Российские геопорталы, обеспечивающие доступ к данным дистанционного зондирования Земли: их возможности, особенности и принцип работы

В настоящее время информация и доступ к ней является одним из основных ресурсов для полноценного функционирования жизнедеятельности человека. Потребность в информации растёт постоянно. Это связано широким использованием интернет - ресурсов для обеспечения информационных потребностей человека, в том числе потребностями в данных ДЗЗ. Для доступа к данным ДЗЗ необходимо обладать технологиями, обеспечивающими оперативный, на государственном, региональном и локальном (муниципальном) уровнях доступ для стратегических, государственных, корпоративных и пользовательских целей с соответствующим уровнем доступа.

Рассмотрим кратко факты из истории развития геопортальных технологий.

Появление и становление географических информационных систем относят к началу 60-х годов по 90-е года ХХ века. Именно тогда сложились предпосылки и условия для информатизации и компьютеризации сфер деятельности, связанных с моделированием географического пространства и решением пространственных задач. [23]

Технология ГИС появилась раньше, чем Интернет и Web. Первая рабочая ГИС была разработана в 1962 году Роджером Томлинсоном для Федерального департамента Канады по развитию лесного и сельского хозяйства. Названная географической информационной системой Канады (Canada Geographic Information System, CGIS), она использовалась для земельного кадастра и планирования землепользования в Канаде. Томлинсон стал известен как «отец ГИС» благодаря его пионерским работам по развитию CGIS и популяризации методологии геоинформационных систем. Томлинсон пустил в обиход термин «географическая информационная система».

Возможности ГИС не ограничиваются рамками картографии. ГИС предоставляет множество аналитических функций, позволяющих выявлять скрытые взаимосвязи, закономерности и тенденции, наделяя людей пространственным мышлением, которое помогает решать стоящие перед ними задачи и принимать правильные решения.

В 1993 году Научно-исследовательский центр в Пало-Альто (PARC) корпорации Xerox разработал web -визуализатор карт, ставший первой web-ГИС. Этот эксперимент показал возможность извлечения из Web интерактивной информации, в противоположность доступу к статичным файлам. Web -сайт предоставлял простейшие функции изменения масштаба карты, выбора слоёв и преобразования проекции карты. Пользователи могли использовать визуализатор карт в web -браузере и щелкать по ссылкам для вызова функций. Web-браузер посылал HTTP-запрос на web-сервер. Web-сервер получал запрос, осуществлял картографические операции, создавал новую карту и возвращал её web-браузеру, сделавшему запрос. Наконец, web-браузер получал карту и показывал её. Тем самым впервые был применён подход к работе с геоинформацией в web-браузере, продемонстрировавший возможность использования ГИС любым web-пользователем без её локальной установки, преимущество, которого не имеют традиционные настольные ГИС.

Понимая преимущества этой идеи, сообщество ГИС стало быстро переходить на использование функций ГИС в web-браузерах [22].

Для доступа к геоинформационным ресурсам (в нашем случае в данным ДЗЗ) наиболее оптимальными и оправданными являются геопортальные технологии. Для понимания сущности этих технологий дадим несколько определений:

Телекоммуникационной технологией для доступа к данным ДЗЗ является геопортал. Слово «портал» (от латинского porta) означает ворота или вход. В середине 1990-х годов его стали использовать в новых составных терминах, таких как веб-порталы, т.е. web-сайты, которые служат воротами к другим web-сайтам, и геопорталы – ворота к источникам геопространственной информации. Геопортал, как указывает приставка «гео», - это портал, специализированный на геопространственной информации. Геопортал – это web-сайт, который обеспечивает единую точку доступа к геопространственным данным, web-службам, и другим географически привязанным ресурсам. Иначе говоря, геопортал – это web-сайт, на котором можно найти геопространственные ресурсы [22].

