Aplicarea tehnologiilor de procesare a datelor dzz și gis în instituțiile de învățământ superior. GIS și teledetecție Ce este centrul de date

E. A. ROSYAYKINA, N. G. IVLIEVA

PROCESAREA DATELOR PENTRU DETERMINAREA PĂMÂNTULUI

ÎN PACHETUL GIS ARCGIS1

Adnotare. Articolul discută posibilitățile de utilizare a pachetului GIS ArcGIS pentru procesarea datelor de teledetecție ale Pământului. O atenție deosebită este acordată determinării și analizei indicelui de vegetație NDVI.

Cuvinte cheie: teledetecție, imagini prin satelit, pachet ArcGIS GIS, indicele de vegetație NDVI.

ROSYAIKINA E. A., IVLIEVA N. G.

PRELUCRAREA DATELOR SENSIBILE DE LA DISTANȚĂ CU MEDIU DE SOFTWARE ARCGIS

Abstract. Articolul are în vedere utilizarea software-ului ArcGIS pentru prelucrarea datelor detectate de la distanță. Autorii se concentrează pe calculul și analiza indicelui de vegetație (NDVI).

Cuvinte cheie: teledetecție, imagine prin satelit, software ArcGIS, indice de vegetație (NDVI).

Prelucrarea datelor prin teledetecție (ERS) este un domeniu care se dezvoltă activ de mulți ani și este integrat din ce în ce mai mult cu GIS. Recent, informațiile despre spațiu au fost, de asemenea, utilizate pe scară largă în activitățile de cercetare ale studenților.

Datele raster sunt unul dintre principalele tipuri de date spațiale din GIS. Ele pot reprezenta imagini din satelit, fotografii aeriene, modele digitale regulate de înălțime, grile tematice obținute ca rezultat al analizei GIS și al modelării geoinformațiilor.

Pachetul GIS ArcGIS are un set de instrumente pentru lucrul cu date raster, care vă permite să procesați datele de teledetecție direct în ArcGIS, precum și să efectuați analize suplimentare utilizând funcții analitice GIS. Integrarea completă cu ArcGIS vă permite să transformați rapid datele raster coordonate spațial de la o proiecție cartografică la alta, să transformați și să coordonați o imagine, să convertiți din raster în format vector și invers.

În versiunile anterioare ale ArcGIS, procesarea profesională a imaginilor raster a necesitat plug-in-ul Image Analysis. În cele mai recente versiuni

1 Acest articol a fost susținut de Fundația Rusă pentru Cercetare de Bază (proiect nr. 14-05-00860-a).

ArcGIS a adăugat o serie de funcții raster la setul standard, dintre care multe sunt disponibile într-o nouă fereastră de analiză a imaginii. Acesta include patru elemente structurale: o fereastră cu o listă de straturi raster deschise; butonul „Opțiuni” pentru a seta parametrii impliciți pentru unele instrumente; două secțiuni cu instrumente („Afișare” și „Procesare”).

Secțiunea „Afișare” reunește setări care îmbunătățesc percepția vizuală a imaginilor pe ecranul monitorului, secțiunea „Prelucrare” oferă o serie de funcții pentru lucrul cu rasterele. Cercetările au arătat că panoul Manipulare ferestre din fereastra de analiză a imaginilor facilitează mult lucrul cu rasterele în ArcMap. ArcGIS acceptă, de asemenea, clasificarea supravegheată și nesupravegheată a imaginilor digitale. Pentru analiză, puteți utiliza și funcțiile pluginurilor Spatial Analyst și 3D Analyst.

Pentru studiu, am folosit imagini Landsat 4-5 TM: multispectrale (set de imagini arhivate în format GeoTIFF) și o imagine sintetizată în culori naturale în format JPEG cu o referință de coordonate. Rezoluția spațială a imaginilor spațiale este de 30 m. Imaginile au fost obținute prin serviciul EarthExplorer al US Geological Survey. Nivelul de procesare al imaginii satelitului multispectral original este L1. Acest nivel de procesare a imaginilor Landsat oferă corecția lor radiometrică și geometrică utilizând modele digitale de înălțime (corecție „terestră”). Ieșire proiecție hartă UTM, sistem de coordonate WGS-84.

Pentru a forma o imagine sintetizată - o transformare de luminanță utilizată pe scară largă a unei imagini cu mai multe zone, a fost utilizat instrumentul „Merge Channels” din grupul de instrumente „Raster”. În funcție de sarcinile de rezolvat, combinațiile de canale pot fi diferite.

Când se procesează o imagine multispectrală, se efectuează deseori transformări care construiesc imagini „indexate”. Pe baza operațiilor matematice cu matrici de valori ale luminozității în anumite canale, se creează o imagine raster, iar „indexul spectral” calculat este atribuit valorilor pixelilor. Cercetări suplimentare sunt efectuate pe baza imaginii rezultate.

Pentru a studia și evalua starea vegetației, așa-numiții indici de vegetație sunt folosiți pe scară largă. Acestea se bazează pe diferențele de luminozitate a pixelilor din imagini în părțile vizibile și în apropierea infraroșului spectrului. În prezent, există aproximativ 160 de variante de indici de vegetație. Ele sunt selectate experimental, pe baza

din trăsăturile cunoscute ale curbelor reflectanței spectrale a vegetației și a solurilor.

Principala atenție din studiul nostru a fost acordată studiului distribuției și dinamicii indicelui de vegetație NDVI. Cea mai importantă zonă de aplicare a acestui indice este determinarea stării culturilor.

Utilizarea butonului NDVI din fereastra de analiză a imaginii vă permite să transformați imagini în zonele de cercetare în infraroșu apropiat (NIR) și roșu (RED) și să calculați așa-numitul indice de vegetație NDVI ca diferență normalizată între valorile lor.

Formula ArcGIS pentru calcularea NDVI a fost modificată: NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED)) * 100 + 100.

Aceasta are ca rezultat o imagine întreagă pe 8 biți, deoarece valorile calculate ale celulei variază de la 0 la 200.

NDVI poate fi calculat manual folosind instrumentul Raster Calculator din Spatial Analyst. În ArcGIS, ecuația de calcul NDVI utilizată pentru a genera ieșirea arată astfel:

NDVI = float (NIR - RED) / float (NIR + RED)).

Lucrarea a investigat valorile multitemporale ale indicelui NDVI, calculate pe terenurile agricole ale fermei Krasinskoye din districtul Dubensky din Republica Mordovia. Sondajul a fost realizat de la satelitul Landsat 4-5 TM în 2009. Datele sondajului: 24 aprilie, 19 mai, 4 iunie, 5 iulie, 23 august, 29 septembrie. Datele sunt selectate în așa fel încât fiecare dintre ele să cadă într-un sezon diferit de creștere a plantelor.

Valorile NDVI au fost calculate folosind instrumentul Raster Calculator din Spatial Analyst. Figura 1 prezintă rezultatul operațiunilor efectuate într-o scară de culoare special selectată în tot districtul Dubensky.

Indicele este calculat ca diferența dintre valorile de reflexie din regiunile infraroșii apropiate și cele roșii ale spectrului, împărțite la suma lor. Ca urmare, valorile NDVI variază în intervalul de la -1 la 1. Pentru vegetația verde, care reflectă foarte mult în regiunea infraroșie apropiată a spectrului și absoarbe bine radiația în regiunea roșie, valorile NDVI nu pot fi să fie mai mică de 0. Valorile negative se datorează în principal tulburării, rezervoarelor și stratului de zăpadă. Valorile NDVI foarte mici (mai puțin de 0,1) corespund zonelor fără vegetație, valorile de la 0,2 la 0,3 reprezintă arbuști și pajiști, iar valorile mari (de la 0,6 la 0,8) reprezintă păduri. În zona de studiu, conform rasterelor primite, care reprezintă

Valorile NDVI, corpurile de apă ușor de identificat, vegetația densă,

nori și evidențiați așezările.

Scara valorilor ШУ1

Orez. 1. Raster sintetizat de distribuție KOU1.

Câmpurile ocupate de anumite culturi agricole sunt mai greu de determinat, mai ales că sezonul de creștere variază pentru diferite culturi, iar fitomasa maximă scade la date diferite. Prin urmare, ca sursă a lucrării, am folosit schema culturilor agricole ale fermei Krasinskoe din districtul Dubensky pentru 2009. GIS a fost utilizat pentru coordonarea hărții schematice, câmpurile ocupate de culturile agricole au fost digitalizate. Pentru a studia modificările valorilor indicelui KOU1 în timpul sezonului de creștere, au fost identificate parcele de testare.

Software-ul sistemelor raster permite analiza statistică a seriilor de distribuție compilate pentru toate valorile elementelor raster sau din valorile individuale (care se încadrează în orice zonă de studiu).

Apoi, folosind instrumentul Zonal Statistics to Table al modulului Analist spațial, statisticile descriptive ale indexului au fost obținute din valorile celulelor situate în zonele selectate (zone cu culturi diferite) - valoarea maximă, minimă și medie , spread, deviație standard și sumă (fig. 2). Astfel de calcule au fost făcute pentru toate datele filmărilor.

Orez. 2. Determinați valorile NDVI folosind instrumentul Analist spațial „Statisticile zonei la tabel”.

Pe baza acestora, a fost investigată dinamica unuia sau altui indicator statistic, calculat pentru culturi individuale. Deci, tabelul 1 prezintă modificarea valorilor medii ale indicelui de vegetație studiat.

Valorile medii ale indicelui NDVI al culturilor agricole

tabelul 1

Grâu de iarnă 0,213 0,450 0,485 0,371 0,098 0,284

Porumb 0.064 0.146 0.260 0.398 0.300 0.136

Orz 0,068 0,082 0,172 0,474 0,362 0,019

Orz de malțire 0,172 0,383 0,391 0,353 0,,180 0,147

Ierburi perene 0,071 0,196 0,443 0,474 0,318 0,360

Ierburi anuale 0,152 0,400 0,486 0,409 0,320 0,404

Abur pur 0,174 0,233 0,274 0,215 0,205 0,336

Imaginea variației diferitelor caracteristici statistice numerice ale valorilor indicelui K0U1 pentru sezonul de vegetație este mai clar afișată de imagini grafice. Figura 3 prezintă diagrame bazate pe valorile medii ale indicelui pentru culturi individuale.

Grâu de iarnă

august septembrie

Orez. 3. Dinamica valorilor KOC1 pe teritoriul ocupat de: a) grâu de iarnă; b) orz; c) porumb.

Puteți vedea că valorile minime și maxime ale KBU! cad la date diferite din cauza duratei diferite a sezonului de creștere a fiecărei culturi și a cantității de fitomasă. De exemplu, cea mai mare valoare KBU! grâul de iarnă cade în a doua decadă a lunii iunie, iar porumbul - la începutul lunii iulie. O creștere treptată a cantității de fitomasă se observă la orz și ierburi anuale. Valorile uniforme ale aburului pur pe tot parcursul sezonului de creștere sunt asociate cu faptul că acesta este un sol cultivat deschis și o creștere a valorii CBF! în septembrie poate fi asociat teoretic cu semănatul culturilor de iarnă.

Valori KBU! asociate cu amplasarea zonei de studiu, în special cu expunerea și unghiul de înclinare a versanților. Pentru claritate, rasterul sintetizat cu valori KBU! pe 23 august a fost combinată cu umbrirea reliefului, construită pe baza modelului digital global de înălțime BYATM (Fig. 4). Se poate observa că în locurile de depresiuni (văile râurilor, râurile), valorile UB! Mai Mult.

Orez. 4. Alinierea rasterului cu valorile KBU! și ușurarea umbririi.

În plus față de imaginile LaneFa1 pentru calcularea valorilor CBU! puteți utiliza alte ERS, de exemplu, date de la spectroradiometrul MOBK.

Pe baza valorilor multitemporale calculate ale KBU! Pot fi construite diferite hărți, de exemplu, hărți pentru evaluarea resurselor agricole din regiune, monitorizarea culturilor, evaluarea biomasei vegetației ne-lemnoase, evaluarea eficienței regenerării, evaluarea productivității pășunilor etc.

Studiile efectuate au demonstrat în mod clar posibilitatea utilizării pachetului GIS ArcGIS pentru procesarea datelor de teledetecție a Pământului, inclusiv pentru calcularea și analiza indicelui de vegetație NDVI, al cărui cel mai important domeniu de aplicare rămâne determinarea stării culturilor.

