «ГИС-дороги». Позволяет определить и эффективно использо-

вать технические и экономические условия эксплуатации и разви-

тия транспортной дорожной сети. Основывается на банке геоданных

о дорогах Пермской области, качестве покрытия, техническом со-

стоянии дорог, технических характеристиках мостов, проездов, пе-

реездов, паромных и ледовых переправ, дорожных знаков. Включает

базы экономических данных об использовании дорог для грузовых и

пассажирских перевозок, стоимости содержания дорог, а также ре-

естре собственности и границах ответственности;

• «ГИС железных дорог». Позволяет определить и эффективно

использовать технические и экономические условия эксплуатации

и развития транспортной железнодорожной сети. Включает банк

геоданных о железных дорогах Пермской области, железнодорож-

ных мостах и переездах, железнодорожных станциях, площадках,

сооружениях, а также базы экономических данных об использова-

нии дорог для грузовых и пассажирских перевозок, стоимости со-

держания дорог;

• «ГИС речного хозяйства». Обеспечивает информацией расчеты

работ земснарядов по углублению русла рек и расчеты по эффек-

тивности и развитию судоходства. Информационное обеспечение —

геоинформация о рельефе дна судоходных рек и базы данных о

речных грузовых и пассажирских маршрутах;

• «ГИС-наводнения». Обеспечивает процесс моделирования раз-

ливов рек и выполнение расчетов противопаводковых мероприя-

тий, убытков от наводнений, предоставляет необходимые сведе-

ния для работы противопаводковых комиссий. Информационная

база — геоданные о рельефе берегов рек;

• «ГИС гидросооружений». Служит для моделирования послед-

ствий техногенных воздействий на водные объекты населения и

предприятий. Банк геоданных — информация по плотинам, шлю-

зам, водозаборам, очистным сооружениям и стокам жидких отхо-

дов промышленных предприятий, информационные базы техни-

ко-экономических данных по гидросооружениям;

• «ГИС водного хозяйства». Создается для объективной оценки

и планирования использования водных ресурсов области. Банк гео-

данных содержит информацию о реках, водохранилищах, озерах,

болотах, водоохранных зонах и прибрежных защитных полосах, а

также информацию о протяженности, площади, запасах и каче-

стве водных ресурсов, характеристике рыбных запасов, реестре

собственности и границах ответственности;

• «ГИС лесного хозяйства». Необходим для объективной оценки

и планирования использования лесных ресурсов области. Эта дея-

тельность базируется на информации о лесных участках, породах и

возрасте леса, его экономической оценке, объемах вырубки, пе-

реработки, продажи леса, местонахождении лесодобывающих и

перерабатывающих предприятий, о правах собственности и гра-

ницах ответственности;

• «ГИС кадастра природных ресурсов». Объединяет информа-

цию компонентов «ГИС-геология», «ГИС лесного хозяйства», «ГИС

водного хозяйства», а также рыбного хозяйства, заказников, охот-

ничьего хозяйства и др., связывает геобазы указанных компонен-

тов,

создает информационную базу комплексной оценки природ-

ных ресурсов Пермской области;

• «ГИС-экология». Создается с целью разработки мероприятий

по улучшению экологической обстановки, определения обосно-

ванных сумм, необходимых для осуществления этих мероприятий;

• «ГИС особо охраняемых природных территорий». Банк геодан-

ных по особо охраняемым природным территориям области;

• «ГИС экопатологии». Банк геоданных о влиянии экологиче-

ской обстановки на состояние здоровья и смертность населения,

позволяющий дать объективную оценку условий проживания на-

селения на территории области;

• «ГИС нефтегазопроводов». Используется для моделирования и

оценки последствий чрезвычайных ситуаций, проведения эконо-

мических расчетов. Банк геоданных содержит информацию о неф-

тегазопроводах, перекачивающих станциях и других инженерных

сооружениях на территории области, реестр собственников, права

собственности и границы ответственности, банк геоданных о ре-

льефе прилегающих территорий, информационные базы технико-

экономических характеристик;

• ГИС контроля и моделирования природных и техногенных

проявлений катастрофических деформаций земной поверхности

Пермской области на основе результатов мониторинга, в том чис-

ле космического;

• «ГИС-население». Базы геоданных по размещению населения,

позволяющие выполнить анализ территории по половозрастному

составу, призывному возрасту, занятости, социально защищен-

ным группам, миграции населения, необходимый для обоснова-

ния социальных программ, а также информационного обеспече-

ния выборных кампаний (формирование избирательных округов и

анализ электората);

• «ГИС УВД». Подразделяется на составляющие: «ГИС пожарной

охраны»; «ГИС ГИБДД»; «ГИС охраны общественного порядка»;

• «ГИС ЧС». Создаются базы: потенциально опасных объектов,

тактико-технических характеристик этих объектов, сил и средств

гражданской обороны и привлекаемых сил и средств областной

подсистемы чрезвычайных ситуаций, тактико-технических харак-

теристик сил и средств; база геоданных расположения зон эвакуа-

ции и маршрутов следования для предприятий и населения обла-

сти,

информационные базы тактико-технических характеристик

зон и маршрутов эвакуации;

• «ГИС медицины катастроф». Создает, в частности, геобазу

дислокации и информационные базы состояния медицинских уч-

реждений;

• «ГИС обеспечения безопасности жизнедеятельности населе-

ния».