Пространственными данными принято называть данные о пространственных объектах и наборах [4];

Пространственный объект – это цифровое предстваление материального или абстрактного объекта реального или виртуального мира с указанием его идентификатора, координатных и атрибутивных данных [4];

Слово «геопортал» тесно связано с понятие географическая информационная система (далее ГИС). Дадим несколько трактовок этого понятия:

Определение 1:

Геоинформационная система – информационная система, оперирующая пространственными данными [4];

Определение 2:

Геоинформационная система – это аппаратно-программный человеко-машинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственных данных, интеграцию данных, информации и знаний для их эффективного использования при решении научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением окружающей средой и территориальной организацией общества [23];

Определение 3:

Геоинформационная система – Это специализированная информационная система, предназначенная для работы на интегрированной основе с геопространственными данными и различными по содержанию семантическими данными [24].

Информационная система – система, предназначенная для хранения, обработки, поиска, распространения, передачи и предоставления информации [25];

Данные – информация, предоставленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека [26];

Метаданные (пространственные) – данные о пространственных данных. Примечание – Пространственные метаданные, описывающие набор пространственных данных, в общем случае могут содержать сведения о составе, статусе (актуальности и обновляемости), происхождении, местонахождении, качестве, форматах представления, условиях доступа, приобретения и использования, авторских правах на данные, применяемых системах координат, позиционной точности, масштабах и других характеристиках [4].

При интеграции ГИС с другими системами создаются новые технологии. Технология включает в себя методы, приёмы, режим работы, последовательность операций и процедур, она тесно связана с применяемыми средствами, оборудованием, инструментами, используемыми материалами. Геоинформационная технология – это совокупность приёмов, способов и методов применения аппаратно-программных средств обработки и передачи информации на основе реализации функциональных возможностей ГИС [24].

Появление и становление географических информационных систем относят к началу 60-х годов по 90-е года ХХ века. Именно тогда сложились предпосылки и условия для информатизации и компьютеризации сфер деятельности, связанных с моделированием географического пространства и решением пространственных задач. [23]

Технология ГИС появилась раньше, чем Интернет и Web. Первая рабочая ГИС была разработана в 1962 году Роджером Томлинсоном для Федерального департамента Канады по развитию лесного и сельского хозяйства. Названная географической информационной системой Канады (Canada Geographic Information System, CGIS), она использовалась для земельного кадастра и планирования землепользования в Канаде. Томлинсон стал известен как «отец ГИС» благодаря его пионерским работам по развитию CGIS и популяризации методологии геоинформационных систем. Томлинсон пустил в обиход термин «географическая информационная система».

Возможности ГИС не ограничиваются рамками картографии. ГИС предоставляет множество аналитических функций, позволяющих выявлять скрытые взаимосвязи, закономерности и тенденции, наделяя людей пространственным мышлением, которое помогает решать стоящие перед ними задачи и принимать правильные решения.

В 1993 году Научно-исследовательский центр в Пало-Альто (PARC) корпорации Xerox разработал web -визуализатор карт, ставший первой web-ГИС. Этот эксперимент показал возможность извлечения из Web интерактивной информации, в противоположность доступу к статичным файлам. Web -сайт предоставлял простейшие функции изменения масштаба карты, выбора слоёв и преобразования проекции карты. Пользователи могли использовать визуализатор карт в web -браузере и щелкать по ссылкам для вызова функций. Web-браузер посылал HTTP-запрос на web-сервер. Web-сервер получал запрос, осуществлял картографические операции, создавал новую карту и возвращал её web-браузеру, сделавшему запрос. Наконец, web-браузер получал карту и показывал её. Тем самым впервые был применён подход к работе с геоинформацией в web-браузере, продемонстрировавший возможность использования ГИС любым web-пользователем без её локальной установки, преимущество, которого не имеют традиционные настольные ГИС.

Понимая преимущества этой идеи, сообщество ГИС стало быстро переходить на использование функций ГИС в web-браузерах [22].