LITERATURĂ

1. Abrosimov A. V., Dvorkin B. A. Perspective pentru utilizarea datelor de teledetecție din spațiu pentru

îmbunătățirea eficienței agriculturii în Rusia // Geomatics. - 2009. - Nr. 4. - S. 46-49.

2. Antipov T. I., Pavlova A. I., Kalichkin V. A. Exemple de metode automate

analiza geo-imaginilor pentru evaluarea agroecologică a terenurilor // Izvestia instituțiilor de învățământ superior. Geodezie și fotografie aeriană. - 2012. - Nr. 2/1. - S. 40-44.

3. Belorustseva E. V. Monitorizarea stării terenurilor agricole

Zona pământului non-negru din Federația Rusă // Probleme moderne de teledetecție a Pământului din spațiu. - 2012. - T. 9, nr. 1. - S. 57-64.

4. Ivlieva NG Crearea hărților folosind tehnologiile GIS: manual. manual pentru

studenții care studiază în specialitatea 020501 (013700) „Cartografie”. -Saransk: Editura Mordovs. Universitatea, 2005. - 124 p.

5. Manukhov V.F., Varfolomeeva N.A., Varfolomeev A.F.

informații în procesul activităților educaționale și de cercetare ale studenților // Geodezie și cartografie. - 2009. - Nr. 7. - P. 46-50.

6. Manukhov V. F., Kislyakova N. A., Varfolomeev A. F. Tehnologii informaționale în

pregătirea aerospațială a absolvenților de geografi-cartografi // Informatică pedagogică. - 2013. - Nr. 2. - S. 27-33.

7. Mozgovoy D. K., Kravets O. V. Utilizarea imaginilor multispectrale pentru

clasificarea culturilor agricole // Ecologie și noosferă. - 2009. - Nr. 1-2. -CU. 54-58.

8. Rosyaykina E. A., Ivlieva N. G. Managementul datelor de la distanță

Terenuri în mediul pachetului GIS ArcGIS // Cartografie și geodezie în lumea modernă: materiale ale celui de-al 2-lea All-Russian. științifico-practic Conf., Saransk, 8 aprilie. 2014 / redacție: V.F.Manukhov (redactor-șef) și alții - Saransk: Editura Mordov. un-ta, 2014. - S 150-154.

9. Serebryannaya OL, Glebova KS Procesare instantanee și compilare dinamică

Mozaicuri de imagine raster în ArcGIS: o nouă soluție la problemele tradiționale.

[Resursă electronică] // ArcReview. - 2011. - Nr. 4 (59). - Mod de acces: http://dataplus.ru/news/arcreview/.

10. Chandra A. M., Doamne. Sisteme de teledetecție și informații geografice SK / per. din engleza - M.: Technosphere, 2008. - 288 p.

11. Cherepanov AS Indici de vegetație // Geomatică. - 2011. - Nr. 2. - S. 98-102.

20.09.2018, joi, 10:51, ora Moscovei , Text: Igor Korolev

Programul Economie digitală implică o gamă întreagă de măsuri pentru a asigura disponibilitatea datelor spațiale și a datelor de teledetecție a Pământului cu un cost total de 34,9 miliarde RUB. Se planifică crearea de portaluri pentru ambele tipuri de date, construirea unei rețele federale de stații geodezice. și să monitorizeze eficiența cheltuielilor bugetului federal din spațiu.

CumdezvoltaspațialădateșidateTeledetecție

Secțiunea Infrastructură informațională a programului Economie digitală presupune crearea de platforme digitale interne pentru colectarea, procesarea și diseminarea datelor spațiale și a datelor de teledetecție a Pământului (ERS) din spațiu, care să răspundă nevoilor cetățenilor, afacerilor și guvernului. Potrivit estimărilor CNews, costurile activităților relevante se vor ridica la 34,9 miliarde EUR, cea mai mare parte din această sumă fiind preluată din bugetul federal.

În primul rând, este planificată dezvoltarea unui glosar de termeni în domeniul lucrului cu date spațiale și date de teledetecție din spațiu. În aceleași domenii, inclusiv produsele și serviciile create pe baza lor, ar trebui stabilite sarcini și ar trebui formulate cerințele pentru cercetarea nevoilor economiei digitale în serviciile interne și tehnologiile de colectare, prelucrare, distribuție și analiză.

Lucrările corespunzătoare vor fi realizate de Ministerul Dezvoltării Economice, Ministerul Telecomunicațiilor și Comunicațiilor de Masă, Roscosmos, Rosreestr, Rostelecom, Universitatea de Stat din Moscova. M.V. Lomonosov și grupul de lucru Aeronet al Inițiativei Tehnologice Naționale (NTI). These88 milioane vor fi cheltuite în aceste scopuri, din care million65 milioane vor fi alocate de la bugetul federal. Rețineți că, conform legislației ruse, datele de teledetecție nu se referă la datele spațiale.

În paralel, pentru datele spațiale și datele de teledetecție din spațiu, vor fi dezvoltate o arhitectură și o foaie de parcurs pentru crearea unei infrastructuri de colectare, stocare, procesare și distribuție. Infrastructura va funcționa pe baza unui sistem de informații unificat interdepartamental geografic (ETRIS ERS).

Acest lucru va fi realizat de Roscosmos, Rostelecom și Ministerul Dezvoltării Economice. Costul evenimentului se va ridica la 85 milioane euro, din care 65 milioane euro vor fi alocați de la bugetul federal.

CertificaredateTeledetecție

Utilizarea datelor certificate de teledetecție a Pământului ar trebui să fie securizată legal. Legislația federală va fi modificată pentru a consolida statutul fondului federal de teledetecție a Pământului.

De asemenea, va fi elaborată o foaie de parcurs pentru crearea unui cadru de reglementare adecvat. Cerințele de reglementare vor fi aprobate pentru furnizarea și procedura pentru furnizarea în formă electronică de date și materiale spațiale și date de teledetecție conținute în fondul federal relevant.

Actele de reglementare vor stabili crearea unui sistem de certificare pentru datele de teledetecție din spațiu și algoritmi pentru prelucrarea acestora în vederea obținerii datelor semnificative din punct de vedere juridic, precum și procedura de utilizare a datelor certificate de teledetecție din spațiu și a datelor obținute prin alte metode de teledetecția Pământului în circulația economică. Aceste evenimente vor fi gestionate de Roscosmos, Rostelecom, Ministerul Telecomunicațiilor și Comunicațiilor de Masă, Ministerul Dezvoltării Economice și NTI Aeronet.

Federalportalspațialădate

În plus, vor fi furnizate metode pentru furnizarea în formă electronică de date spațiale și materiale conținute în fondul federal de date spațiale, precum și date de teledetecție conținute în fondul federal corespunzător.

În acest scop, va fi dezvoltat sistemul de informații de stat Portalul federal de date spațiale (GIS FPPD), care va oferi acces la informațiile conținute în fondul federal de date spațiale.

În primul rând, va fi creat conceptul sistemului corespunzător. Apoi - până în aprilie 2019 - va fi pus în funcțiune de probă, iar până la sfârșitul anului 2019 va fi pus în funcțiune comercială. Dezvoltarea, lansarea și modernizarea GIS FPPD vor costa bugetul federal RUB625 milioane.

GIS FPPD va avea un subsistem „Platforma digitală pentru interacțiunea geoinformativă interdepartamentală”. Lansarea sa în operațiune de probă va avea loc în noiembrie 2019, iar bugetul federal va costa încă 50 de milioane RUB.

Se vor elabora planuri pentru conectarea acestui subsistem la fondul federal de date de teledetecție, fonduri de date spațiale și materiale ale autorităților de stat pentru a furniza materiale electronice la dispoziția lor. Măsurile relevante vor fi luate de Ministerul Dezvoltării Economice, Rosreestr și Roskosmos.

Organeputerea statuluiVa împărtășispațialădateșidateTeledetecție

De asemenea, este planificat să se ofere posibilitatea de a furniza în modul automat folosind coordonatele listei de informații stabilite la dispoziția autorităților de stat și a autoguvernării locale.

În primul rând, se va face o evaluare a efectelor economice care pot fi obținute la revizuirea cerințelor pentru parametrii de divulgare a datelor spațiale și a datelor de teledetecție la dispoziția autorităților de stat. Apoi, vor fi aduse modificări listei de informații (precum și detaliilor și formatelor acestora) pentru a fi furnizate într-un mod automat folosind coordonate, împreună cu o listă a autorităților care dețin astfel de informații.

Până la sfârșitul anului 2019, un serviciu cartografic automat va fi dezvoltat și pus în funcțiune, asigurând furnizarea de informații tematice folosind coordonate la dispoziția autorităților de stat. Lucrările relevante vor fi efectuate de Ministerul Dezvoltării Economice, Roscosmos, Rosreestr, FSB și Ministerul Apărării, pentru implementarea acestora, bugetul federal va aloca 250 milioane RUB.

În plus, va fi oferită posibilitatea prelucrării automate, recunoașterii, validării și utilizării datelor spațiale. Pentru aceasta, vor fi dezvoltate cerințe funcționale pentru mijloacele menționate anterior, inclusiv sisteme pentru generalizarea automată a imaginilor obiectelor spațiale, precum și pentru mijloacele de monitorizare a schimbărilor de teren.

Scopul este de a asigura conformitatea cu cerințele privind frecvența actualizării resurselor de date spațiale. Operațiunea de încercare a instalațiilor corespunzătoare ar trebui să înceapă în septembrie 2019, operațiunea comercială - până la sfârșitul anului 2020.

De asemenea, ar trebui creată o infrastructură de site-uri de testare pentru testarea sistemelor robotizate utilizate pentru colectarea și procesarea datelor spațiale. Activitățile indicate vor fi preluate de Ministerul Dezvoltării Economice, Rosreestr și NTI Aeronet.

InterngeoinformarePEpentruorganeputerea statului

O altă direcție a documentului este asigurarea dezvoltării și utilizării tehnologiilor interne de geoinformare în organismele guvernamentale de stat și locale, precum și în companiile de stat. Cerințele pentru software-ul corespunzător vor fi dezvoltate și publicate pe Internet.

Apoi se va forma o listă de software care îndeplinește cerințele stabilite, ținând cont de Registrul unificat al software-ului rus. De asemenea, va fi realizat un studiu al tehnologiilor promițătoare și al modelelor de management care utilizează tehnologii de geoinformare și date de teledetecție internă în autoritățile de stat și vor fi elaborate linii directoare pentru tranziția la software-ul intern în aceste zone.

În plus, vor fi efectuate monitorizarea și analiza utilizării software-ului sistemelor de geoinformare în sistemele informaționale ale autorităților de stat și ale companiilor de stat. După aceea, vor fi elaborate planuri de acțiuni pentru autoritățile federale și regionale, guvernele locale și companiile de stat care să asigure utilizarea software-ului intern în acest domeniu. Ministerul Dezvoltării Economice, Ministerul Telecomunicațiilor și Comunicațiilor de Masă, Roscosmos și Rostelecom se vor ocupa de aceste evenimente.

4,8 miliardpefederalreţeageodezicstații

Planul de acțiune presupune crearea unei infrastructuri geodezice unificate necesare pentru atribuirea, rafinarea și diseminarea sistemelor de coordonate de stat și locale. Activitățile relevante vor fi tratate de Ministerul Dezvoltării Economice, Ministerul Apărării, Rosreestr, Rosstandart, Agenția Federală pentru Cercetare Științifică, Roscosmos, Centrul de Întreprinderi de Stat pentru Geodezie, Cartografie și IPD și JSC Roskartografiya.

În acest scop, la început, vor fi efectuate lucrări de cercetare pentru a clarifica parametrii figurii și câmpul gravitațional, parametrii geodezici ai Pământului și alți parametri necesari pentru clarificarea sistemelor de coordonate de stat, a sistemului de înălțimi, a stării sistem gravimetric și fundamentează dezvoltarea rețelei geodezice.

De asemenea, vor fi furnizate contabilitatea de stat și siguranța punctelor rețelei geodezice de stat (GTS), a rețelei de nivelare a statului și a rețelei gravimetrice de stat. Va fi organizat un sistem de monitorizare a caracteristicilor punctelor GTS, de nivelare a stării și a rețelelor gravimetrice și se va asigura dezvoltarea unei rețele interne de stații de observare geodezică colocate. În aceste scopuri, bugetul federal va fi alocat în perioada 2018-2020. 3,18 miliarde de euro

Apoi, va fi creat un serviciu (serviciu) care va determina mișcările scoarței terestre cauzate de procesele geodinamice naturale și antropice, precum și un serviciu pentru determinarea și rafinarea parametrilor orbitelor exacte ale navei spațiale de navigație și ale navei spațiale de teledetecție a Pământului. .