Геобаза постов наблюдения за потенциально опасными объек-

тами, геобазы рельефа и других характеристик местности в масш-

табах, необходимых для решения задач моделирования чрезвычай-

ных ситуаций на объектах наблюдения и прилегающих территори-

ях, информационные базы тактико-технических данных для орга-

низации работы и регистрации результатов работы постов наблю-

дения;

• «ГИС социально-экономического развития области». Необхо-

дима для анализа деятельности органов местного самоуправления,

ее сравнения с аналогичной на смежных территориях как на теку-

щий момент, так и в динамике по периодам сбора информации

органами государственного статистического учета. Кроме того, этот

компонент используется для разработки мероприятий по управле-

нию территориями. Геобаза ГИС социально-экономического раз-

вития области содержит информацию об административном деле-

ния области, о паспортах территорий, базы Пермского областного

комитета государственной статистики по показателям состояния

социально-экономического развития и главного управления эко-

номики администрации области по показателям прогноза социа-

льно-экономического развития.

В результате реализации программы должны быть разработаны

и внедрены правовые, экономические, организационные и тех-

нические мероприятия по выполнению задач создания ГИС ОГВ,

сформированы базы цифровых карт Пермской области различного

масштаба для отображения динамики социально-экономического

развития области. Структуры управления областью будут обеспече-

ны реальной пространственно-временной информацией об инфра-

структуре и социальном развитии области, позволяющей сформи-

ровать механизм управления хозяйством области на геоинформа-

ционной основе.

Разработанные концепция геоинформационной системы и про-

грамма создания ГИС опираются на значительный опыт пред-

приятий и организаций Пермской области в данной сфере дея-

тельности.

Различные проекты выполняются в Комитете земельного када-

стра Пермской области, Пермском государственном геологосъе-

мочном предприятии «Геокарта», Комитете природных ресурсов

Пермской области, в Научно-исследовательском клиническом ин-

ституте детской экопатологии и других организациях.

Под руководством Комитета земельного кадастра Пермской

области ведутся работы по проведению кадастровых съемок, изго-

товлению планово-картографических материалов, инвентаризации

земель, регистрации собственников на землю. Заказчиком госу-

дарственной автоматизированной системы земельного кадастра в

Пермской области (ГАС ЗК) является Комитет по земельному ка-

дастру области. В облкомземе и горрайкомземах созданы специаль-

ные рабочие группы оперативного управления реализацией про-

екта ЛАРИС. На унитарном государственном предприятии «Ураль-

ское проектно-изыскательское предприятие земельных кадастровых

съемок» («Уралземкадастрсъемка») создано специализированное

производство на базе цифровых кадастровых технологий. Приме-

няются ГИС фирмы

Intergraph

Corp.,

а также

MicroStation,

Maplnfo

Professional.

Пермское государственное геологосъемочное предприятие «Гео-

карта» выполняет работы по программе государственного геологи-

ческого картографирования. За каждой партией предприятия за-

креплено дежурство по одному-двум номенклатурным листам карты

Пермской области масштаба 1:200

ООО,

результаты работы оформ-

ляются в графическом и цифровом виде. На предприятии приме-

няются ГИС «Геокарта», обеспечивающая технологию создания

цифровых карт, а также Arclnfo, ArcView, ПАРК 6.0.

В цифровом виде были созданы следующие геологические доку-

менты:

Геологическая карта дочетвертичных образований по материа-

лам доизучения и подготовки государственной геологической кар-

ты масштаба 1:200 000.

2. Геологическая карта четвертичных отложений.

3. Схема геоморфологического районирования.

4. Карта продуктивных нефтегазоносных структур.

5. Схема административного деления с транспортными путями

и магистральными коммуникациями.

Карта дочетвертичных образований дополнена историческими

сведениями:

по

меди, железу, хромитам, бокситам, марганцу, титану,

свинцу, стронцию, золоту;

по

строительным материалам (габбро-диабазы, известняки,

доломиты, мраморы, песчаники), кварцу, флюориту, волконско-

иту;

по

нефти, газу, углю, калийным солям, питьевой воде.

Карта четвертичных отложений отражает распределение

по

пло-

щадям объектов

содержанием:

1) золота, платины, алмазов;

2) агроруд (торф, известковый

туф,

мергель), глин, песчано-

гравийных смесей, песков

и др.

