Застосування технологій обробки даних ДЗЗ та ГІС у вищих навчальних закладах. ГІС і дистанційне зондування Що таке цоддзз

РОСЯЙКІНА Е. А., Івлієв Н. Г.

ОБРОБКА ДАНИХ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ

У ГІС-ПАКЕТІ ARCGIS1

Анотація. У статті розглядаються можливості застосування ГІС-пакета ArcGIS для обробки даних дистанційного зондування Землі. Особлива увага приділяється визначенню та аналізу вегетаційного індексу NDVI.

Ключові слова: дистанційне зондування, супутниковий знімок, ГІС-пакет ArcGIS, вегетаційний індекс NDVI.

ROSYAIKINA E. A., IVLIEVA N. G.

PROCESSING OF REMOTELY SENSED DATA BY MEANS OF ARCGIS SOFTWARE

Abstract. The article considers the use of ArcGIS software for processing of remotely sensed data. The authors focus on calculation and analysis of the vegetation index (NDVI).

Keywords: remote sensing, satellite image, ArcGIS software, vegetation index (NDVI).

Обробка даних дистанційного зондування (ДДЗ) - область, яка активно розвивається вже багато років, і все тісніше інтегрується з ГІС. Останнім часом і в дослідницькій діяльності студентів широко використовується космічна інформація

Растрові дані є одним з основних типів просторових даних в ГІС. Вони можуть представляти супутникові знімки, аерофотознімки, регулярні цифрові моделі рельєфу, тематичні гріди, отримані в результаті ГІС-аналізу та геоінформаційного моделювання.

У ГІС-пакеті ArcGIS є набір інструментів для роботи з растровими даними, що дозволяє проводити обробку ДДЗ безпосередньо в ArcGIS, а також виконувати подальший аналіз з використанням аналітичних функцій ГІС. Повна інтеграція з ArcGIS дозволяє провести швидке перетворення просторово-координованих растрових даних з однієї картографічної проекції в іншу, виконати трансформування і координатну прив'язку зображення, конвертацію з реєстрового в векторний формат і навпаки.

У більш ранніх версіях ArcGIS для професійної обробки растрових зображень був потрібний додатковий модуль Image Analysis. В останніх версіях

1 Стаття виконана за підтримки РФФД (проект № 14-05-00860-а).

ArcGIS в стандартний набір доданий цілий ряд функцій для роботи з растрами, багато з яких доступні в новому вікні «Аналіз зображень» (Image Analysis). У нього включені чотири конструктивних елементи: вікно зі списком відкритих растрових шарів; кнопка «Опції» (Options) для установки параметрів за умовчанням для деяких інструментів; два розділи з інструментами ( «Відображення» і «Обробка»).

У розділі «Відображення» зібрані разом настройки, що покращують візуальне сприйняття знімків на екрані монітора, в розділі «Обробка» представлено ряд функцій по роботі з растрами. Проведені дослідження показали, що панель «Обробка вікна» у вікні «Аналіз зображень» (Image Analysis) значно спрощує з растрами в ArcMap. У програмі ArcGIS також підтримується контрольована і неконтрольована класифікація цифрових зображень. Для аналізу можна залучати і функції додаткових модулів Spatial Analyst і 3D Analyst.

Для дослідження нами використовувалися знімки Landsat 4-5 TM: багатозональної (архівований набір зображень в форматі GeoTIFF) і синтезований знімок в натуральних кольорах в форматі JPEG з координатної прив'язкою. Просторова роздільна здатність космічних знімків 30 м. Знімки отримані через сервіс EarthExplorer Геологічної служби США. Рівень обробки вихідного многозонального Космоснімки - L1. Такий рівень обробки знімків Landsat забезпечує їх радіометричну і геометричну корекцію з використанням цифрових моделей рельєфу ( «земна» корекція). Вихідна картографічна проекція UTM, координатна система відліку WGS-84.

Для формування синтезованого зображення - широко застосовується яркостного перетворення многозонального знімка, використовувався інструмент «Об'єднати канали» групи інструментів «Растр». Залежно від розв'язуваних завдань комбінації канали можуть бути різними.

При обробці мультиспектрального знімка часто виконують перетворення, що будують «індексні» зображення. На основі математичних операцій з матрицями значень яскравості в певних каналах створюється растрове зображення, значенням пікселів присвоюється обчислений «спектральний індекс». На основі отриманого зображення проводять подальші дослідження.

