Кузнецов О.Л., Никитин А.А., Черемисина Е.Н. Геоинформатика и геоинформационные системы

Подождите немного. Документ загружается.

– СЦ управления. Основной целью СЦ является постоянное и активное

управление объектом (группой объектов). Примером могут служить

АСЦ производственных предприятий или банков;

– кризисные СЦ. Активная работа СЦ осуществляется только при воз-

никновении экстренных (кризисных) ситуаций. Примером является

кризисный центр концерна «РосЭнергоАтом» – ситуационно-

кризисный центр Минатома;

– СЦ обучения. Целью работы является обучение оперативного и об-

служивающего персонала, подготовка специалистов в области СЦ. В

настоящее время создание таких СЦ только планируется;

– многоцелевой СЦ. Сочетает в себе возможности различных СЦ. В

этом случае можно говорить о режимах работы СЦ. Примером явля-

ется СЦ Министерства природных ресурсов РФ.

6) по способу отображения ситуационной информации:

– коллективный. Использование в СЦ только экрана коллективного

пользования. Примером являются СЦ, которые используются для

контроля состояния множества различных устройств, объединенных

в одну сеть (например, ситуационные центры компаний сотовой свя-

зи). Основной задачей функционирования является контроль всех со-

ставляющих элементов на высшем уровне и принятие решений в

случае возникновения экстренных ситуаций;

– индивидуальный. Использование в СЦ только индивидуальных экра-

нов. Примером являются мобильные СЦ в боевых комплексах ПВО и

ПРО, диспетчерские СЦ и распределенные ССОИ;

– коллективно-индивидуальный. Использование в СЦ экранов различ-

ного типа. К этому классу относится СЦ управления космическими

полетами.

7) По универсальности:

– специальные СЦ. Подавляющее большинство СЦ не могут быть ис-

пользованы в других предметных областях для решения новых задач;

– настраиваемые СЦ. Программные и технические решения СЦ, пред-

назначенные для широкого использования. В будущем к этому клас-

су будут относиться виртуальные СЦ.

Помимо предложенных классификационных признаков можно выде-

лить следующие: по степени автоматизации оценки ситуации, по количеству

помещений, по количеству персонала, по необходимому времени принятия

решения, по составу технических средств, по используемым технологиям,

по уровню защиты, по предметной области.

Компоненты программно-технологического комплекса для

обеспечения задач управления природопользованием, включают:

– информационное обеспечение деятельности МПР России в условиях

возникновения и развития чрезвычайных ситуаций, связанных с при-

родными катастрофами и крупномасштабными техногенными авария-

ми;

– прогнозирование состояния природных объектов и динамики развития

процессов, как при регламентированных условиях, так и в условиях

внештатных ситуаций;

– подготовку вариантов управленческих решений в области природо-

пользования и охраны окружающей среды.

СЦ МПР России обеспечивает:

1. Интеграцию и подготовку информационных ресурсов

для решения информационно-аналитических и ситуационных задач.

2. Обработку, анализ и отображение пространственно-

временной информации о состоянии природных ресурсов и окружаю-

щей природной сред.

3. Симплификацию (упрощение) доступа руководства

МПР РФ к актуальной информации с целью предоставления агрегиро-

ванных данных руководству министерства.

4. Ситуационный анализ природно-ресурсных объектов

по заданным методикам, а также в условиях внештатных ситуаци.

5. Динамическое моделирование ситуаций, прогнозирова-

ние вариантов развития обстановок (процессов).

6. Эффективное представление результатов анализа и мо-

делирования с применением передовых технических средств.

7. Обеспечение связи с удаленными абонентами, взаимо-

действия с внешними компьютерными сетями, трансляций видеоин-

формации.

8. Подготовка информационно-презентационных мате-

риалов для руководства МПР России.