Геопортал как базовая составляющая ИПД

За последние десятилетия на мировой рынок выведено много пространственных данных, имеющих различные характеристики, что сделало вопросы их упорядочения, стандартизации и интеграции весьма актуальными. В связи с этим многие развитые страны (в том числе и Россия) создают национальные и региональные инфраструктуры пространственных данных, в которых доступ к геоинформационным ресурсам чаще всего обеспечивается с помощью геопорталов, интегрирующих различные сетевые сервисы в распределенную систему узлов и предоставляющих возможность работы с ней посредством Интернет. Общепринятого определения термина «геопортал» пока не сложилось, разные авторы дают различную его трактовку [20].

Понимание термина «геопортал» лежит в понятии «портал», который определяется как «исходная точка выполнения тематического поиска в распределенной сети» и «сервер, предоставляющий прямой доступ пользователям к некоторому множеству серверов, включая установленные на них информационные ресурсы, а также web-приложения, которые реализуют web-сервисы, соответствующие назначению портала» [27].

Геопортал является «точкой входа в Интернет с инструментами просмотра метаданных, поиска географической информации, ее визуализации, загрузки, распространения и, возможно, поиска геосервисов»

Таким образом, основные задачи геопортала (согласно главе IV Директивы Европейского союза INSPIRE) решают сервисы пяти основных групп: поисковые, визуализации, загрузки (скачивания) информации, трансформирования данных и вызова других сервисов. [28].

Инфраструктура пространственных данных (ИПД) - это система базовых пространственных данных и метаданных, организационных структур, механизмов правового регулирования, методической базы, технологий и технических средств, обеспечивающая широкий доступ и эффективное использование пространственных данных. Одним из неотъемлемых принципов создания ИПД является распределенность объединяемых в единую систему ресурсов. Геопортал – это единая точка доступа к геопространственной информации, которая является ядром ИПД и

предоставляет возможность пользователям как публиковать собственную информацию, так и искать доступные для использования геоинформационные ресурсы. Геопортал позволяет добавлять результаты поиска на карту и скачивать данные в выбранном составе и формате.

Геопортал является единой точкой доступа к пространственной распределённой информации, хранящейся базе данных на серверах, которые могут находиться в любой точке земного шара.

Для осуществления оперативного и удобного поиска пространственных данных (данных ДЗЗ) используют метаданные. Функции каталога метаданных включают в себя просмотр, редактирование, удаление, создание на основании выбранного стандарта, загрузку и проверку метаданных, а также поиск метаданных по категориям, ключевым словам, пространственному критерию и иным параметрам: способ представления, период изменения, источник метаданных и т.п. [29].

Географическая информация чрезвычайно важна для принятия качественных решений на местном, региональном, национальном, и глобальном уровнях. Она имеет ключевое значение при рассмотрении насущных социальных, экономических и экологических вопросов. Хотя геопространственную информацию собирает множество организаций, у многих из них отсутствует мотивация делиться своими данными с другими организациями. В результате образуются информационные «острова», изолированность которых затрудняет обнаружение и получение нужных организациям данных из внешних источников. Соответственно это ведёт к недоиспользованию данных, дублированию усилий на их сбор, потраченным впустую средствам, потере времени и принятию не оптимальных решений.

Поскольку геопорталы способствуют сотрудничеству владельцев и пользователей геоинформационных ресурсов, они стали важной частью ИПД. Без геопорталов, организации могут понадобиться недели и месяцы на телефонные звонки, письма и переписку по электронной почте, а также выезды на место, чтобы узнать, существуют ли нужные ей гепространственные данные у другой организации, и затем выяснить, отвечают ли эти данные требованиям предполагаемого пользования. С геопорталами время поиска сокращается от дней до секунд. В качестве посредника между поставщиками и потребителями геоданных, геопорталы являются важным и очень заметным компонентом ИПД, который оказывается своего рода «лицом» ИПД. В прошедшее десятилетие более 100 стран инициировали в той или иной форме процессы создания национальных ИПД.