În etapa următoare, va fi creată o rețea federală de stații geodezice, oferind o creștere a preciziei determinării coordonatelor, precum și un centru pentru integrarea rețelelor de stații geodezice și prelucrarea informațiilor primite. În primul rând, va fi dezvoltat conceptul rețelei corespunzătoare, care include servicii și geografia utilizării acestora, indicatori tehnici și economici ai creării și funcționării rețelei.

Până în august 2019, „zonele pilot” ale rețelei federale de stații de bază geodezice vor fi create și puse în funcțiune în cel puțin trei regiuni. De asemenea, un centru pentru integrarea rețelelor de stații geodezice va fi lansat în funcțiune de încercare. Luând în considerare experiența „zonelor pilot”, vor fi creați termenii de referință pentru viitoarea rețea.

Rețeaua în sine va începe să funcționeze până la sfârșitul anului 2020. 1,1 miliarde de euro vor fi cheltuiți pentru crearea și lansarea acesteia, iar 1,35 miliarde de euro vor fi preluați din bugetul federal, restul de 200 de milioane din surse extrabugetare. Costul total al creării și întreținerii infrastructurii geodezice se va ridica la 4,83 miliarde EUR.

19 miliardpeUn singurelectroniccartograficbază

Un alt proiect prevăzut în document este crearea cadrului cartografic electronic unificat (EECO) și a sistemului de stat pentru menținerea CEEO. În primul rând, va fi creat un concept, termenii de referință, proiectarea preliminară a GIS EEKO. Lansarea sistemului în operațiune de probă ar trebui să aibă loc în aprilie 2019 și în operațiune comercială până la sfârșitul anului 2019.

Mai mult, se va realiza crearea bazei GIS EEKO, inclusiv pe baza hărților topografice digitale deschise și a planurilor plasate în fondul federal de date spațiale și crearea unei baze de înaltă precizie (scara 1: 2000) ) strat de date spațiale ale teritoriilor cu o densitate mare a populației pentru a acumula GIS EEKO ...

Ar trebui dezvoltate compoziția și structura țintă a datelor și serviciilor CEEO, metodele și algoritmii pentru utilizarea bazei cartografice și a datelor spațiale în interesele diferitelor grupuri de consumatori și o listă a posibilităților de utilizare a tehnologiilor de registre distribuite (blockchain).

De asemenea, este planificată crearea unui model promițător de GIS EEKO pentru a fi utilizat de diverse categorii de consumatori, inclusiv sisteme automate și robotizate. Rosreestr, Ministerul Dezvoltării Economice și NTI Aeronet se vor ocupa de măsurile relevante. Activitățile legate de GIS EECO vor costa bugetul federal 19,32 miliarde RUB.

Federalportaldatela distantasunândAl Pamantului

Documentul prevede furnizarea în formă electronică de date și materiale de teledetecție a Pământului conținute în fondul federal de teledetecție a Pământului. Pentru aceasta, se va efectua modernizarea informației și a mecanismelor tehnologice (ca parte a sistemelor informaționale ale Roskosmos) ale sistemului de furnizare a accesului la datele de la navele spațiale rusești pentru teledetecția Pământului și a geoportalului corporației de stat Roscosmos.

Se va dezvolta un concept, termenii de referință și un proiect de proiect al sistemului informațional de stat, Portalul Federal al Datelor de teledetecție din spațiu (GIS PDS), care oferă acces la informațiile conținute în fondul federal de date de teledetecție din spaţiu.

GIS FPDDZ va fi pus în funcțiune de probă până la sfârșitul anului 2019 și în funcțiune comercială până la sfârșitul anului 2020. Proiectul va fi gestionat de Roskosmos. Bugetul federal va aloca RUB315 milioane pentru scopurile corespunzătoare.

Singurfără sudurăsolidmultistratstratdateTeledetecție

De asemenea, va fi creată o acoperire continuă unificată continuă multistrat continuă a datelor de teledetecție din spațiu cu diferite rezoluții spațiale. Măsurile corespunzătoare vor fi efectuate de Roskosmos, Rosreestr și Ministerul Dezvoltării Economice și Comerțului, acestea vor costa bugetul federal ₽6,44 miliarde.

În acest scop, va fi pregătit mai întâi un concept al acoperirii corespunzătoare la înaltă rezoluție (2-3 metri). Până la sfârșitul anului 2018, un set tehnologic de acoperire continuă de înaltă precizie fără sudură cu rezoluție spațială înaltă (SBP-V) va fi creat pe baza datelor de teledetecție de la navele spațiale rusești cu o precizie de cel puțin 5 metri. În special, determinarea punctelor de control suplimentare va fi utilizată ca rezultat al lucrărilor de teren și al măsurătorilor din imaginile din satelit.

În 2018, SBP-V va fi desfășurat în zone prioritare cu o suprafață totală de 2,7 milioane kW km. În 2019, SBP-V va fi dislocat pe teritoriul districtelor etapei a doua cu o suprafață totală de 2,9 milioane km pătrați. În 2020, SBP-V va fi desfășurat pe teritoriul altor regiuni, inclusiv zone cu o densitate mare a populației, cu o suprafață totală de 11,4 milioane de kilometri pătrați.

În paralel, va fi creat un set de acoperire continuă multiscală a acoperirii de utilizare în masă (SBP-M) cu date de sondaj multispectrale de la nava spațială rusă ERS cu o precizie a planului de înaltă rezoluție nu mai mică de 15 m.

În 2018, SBP-M va fi desfășurat pe teritoriul zonelor prioritare cu o suprafață totală de 2,7 milioane kW km. În 2019 - pe teritoriul raioanelor etapei a doua cu o suprafață totală de 2,9 km pătrați. În 2020, SBP-M va fi desfășurat în alte teritorii cu o suprafață totală de 11,4 milioane kW km.

În 2020, pe baza setului de acoperire continuă fără sudură fără sudură de înaltă precizie, cu rezoluție spațială ridicată și a setului de acoperire continuă multiscală a utilizării în masă, va fi creată o acoperire continuă multistrat continuă unificată cu date de teledetecție Pământ (EBSVR). De asemenea, sistemul informațional de stat (GIS) EBSVR va fi pus în funcțiune de încercare.

În consecință, ar trebui obținută o bază informativă care să asigure stabilitatea și competitivitatea caracteristicilor de măsurare a datelor ERS interne din spațiu și a produselor pe baza acestora. De asemenea, va fi creată o tehnologie și o bază informațională de bază pentru formarea unei game largi de servicii aplicate orientate către clienți și servicii bazate pe tehnologii de teledetecție și suportul informațional al sistemelor de informații terțe.

PEpentruautomatprelucraredatela distantasunândAl Pamantului

Este planificat să se ofere posibilitatea procesării automate, recunoașterii, confirmării și utilizării datelor din teledetecție din spațiu. În acest scop, la început, vor fi efectuate cercetări experimentale, dezvoltarea de tehnologii și software pentru streaming automat și prelucrare distribuită a datelor de teledetecție din spațiu, cu crearea de elemente pentru standardizarea produselor informaționale de ieșire.

Instrumentele corespunzătoare și software-ul unificat vor fi puse în funcțiune până în luna mai 2020. Punerea în funcțiune va avea loc înainte de sfârșitul anului 2020. Proiectul va fi gestionat de Roscosmos, Ministerul Dezvoltării Economice și Serviciul Federal de Înregistrare, cheltuielile bugetului federal vor constitui până la 75975 milioane.

Viitoarele instrumente hardware și software unificate pentru prelucrarea primară a datelor de teledetecție din spațiu cu elemente de standardizare a resurselor informaționale vor fi puse în funcțiune pe baza resurselor de calcul cloud distribuite geografic ale infrastructurii de teledetecție a Pământului.

În 2018, un concept, nomenclatură și tehnologii pentru crearea de servicii industriale specializate bazate pe date de teledetecție vor fi dezvoltate pentru a oferi suport informațional pentru următoarele industrii: utilizarea subsolului, silvicultură, gestionarea apei, agricultură, transport, construcții și altele .

Eșantioane de complexe unificate pentru procesarea distribuită și stocarea informațiilor vor fi proiectate pentru a rezolva problemele operatorului sistemelor de teledetecție spațială rusă din spațiu cu un nivel maxim de automatizare și standardizare a procesării, control automat al calității, rentabilitate în întreținere și Operațiune. Nivelul de unificare a software-ului special va fi de până la 80%.

De asemenea, va prevedea introducerea de tehnologii pentru transmiterea automată în flux a produselor de informații ERS standard și de bază, la cererea utilizatorilor prin subsistem, pentru a oferi acces consumatorilor și a emite în termen de până la 1,5 ore de la primirea informațiilor țintă de la navele spațiale ERS.

În plus, vor fi modernizate instrumentele poligonale pentru monitorizarea caracteristicilor spectro-radiometrice și de măsurare a coordonatelor navei spațiale ERS și verificarea produselor informaționale ERS din spațiu, precum și sprijinul instrumental și metodologic pentru un centru de certificare a datelor ERS din spațiu. .

Roskosmos va crea o resursă de calcul distribuită geografic pentru transmiterea în flux a procesării datelor de teledetecție

O altă direcție a planului de implementare a activităților programului Economie digitală în secțiunea Infrastructură informațională este asigurarea dezvoltării și utilizării tehnologiilor interne pentru prelucrarea (inclusiv tematică) a datelor de teledetecție în organele guvernamentale de stat și locale, precum și în companiile de stat. .

Ca parte a implementării acestei idei, crearea și modernizarea unei resurse de calcul distribuite geografic pentru furnizarea procesării în flux a datelor de teledetecție din spațiu ca parte a centrelor de procesare a datelor și a clusterelor de calcul ale complexelor de la sol pentru primirea, procesarea și distribuirea de la distanță datele de detectare vor fi efectuate. Proiectul va fi gestionat de Roskosmos.

În 2019, evenimentele corespunzătoare vor avea loc în zona europeană a Rusiei, în 2020 - în zona Orientului Îndepărtat. În aceste scopuri, bugetul federal va aloca 90690 milioane.

ControlulcheltuielifederalbugetVerificadinspaţiu

În paralel, vor avea loc dezvoltarea și modernizarea soluțiilor hardware și software și a serviciilor aplicate orientate către clienți în agricultură și silvicultură bazate pe tehnologii de teledetecție din spațiu, ceea ce va costa bugetul federal 180 milioane RUB.

De asemenea, în 2018, va fi dezvoltat un concept, nomenclatură și tehnologii pentru crearea de servicii specializate în industrie bazate pe date de teledetecție pentru a furniza informații următoarelor industrii: utilizarea subsolului, silvicultură, gestionarea apei, agricultură, transport, construcții și altele . Împreună cu Roskosmos, aceste sarcini vor fi abordate de Ministerul Dezvoltării Economice.

În 2019, alte industrii vor fi selectate pentru a dezvolta servicii și soluții similare. În 2020, soluțiile de service vor fi testate în zonele pilot, cu punerea în funcțiune ulterioară a operațiunii de încercare; măsurile corespunzătoare vor costa bugetul federal RUB460 milioane.

În 2018, va fi proiectat și creat un serviciu de control al sondajului spațial pentru utilizarea țintită și eficientă a fondurilor bugetare federale și a bugetelor fondurilor extrabugetare de stat care vizează finanțarea tuturor tipurilor de construcții. Acest lucru va fi realizat de Roscosmos și Camera de Conturi, bugetul federal va aloca 125 milioane RUB pentru acest proiect.

În mod similar, va fi creat un serviciu de control al sondajului spațial pentru utilizarea fondurilor bugetare federale destinate finanțării proiectelor de infrastructură și a zonelor economice speciale. Resursa corespunzătoare va fi proiectată și pusă în funcțiune până la sfârșitul anului 2018, iar operațiunea sa comercială va începe în iunie 2019. Costul proiectului pentru bugetul federal se va ridica la 125 milioane ₽.

De asemenea, va fi creat un serviciu de inspecție spațială pentru utilizarea fondurilor bugetare federale care vizează prevenirea și eliminarea urgențelor și consecințele dezastrelor naturale (incendii, inundații etc.), precum și eliminarea consecințelor poluării și a altor efecte negative asupra mediului . Bugetul federal va cheltui 170 de milioane de dolari pentru acest proiect.