Оценка параметров природопользования, состояния природных ре-

сурсов и окружающей среды заключаются в:

– анализе и обобщении результатов мониторинга природопользования,

природных ресурсов и окружающей среды, проводимых с установ-

ленной периодичностью;

– оценке негативных и положительных эффектов, связанных с измене-

ниями среды, а также изъятием, использованием и воспроизводством

природных ресурсов;

– оценке возможности возникновения и последствий чрезвычайных си-

туаций;

– разработке рекомендаций по оперативному регулированию достиже-

ния целей управления.

Контроль природных ресурсов заключается в отслеживании реальной

динамики изучения, использования и воспроизводства природных ресурсов

с регистрацией ее отклонений от программируемой, а также динамики на-

копления и утилизации промышленных и других отходов с регистрацией

отклонений получаемых результатов от нормируемых и программируемых.

Прогнозирование заключается в предвидении состояния природных

ресурсов и окружающей среды в пространстве и во времени в зависимости

от существующей и планируемой деятельности.

Прогнозирование включает:

– проведение ретроспективного анализа результатов наблюдений и

контроля за состоянием природных ресурсов и окружающей среды;

– диагноз современной ситуации на основе использования результатов

оценок;

– выбор и обоснование прогнозных моделей;

– собственно многовариантное прогнозирование по сценариям хозяй-

ственной деятельности;

– оценки результатов многовариантного прогнозирования для выбора

целей управления и средств их достижения.

Результаты оценок и прогнозов используются при подготовке пред-

ложений к программам мероприятий по рациональному использованию ре-

сурсов и улучшению качества окружающей среды.

Необходимое качество информационной системы достигается путем

создания и внедрения в практику соответствующих компьютерных моделей,

решающих задачи типов «что если» и «сколько надо для» и включения в

систему следующих основных компонент:

– исходных информационных ресурсов, представленных совокупно-

стью баз и банков данных по основным показателям изучения, вос-

производства, использования и охраны природных ресурсов России,

формируемых с использованием статистического, оценочного и ана-

литического каналов получения информации;

– аналитических технологий, обеспечивающих решение многовари-

антных задач оценки и регулирования изучения, воспроизводства,

использования и охраны природных ресурсов России;

– научно-методического и нормативно-правового обеспечения функ-

ционирования СЦ МПР;

– результирующих информационных продуктов и документов, вклю-

чающих технико-экономические и аналитические доклады, справки,

предложения и программы работ по основным функциям СЦ МПР.

СЦ МПР создается как стратегический ситуационный центр, являю-

щийся реализацией ситуационного управления отраслью, наиболее универ-

сальным инструментом руководителя.

Для стратегического ситуационного центра требуется создание спе-

циального зала (комнаты), в котором выводятся на несколько мониторов

сведения об основных подразделениях, функциях или производственных

процессах отрасли. Зал оснащается также 1-2 обобщающими мониторами

(экранами), на которые через каналы связи непрерывно поступает информа-

ция о положении в отрасли, на интересующих секторах российского (миро-

вого) рынков, финансовая и критически важная политическая информация.

Стратегический ситуационный центр должен располагать соответст-

вующими вычислительными средствами и развитым программным обеспе-

чением, что позволяет решать как комплексные оперативные, так и страте-

гические задачи, системой коммуникаций с внешним миром и внешними

источниками информации. Стратегический центр должен располагать сред-

ствами аналитической поддержки и обработки информации.

Стратегический центр позволяет разрабатывать комплексные опера-

тивные и долгосрочные инвестиционные проекты и программы развития от-

расли, вести расчет среднесрочных планов развития, разрабатывать про-

граммы стратегического маркетинга и т.д. В результате использования СЦ

ЛПР переходит от принятия отдельных решений к выработке сценариев

(системных решений), когда каждое отдельное решение подчинено целям

обеспечения долгосрочной стабильности отрасли.