Во исполнение распоряжения губернатора Пермской области

от

09.11.95 № 338 «О

системе экологического мониторинга

на

тер-

ритории области»

под

руководством Комитета природных ресур-

сов Пермской области (ранее Государственного комитета

по

охра-

не окружающей среды) ведутся работы

по

созданию Единой тер-

риториальной системы экологического мониторинга (ЕТСЭМ)

области. ЕТСЭМ создается

целях информационного обеспечения

принятия управленческих решений

области охраны окружающей

среды

для

обеспечения экологически безопасного устойчивого раз-

вития территории

является составной частью информационной

и геоинформационной системы Пермской области.

Работы

по

созданию

сопровождению

ГИС

здравоохранения

выполнены Научно-исследовательским клиническим институтом

детской экопатологии (НИКИ ДЭП).

На

региональном уровне

от-

работано использование ГИС

для

решения задач информационной

поддержки системы управления здравоохранением области:

• выделение территорий

неблагоприятными тенденциями

ме-

дико-демографических

медико-экологических показателей;

• обоснование региональных инвестиций

территориальное

здравоохранение

на

базе геоинформационного анализа медико-

демографических показателей

(как

отдельных,

так и

комплексных);

• анализ достаточности медицинских услуг населению

по

тер-

риториям

оценке остроты проблем отдельных территорий;

• обоснование

размещение сети межрайонных центров

по

оказанию специализированной медицинской помощи

и др.

Выполнены работы, позволяющие увязать пространственную

информацию

базы данных

по

медицинскому обслуживанию насе-

ления, медико-демографические, санитарно-гигиенические

эко-

логические показатели

на

единой карте-схеме Пермской области.

Собрана информация более

чем по 260

показателям.

системе

ис-

пользуются мелкомасштабные векторные карты-схемы

(1:1000000).

Программное обеспечение позволяет проигрывать

ряд

сценариев

и выбор вариантов оптимального использования коечного фонда

и лабораторно-диагностической базы лечебно-профилактических

учреждений.

Для

решения медико-экологических задач

исполь-

зованием

ГИС

выделены приоритетные территории

по

совокуп-

ности факторов риска

для

здоровья населения

отдельным эко-

логическим показателям, выполнена пространственная привязка

многолетних

баз

данных

по

источникам вредного воздействия

на

окружающую среду.

Реализован экологический проект

составе муниципальной ГИС

Перми, являющейся составляющей региональной

ГИС. На

базе

векторной карты

1:25

ООО

созданы слои: заболеваемость населе-

ния

по

районам города Перми, зоны действия лечебно-профилак-

тических учреждений. Система позволяет проследить динамику за-

болеваемости

за

последние

лет

по 68

показателям.

рамках про-

екта сформированы слои, отражающие различные аспекты состоя-

ния окружающей среды (зоны загрязнения почв тяжелыми метал-

лами, содержание вредных веществ

атмосферном воздухе

по ре-

зультатам натурных наблюдений, стационарные источники

вы-

бросов вредных веществ

атмосферный воздух

подробными

ха-

рактеристиками каждого источника, землеотводы промышленных

предприятий

информацией

предприятии

как

источнике загряз-

нения природной среды, содержание вредных примесей

биологи-

ческих средах детского населения

т. п.). Слои, имеющие насыщен-

ную атрибутивную базу, используются

аналитических задачах.

Созданная система дает выход

на

решение задач формирования

оптимальной сети размещения постов контроля качества атмо-

сферного воздуха

по

критериям здоровья населения, разработки

программ медико-экологической реабилитации детей

и т.п.

Экологический проект муниципальной

ГИС

создан

на

базе

ArcView.

ГИС

используется

сочетании

моделирующими

ана-

литическими программами,

что

дает возможность, получать комп-

лексные оценки различных территориальных уровней.

1994—1997 гг.

НИКИ

ДЭП

выпущен медико-экологический

атлас Пермской области.

В 1998 г.

НИКИ ДЭП совместно

регио-

нальным центром новых информационных технологий Пермского

государственного технического университета

департаментом

об-

разования

науки администрации области выпущен атлас соци-

ально-образовательной сферы Пермской области (пилотный про-

ект

рамках межвузовской научно-технической программы «Раз-

работка научных основ создания геоинформационных систем»).

Решением законодательного собрания

от 06.04.98 № 78

приня-

та

реализована комплексная территориальная программа «Безо-

пасность жизнедеятельности

организация мониторинговых

си-

стем прогноза природных

природно-техногенных чрезвычайных

ситуаций

на

территории Пермской области

на 1998—2000 гг.»,

предусматривающая:

Развитие

совершенствование географической информаци-

онной системы предупреждения

действий

режиме чрезвычай-

ных ситуаций (ГИС ЧС);

2. Создание подсистемы действий

условия^ чрезвычайных

си-

туаций

составе геоинформационной системы

УВД

Пермской

области.