Se va crea un serviciu pentru determinarea eficacității și respectării actelor juridice de reglementare a procedurii de finanțare, gestionare și eliminare a resurselor federale și a altor resurse: pădure, apă, minerale etc. Bugetul federal va cheltui million155 milioane pentru acest lucru.

Un serviciu similar va fi creat pentru a asigura controlul activităților economice în scopul identificării încălcărilor legislației funciare, stabilirii faptelor de utilizare a terenului în alte scopuri și determinării daunelor economice. Proiectul va costa bugetul federal 125 milioane RUB.

Un alt serviciu planificat va oferi o evaluare a perspectivelor de implicare în diferite tipuri de activități economice (agricultură, construcții, recreere etc.). Costul proiectului pentru bugetul federal va fi de 45145 milioane.

De asemenea, va fi creat un serviciu pentru a identifica schimbările care au loc pe teritoriul regiunilor ruse folosind imagini spațiale în scopul determinării ritmului de dezvoltare a acestora, luând decizii privind planificarea și optimizarea fondurilor bugetare. Bugetul federal va aloca 60160 milioane pentru acest proiect.

O trăsătură caracteristică a procesului de introducere a tehnologiilor de geoinformare în prezent este integrarea sistemelor deja existente în structuri de informații naționale, internaționale și globale mai generale. În primul rând, să ne întoarcem la proiecte nici măcar foarte recente. În acest sens, experiența dezvoltării de programe și proiecte globale de informare în cadrul Programului Internațional Geosferă-Biosferă „Schimbări Globale” (IGBP), care a fost implementat din 1990 și a avut o mare influență asupra cursului geografic și ecologic. munca la scară globală, regională și națională [V. M. Kotlyakov, 1989]. Printre diferitele proiecte naționale internaționale și mari de geoinformare, în cadrul IGBP, vom menționa doar baza de date globală de informații și resurse - GRID. A fost format în structura sistemului de monitorizare a mediului (GEMS) creat în 1975 sub auspiciile Programului Națiunilor Unite pentru Mediu (PNUM). GEMS a constat din sisteme globale de monitorizare gestionate prin diferite organizații ONU, de exemplu, Organizația pentru Alimentație și Agricultură (FAO), Organizația Meteorologică Mondială (OMM), Organizația Mondială a Sănătății (OMS), uniunile internaționale și țările individuale care participă în diferite grade. program. Rețelele de monitorizare sunt organizate în cinci blocuri legate de climă, sănătatea umană, mediul oceanic, poluarea pe distanțe lungi, resursele naturale regenerabile. Fiecare dintre aceste blocuri este descris în articolul [A. M. Trofimov și colab., 1990]. Monitorizarea legată de climă a furnizat date despre impactul activităților umane asupra climei Pământului, inclusiv două domenii legate de Rețeaua de monitorizare a poluării atmosferice de fond și de inventarul glaciologic mondial. Primul se referă la stabilirea tendințelor în compoziția atmosferică (modificări ale conținutului de dioxid de carbon, ozon etc.), precum și tendințele în compoziția chimică a precipitațiilor atmosferice. Rețeaua de monitorizare a poluării atmosferice (BAPMON) a fost înființată de OMS în 1969 și din 1974 a fost susținută de UNEP ca parte a GEMS. Acesta include trei tipuri de stații de monitorizare: de bază, regională și regională cu un program extins. Datele sunt raportate lunar la un punct focal situat la Agenția Interguvernamentală pentru Protecția Mediului (EPA) (Washington, SUA). Din 1972, datele au fost publicate anual împreună cu materialele OMM, EPA. Inventarul Glaciologic Mondial este legat de UNESCO și Institutul Federal Elvețian de Tehnologie. Informațiile pe care le colectează sunt foarte importante, deoarece fluctuațiile în mase glaciare și de zăpadă oferă o idee despre cursul variabilității climatice. Programul de monitorizare a contaminanților care călătoresc pe distanțe lungi este implementat împreună cu activitatea Comisiei Economice Europene (ECE) și a OMM. Sunt colectate date privind precipitațiile contaminate (în special, oxizii de sulf și produsele lor transformate, care sunt de obicei asociate cu ploile acide) în legătură cu deplasarea maselor de aer din sursele de poluare către obiecte individuale. În 1977, ECE, în colaborare cu UNEP și OMS, a formulat un program comun pentru monitorizarea și evaluarea transportului pe distanțe lungi al poluării aeriene în Europa (Programul european de monitorizare și evaluare). Monitorizarea legată de sănătatea umană asigură colectarea de date cu privire la calitatea mediului la scară globală, cu privire la radiații, modificări ale nivelului radiațiilor ultraviolete (ca urmare a epuizării stratului de ozon) etc. Acest program GEMS este în mare parte asociate cu activitățile Organizației Mondiale a Sănătății (OMS). Monitorizarea comună a calității apei a fost efectuată de UNEP, OMS, UNESCO și OMM. Accentul lucrării de aici se face pe apele râurilor, lacurilor, precum și apelor subterane, adică cele care reprezintă principala sursă de alimentare cu apă pentru oameni, pentru irigații, unele industrii etc. Monitorizarea contaminării alimentelor în cadrul GEMS a existat din 1976 în colaborare cu OMS și FAO. Datele privind produsele alimentare contaminate furnizează informații cu privire la natura răspândirii contaminării, care, la rândul său, servește ca bază pentru deciziile de gestionare ale diferitelor grade. Monitorizarea mediului oceanic a fost luată în considerare în două aspecte: monitorizarea oceanului deschis și a mării regionale. Activitatea programului de monitorizare a resurselor funciare regenerabile se bazează pe preferința pentru monitorizarea resurselor terenurilor aride și semi-aride, degradării solului și pădurilor tropicale. Sistemul GRID în sine, înființat în 1985, este un serviciu de informații care furnizează date de mediu organizațiilor de gestionare a ONU, precum și altor organizații internaționale și guverne. Funcția principală a GRID este de a colecta date împreună, de a le sintetiza astfel încât planificatorii să poată absorbi rapid materialul și să îl pună la dispoziția organizațiilor naționale și internaționale care iau decizii care pot afecta starea mediului. În dezvoltarea sa la scară completă de la începutul secolului, sistemul este implementat ca o rețea globală organizată ierarhic, incluzând centre regionale și noduri la nivel național, cu un schimb larg de date. GRID este un sistem dispersat (distribuit), ale cărui noduri sunt conectate prin telecomunicații. Sistemul este împărțit în două centre principale: GRID-Control situat în Nairobi (Kenya) și GRID-Processor în Geneva (Elveția). Centrul, situat în Nairobi, supraveghează și gestionează activitățile GRID din întreaga lume. GRID-Processor se ocupă cu achiziționarea, monitorizarea, modelarea și distribuirea datelor. Din problemele globale, Centrul de la Geneva publică în prezent o serie de publicații GEO (Global Environment Outlook), dezvoltând strategii și furnizând avertizări timpurii pentru diverse amenințări, în special biodiversitate (în special ca parte a acțiunilor noii divizii DEWA de avertizare timpurie și evaluare), folosind GIS pentru utilizarea rațională a resurselor naturale, cercetări specifice, în primul rând pentru Africa francofonă, Europa Centrală și de Est, Mediterana etc. În plus față de cele două centre menționate mai sus, sistemul include încă 12 centre situate în Brazilia, Ungaria, Georgia, Nepal, Noua Zeelandă, Norvegia, Polonia, Rusia, SUA, Thailanda, Suedia și Japonia. Munca lor se desfășoară și la scară globală, dar într-o anumită măsură sunt specializate pe regiuni. De exemplu, centrul GRID-Arendal (Norvegia) implementează o serie de programe în Arctica, cum ar fi AMAP - Arctic Monitoring and Assessment Program, regiunea Mării Baltice (BALLERINA - proiecte GIS pentru aplicații de mediu pe scară largă) etc. Din păcate , activitățile centrului GRID -Moscova este puțin cunoscută chiar și de specialiști. Dintre exemplele de cooperare interetnică în crearea unor baze de date mari, sistemul informațional al Comunității Economice Europene CORINE (Informații coordonate privind mediul în Comunitatea Europeană) merită atenție. Decizia de creare a acesteia a fost luată în iunie 1985 de către Consiliul Comunității Europene, care i-a stabilit două obiective principale: evaluarea potențialului sistemelor informaționale ale comunității ca sursă pentru studierea stării mediului său natural și asigurarea strategia de mediu a țărilor UE în domeniile prioritare, inclusiv protecția biotopurilor, evaluarea poluării atmosferei datorate emisiilor locale și transportului transfrontalier, o evaluare cuprinzătoare a problemelor de mediu din regiunea mediteraneană. Până în prezent, proiectul a fost finalizat, dar există informații despre posibilitățile de extindere a acestuia pe teritoriul țărilor din Europa de Est în viitor. Despre proiectele naționale, desigur, aș dori să mă refer la exemple de Rusia, deși aici ar trebui să recunoaștem imediat pozițiile sale nu cele mai avansate din lume. Așadar, la începutul anilor 90, au fost explorate în mod activ posibilitățile de conectare a URSS de atunci pentru a funcționa în cadrul sistemului global de resurse naturale GRID UNEP. Vom scoate în evidență doar una dintre inițiativele din acea perioadă în cadrul activităților Ministerului Resurselor Naturale și Protecției Mediului din Federația Rusă - proiectul de creare a Sistemului de Stat Eco-Informațional (SEIS), inițialul a cărui etapă era încă în curs de dezvoltare în fostul Comitet de Stat al URSS pentru Protecția Naturii. S-a planificat ca SEIS să fie format din baze de date durabile; baze de date obținute în timpul experimentelor sub-satelite și măsurători de control (aparent, stocare temporară); baze de date ale unui subset de date necesare pentru efectuarea cercetărilor de către consumatori și dintr-o rețea de informații care conectează componentele sistemului cu centrele de control ale instalațiilor de observare și cu bazele de date ale altor sisteme, inclusiv cele internaționale. Zona de aplicare a SEIS, conform planului proiectanților, a fost împărțită în următoarele categorii principale: 1) controlul mediului (pentru a determina starea mediului); 2) monitorizarea mediului (pentru a analiza schimbările de mediu); 3) modelare (pentru analiza cauzală). În general, GEIS trebuia să fie un sistem informatic în care principala sursă de introducere a datelor o constituie baze de date detaliate de date orientate geografic privind starea mediului: imagini, date de control operațional, date statistice de observare, serii de hărți (geologice, sol , climatic, vegetație, utilizarea terenului, infrastructură etc.). Prelucrarea în comun a acestor informații reprezintă o cale directă către modelarea mediului. Sarcina principală a SEIS planificat a fost dezvoltarea unei tehnologii de gestionare a bazelor de date, combinarea seturilor de date de mediu care există într-o varietate de formate și preluate din diferite surse. Datele din SEIS urmau să fie primite în următoarele domenii: geosfera (inclusiv cochiliile pământului - atmosfera, hidrosfera, litosfera, biosfera) și tehnosfera; resurse naturale materiale (energie, minerale, apă, pământ, pădure etc.) ), precum și cu privire la utilizarea acestora; schimbarea climei; starea tehnologiilor de producție; indicatori economici în managementul mediului; depozitarea și prelucrarea deșeurilor; indicatori sociali și biomedicali etc., oferind în mod natural posibilitatea sintezei ulterioare a indicatorilor. În unele privințe, acest program seamănă cu metodologia utilizată în sistemul GRID UNEP. Printre programele de la nivel federal, trebuie menționat proiectul GIS OGV (autoritățile de stat), care a început să fie întruchipat în viața reală la nivel regional (a se vedea mai jos) sau transformat pentru alte nevoi, de exemplu, ținta federală programul „Rusia electronică” (2002 - 2010), care a început să fie implementat ... Ca exemplu de sisteme complexe, să subliniem dezvoltarea „Dezvoltării durabile a Rusiei” [V.S. Tikunov, 2002]. O caracteristică a structurii sale este interconectarea strânsă a blocurilor socio-politice, economice (producție), a resurselor naturale și ecologice. În general, ele caracterizează socioecosistemele din diferite ranguri teritoriale. Pentru toate comploturile tematice, este posibil să se caracterizeze ierarhia schimbărilor lor - de la nivel global la nivel local, ținând seama de specificul prezentării fenomenelor la diferite scări ale afișării lor. Aici este implementat principiul hipermediei sistemului, atunci când graficele sunt conectate prin legături asociative (semantice), de exemplu, graficele cu un nivel ierarhic inferior nu numai că afișează un grafic tematic la o scară adecvată, dar, de asemenea, arată, desfășurați-l, detaliați-l. La nivelul superior al ierarhiei, a fost creată o secțiune „Locul și rolul Rusiei în rezolvarea problemelor globale ale omenirii”. Hărțile lumii din această secțiune sunt concepute pentru a afișa stocurile, precum și echilibrul producției și consumului celor mai importante tipuri de resurse naturale de către omenire; dinamica creșterii populației; indicele de sarcină antropogen; contribuția Rusiei și a altor țări la situația ecologică planetară, etc. Este util să comparați regiunile din Rusia și țările străine atunci când acestea sunt considerate ca o singură matrice de informații. În aceste scopuri, am folosit clasamente multidimensionale bazate pe complexe de indicatori comparabili, care, conform unor caracteristici integrale, distribuie regiunile rusești de la nivelul Austriei (Moscova) la Nicaragua (Republica Tuva). Un astfel de exemplu în ceea ce privește caracteristicile de sănătate publică este prezentat în Fig. 24 col. incl. Arată caracteristicile sănătății publice a țărilor lumii și a regiunilor din Rusia, dar în mod similar, parcelele pot fi continuate până la nivel municipal. Secțiunile la nivel federal formează nucleul sistemului. Alături de multe comploturi originale, este oferită o descriere destul de completă a tuturor componentelor sistemului „natură-economie-populație”, cu accent pe natura schimbărilor care au loc. Blocurile se încheie cu evaluări integrale ale sustenabilității socio-demografice, durabilității dezvoltării economice, durabilității mediului natural la impacturile antropice și alte subiecte generalizatoare, în plus, exprimate cantitativ. Indicele bunăstării economice durabile și indicele dezvoltării umane, precum și indicele durabilității mediului, progresul real, „planeta vie”, „amprenta ecologică” etc. sunt cunoscute pe scară largă ca caracteristici integrale [Indicatori .., 2001]. Dar chiar și întorcându-ne la anumite subiecte, ca să nu mai vorbim de caracteristici complexe, sarcina nu este doar de a arăta starea reală, ci de a sublinia tiparele în dezvoltarea fenomenelor, de a le afișa din diferite părți. Ca exemplu, să subliniem caracteristicile campaniilor electorale