В соответствии с разными режимами функционирования СЦ МПР,

можно говорить о следующих видах информации:

– оперативная информация – информация об имеющих место нештат-

ных ситуациях в окружающей среде и на объектах природопользова-

ния, включающая описание ситуации, местоположение, время воз-

никновения, угрозы и возможные последствия;

– корректирующая информация – дополнительная оперативная инфор-

мация, описывающая и характеризующая развитие нештатной ситуа-

ции;

– текущая информация – информация, поступающая по утвержденно-

му графику по мере наступления определенного срока;

– отчетная информация – разновидность текущей информации, яв-

ляющаяся итоговой по завершению события, процесса или временно-

го периода (например, года);

– специальная информация (информация разовой поставки) – инфор-

мация разовой поставки по специальному запросу;

– базовая информация – информация общесистемная, справочная, то-

пографическая, космическая, поступающая от источников за преде-

лами сферы деятельности МПР России.

Под системой поддержки принятия решений, основанной на зна-

ниях (СОЗ), понимается вычислительная система, которая использует зна-

ние специалистов о некоторой узкоспециализированной предметной облас-

ти, и которая в пределах этой области способна принимать решения на

уровне эксперта-профессионала.

СОЗ должна обладать следующими основными свойствами:

– компетентностью (принятые ею решения должны быть такого же вы-

сокого уровня, как и у эксперта-человека);

– способностью к рассуждению на основе символьных преобразова-

ний;

– способностью использовать как общие, так и частные схемы рассуж-

дения;

– способностью решать трудные задачи из сложных реальных, пред-

метных областей;

– способностью к переформулированию запросов и задач; способно-

стью к метарассуждениям, т. е. к рассуждениям о собственной работе

и структуре.

Эти свойства характеризуют СОЗ как некоторый класс экспертных

систем или систем искусственного интеллекта (ИИ), в составе которых обя-

зательно наличие базы знаний и некоторой «рассуждающей» системы –

блока вывода. СОЗ имеют и существенные отличия от других решающих

систем ИИ, что связано, прежде всего, с наличием в составе СОЗ систем

приобретения знаний и систем пояснения решения.

СОЗ, как экспертная система, содержит пять основных компонент:

1. Базу знаний.

2. Блок вывода.

3. Блок объяснения решения.

4. Блок приобретения знаний.

5. Интеллектуальный интерфейс общения.

Взаимодействие с СОЗ осуществляется через интеллектуальный ин-

терфейс общения, или на проблемно-ориентированном языке.

К числу основных требований, предъявляемых к системам реального

времени (для принятия решений в нештатных ситуациях), относится:

– динамическое распределение приоритетов задач;

– использование временных конструкций в базе знаний и учет времен-

ного фактора при поиске решения;

– возможность нахождения оптимального компромисса между точно-

стью получаемого решения и затратами вычислительных ресурсов на

его получение;

– получение правдоподобного результата при возможной неполноте

поиска;

– фокусирование внимания на наиболее существенных событиях,

имеющих место в динамике;

– использование методов вывода с учетом временного фактора на ос-

нове динамической информации, поступающей от внешних источни-

ков, и информации, содержащейся в базе знаний системы;

– использование новейшей препроцессорной технологии обработки.

Система поддержки принятия решений в СЦ МПР должна:

1. Генерировать возможные варианты управляющих воздействий.

2. Осуществлять оценку этих вариантов и выбирать лучший.

3. Обеспечивать постоянный обмен информацией между ЛПР о прини-

маемых ими решениях и помогать согласовывать групповые реше-

ния.

4. Моделировать принимаемые решения (в тех случаях, когда это воз-

можно).

5. Оценивать соответствие выполнения принятых решений намеченным

целям.

В настоящее время создан ситуационный центр при Правительстве

РФ, а также ряд ситуационных комнат для губернаторов в Леинградской,

Орловской, Белгородской, Тюменской и других областях. В общей сложно-

сти уже стартовало 20 таких региональных проектов.

Вопрсы для самоконтроля.

1. Дайте определение информационно-аналитической системы.

2. Основные принципы и функции инфрмационно-аналитической

системы.