Геоинформационная система

ЧС

создается

на

основе научно-

исследовательских разработок Горного института Уральского

от-

деления

РАН (г.

Пермь).

Разработка «Технических требований

цифровым топографи-

ческим картам масштабов

1:1

ООО ООО

и 1:200

ООО

на

территорию

Пермской области», «Методики проверки качества цифровых

то-

пографических карт масштабов

1:1

ООО ООО

и 1:200

ООО

на

терри-

торию Пермской области», работы

по

контролю качества

при-

емке указанных цифровых карт выполнены Пермским государствен-

ным унитарным предприятием «Специальное научно-исследова-

тельское бюро «Эльбрус» (СНИБ «Эльбрус»). СНИБ «Эльбрус»

яв-

ляется держателем цифровых топографических карт указанных мас-

штабов

выполняет работы

по

внедрению карт

соответствии

«Временным положением

порядке использования цифровых элек-

тронных карт Пермской области масштабов

1:1

ООО ООО

и 1:200

000».

СНИБ «Эльбрус» использует несколько программных средств ГИС:

ИНТЕЛКАРТ, ИНТЕЛВЕК, Панорама,

ГИС

РСЧС,

Maplnfo

Professional,

ArcView, Arclnfo

и др. ГУЛ

СНИБ «Эльбрус» ведет

единый классификатор картографической информации

на

весь

масштабный

ряд ГИС

ОГВ Пермской области, разработал систему

конверторов

для

обеспечения совместимости применения карт

различных программных средствах ГИС.

На географическом факультете Пермского государственного

университета разрабатывается

ГИС

«Охраняемые природные тер-

ритории Пермской области»; ведутся работы

по

созданию темати-

ческих физико-географических, социально-экономических

эко-

лого-географических слоев (гидрография, орография, геоморфо-

логия, почвы, растительность, климат, населенные пункты, транс-

портная сеть, промышленность, сельское хозяйство, производ-

ственная

социальная инфраструктура

др.).

Разрабатываются собственные системы Иркутской, Нижегород-

ской, Рязанской областей, Приморского края

и др.

Достаточно многочисленны примеры реализации

ГИС на ло-

кальном уровне.

пределах программы «Убсу-Нур» создана геоин-

формационная система

для

характеристик запасов-

возрастной

динамики древостоя

лесах Убсу-Нурской котловины,

для

комп-

лексной характеристики места проведения летних учебных прак-

тик географического факультета МГУ разработана ГИС-Сатино

др.

Последняя система

по

существу является комплексной цифро-

вой моделью территории учебного полигона «Сатино» (Боровский

р-н Калужской обл.) (Ю.Ф. Книжников, И. К. Лурье,

2002].

Основ-

ные базовые слои

—

фотопланы

топографические карты терри-

тории масштабов

1:5000 и 1:10000.

Широко используются

дан-

ные полевых студенческих исследований. Ведется комплектование

географических информационных фондов как систематизирован-

ных наборов данных о свойствах и отношениях географических

объектов и процессов на территории. Для изучения динамических

состояний природной геосистемы используются различные вре-

менные и масштабные уровни — многолетние (разновременные

карты, аэро- и космические снимки, материалы многолетних по-

левых обследований территории полигона), а также сезонные (пре-

имущественно аэроснимки и специальные ландшафтно-феноло-

гические исследования). Разрабатывается дешифровочно-навигаци-

онный комплекс для автоматизированных полевых исследований.

Можно привести также примеры систем, созданных для контроля

экологической ситуации в пределах отдельно взятого химического

завода, и др.

Из реализованных или реализуемых в настоящее время проек-

тов укажем также на многочисленные примеры отраслевых при-

ложений ГИС-технологий к различным тематическим областям —

геологии, земельному кадастру, лесной отрасли, экологии, муни-

ципальному управлению, эксплуатации инженерных коммуника-

ций, деятельности силовых структур. Они подробно рассмотрены в

книге [Е.Г.Капралов, А.В.Кошкарев, В.С.Тикунов и др.,

2004].

Контрольные вопросы

чем состоит роль Глобальной информационно-ресурсной базы дан-

ных

GRID?

чем заключается основная особенность системы

GRID?

3. Согласовывались ли российские проекты с международными мето-

диками? Целесообразно ли такое согласование?

4. Охарактеризуйте особенности планировавшейся Государственной

экоинформационной системы; целесообразна ли реализация этого про-

екта в современных условиях?

5. Перечислите основные особенности системы «Устойчивое развитие

России».

6. Оцените оптимальность системы, созданной для Пермской области.

7. Целесообразно ли создавать локальные системы?

8. Составьте план возможного геоинформационного проекта для своей

области.