Для дослідження і оцінки стану рослинності широко застосовують так звані вегетаційні індекси. Вони засновані на відмінностях яскравості пікселів на знімках у видимій і ближній інфрачервоній частинах спектра. В даний час існує близько 160 варіантів вегетаційних індексів. Вони підбираються експериментально, виходячи

з відомих особливостей кривих спектральної відбивної здатності рослинності і грунтів.

Основна увага в нашому дослідженні було приділено вивченню розподілу і динаміки вегетаційного індексу NDVI. Найважливішою областю застосування цього індексу є визначення стану посівів сільськогосподарських культур.

Використання кнопки NDVI вікна Аналіз зображень дозволяє виконати перетворення знімків в ближній інфрачервоній (NIR) і червоною (RED) знімальних зонах і обчислити так званий вегетаційний індекс NDVI як нормалізовану різниця їх значень.

Формула для обчислення NDVI, використовувана в ArcGIS, модифікована: NDVI \u003d (NIR - RED) / (NIR + RED)) * 100 + 100.

Це призводить до целочисленному 8-бітовому зображенню, так як діапазон обчислених значень осередків - від 0 до 200.

NDVI може розраховуватися вручну за допомогою інструменту «Калькулятор растра» в Spatial Analyst. У ArcGIS рівняння розрахунку NDVI, що використовується для створення вихідних даних, виглядає наступним чином:

NDVI \u003d float (NIR - RED) / float (NIR + RED)).

У роботі були досліджені різночасові значення індексу NDVI, розраховані на сільськогосподарських землях господарства «Красінський» Дубенського району Республіки Мордовія. Зйомка проводилася з супутника Landsat 4-5 TM в 2009 р Дати зйомок: 24 квітня, 19 травня, 4 червня, 5 липня, 23 серпня, 29 вересня. Дати підібрані таким чином, щоб кожна з них потрапляла на різний період вегетації рослин.

Значення NDVI обчислювалися допомогою інструменту «Калькулятор растра» в Spatial Analyst. На малюнку 1 представлений результат виконаних операцій в спеціально підібраною гамою шкалою на всій території Дубенського району.

Індекс розраховується як різниця значень відображення в ближній інфрачервоній і червоною областях спектру, поділена на їх суму. В результаті значення NDVI змінюються в діапазоні від - 1 до 1. Для зеленої рослинності, яка має велику відбивної здатністю в ближній інфрачервоній області спектра і добре поглинає випромінювання в червоному діапазоні, значення NDVI не можуть бути менше 0. Причинами негативних значень в основному є хмарність , водойми і сніговий покрив. Дуже маленькі значення NDVI (менше 0,1) відповідають областям з відсутністю рослинності, значення від 0,2 до 0,3 представляють чагарники і луки, в великі значення (від 0,6 до 0,8) - ліси. На досліджуваній ділянці за отриманими растрів, що представляє

значення NDVI, нескладно ідентифікувати водні об'єкти, густу рослинність,

хмари, а також виділити населені пункти.

Шкала значень ШУ1

Мал. 1. Синтезований растр розподілу КОУ1.

Поля, зайняті тими чи іншими сільськогосподарськими культурами, визначити складніше, особливо з-за того, що період вегетації у різних культур різниться, і максимум фітомаси припадає на різні дати. Тому в якості джерела в роботі використовувалася схема полів сільськогосподарських культур господарства «Красінський» Дубенського району за 2009 р ГІС була виконана координатна прив'язка картосхеми, зайняті сільськогосподарськими культурами поля оцифровані. Для дослідження змін значень індексу КОУ1 за період вегетації були виділені тестові ділянки.

Програмне забезпечення растрових систем дозволяє здійснювати статистичний аналіз рядів розподілу, складених за всіма значеннями елементів растра або з окремих значень (що потрапляють в якусь досліджувану область).

Далі за допомогою інструменту «Зональна статистика в таблицю» модуля «Spatial Analyst» за значеннями осередків, які лежать в межах виділених зон (ділянок з різними культурами), була отримана описова статистика індексу - максимальне, мінімальне та середнє значення, розкид, середньоквадратичне відхилення і сума (рис. 2). Такі розрахунки зроблені на всі дати зйомок.

Мал. 2. Визначення значень NDVI за допомогою інструменту Spatial Analyst «Зональна статистика в таблицю».

На їх основі була досліджена динаміка того чи іншого статистичного показника, розрахованого по окремим сільськогосподарським культурам. Так, в таблиці 1 представлено зміна середніх значень досліджуваного вегетаційного індексу.