Все операции с пространственной основой осуществляются с помощью метаданных. Например, поиск геоинформационных ресурсов ведется по метаданным, так как в их состав можно включить любую информацию, в том числе о географическом охвате ресурса, об условиях доступа к нему и др. В связи с этим Международной организацией по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO) разработаны стандарты геометаданных, а все крупные международные, национальные, тематические, отраслевые и иные геопорталы основаны на базах геометаданных, представленных в виде стандартизованных каталогов, управляемых с помощью СУБД.

Пространственная основа в целом намного более информативна, чем ее отдельные составляющие, за счет возможности варьировать порядок и степень отображения слоев. Каждый геопортал обладает своими возможностями отображения пространственной основы, но основными и наиболее распространенными являются цифровая карта местности, мозаика космических снимков (как вариант — цифровая модель рельефа, текстурированная цифровой картой местности или мозаиками космических снимков) и гибридное сочетание отдельных слоев карты с подложкой из космических или аэроснимков (мозаик снимков). Каждый вид отображения имеет несколько уровней масштабирования, которым может соответствовать карта определенного масштаба или мозаика космических снимков определенного разрешения. Масштабируемость построена по принципу пирамиды на основе точной координатной привязки пространственных данных, что позволяет избежать лишних затрат трафика и времени на загрузку отдельных карт или ортофотопланов, а также значительно повышает наглядность и обеспечивает простоту работы с информацией за счет постоянной видимости изучаемого участка. Смешанное (гибридное) отображение снимков и слоев карт позволяет более точно проводить необходимые расчеты или измерения, так как частота обновления космических снимков при необходимости может исчисляться сутками и даже часами, что важно в случае возникновения чрезвычайных ситуаций. [28].

Геопорталы способствуют передаче геопространственной информации от поставщиков, которые ей владеют или распоряжаются, к потребителям, которые в ней нуждаются. Поставщики геопространственных ресурсов публикуют на геопорталах метаданные, то есть описания геопространственных наборов данных, web-служб и документов. Потребитель может просматривать содержимое геопорталов или осуществлять на них поиск, чтобы обнаружить относящиеся к его теме геопространственные ресурсы и оценить, насколько они ему подходят. Затем он может скачать онлайн-данные, подключиться и использовать веб-службы или обратиться к поставщику с просьбой предоставить данные или документы (Рис. 3).

Рис. 3. Связь между поставщиками и потребителями на геопорталах

Функции геопорталов

Геопорталы должны предоставлять стандартные функции администраторам, публикаторам и пользователям – трём ролям, связанным с функционированием геопортала.

Администраторы

Администраторы управляют содержимым геопортала. Им обычно предлагаются следующие функции:

· Управление учётными записями позволяет администраторам просматривать учётные записи, утверждать или отвечать отказом на запросы о регистрации в качестве публикатора и присоединении к тем или иным группам;

· Управление метаданными Создание

· Управление защитой данных позволяет администраторам просматривать привилегии каждой группы и определять содержимое, к которому имеет доступ каждая группа;

· Другие функции включают управление сбором метаданных с внешних источников по установленному расписание.

Публикаторы

Публикаторы поставляют содержимое для геопортала. Им обычно предлагаются следующие функции:

· Создание учётных записей позволяет публикатору регистрироваться, принимать роль публикатора и присоединяться к определённым группам;

· Создание метаданных позволяет создавать метаданные о публикуемых ресурсах, обычно в соответствии с определёнными стандартами;

· Публикация метаданных позволяет вносить готовые метаданные в каталог геопортала;

· Предоставление доступа к метаданным позволяет публикаторам определять, доступны ли их метаданные всем, или же только для определённых групп пользователей.

· Другие функции включают регистрацию собственных баз метаданных, откуда геопортал должен осуществлять сбор метаданных. Эта функция обычно применяется для публикаторов, которые имеют собственные геопорталы и хотели бы, чтобы их содержимое автоматически включалось в другой геопортал.