3. Состав и содержание информационно-аналитической системы

для недропользования.

4. Основные прграммно-инсрументальные средства информаци-

онно-аналитических систем.

5. Состав и содержание единой информационной системы приро-

допользования.

6. Состав и содержание ситуационного центра.

Литература

Основная

1. Де Мерс М.Н. Географические информационные системы. Основы

1999, Изд. Dafa +, М. 490с.

2. Иванников А.Д., Кулагин В.П., Тихонов А.Н., Цветков В.Я. Гео-

информатика. 2001г., М. Изд. Макс Пресс, 349с.

3. Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика, 1993, Изд. Картге-

оцентр-Геоиздат. 213с.

4. Кузнецов О.Л., Никитин А.А. Геоинформатика, 1992, М.Недра,

302с.

5. Ломтадзе В.В. Программное и информационное обеспечение гео-

физических исследований. 1993, М.Недра 268с.

Дополнительная

6. Аракчеев Д.А. Программно-инструментальные средства для разра-

ботки информационно-аналитических систем. Геоинформатика, N2, 2004, с.

37-45.

7. Берлинер Э.М., Глазырин Б.Э., Глазырина И.Б., Офис от Microsoft,

1999, М. ABF .19 глава, с. 667-682.

8.Галуев В.И., Каплан С.А., Малинина С.С., Никитин А.А. Определе-

ние физико-геометрических свойств земной коры по данным геофизическо-

го комплекса. Геоинформатика, N2, 2003, с. 29-38.

9. Геоинформатика, Толковый словарь основных терминов, 1999,

М.ГИС-Ассоциация 204с.

10. Геоинформационная система ПАРК (версия 6.01). Введение в

систему и технологию, 2000г. ЛАНЭКО, 98с.

11. Гитис В.Г., Ермаков Б.В., Основы пространственно-временного

прогнозирования в геоинформатике, М., Физматлит., 2004, 256с.

12. Глаголев В.А. Спутниковое навигационно- геофизическое обес-

печение геолого-геофизических исследований. 2000, СП-б. ВИРГ-

Рудгеофизика, 116с.

13. Гольцман Ф.М., Калинин Д.Ф., Калинина Т.Б. Компьютерная тех-

нология Mult Alt альтернативной классификации и прогноза по комплексу

геоданных. 2000г. Российский геофизический журнал N17-18. с. 64-70.

14. Долгаль А.С. Компьютерные технологии обработки и интерпре-

тации данных гравиметрической и магнитной съемок в горной местности.

2000. Абакан. Фирма «Март» 188с.

15. Земцова Д.П., Егоров М.М., Гуленко В.И. Пакет программ диф-

ференциального и интегрального динамического анализа сейсмических вол-

новых полей «НЕДРА». «Приборы и системы разведочной геофизики»

2003г.. Изд. Саратовского отд. ЕАГО, N4

16. Зенкин С.В., Неретин В.Д. Современное состояние программных

комплексов геолого-гидродинамического моделирования месторождений

нефти и газа». 2002., Каротажник, вып. 92. Изд. АИС г.Тверь с. 35-61.

17. Каплан С.А., Гильберштейн П.Г. Афанасьева Л.А. ИНТЕГРАН-

система интегрированного анализа геоинформации. В сб. «Оптимизация по-

исково-оценочных работ на нефть и газ на основе интегрированного анализа

геоинформации на уровнях «Земля-скважина», 1990, М. ВНИИГеоинформ-

систем. с. 73- 87.

18. Кашик А.С., Кириллов С.А., Ческис В.А.. Решение геологических

задач в четырехмерном многопараметровом пространстве. Геофизика. Спе-

циальный выпуск «Технологии сейсморазведки-II» 2003г., Изд. ГЕРС, г.

Тверь.

19. Кузнецов О.Л., Черемисина Е.Н. Геоинформатика, геоинформа-

ция, геоинформационные технологии в природопользовании. Геоинформа-

тика 2003г., N2 с.3-10