Середні значення індексу NDVI сільськогосподарських культур

Таблиця 1

Озима пшениця 0,213 0,450 0,485 0,371 0,098 0,284

Кукурудза 0,064 0,146 0,260 0,398 0,300 0,136

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

Ячмінь пивоварний 0,172 0,383 0,391 0,353 0,180 0,147

Багаторічні трави 0,071 0,196 0,443 0,474 0,318 0,360

Однорічні трави 0,152 0,400 0,486 0,409 0,320 0,404

Чистий пар 0,174 0,233 0,274 0,215 0,205 0,336

Картину варіювання різних числових статистичних характеристик значень індексу К0У1 за вегетаційний період більш наочно відображають графічні зображення. На малюнку 3 продемонстровані діаграми, побудовані за середнім значенням індексу для окремих культур.

Озима пшениця

серпня вересня

Мал. 3. Динаміка значень КОУ1 на території, зайнятій: а) озимою пшеницею; б) ячменем; в) кукурудзою.

Можна помітити, що мінімуми і максимуми значень КБУ! припадають на різні дати через різної тривалості вегетаційного періоду кожної культури і кількості фітомаси. Наприклад, найбільше значення КБУ! озимої пшениці припадає на другу декаду червня, а кукурудзи - на початок липня. Поступове зростання кількості фітомаси спостерігається у ячменю і однорічних трав. Рівні значення чистого пара протягом усього вегетаційного періоду пов'язані з тим, що це відкрита обробляється грунт, а збільшення значення КБУ! у вересні може бути теоретично пов'язано з посівом озимих культур.

Значення КБУ! пов'язані з місцем розташування досліджуваної території, зокрема, з експозицією і кутом нахилу схилів. Для наочності синтезований растр зі значеннями КБУ! на 23 серпня був суміщений з відмиванням рельєфу, побудованої на основі глобальної цифрової моделі рельєфу БЯТМ (рис. 4). Видно, що в місцях знижень (долинах річок, ярах) значення КБУ! більше.

Мал. 4. Поєднання растра зі значеннями КБУ! і світлотіньової відмивання рельєфу.

Крім знімків ЬапёБа1 для розрахунку значень КБУ! можна використовувати і інші ДДЗ, наприклад, дані спектрорадіометра МОБК.

На основі розрахованих різночасових значень КБУ! можуть бути побудовані різні карти, наприклад, карти оцінки сільськогосподарських ресурсів регіону, моніторингу посівів, оцінка біомаси недеревної рослинності, оцінки ефективності меліорації, оцінка продуктивності пасовищ і ін.

Проведені дослідження наочно продемонстрували можливість використання ГІС-пакета ArcGIS для обробки даних дистанційного зондування Землі, в тому числі для обчислення і аналізу вегетаційного індексу NDVI, найважливішою сферою застосування якого залишається визначення стану посівів сільськогосподарських культур.

ЛІТЕРАТУРА

1. Абросимов А. В., Дворкін Б. А. Перспективи застосування даних ДЗЗ з космосу для

підвищення ефективності сільського господарства в Росії // Геоматика. - 2009. - № 4. - С. 46-49.

2. Антипов Т. І., Павлова А. І., Калічкін В. А. Приклади автоматизованих методів

аналізу геоізображеній для агроекологічної оцінки земель // Известия вищих навчальних закладів. Геодезія та аерофотозйомка. - 2012. - № 2/1. - С. 40-44.

3. Белорусцева Е. В. Моніторинг стану сільськогосподарських угідь

Нечорноземної зони Російської Федерації // Сучасні проблеми дистанційного зондування Землі з космосу. - 2012. - Т. 9, № 1. - С. 57-64.

4. Івлієв Н. Г. Створення карт з використанням ГІС-технологій: навч. посібник для

студентів, що навчаються за спеціальністю 020501 (013700) «Картографія». -Саранск: Изд-во мордою. ун-ту, 2005. - 124 с.

5. Манухов В. Ф., Варфоломєєва Н. А., Варфоломєєв А. Ф. Використання космічної

інформації в процесі навчально-дослідницької діяльності студентів // Геодезія та картографія. - 2009. - № 7. - С. 46-50.

6. Манухов В. Ф., Кислякова Н. А., Варфоломєєв А. Ф. Інформаційні технології в

аерокосмічної підготовці випускників географів-картографів // Педагогічна інформатика. - 2013. - № 2. - С. 27-33.

7. Мозковий Д. К., Кравець О. В. Використання багатоспектральних знімків для

класифікації посівів сільгоспкультур // Екологія і ноосфера. - 2009. - № 1-2. -З. 54-58.

8. Росяйкіна Е. А., Івлієв Н. Г. Управління даними дистанційного зондування

Землі в середовищі ГІС-пакета ArcGIS // Картографія та геодезія в сучасному світі: мат-ли 2-й Всерос. наук.-практ. конф., Саранськ, 8 Квітня. 2014 г. / редкол .: В. Ф. Манухов (відп. Ред.) Та ін. - Саранськ: Вид-во мордою. ун-ту, 2014. - З 150-154.