Пользователи

Пользователи ищут содержимое, отвечающее их нуждам. Им обычно предлагаются следующие функции:

· Поиск по метаданным обеспечивает интерфейс для задания критериев поиска, таких что (ключевые слова, тип содержимого, формат), где (пространственный экстент, информация о местоположении) и когда (временной интервал). Последующий поиск в базе метаданных возвращает список отвечающих критерию записей, отсортированный по релевантности или другим критериям;

· Просмотр метаданных позволяет пользователям просматривать обнаруженные метаданные в оригинальном формате или преобразованными для более лёгкого чтения;

· Скачивание данных предоставляет ссылки, позволяющие пользователям скачать обнаруженный ресурс;

· Просмотр web-служб позволяет пользователям предварительно просматривать отдельные картографические web-службы с помощью геопортального вьюера;

· Другие функции

Классификация геопорталов

Проблемная ориентация:

· универсальные общедоступные георафические (комплексные или многоцелевые) для решения общих проблем. Такие гепорталы используются в сферах федерального и регионального управления и планирования;

· отраслевые (тематические) – по проблеме одной отрасли. Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней задачами (научными и прикладными), среди них инвентаризация ресурсов (в том числе кадастр), анализ, оценка, мониторинг, управление и планирование, поддержка принятия решений;

· специализированные ведомственные. Предметов рассмотрения таких ГИС могут быть: недра, природопользование, экология, транспорт, связь, социально-экономические показатели, политология, городское хозяйство.

· коммерческие. Создаются по заказам крупных компаний, в качестве средства для повышения эффективности управленческих процессов путём предоставления геопространственной информации.

Геопорталы подразделяются на вертикальные и горизонтальные:

· Вертикальные – это тематические геопорталы, которые ориентированы на один вид или тип информационного наполнения;

· Горизонтальные геопорталы могут содержать в себе несколько тематических вертикальных порталов.

По территориальному охвату:

· глобальные.

· Межгосударственные (субконтинентальные). Информационно-справочное назначение

· федеральные (общенациональные, государственные).

· региональные и субрегиональные.

· муниципальные. Создаются для управления городским хозяйством.

· локальные (районные). Служат для управления городским хозяйством, создания кадастровых карт и других целей местного значения. [24, 30].

Рассмотрим некоторые примеры успешно реализованных геопорталов Российской Федерации, реализованных различными компаниями, специализирующихся на разработке телекоммуникационных геоинформационных систем, которые используются на различных предприятиях, учебных заведениях и научных сообществах:

Технологии Федерального Космического Агентства

1. Геопортал Роскосмоса (http://геопорталроскосмоса.рф/), разработанный НИИ ТП и предназначенный для обеспечения оперативного доступа к Центральному банку геоданных Единой территориально-распределённой системы дистанционного зондирования Земли (ЕТРИС ДЗЗ).

Основные функции:

· отображение растровых покрытий, состоящих из космических снимков земной поверхности;

· отображение векторных слоёв на фоне растровых покрытий;

· предоставление средств поиска и заказа архивных космических снимков по единому каталогу;

· предоставление средств оформления заявки на проведение космической съёмки;

· предоставление средств анализа изменений местности на основе космических снимков, сделанных в разное время и содержащихся в растровых покрытиях;

· импортирование и геокодирование тематических (формализованных) данных, создание векторных слоёв объектов (точечных, линейных, площадных) с требуемыми атрибутами [32].

2. ОАО «НПК «РЕКОД» (http://geoportal.prochar.ru/), учебный геопортал МИИГАиК (http://rekod.miigaik.ru/)

«РЕКОД-Геопортал» представляет собой многофункциональный программный инструмент для визуализации пространственных данных, публикации и отображения геоинформационных ресурсов, разработки пользовательских портальных приложений на основе web-технологий. Геопортал обеспечивает публикацию базовых картографических слоев, динамически обновляемых специализированных слоев, космических снимков, данных дистанционного зондирования Земли; создание тематических и картографических отчетов на основе пространственных и атрибутивных данных [33].

 

3. «ВЕГА-РRO» - профессиональный информационный сервис анализа данных спутниковых наблюдений (http://pro-vega.ru/maps/), разработанный ИКИ РАН отделом спутникового мониторинга по технологии GeoSMISS.