desfășurate în Rusia din 1991. Astfel, pe lângă comploturile tradiționale care afișează câștigătorii în campaniile electorale și procentul de voturi exprimate pentru un anumit candidat sau partid, indicii integrali ai teritoriului sunt prezentate controlabilitatea [VS. Tikunov, DD Oreshkina, 2000] și natura schimbărilor lor de la o campanie electorală la alta (Fig. 2S col. Incl.). Un alt exemplu de abordare neconvențională este combinația de caracteristici tipologice și evaluative, cum ar fi evaluarea sănătății publice cu tipurile de cauze ale mortalității în populație (Fig. 26, culoare incl.). Următoarea secțiune ierarhic inferioară a sistemului este blocul „Modele de tranziție a regiunilor rusești către dezvoltarea durabilă”. Ca și în alte secțiuni ale Atlasului, conținutul principal al tuturor ramurilor acestui bloc vizează determinarea componentelor de mediu, economice și sociale ale dezvoltării durabile a teritoriilor. Aici, până în prezent, puteți găsi exemple ale caracteristicilor regiunii Baikal, regiunii Irkutsk, regiunii administrative Irkutsk și Irkutsk. La caracterizarea unei regiuni, aceasta va fi analizată, pe de o parte, ca parte integrantă a unei entități mai mari - statul, pe de altă parte - ca o integritate autosuficientă (în anumite limite), capabilă de auto-dezvoltare bazată pe resurse valabile. Pe baza hărților create, este planificată dezvoltarea de propuneri pentru strategia de dezvoltare și activitatea inovatoare a regiunii și a teritoriilor sale. A fost realizată o tipologie a tuturor regiunilor din Rusia și au fost identificați reprezentanți tipici ai diferitelor grupuri (industriale, agricole etc.). Se planifică crearea mai multor ramuri regionale ale sistemului, reprezentând diferite tipuri de teritorii ale țării, în special pentru regiunea autonomă Khanty-Mansiysk. Aici trebuie să acordați atenție principiului blocării sistemului, deoarece blocurile logice individuale pot fi modificate, completate sau extinse fără a schimba structura întregului sistem. Subiectele legate de dezvoltarea durabilă necesită luarea în considerare obligatorie a aproape tuturor comploturilor tematice din dinamică, care este implementată în conformitate cu principiul evoluției și dinamismului în sistemul de informații Atlas. Practic, acestea sunt caracteristici ale fenomenelor pentru perioade de timp de bază sau ani. Au fost dezvoltate mai multe animații tematice pentru o serie de subiecte pentru analiza retrospectivă: „Schimbări în arat și acoperirea pădurilor în regiunile rusești în ultimii 300 de ani”, „Creșterea rețelei orașelor rusești”, „Dinamica densității populației în Rusia, 1678-2011 ”,„ Dezvoltarea industriei metalurgice Rusia în secolele XVIII-XX. ” și „Dezvoltarea rețelei feroviare (creștere și electrificare), secolele XIX-XX.”, principiul multivarianței este implementat, atunci când utilizatorului final i se oferă o serie de soluții care îi interesează, de exemplu, optimiste, pesimiste și alte scenarii., adesea cu ambiguitate semnificativă a sarcinilor, pentru a obține rezultate acceptabile. Se promite să se utilizeze modelarea semnificativă a fenomenelor complexe în cadrul sistemului informațional. Baza unei astfel de modelări este o abordare integrată a sistemului de modelare a socioecosistemelor. Astfel, utilizatorul sistemul va putea simula o anumită structură, consiliul de administrație al acestuia va prezenta opțiuni, ceea ce va duce, de exemplu, la o creștere a nivelului de bunăstare a oamenilor sau la o creștere a sănătății sale publice ca rezultat final al multor transformări, cu o evaluare a costurilor necesare pentru realizarea rezultat. Vor fi dezvoltate instrumente de modelare, destinate în principal dezvoltării diferitelor scenarii pentru tranziția regiunilor țării la modele de dezvoltare durabilă a acestora. Etapa finală a proiectului, asociată cu intelectualizarea întregului sistem, va face posibilă formarea unui sistem de susținere a deciziilor pe scară largă. În cele din urmă, trebuie remarcat faptul că sistemul în curs de formare ar trebui să se bazeze și pe principiul multimedia (multimedia), care facilitează procesul decizional. Crearea sistemelor regionale de informații geografice în Rusia este în mare parte asociată cu implementarea Programului GIS al OGV (autoritățile de stat) și a KTKPR (Cadastru teritorial cuprinzător al resurselor naturale). Dezvoltarea principalelor dispoziții pentru programul GIS OGV a fost încredințată Centrului de Stat „Priroda” - o întreprindere a Serviciului Federal pentru Geodezie și Cartografie (Roskartography). Într-o serie de entități constitutive ale Federației Ruse, au fost create și funcționează centre regionale de informații și analize, dotate cu tehnologii informatice moderne, inclusiv tehnologii GIS. Regiunile Perm și Irkutsk se numără printre regiunile în care s-au obținut cele mai semnificative rezultate la crearea GIS OGV. În 1995-1996. s-au făcut lucrări semnificative pentru crearea unui GIS pentru regiunea Novosibirsk. Cel mai elaborat proiect în domeniul GIS regional pentru OGV este, fără îndoială, implementat în prezent în regiunea Perm. „Conceptul acestui sistem prevede utilizarea tehnologiilor de geoinformare în diviziile structurale ale administrației regionale și în diviziile structurale ale autorităților de stat ale Federației Ruse care operează în regiunea Perm. În etapa de dezvoltare, conceptul a fost luat în considerare de către Serviciul Federal. pentru Geodezie și Cartografie a Rusiei, precum și Centrul de Stat GISC și Centrul de Stat „Natura”. A fost încheiat un acord între administrația regiunii Perm și Serviciul Federal pentru Geodezie și Cartografie al Rusiei privind formarea sistemului de geoinformare a regiunea Perm, asigurând crearea și actualizarea hărților topografice la scara 1: 1000.000 și 1: 200.000 pentru teritoriul regiunii.: direcțiile principale de creare a GIS; compoziția utilizatorilor GIS; cerințe pentru baze de date; probleme ale cadrul de reglementare; dezvoltatorii GIS, etapele de dezvoltare, proiectele prioritare, sursele de finanțare. corespund domeniilor activităților de management ale autorităților regionale: dezvoltare socio-economică; economie și finanțe; managementul ecologiei, resurselor și naturii; transport și comunicații; utilități și construcții; Agricultură; ... asistență medicală, educație și cultură; ordine publică, apărare și securitate; dezvoltarea socio-politică. Bineînțeles, furnizarea proiectului cu o bază cartografică digitală joacă un rol important în dezvoltarea unui sistem regional. Conceptul prevede utilizarea hărților: o hartă topografică de ansamblu cu o scară de 1: 1000.000 pentru teritoriul regiunii Perm și teritoriilor adiacente; hartă topografică la scară 1: 200.000 pentru teritoriul regiunii; hartă geologică la scară 1: 200.000; hărți topografice pentru terenuri agricole și forestiere, râuri navigabile pe o scară de 1: 100.000, 1: 50.000, 1: 25000, 1: 10.000; pentru rezolvarea problemelor de inginerie și a problemelor economiei urbane, hărți și planuri la scara 1: 5000, 1: 2000, 1: 500. Pentru hărți a fost adoptat sistemul de coordonate din 1942. Hărțile realizate în sistemul de coordonate din 1963 sau în sistemul de coordonate locale, atunci când sunt incluse în GIS, zonele sunt reduse la un singur sistem de coordonate. Pentru hărțile topografice digitale, se folosește clasificatorul UNI_VGM Roskarto1rafia, care oferă posibilitatea de a lucra cu sisteme de simboluri convenționale de la o scară de 1: 500 la o scară de 1: 1.000.000 (un clasificator pe toată scara). Gama de software utilizată este destul de largă: proiectul LARIS este realizat folosind software-ul Intergraph Co., hărțile geologice sunt create în GIS "PARK". Deciziile privind alegerea software-ului au fost determinate de prezența sarcinilor elaborate în diferite GIS departamentale și de deciziile adoptate din industrie. Formatele hărților digitale utilizate au fost determinate de software-ul GIS utilizat. Cu toate acestea, este indicat faptul că este necesar să existe convertoare care să convertească hărțile digitale de la un format la altul pentru a asigura transferul de informații către diferite pachete GIS. În noiembrie 1998, de la GosGIScentr (Roskartografia), hărțile digitale ale regiunii Perm, la scările 1: 1000.000 și 1: 200.000, au fost transferate în regiune. Formatul principal al hărților obținute este F20V. Hărțile au fost convertite în format E00 utilizat în GIS de ESRI Inc. Bogăția informațională a hărților create de Roskartografiya nu se potrivea dezvoltatorilor GIS regionali. În prima etapă, dezvoltatorii sistemului au acordat o atenție deosebită îmbunătățirii sale, completând semantica hărților și legarea teritorială a bazelor de date tematice existente și nou create. La crearea unui GIS, au fost realizate mai multe proiecte pilot: crearea unui GIS integrat pentru sat și stațiunea „Ust-Kachka” pentru testarea soluțiilor complexe într-o zonă mică, folosind exemplul GIS „Ust-Kachka” pentru a demonstra capacitățile GIS pentru managerii insuficient instruiți; crearea unui model de inundații pentru orașele Perm și Kungur. Pentru a crea un model de inundație, a fost construită o matrice de înălțimi a zonei potențiale de inundație, s-au efectuat calcule pentru a simula nivelul de inundație; dezvoltarea controlului de mediu al proiectelor pilot GIS pentru orașul Berezniki și teritoriile adiacente. Principalele rezultate ale implementării programului sunt prezentate de autorii conceptului VL Chebykin, Yu. B. Shcherbinin sub forma următoarelor subsisteme (componente): „GIS-geologie”. Creat pentru o evaluare geologică și economică reală a potențialului resurselor din regiunea Perm, dezvoltarea de soluții pentru utilizarea eficientă a resurselor. Include o bancă de geodate despre depozitele de minerale, localizarea întreprinderilor miniere și consumatoare, cantitatea rezervelor, dinamica producției și consumului; „GIS al cadastrului funciar”. Oferă condiții pentru colectarea obiectivă a impozitelor pe terenuri și respectarea reglementărilor privind proprietatea, utilizarea, schimbarea dreptului de proprietate. Include o bancă de geodate pe limitele terenurilor în contextul proprietății funciare și al registrului de proprietari; „Drumuri GIS”. Vă permite să determinați și să utilizați în mod eficient condițiile tehnice și economice pentru funcționarea și dezvoltarea rețelei rutiere de transport. Se bazează pe banca de geodate despre drumurile din regiunea Perm, calitatea pavajului, starea tehnică a drumurilor, caracteristicile tehnice ale podurilor, pasajelor, trecerilor, traversărilor de feribot și gheață, semnelor rutiere. Include baze de date economice privind utilizarea rutieră pentru traficul de mărfuri și pasageri, costul întreținerii drumurilor, precum și un registru de proprietate și limite de răspundere; „GIS al căilor ferate”. Vă permite să determinați și să utilizați în mod eficient condițiile tehnice și economice pentru funcționarea și dezvoltarea rețelei feroviare de transport. Include o bancă de geodate pe căile ferate din regiunea Perm, poduri și treceri de cale ferată, gări, situri, structuri, precum și o bază de date cu date economice privind utilizarea drumurilor pentru traficul de marfă și de călători, costul întreținerii drumurilor; „GIS al economiei fluviale”. Oferă informații cu privire la calculele muncii dragașilor privind adâncirea albiei râurilor și calcule cu privire la eficiența și dezvoltarea transportului maritim. Suport informațional - geoinformații despre topografia inferioară a râurilor navigabile și baze de date pe rutele fluviale de mărfuri și pasageri; ... „Inundații GIS”. Oferă procesul de modelare a inundațiilor fluviale și calculul măsurilor de control al inundațiilor, pierderile de inundații, oferă informațiile necesare pentru activitatea comisiilor de control al inundațiilor. Baza de informații - geodate despre relieful malurilor râurilor; „GIS al structurilor hidraulice”. Servește pentru modelarea consecințelor impactului tehnogen asupra corpurilor de apă ale populației și întreprinderilor. Banca de geodate - informații despre baraje, canalizări, prize de apă, instalații de tratare și efluenți de deșeuri lichide de la întreprinderi industriale, baze de informații cu date tehnice și economice privind structurile hidraulice; „GIS de gestionare a apei”. Creat pentru o evaluare obiectivă și planificarea utilizării resurselor de apă în regiune. Banca de geodate conține informații despre râuri, rezervoare, lacuri, mlaștini, zone de protecție a apei și zone de protecție a coastelor, precum și informații despre lungimea, suprafața, rezervele și calitatea resurselor de apă, caracteristicile stocurilor de pești, registrul de proprietate și limitele responsabilității ; „GIS de silvicultură”. Este necesar pentru o evaluare și planificare obiective a utilizării resurselor forestiere din regiune. Această activitate se bazează pe informații cu privire la suprafețele forestiere, speciile și vârsta pădurii, evaluarea economică a acesteia, volumele de tăiere, prelucrarea, vânzarea pădurilor, amplasarea întreprinderilor forestiere și de prelucrare, privind drepturile de proprietate și limitele de responsabilitate; „Cadastru GIS al resurselor naturale”. Combină informațiile despre componentele "GIS-geologie", "GIS de silvicultură", "GIS de gestionare a apei", precum și pescuit, rezervații, vânătoare etc., conectează geobazele acestor componente, creează o bază de informații pentru o evaluarea cuprinzătoare a resurselor naturale din regiunea Perm; „GIS-ecologie”. Acesta este creat cu scopul de a dezvolta măsuri pentru îmbunătățirea situației de mediu, determinând sumele rezonabile necesare pentru punerea în aplicare a acestor măsuri; „GIS al ariilor naturale special protejate”. Banca de geodate pentru ariile naturale special protejate din regiune; „GIS al ecopatologiei”. O bancă de geodate privind impactul situației de mediu asupra sănătății și mortalității populației, care face posibilă o evaluare obiectivă a condițiilor de viață ale populației din regiune; „GIS al conductelor de petrol și gaze”. Este utilizat pentru modelarea și evaluarea consecințelor situațiilor de urgență, pentru efectuarea calculelor economice. Banca de geodate conține informații despre conductele de petrol și gaze, stațiile de pompare și alte structuri de inginerie din regiune, registrul de proprietari, drepturile de proprietate și limitele de responsabilitate, o bancă de geodate privind relieful teritoriilor adiacente, baze de informații cu caracteristicile tehnice și economice ; Controlul SIG și modelarea manifestărilor naturale și provocate de om ale deformărilor catastrofale ale suprafeței terestre în regiunea Perm pe baza rezultatelor monitorizării, inclusiv a monitorizării spațiului; „Populația GIS”. Bazele de date geografice privind distribuția populației, permițând analiza teritoriului în funcție de componența sexului și vârstei, vârsta proiectată, ocuparea forței de