9. Срібна О. Л., Глібова К. С. Обробка на льоту і динамічне складання

мозаїк растрових зображень в ArcGIS: нове рішення традиційних завдань.

[Електронний ресурс] // ArcReview. - 2011. - № 4 (59). - Режим доступу: http://dataplus.ru/news/arcreview/.

10. Чандра А. М., Гош. С. К. Дистанційне зондування та географічні інформаційні системи / пер. з англ. - М .: Техносфера, 2008. - 288 с.

11. Черепанов А. С. Вегетаційні індекси // Геоматика. - 2011. - № 2. - С. 98-102.

20.09.2018, Чт, 10:51, Мск , Текст: Ігор Корольов

Програма «Цифрова економіка» передбачає цілий комплекс заходів щодо забезпечення доступності просторових даних і даних дистанційного зондування Землі сумарною вартість ₽34,9 млрд. Передбачається створити портали для обох типів даних, побудувати федеральну мережу геодезичних станцій і контролювати ефективність витрат федерального бюджету з космосу.

якрозвиватипросторовіданііданіДЗЗ

Розділ «Інформаційна інфраструктура» програми «Цифрова економіка» передбачає створення вітчизняних цифрових платформ збору, обробки і поширення просторових даних і даних дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) з космосу, що забезпечують потреби громадян, бізнесу та влади. За підрахунками CNews, витрати на відповідні заходи складуть ₽34,9 млрд, велика частина цієї суми буде взята з федерального бюджету.

В першу чергу планується розробити глосарій термінів в сфері роботи з просторовими даними і даними ДЗЗ з космосу. У цих же сферах, включаючи створені на їх основі продукти і послуги, повинні бути поставлені задачі і сформовані вимоги до дослідження потреб цифрової економіки в вітчизняних послуги і технології збору, обробки, поширення і аналізу.

Відповідною роботою займуться Мінекономрозвитку, Мінкомзв'язку, «Роскосмос», Росреестр, «Ростелеком», МДУ ім. М.В. Ломоносова і робоча група «Аеронет» Національної технологічної ініціативи (НТІ). На ці цілі буде витрачено ₽88 млн, з яких ₽65 млн виділить федеральний бюджет. Відзначимо, що, згідно з російським законодавством, дані ДЗЗ не належать до просторових даних.

Паралельно для просторових даних і даних ДЗЗ з космосу буде розроблена архітектура і дорожня карта створення інфраструктури збору, зберігання, обробки і поширення. Інфраструктура буде функціонувати на базі міжвідомчої єдиної територіально-розподіленої інформаційної системи (ЕТРІС ДЗЗ).

Цим займуться «Роскосмос», «Ростелеком» і Мінекономрозвитку. Вартість заходу складе ₽85 млн, з яких ₽65 млн виділить федеральний бюджет.

сертифікаціяданихДЗЗ

Використання сертифікованих даних дистанційного зондування Землі має бути нормативно закріплено. У федеральне законодавство будуть внесені зміни з метою закріплення статусу федерального фонду ДЗЗ.

Також буде розроблено дорожню карту створення відповідного нормативно-правового забезпечення. Нормативно будуть затверджені вимоги до надання та порядку надання в електронному вигляді просторових даних і матеріалів і даних ДЗЗ, що містяться у відповідному федеральному фонді.

В нормативних актах буде закріплено створення системи сертифікації даних ДЗЗ з космосу та алгоритмів їх обробки з метою отримання юридично значимих даних, а також порядок використання в господарському обороті сертифікованих даних ДЗЗ з космосу та даних, отриманих іншими методами дистанційного зондування Землі. Цими заходами будуть займатися «Роскосмос», «Ростелеком», Мінкомзв'язку, Мінекономрзавітія і НТІ «Аеронет».

Федеральнийпорталпросторовихданих

Далі будуть забезпечені способи надання в електронному вигляді просторових даних і матеріалів, що містяться в федеральному фонді просторових даних, а також даних ДЗЗ, що містяться у відповідному Федеральному фонді.

З цією метою буде розроблена державна інформаційна система Федеральний портал просторових даних (ГІС ФППД), що забезпечує доступ до відомостей, що містяться в федеральному фонді просторових даних.

Спочатку буде створена концепція відповідної системи. Потім - до квітня 2019 року - вона буде введена в дослідну експлуатацію, а до кінця 2019 року її запустять в промислову експлуатацію. Розробка, запуск і модернізацію ГІС ФППД обійдуться федеральному бюджету в ₽625 млн.