Данный ресурс обладает специализированным картографическим интерфейсом для работы со спутниковыми данными и результатами их обработки. Он позволяет проводить поиск данных в архивах, а также анализ информации высокого разрешения совместно с информацией других информационных систем. Интерфейс также может отображать разнородную картографическую информацию из различных источников и обеспечивать удобный вызов информации о различных объектах.

Картографические интерфейсы позволяют работать с данными, расположенными на различных серверах распределенного архива.

Одним из достоинств интерфейса является возможность отображать следующие типы данных:

· данные высокого разрешения;

· данные низкого разрешения. Это данные спутников TERRA, AQUA и NOAA;

· векторные данные, полученные в результате обработки спутниковых данных;

· статистическая картографическая информация. Это разнообразная картографическая информация, не сильно изменяемая со временем (очертания берегов, контуры рек, границы регионов и областей, границы заповедников и др.).

Геопортал ВЕГА является профессиональным информационным сервисом, который работает с регулярно обновляемыми архивами спутниковых данных, близких к реальному времени и другой геопространственной информацией, обеспечивающей решение широкого круга задач оценки и мониторинга возобновляемых биологических ресурсов, относящихся в основном к агропромышленному комплексу, лесному хозяйству и лесной промышленности [31].

Также отделом спутникового мониторинга был разработан геопортал «Информационная система дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз)», разработанный Отделом технологий спутникового мониторинга ИКИ РАН (http://firemaps.nffc.aviales.ru/).

Геопортальные технологии компании ESRI и геопортал компании Дата+ «Инфраструктура пространственных данных РФ» (Институт географии РАН и компания ESRI) (http://nsdi.ru/geoportal/catalog/main/home.page)

С технологической точки зрения геопортал «ДАТА+» представляет собой систему, в центре которой находится база метаданных, управляемая СУБД. Возможность доступа к геопорталу через Интернет обеспечивает Web-сервер. Система устроена таким образом, что подключиться к геопорталу для работы с базой метаданных через Интернет можно и из обычного Web-браузера, и из «настольных» ГИС на сервере геопортала работает Web-служба метаданных.
Главным элементом интерфейса геопортала «ДАТА+» является каталог метаданных. Для удобства обзора он разделен на отдельные типовые и тематические категории, доступ к которым осуществляется с главной страницы геопортала. В каталоге выделены три группы категорий метаданных данные, приложения и события. На главной странице геопортала находится строка для поиска геоданных по ключевым словам, список доступных пользователю функций и графические ссылки на недавно появившиеся на геопортале ресурсы. Для поиска геоданных по большому числу параметров существует страница расширенного поиска, предоставляющая возможность указания интересующей пользователя географической области на карте, выбора нужных типа, категории и формата данных, поиска данных по публикатору, временному периоду или существующим тезаурусам ключевых слов.

Важной функцией геопортала является возможность пополнения пользователями базы метаданных сервера. Сделать это можно двумя способами загрузкой на геопортал готового XML-документа метаданных или созданием новых метаданных прямо в web-интерфейсе геопортала. Последнее можно осуществить с помощью специальной HTML-формы, доступной пользователям, имеющим соответствующий статус. После заполнения нужных полей формы на сервере создается документ метаданных в формате XML, который автоматически добавляется в базу метаданных и публикуется в каталог метаданных геопортала. Управление опубликованными на геопортале метаданными осуществляется со специальной страницы web-интерфейса, доступной администратору геопортала и публикаторам метаданных. Функции управления опубликованными метаданными включают просмотр, скачивание, удаление метаданных или изменение их содержания с помощью HTML-формы.

Сейчас геопортал перестал обслуживаться.