muncă, grupurile protejate social, migrația populației, necesare pentru justificarea programelor sociale, precum și sprijinul informațional pentru campaniile electorale (formarea circumscripțiilor electorale) și analiza electoratului); „GIS ATC”. Se împarte în componente: „GIS de protecție împotriva incendiilor”; „GIS GIBDD”; „GIS pentru protecția ordinii publice”; „Situații de urgență GIS”. Se creează bazele: obiecte potențial periculoase, caracteristici tactice și tehnice ale acestor obiecte, forțe și mijloace de apărare civilă și forțe și mijloace atrase din subsistemul regional de situații de urgență, caracteristici tactice și tehnice ale forțelor și mijloacelor; baza geodatelor de localizare a zonelor și rutelor de evacuare pentru întreprinderi și populația regiunii, baze de informații cu privire la caracteristicile tactice și tehnice ale zonelor și căilor de evacuare; „GIS al medicinei de dezastru”. Creează, în special, o bază de date geografică a bazelor de dislocare și informare a statului instituțiilor medicale; "GIS pentru asigurarea siguranței vieții populației." Geobaza posturilor de observare pentru obiecte potențial periculoase, geobaza reliefului și alte caracteristici ale terenului pe scara necesară pentru rezolvarea problemelor de modelare a situațiilor de urgență la obiectele de observare și teritoriile adiacente, baze de informații cu date tactice și tehnice pentru organizarea lucrează și înregistrează rezultatele activității posturilor de observare; "GIS de dezvoltare socio-economică a regiunii." Este necesar pentru analiza activităților organismelor locale de autoguvernare, comparându-le cu cele similare din teritoriile adiacente atât în ​​momentul actual, cât și în dinamică pe perioadele de colectare a informațiilor de către organismele statistice de stat. În plus, această componentă este utilizată pentru a dezvolta activități pentru gestionarea teritoriilor. Geobaza GIS de dezvoltare socio-economică a regiunii conține informații despre împărțirea administrativă a regiunii, despre pașapoartele teritoriilor, baza Comitetului regional de statistică de stat din Perm privind indicatorii stării dezvoltării socio-economice și principalele departamentul economiei administrației regionale conform indicatorilor prognozei dezvoltării socio-economice. Ca urmare a implementării programului, ar trebui dezvoltate și implementate măsuri legale, economice, organizatorice și tehnice pentru îndeplinirea sarcinilor de creare a unui GIS pentru OGV, ar trebui formate baze de hărți digitale din regiunea Perm de diferite scale. dinamica dezvoltării socio-economice a regiunii. Structurile de management regional vor fi furnizate cu informații spațio-temporale reale despre infrastructura și dezvoltarea socială a regiunii, ceea ce va face posibilă formarea unui mecanism de gestionare a economiei regiunii pe bază de geoinformare. Conceptul dezvoltat al sistemului de informații geografice și programul pentru crearea GIS se bazează pe experiența semnificativă a întreprinderilor și organizațiilor din regiunea Perm în acest domeniu de activitate. Se desfășoară diverse proiecte în cadrul Comitetului cadastral al regiunii Perm, al întreprinderii de cercetare geologică din statul Geokarta Perm, al Comitetului pentru resurse naturale din regiunea Perm, al Institutului Clinic de Cercetare Științifică de Patologie Ecologică a Copiilor și altor organizații. Sub conducerea Comitetului de cadastru funciar din regiunea Perm, se desfășoară lucrări pentru efectuarea inspecțiilor cadastrale, producerea materialelor de planificare și cartografice, inventarierea terenurilor, înregistrarea proprietarilor de terenuri. Clientul sistemului automatizat de stat al cadastrului funciar în regiunea Perm (GAS ZK) este Comitetul pentru cadastrul funciar al regiunii. Au fost create grupuri speciale de lucru pentru gestionarea operațională a implementării proiectului LARIS în comitetele regionale și regionale pentru terenuri. La întreprinderea de stat unitară „Ural Design and Survey Enterprise of Land Cadastral Surveys” („Uralzemcadastral survey”), a fost creată o producție specializată bazată pe tehnologii cadastrale digitale. Sunt utilizate GIS ale Intergraph Co., precum și MicroStation, Maplnfo Professional. Perm State Geological Survey Enterprise "Geokarta" desfășoară activități în cadrul programului de cartografiere geologică de stat. Fiecărei părți a întreprinderii i se atribuie o taxă pe una sau două foi de nomenclatură ale hărții regiunii Perm la o scară de 1: 200.000, rezultatele lucrării sunt întocmite în formă grafică și digitală. Întreprinderea folosește GIS „Geokarta”, care oferă tehnologia pentru crearea hărților digitale, precum și Arclnfo, ArcView, PARK 6.0. Următoarele documente geologice au fost create sub formă digitală: Harta geologică a formațiunilor precuaternare pe baza materialelor de studiu suplimentar și pregătire a hărții geologice de stat la o scară de 1: 200 000. Harta geologică a depozitelor cuaternare. Schema de zonare geomorfologică. Harta structurilor productive de petrol și gaze. Schema administrativă de divizare cu căi de transport și comunicații principale. Harta formațiunilor precuaternare este completată cu informații istorice: cupru, fier, cromit, bauxită, mangan, titan, plumb, stronțiu, aur; ’Pentru materiale de construcție (gabro-diabază, calcar, dolomit, marmură, gresie), cuarț, fluorit, volkonsko-itit; pentru petrol, gaz, cărbune, săruri de potasiu, apă potabilă. Harta depozitelor cuaternare reflectă distribuția pe suprafață a obiectelor care conțin: aur, platină, diamante; agro-minereu (turbă, tuf de tei, marnă), argile, amestecuri de nisip-pietriș, nisipuri etc. În conformitate cu ordinul guvernatorului regiunii Perm din data de 09.11.95 nr. 338 „Cu privire la sistemul de monitorizare a mediului în regiunea „sub conducerea Comitetului pentru resurse naturale din regiunea Perm (fost Comitetul pentru Protecția Mediului), se lucrează la crearea unui Sistem Teritorial Unificat de Monitorizare a Mediului (ETSEM) din regiune. ETSEM este creat pentru a oferi suport informațional pentru luarea deciziilor de management în domeniul protecției mediului, pentru a asigura o dezvoltare durabilă ecologică a teritoriului și face parte integrantă din sistemul de informații și geoinformare din regiunea Perm. Lucrările privind crearea și întreținerea GIS pentru îngrijirea sănătății au fost efectuate de Institutul Clinic de Cercetare Științifică pentru Ecopatologie Pediatrică (NIKI DEP). La nivel regional, s-a elaborat utilizarea GIS pentru rezolvarea problemelor de susținere a informațiilor din sistemul regional de management al sănătății: alocarea teritoriilor cu tendințe nefavorabile în indicatorii medico-demografici și medico-ecologici; fundamentarea investițiilor regionale în asistența medicală teritorială pe baza analizei de geoinformare a indicatorilor medicali și demografici (atât individuali, cât și complecși); analiza suficienței serviciilor medicale pentru populație pe teritorii și evaluarea gravității problemelor teritoriilor individuale; fundamentarea și amplasarea unei rețele de centre interdistriculare pentru furnizarea de îngrijiri medicale specializate etc. Au fost finalizate lucrări pentru a lega informații spațiale și baze de date privind serviciile medicale de populație, indicatori medical-demografici, sanitari-igienici și de mediu pe o singură hartă -schema regiunii Perm. Informațiile au fost colectate pe mai mult de 260 de indicatori. Sistemul folosește hărți schematice vectoriale la scară mică (1: 1000000). Software-ul vă permite să jucați o serie de scenarii și să selectați opțiuni pentru utilizarea optimă a fondului patului și a facilităților de laborator și de diagnostic ale instituțiilor medicale și preventive. Pentru a rezolva problemele medicale și de mediu cu utilizarea GIS, teritoriile prioritare au fost identificate în funcție de un set de factori de risc pentru sănătatea publică și indicatori individuali de mediu, a fost făcută o referință spațială a bazelor de date pe termen lung cu privire la sursele de efecte nocive asupra mediului. făcut. Un proiect de mediu a fost implementat ca parte a GIS municipal din Perm, care este o componentă a GIS regional. Pe baza hărții vectoriale 1:25 000, au fost create straturi: incidența populației în districtele orașului Perm, zonele de acțiune ale instituțiilor medicale și preventive. Sistemul vă permite să urmăriți dinamica morbidității din ultimii 6 ani cu 68 de indicatori. În cadrul proiectului, s-au format straturi care reflectă diferite aspecte ale stării mediului (zone de contaminare a solului cu metale grele, conținutul de substanțe nocive din aerul atmosferic pe baza rezultatelor observațiilor pe teren, surse staționare de emisii de substanțe nocive în aer cu caracteristici detaliate ale fiecărei surse, alocări de terenuri ale întreprinderilor industriale cu informații despre întreprindere ca sursă de poluare a mediului, conținutul de impurități dăunătoare în mediul biologic al populației copil etc.). Straturile cu o bază bogată de atribute sunt utilizate în sarcini analitice. Sistemul creat oferă o ieșire pentru rezolvarea problemelor formării unei rețele optime pentru plasarea posturilor de control al calității aerului în conformitate cu criteriile de sănătate publică, dezvoltarea de programe de reabilitare medicală și ecologică a copiilor etc. Proiectul ecologic al GIS municipal se bazează pe ArcView. GIS este utilizat în combinație cu modelare și programe analitice, ceea ce face posibilă obținerea unor evaluări cuprinzătoare ale diferitelor niveluri teritoriale. În 1994-1997. NIKI DEP a emis un atlas medical și de mediu al regiunii Perm. În 1998, NIKI DEP, împreună cu centrul regional de noi tehnologii informaționale al Universității Tehnice de Stat din Perm și Departamentul de Educație și Știință al Administrației Regionale, au publicat un atlas al sferei sociale și educaționale din regiunea Perm (un proiect pilot în cadrul programului științific și tehnic interuniversitar „Dezvoltarea bazelor științifice pentru crearea sistemelor de geoinformare”). 78. Prin decizia Adunării Legislative din 06.04.98 nr. 78, a fost adoptat un program teritorial cuprinzător "Siguranța vieții și organizarea sistemelor de monitorizare pentru prognozarea urgențelor naturale și natural-tehnogene pe teritoriul regiunii Perm pentru 1998-2000" și implementat, care prevede: Dezvoltarea și îmbunătățirea avertismentelor și acțiunilor sistemului de informații geografice în situații de urgență (situații de urgență GIS); 2. Crearea unui subsistem de acțiuni în condițiile situațiilor de urgență ca parte a sistemului de geoinformare al Direcției Afaceri Interne a regiunii Perm. Sistemul de informații geografice al situațiilor de urgență este creat pe baza cercetărilor științifice dezvoltate de Institutul Minier al Filialei Ural ale Academiei Ruse de Științe (g. Permian). Dezvoltarea „Cerințelor tehnice pentru hărțile topografice digitale la scările 1: 1000.000 și 1: 200.000 pentru teritoriul regiunii Perm”, „Metode pentru verificarea calității hărților topografice digitale la scările 1: 1000.000 și 1: 200.000 pentru teritoriul regiunii Perm "Calitatea și acceptarea acestor carduri digitale au fost realizate de întreprinderea unitară de stat din Perm" Biroul special de cercetare "Elbrus" (SNIB "Elbrus"). SNIB „Elbrus” este deținătorul hărților topografice digitale ale scalelor indicate și desfășoară activități de introducere a hărților în conformitate cu „Regulamentele temporare privind procedura de utilizare a hărților electronice digitale din regiunea Perm în scale 1: 1.000.000 și 1 : 200.000 ". SNIB Elbrus folosește mai multe instrumente software GIS: INTELKART, INTELVEK, Panorama, GIS RSChS, Maplnfo Professional, ArcView, Arclnfo, etc. a dezvoltat un sistem de convertoare pentru a asigura compatibilitatea utilizării hărților în diferite software GIS. La Facultatea de Geografie a Universității de Stat din Perm, se dezvoltă GIS „Teritoriile naturale protejate din regiunea Perm”; se lucrează la crearea straturilor tematice fizico-geografice, socio-economice și ecologico-geografice (hidrografie, orografie, geomorfologie, soluri, vegetație, climă, așezări, rețea de transport, industrie, agricultură, infrastructură industrială și socială etc.). Se dezvoltă propriile sisteme din Irkutsk, Nijni Novgorod, regiunile Ryazan, Primorskiy krai etc. Există numeroase exemple de implementare a GIS la nivel local. În cadrul programului Ubsu-Nur, a fost creat un sistem de informații geografice pentru caracteristicile dinamicii stocului și vârstei standului în pădurile depresiunii Ubsu-Nur, pentru o descriere cuprinzătoare a locației antrenamentului de vară. practici ale Facultății de Geografie a Universității de Stat din Moscova, GIS-Satino și altele au fost dezvoltate. Sistemul din urmă este în esență complex. model digital al teritoriului terenului de instruire „Satino” (districtul Borovsky din regiunea Kaluga) (Yu.F Knizhnikov, IK Datele studiilor de teren ale studenților sunt utilizate pe scară largă, iar achiziția de fonduri de informații geografice se realizează ca seturi de date sistematizate cu privire la proprietățile și relațiile obiectelor și proceselor geografice din teritoriu. Pentru a studia stările dinamice ale geosistemului natural, se utilizează diferite niveluri de timp și scară - pe termen lung (hărți multi-temporale, imagini aeriene și spațiale, materiale ale cercetărilor pe teren pe termen lung ale teritoriului depozitului de deșeuri), precum și sezoniere ( în principal fotografii aeriene și studii speciale peisaj-fenologice). Se dezvoltă un complex de decodare și navigație pentru cercetarea automată pe teren. De asemenea, puteți oferi exemple de sisteme create pentru a controla situația de mediu în cadrul unei singure fabrici chimice etc. Din proiectele implementate sau implementate în prezent, vom sublinia, de asemenea, numeroase exemple de aplicații industriale ale tehnologiilor GIS în diferite domenii tematice - geologie, terenuri cadastru, industrie forestieră, ecologie, management municipal, exploatarea comunicațiilor inginerești, activități ale structurilor de putere. Acestea sunt discutate în detaliu în cartea [E. G. Kapralov, A. V. Koshkarev, V. S. Tikunov și colab., 2004]. Listă de verificare Care este rolul bazei de date a resurselor de informații globale GRID? Care este caracteristica principală a sistemului GRID? Au fost proiectele rusești în concordanță cu metodologiile internaționale? Este recomandabil un astfel de acord? Descrieți caracteristicile sistemului de stat de informare ecologică planificat; implementarea acestui proiect este oportună în condiții moderne? Enumerați principalele caracteristici ale sistemului de dezvoltare durabilă a Rusiei. Evaluați optimitatea sistemului creat pentru regiunea Perm. Este recomandabil să creați sisteme locale? Faceți un plan pentru un posibil proiect de informații geografice pentru zona dvs.

Datele de teledetecție oferă informații importante pentru a ajuta la monitorizarea diferitelor aplicații, cum ar fi fuziunea imaginilor, detectarea modificărilor și clasificarea acoperirii solului. Imaginea spațială este o tehnică cheie utilizată pentru a obține informații legate de resursele pământului și de mediu.

Datele populare de imagini prin satelit sunt că pot fi accesate cu ușurință online printr-o varietate de aplicații de cartografiere. Prin simpla posibilitate de a găsi adresa corectă, aceste aplicații au ajutat comunitatea GIS în planificarea proiectelor, monitorizarea dezastrelor în multe domenii ale vieții noastre.

TerraCloud oferă acces la baza de date a imaginilor spațiale cu rezoluția dorită de la sateliții Federației Ruse într-o singură fereastră online, non-stop și de oriunde din lume. Și în condiții convenabile de comandă.

Principalul aspect care afectează acuratețea unui obiect de la sol este rezoluția spațială. Permisiunea temporară ajută la crearea hărților de acoperire a terenurilor pentru planificarea mediului, detectarea modificărilor de utilizare a terenului și planificarea transportului.

Integrarea și analiza datelor din zonele urbane utilizând imagini de teledetecție cu rezoluție medie se concentrează în principal pe documentarea așezărilor sau este utilizată pentru a face diferența între zonele rezidențiale, comerciale și industriale.

Oferiți harta de bază pentru referințe grafice și ajutați planificatorii și inginerii

Cantitatea de detaliu pe care o produce ortoimaginea folosind imagini prin satelit de înaltă rezoluție este de o importanță capitală. Deoarece oferă o imagine detaliată a zonei selectate împreună cu zonele înconjurătoare.

Deoarece hărțile sunt bazate pe locație, acestea sunt concepute special pentru a transmite date foarte structurate și pentru a crea o imagine completă a punctului de pe suprafața pământului. Există numeroase aplicații pentru imagini prin satelit și date de teledetecție.

În prezent, țările folosesc informații din imagini prin satelit pentru decizii guvernamentale, operațiuni de apărare civilă, servicii de poliție și sisteme de informații geografice (SIG) în general. În aceste zile, datele obținute folosind imagini prin satelit, au devenit obligatorii și toate proiectele guvernamentale trebuie depuse pe baza imaginilor din satelit.

În etapele preliminare și tehnice și economice ale explorării minerale, este important să fie conștienți de utilitatea potențială a resurselor minerale din zonă care trebuie luate în considerare pentru exploatare.

În astfel de scenarii, cartografierea prin teledetecție prin satelit și integrarea într-o platformă GIS îi ajută pe geologi să cartografieze cu ușurință zonele cu potențial mineral, economisind timp. Cu analiza spectrală a benzilor de imagini prin satelit, omul de știință poate identifica și afișa rapid disponibilitatea mineralelor folosind indicatori speciali.

Acest lucru va permite geologului explorator să restrângă operațiunile de forare geofizică, geochimică și de încercare în zone cu potențial ridicat.

Rezultatul unui dezastru natural poate fi devastator și uneori dificil de evaluat. Dar o evaluare a riscului de dezastru este esențială pentru salvatori. Aceste informații trebuie pregătite și executate rapid și precis.

Clasificarea imaginilor bazate pe obiecte folosind detectarea modificărilor (înainte și după eveniment) este o modalitate rapidă de a obține date de evaluare a daunelor. Alte aplicații similare care utilizează imagini prin satelit în evaluările dezastrelor includ construirea de umbre și modele digitale de suprafață.

Având în vedere populația în creștere din întreaga lume și nevoia de a crește producția agricolă, există o nevoie clară de a gestiona în mod corespunzător resursele agricole ale lumii.

Pentru ca acest lucru să se întâmple, în primul rând, este necesar să se obțină date fiabile nu numai despre tipuri, ci și despre calitatea, cantitatea și locația acestor resurse. Imaginile prin satelit și GIS (sisteme de informații geografice) vor rămâne întotdeauna un factor important în îmbunătățirea sistemelor existente de colectare și cartografiere a datelor despre agricultură și resurse.

Cartografierea agriculturii și anchetele sunt efectuate în prezent în întreaga lume pentru a colecta informații și statistici cu privire la culturi, pământuri, animale și alte resurse agricole conexe.

Informațiile colectate sunt necesare pentru implementarea deciziilor de management eficiente. O anchetă agricolă este necesară pentru planificarea și alocarea resurselor rare între diferitele sectoare ale economiei.

Modele 3D de orașe Sunt modele digitale ale zonelor urbane care reprezintă suprafețele terenului, parcelele, clădirile, vegetația, infrastructura și peisajul și caracteristicile conexe care aparțin zonelor urbane.

Componentele acestora sunt descrise și reprezentate prin date spațiale și georeferențiate relevante 2D, 3D. Modelele 3D de oraș acceptă reprezentarea, explorarea, analiza și gestionarea sarcinilor într-o mare varietate de aplicații.

GIS 3D este o soluție rapidă și eficientă pentru locații mari și îndepărtate, unde supravegherea manuală este aproape imposibilă. Diverse departamente de planificare urbană și rurală au nevoie de date GIS 3D, cum ar fi drenaj, canalizare,
alimentare cu apă, proiectarea canalelor și multe altele.