В настоящее время компанией ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc., Редландс, Калифорния, США) было реализовано и реализуется по сей день множество различных геопортальных проектов регионального, мунизпального и локальных уровней, к таким проектам относятся:

· Геопортал Республики Бурятия, разработанный компанией ArcGIS (http://geo.govrb.ru/2014/);

· Геопортал Калужской области, разработанный компанией ArcGIS (http://geoportal40.ru/);

· «Публичная кадастровая карта» Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии (Росреестр), разработанный компанией «Дата+» (http://pkk5.rosreestr.ru/);

· Геоинформационный портал Чувашской республики Министерства информационной политики и массовых коммуникаций Чувашской Республики, разработанный компанией «Дата+» (http://sdi.cap.ru/geoportal/catalog/main/home.page);

· Геопортал Новосибирской области (http://gis.nso.ru/atlas/);

· И др.

ГК «СКАНЭКС» геопортал (http://search.kosmosnimki.ru)

Сервис предоставляет авторизованный удалённый доступ пользователю к результатам космической деятельности (ДЗЗ) с возможностью их загрузки в среду конечного пользователя.

Сервис разработан с целью упрощения и ускорения доступа к данным, в том случае, если пользователю нужны готовые продукты или наоборот основа космических снимков для создания собственных производных продуктов.

Компания СканЭкс так обладает своей технологией разработки геопорталов и имеет свои проекты:

· Геопортал Министерства природных ресурсов http://fires.rfimnr.ru/api/index.html;

· Геопортал проекта GISGeo (геомаркетинг, пространственный анализ) (http://geo.mgubs.ru:8080/api/index.html?MRLDU);

· Учебный геопортал СканЭкс (http://cartlab.miigaik.ru/api/index.html);

· И др.

Технологии КБ «Панорама» (http://gisserver.ru/maps/)

ГИС Сервер предоставляет удалённый доступ к векторным картам, данным ДЗЗ, матрицам, документам и базам пространственных данных, а также возможность просмотра и редактирования и др. функции. Соединение с сервером устанавливается по протоколу TCP\IP с использованием механизма сокетов.

ГИС Сервер поддерживает контроль изменения растровых и матичных данных, открытых на ГИС Сервере, и их синхронное обновление на клиенте. Доступ к новым версиям ортофотопланов, матриц высот и векторных карт предоставляется автоматически без ручных операций со стороны администратора сервера или клиентов.

Компания Панорама также разработала учебный геопортал университета МИИГАиК (http://giskarta.miigaik.ru/gis/).

КБ Панорама также наряду с другими компаниями-разработчиками геоинформационных систем и геопорталов имеет немало успешно реализованных проектов в этой области.

Сферы применения геопорталов, предоставляющих доступ к данным дистанционного зондирования. Обзор реальных примеров

Интеграция пространственных данных (данных ДЗЗ) необходима для решения широкого круга задач, связанных с различными направлениями человеческой деятельности. Применение интернет сервисов в сочетании с данными ДЗЗ очень важно и ответственно как на государственном уровне, так и на корпоративных уровнях. К направлениям, в которых можно оперативно анализировать обстановку или осуществлять мониторинг с применением данных ДЗЗ (так с помощью геопорталов) относятся:

1. Государственное управление (включая муниципальное управление);

2. Чрезвычайные ситуации;

3. Автомобильный транспорт;

4. Железнодорожный транспорт;

5. Водный транспорт (судоходство);

6. Дорожное хозяйство;

7. Электроэнергетика;

8. Сельское хозяйство;

9. Лесное хозяйство;

10. Туристско-рекреационный комплекс;

11. Водное хозяйство;

12. Гидрометеорология и экологический мониторинг состояния окружающей среды;

13. Недропользование;

14. Геодезическая и картографическая деятельность [35].

Рассмотрим некоторые реальные примеры:

В государственном и муниципальном управлении качество принятых органами государственной власти управленческих решений зачастую зависит от доступности, актуальности и корректности пространственных данных, дающих основу для анализа ситуации. Информация, поступающая управленцу, должна быть грамотно обработана и четко определена под соответствующую область ответственности.

Для решения таких задач специалистами компании СканЭкс на движке ScanEx Web GeoMixer был создан электронный атлас Волгоградской области (http://maps.volganet.ru/.map/Atlas/).