Și câteva cuvinte la final. Imaginea prin satelit a devenit o necesitate în timpul nostru. Acuratețea lor depășește orice întrebare - puteți vedea doar totul de sus. Principalul lucru aici este problema relevanței imaginilor și a capacității de a obține un instantaneu exact al acelei zone a teritoriului - de care aveți cu adevărat nevoie. Uneori ajută la rezolvarea problemelor cu adevărat importante.

N. B. Yaldygina

Ultimii ani au fost marcați de dezvoltarea rapidă și răspândirea tehnologiilor de teledetecție (ERS) și de geoinformare a Pământului. Imaginile spațiale sunt utilizate în mod activ ca sursă de informații pentru rezolvarea problemelor din diferite domenii de activitate: cartografie, management municipal, silvicultură și agricultură, gestionarea apei, inventarierea și monitorizarea stării instalațiilor de infrastructură pentru producția și transportul de petrol și gaze, evaluarea mediului , prospectarea și prognozarea depozitelor de minerale etc. Sistemele de informații geografice (GIS) și geoportalele sunt utilizate pentru a analiza datele în scopul luării deciziilor manageriale.

Drept urmare, pentru multe instituții de învățământ superior, sarcina de a introduce în mod activ tehnologiile de teledetecție și GIS în procesul educațional și în activitatea științifică a devenit foarte urgentă. Anterior, utilizarea acestor tehnologii era necesară, în primul rând, pentru universitățile care pregătesc specialiști în domeniul fotogrametriei și GIS. Cu toate acestea, treptat, odată cu integrarea tehnologiilor de teledetecție și GIS cu diverse domenii de activitate aplicate, studiul lor a devenit necesar pentru un cerc mult mai larg de specialiști. Universitățile care oferă instruire în specialități legate de silvicultură și agricultură, ecologie, construcții etc., necesită acum pregătirea studenților în elementele de bază ale teledetecției și GIS, astfel încât viitorii absolvenți să fie familiarizați cu metodele avansate de rezolvare a problemelor aplicate din cadrul specialității lor. ..

În faza inițială, o instituție de învățământ care intenționează să pregătească studenții în domeniul teledetecției și GIS trebuie să rezolve o serie de probleme:

• Achiziționați software și hardware specializat.
• Achiziționați un set de date de teledetecție, care vor fi utilizate pentru predarea și desfășurarea lucrărilor științifice.
• Realizarea recalificării cadrelor didactice în probleme de teledetecție și GIS.
• Dezvoltarea tehnologiilor care să permită rezolvarea problemelor aplicate corespunzătoare specializării universității / departamentului utilizând date de teledetecție.

Fără o abordare bine gândită și sistematică, rezolvarea acestor probleme poate necesita timp și costuri materiale semnificative de la universitate. Cel mai simplu și mai eficient mod de a depăși dificultățile este de a interacționa cu companiile care furnizează toate software-ul și hardware-ul necesar pentru implementarea tehnologiilor de teledetecție și GIS, care au experiență în implementarea proiectelor pentru diferite sectoare ale economiei naționale.

O abordare cuprinzătoare a implementării tehnologiilor de teledetecție și GIS la universitate va fi furnizată de Sovzond, care oferă o gamă completă de servicii, de la furnizarea de software și hardware, instalarea și configurarea acestora și până la furnizarea de teledetecție. date, instruirea specialiștilor și dezvoltarea de soluții tehnologice. Baza soluției propuse este Centrul de prelucrare a datelor de la distanță al Pământului (DTSDZZ).

Ce este CDSPD?

Acesta este un complex de instrumente și tehnologii software și hardware concepute pentru a primi, procesa și analiza date de teledetecție, utiliza informații geospațiale. TsODDZZ vă permite să rezolvați următoarele sarcini principale:

• Primirea datelor de teledetecție (imagini din satelit).
• Prelucrarea primară a imaginilor din satelit, pregătirea pentru decodare automată și interactivă, precum și prezentarea vizuală.
• Analiza automată profundă a datelor de teledetecție pentru pregătirea unei game largi de materiale cartografice analitice pe diverse teme, determinarea diferiților parametri statistici.
• Pregătirea de rapoarte analitice, materiale de prezentare bazate pe date de imagini din satelit.

Componenta cheie a ERSD este software-ul și hardware-ul specializat, care are o funcționalitate largă pentru lucrul cu datele ERS și GIS.

Software pentru centru de date

Software-ul inclus în centrul de date este conceput pentru a efectua următoarele lucrări:

Prelucrarea fotogrammetrică a datelor de teledetecție (corectarea geometrică a imaginii, construirea de modele digitale de elevație, crearea mozaicurilor de imagine etc.). Este o etapă necesară în ciclul tehnologic general de prelucrare și analiză a datelor de teledetecție, oferind utilizatorului informații exacte și actualizate.

Prelucrarea tematică a datelor de teledetecție (interpretare tematică, analiză spectrală etc.). Oferă decodificare și analiză a materialelor de inspecție spațială în scopul creării hărților și planurilor tematice, luând decizii de gestionare.

Analiza și cartografierea GIS (analiza spațială și statistică a datelor, pregătirea hărților etc.). Oferă identificarea tiparelor, relațiilor, tendințelor în evenimente și fenomene ale lumii înconjurătoare, precum și crearea de hărți pentru a prezenta rezultatele într-o formă ușor de utilizat.

Furnizarea accesului la informații geospațiale prin Internet și Intranet (organizarea stocării datelor, crearea web-servicii cu funcții de analiză GIS pentru utilizatorii rețelelor interne și externe). Oferă organizarea accesului utilizatorilor din rețeaua internă și Internet la informații despre un subiect dat pe un anumit teritoriu (imagini spațiale, hărți vectoriale, informații atributive).

Masa 1 prezintă schema de utilizare a software-ului propus de Sovzond, care face posibilă implementarea completă a tuturor tipurilor de lucru enumerate.

Tabelul 1. Schema de utilizare a software-ului

Tipul lucrării	Produse software	Funcționalitate de bază
Prelucrarea fotogrammetrică a datelor de teledetecție	Trimble linia INPHO INPHO	Triangulare aeriană automată pentru toate tipurile de fotografiere a cadrelor, obținută atât de la camerele analogice, cât și de la cele digitale Crearea de modele digitale de înaltă precizie (DEM) pentru imagini aeriene sau spațiale, controlul calității și editarea DEM Ortorectificarea datelor de teledetecție Crearea de acoperiri de mozaic sintetizate prin culori folosind imagini obținute de la diverși sateliți Vectorizarea obiectelor de teren folosind stereopări de imagini aeriene și de satelit
		Vizualizare date teledetecție Corecție geometrică și radiometrică Crearea DEM bazat pe imagini stereo Crearea mozaicurilor
Prelucrarea tematică a datelor de teledetecție	Linia ENVI de la ITT VIS	Decriptare interactivă și clasificare Îmbunătățirea interactivă a imaginii spectrale și spațiale Calibrarea și corectarea atmosferică Analiza vegetației folosind indici de vegetație (NDVI) Obținerea datelor vectoriale pentru export către GIS
Analiza și cartografierea GIS	ArcGIS Desktop Ruler (ESRI Inc.)	Crearea și editarea datelor spațiale pe baza unei abordări orientate obiect Crearea și proiectarea cardurilor Analiza spațială și statistică a geodatelor Analiza hărții, crearea de rapoarte vizuale
Furnizarea accesului la informații geospațiale pe internet	Rigla ArcGIS Server (ESRI Inc.)	CGestionarea centralizată a tuturor datelor spațiale și a serviciilor de cartografiere Construirea de aplicații web cu funcționalitate GIS pentru desktop

Pentru instituțiile de învățământ superior, compania Sovzond oferă condiții favorabile de livrare a software-ului. Costul licențelor individuale pentru o universitate este redus de două sau mai multe ori în comparație cu licențele comerciale. În plus, sunt furnizate seturi speciale de licențe pentru echipamentele sălilor de clasă (Tabelul 2). Costul unui pachet de licențe pentru instruire cu 10 sau mai multe locuri este, în general, comparabil cu costul unei licențe comerciale. Tabelul de mai jos oferă o descriere a pachetelor de licențe furnizate de diferiți furnizori de software.

Tabelul 2 Licențe software

Multe universități rusești au deja experiență pozitivă în utilizarea produselor software de la ITT VIS, ESRI Inc., Trimble INPHO în cadrul activităților educaționale și științifice. Printre acestea se numără Universitatea de Stat din Geodezie și Cartografie din Moscova (MIIGAiK), Universitatea de Stat din Silvicultură din Moscova (MGUL), Universitatea Tehnică de Stat din Mari (MarSTU), Academia de Geodezie de Stat Siberiană (SSGA) etc.

Hardware pentru centru de date

Hardware-ul CDDZZ include mijloace tehnice avansate care permit unei instituții de învățământ superior să organizeze un proces de cercetare, educațional, să implementeze diferite metode de lucru atât cu informații, cât și cu un public instruit. Hardware-ul este selectat luând în considerare amploarea lucrării planificate, numărul de studenți instruiți și o serie de alți factori. DSPDZ poate fi implementat pe baza unuia sau mai multor spații și include, de exemplu, o sală de clasă, un laborator de teledetecție și o sală de ședințe.

Următoarele echipamente pot fi utilizate ca parte a TsODDZZ:

• Stații de lucru pentru instalarea de software specializat (în săli de clasă și departamente).
• Servere pentru organizarea stocării și gestionării datelor geospațiale.
• Pereți video pentru afișarea și vizualizarea colectivă a informațiilor (Fig. 1).
• Sisteme de videoconferință pentru schimbul de informații audio și video în timp real între utilizatori la distanță (situate în camere diferite).

Orez. 1. Sală de clasă cu perete video

Aceste instrumente nu numai că constituie o platformă hardware productivă pentru efectuarea proceselor de prelucrare a datelor prin teledetecție, dar vă permit, de asemenea, să stabiliți interacțiuni eficiente între grupurile de utilizatori. De exemplu, utilizând sistemul de videoconferință și complexul hardware și software TTS, transmiterea în timp real a datelor pregătite de specialiști de laborator și a imaginilor video poate fi furnizată direct pe ecranul din sala de ședințe.

Furnizare de date prin teledetecție

La implementarea teledetecției centrului de date, una dintre problemele importante este achiziționarea unui set de date de teledetecție de la diverși sateliți, care vor fi folosite pentru instruirea studenților și realizarea diferitelor proiecte tematice. Compania Sovzond interacționează cu principalii operatori de satelit ERS și furnizează date digitale primite de la WorldView-1, WorldView-2, GeoEye-1, QuickBird, IKONOS, Resurs-DK1, RapidEye, ALOS, SPOT, TerraSAR -X, RADARSAT- 1,2 etc.

De asemenea, este posibil să se desfășoare la universitate un complex de recepție la sol, creat cu participarea Agenției Spațiale Federale (Roscosmos), care asigură recepția directă a datelor de la Resurs-DK1, AQUA, TERRA, IRS-1C, IRS- Sateliții 1D, CARTOSAT-1 (IRS-P5), RESOURCESAT-1 (IRS-P6), NOAA, RADARSAT-1,2, COSMO-SkyMed 1-3 și alții. În plus, în cazul implementării centrului de date teledetecție, Sovzond pune la dispoziția unei instituții de învățământ un set de date gratuite de teledetecție de la mai mulți sateliți, cu caracteristici diferite (rezoluție spațială, interval spectral etc.), care pot fi folosite ca probe de testare pentru studenți.

Desfășurarea Centrului de teledetecție a Pământului într-o instituție de învățământ superior permite rezolvarea problemei introducerii tehnologiilor de teledetecție și GIS în activitățile științifice și educaționale ale universității și oferirea de formare pentru specialiști într-o direcție relativ nouă și relevantă.

DSPDZ este un sistem flexibil și scalabil. La etapa inițială a creării unui centru de date pentru teledetecție, acesta poate fi un mic laborator sau chiar stații de lucru separate, cu funcționalitatea procesării datelor de teledetecție. În viitor, este posibil să se extindă centrul de date pentru teledetecție la dimensiunea laboratoarelor mari și a centrelor de formare, ale căror activități nu se limitează la predarea studenților, ci implică și implementarea de proiecte comerciale bazate pe date de teledetecție și furnizarea de servicii de informare pentru utilizatorii de Internet.