В декабре 2008 г. Комитет информационных технологий и телекоммуникаций администрации Волгоградской области получил в распоряжение геопортал (Рис. 4) для хранения и работы с пространственными данными на территории области [36].

Рис. 4. Геопортал Волгоградской области

В 2011 г. стартовал проект создания «ГИС объектов электрических сетей» (Рис. 5), его заказчик – Акционерное общество «Казахстанская компания по управлению электрическими сетями» (Kazakhstan Electricity Grid Operating Company, далее АО «KEGOC»). Проект разрабатывается для целей визуализации и анализа современного состояния и вариантов развития электросетевых объектов на территории Республики Казахстан, причем находящихся в балансовой принадлежности не только АО «KEGOC», но и других организаций.

Рис. 5. Фрагмент базовой карты, формат ArcGIS.

Задачи, решаемые геопорталом:

1. Мониторинг ширины просек для воздушных линий

электропередачи;

2. Мониторинг состояния просек для воздушных линий

электропередачи;

3. Контроль соблюдения правил использования охранных зон и

санитарных норм для воздушных линий электропередачи;

4. Инвентаризация и мониторинг состояния воздушных линий

электропередачи и электроподстанций;

5. Мониторинг состояния энергогенерирующей инфраструктуры [35].

Ярким представителем системы доступа к геопространственным данным в области сельского хозяйства является геопортал «Атлас земель сельскохозяйственного назначения» (Рис. 6) (http://atlas.mcx.ru/) для министерства сельского хозяйства.

 

Рис. 6. Атлас земель сельскохозяйственного назначения

Задачи мониторинга являются:

· инвентаризация сельскохозяйственных угодий;

· контроль состояния посевов;

· выделение участков эрозии, заболачивания, засолённости и опустынивания;

· определение состава почв;

· слежение за качеством и своевременностью проведения различных сельскохозяйственных мероприятий.

· и др.

Космическая съёмка позволяет периодически получать информацию в различных диапазонах спектра и с различным разрешением, что является необходимым условием эффективной оценки агротехнического состояния полей и оперативного принятия управленческих решений [37].

Информационная система дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ-Рослесхоз) (Рис. 7), разработанная для Федерального агентства лесного хозяйства отделом технологий спутникового мониторинга ИКИ РАН (http://firemaps.nffc.aviales.ru).

Рис. 7. Геопортал Рослесхоз.

Задачи, выполняемые геопорталом в лесном хозяйстве:

мониторинг воздействия естественных и антропогенных факторов на экологию в лесах; создание лесных карт; обновление карт лесной таксации; оценка состояния растительности леса; инвентаризация лесных угодий; мониторинг повреждения леса вредителями и болезнями; определение освоенности лесных массивов рубками; картографирование вырубок, появившихся со времени последнего лесоустройства; выявление незаконных вырубок; оперативное выявление пожаров; выявление подземных торфяных пожаров; оценка состояния местности после пожара; определение площади гарей; мониторинг динамики развития крупных пожаров; мониторинг последствий природных пожаров, выявление гарей и определение их площадей; контроль лесных пожаров в ООПТ и оценка потерь от них и многое другое[35].

В связи с тем, что требуется определять множество различных характеристик, определяющих различные параметры окружающей среды и своевременно донесения этой информации до потребителей, необходимо использовать геопортал как точку единого доступа к гидрометеорологической информации [38].

Геопортал СКАТ ( Рис. 8 ) был разработан в компании «ISTP» (www.istp.kz) для Республиканского государственного предприятия «Казгидромет». Данное веб-приложение позволяет отображать метеопараметры и выбросы с географической привязкой по данным системы измерительных постов СКАТ. Система контроля качества атмосферы «СКАТ» – это измерительный комплекс, предназначенный для проверки концентрации ряда загрязняющих компонентов в атмосферном воздухе.

Рис. 8. Геопортал гидрометеорологии Казахстана.

Задачи гидрометеорологии и экологического мониторинга, которые дол