У ГІС ФППД буде створена підсистема «Цифрова платформа міжвідомчого геонформаціонного взаємодії». Її запуск в дослідну експлуатацію відбудеться в листопаді 2019 р це обійдеться федеральному бюджету ще в ₽50 млн.

Будуть розроблені плани підключення даної підсистеми до федерального фонду даних ДЗЗ, фондам просторових даних і матеріалів органів держвлади з метою надання в електронному вигляді наявних в їх розпорядженні матеріалів. Відповідними заходами займуться Мінекономрозвитку, Росреестр і «Роскосмос».

органидержвладиподілятьсяпросторовимиданимиіданимиДЗЗ

Також планується забезпечити можливість надання в автоматичному режимі з використанням координат встановленого переліку відомостей, що знаходяться в розпорядженні органів державної влади та місцевого самоврядування.

Спочатку буде проведена оцінка економічних ефектів, які можливо отримати при перегляді вимог до параметрів розкриття просторових даних і даннихДЗЗ, що знаходяться в розпорядженні органів держвлади. Потім будуть внесені зміни до переліку відомостей (а також їх реквізитів і форматів), що підлягають наданню в автоматизованому режимі з використанням координат, разом з переліком органів-власників таких відомостей.

До кінця 2019 р буде розроблений і введений в експлуатацію автоматизований картографічний сервіс, що забезпечує надання з використанням координат тематичних відомостей, що знаходяться в розпорядженні органів держвлади. Відповідними роботами будуть займатися Мінекономрзавітія, «Роскосмос», Росреестр, ФСБ і Міноборони, на їх здійснення федеральний бюджет виділить ₽250 млн.

Крім того, буде забезпечена можливість автоматизованої обробки, розпізнавання, підтвердження достовірності та використання просторових даних. Для цього будуть розроблені функціональні вимоги до вищезазначених засобів, включаючи системи автоматизованої генералізації зображень просторових об'єктів, а також до засобів моніторингу змін місцевості.

Метою ставитися забезпечення дотримання вимог щодо періодичності оновлення ресурсів просторових даних. Дослідна експлуатація відповідних коштів повинна початися у вересні 2019 р промислова експлуатація - до кінця 2020 р

Також повинна бути створена інфраструктура досвідчених полігонів для проведення випробувань роботизованих комплексів, які використовуються з метою збору і обробки просторових даних. Позначеними заходами займуться Мінекономрозвитку, Росреестр і НТІ «Аеронет».

вітчизнянегеоінформаційнеПОдляорганівдержвлади

Інший напрямок документа полягає в забезпечення розробки і використання вітчизняних геоінформаційних технологій в органах держвлади і місцевого управління, а також гсокомпаніях. Вимоги до відповідних програмних засобів будуть розроблені і опубліковані в інтернеті.

Потім буде сформований перелік програмних засобів, що задовольняє встановленим вимогам, з урахуванням Єдиного реєстру російського ПО. Також буде проведено дослідження перспективних технологій і моделей управління з використанням геоінформаційних технологій та вітчизняних даних ДЗЗ в органах держвлади і будуть розроблені методичні рекомендації по переходу на вітчизняні програмні засоби в даних областях.

Крім того, буде проведено моніторинг та аналіз використання програмних засобів геоінформаційних систем в інформаційних системах органів держвлади і держкомпаній. Після цього будуть розроблені плани заходів федеральних і регіональних органів влади, органів місцевого самоврядування та держкомпаній, спрямованих на забезпечення використання вітчизняних програмних засобів в цій галузі. Цими заходами займуться Мінекономрзавітія, Мінкомзв'язку, «Роскосмос» і «Ростелеком».

4,8 мільярданафедеральнумережагеодезичнихстанцій

План заходів передбачає створення єдиної геодезичної інфраструктури, необхідної для завдання, уточнення і поширення державних і місцевих систем координат. Відповідними заходами будуть займатися Мінкеономразвітія, Міноборони, Росреестр, Росстандарт, Федеральне агентство наукових досліджень, «Роскосмос», гсопредпріятіе «Центр геодезії, картографії та ІПД» і АТ «Роскартография».

З цією метою спочатку будуть проведені науково-дослідні роботи з уточнення параметрів фігури і гравітаційного поля, геодезичних параметрів Землі, інших параметрів, необхідних для уточнення державних систем координат, державної системи висот, державної гравіметричної системи і обгрунтування розвитку геодезичної мережі.

Також буде забезпечено державний облік і збереження пунктів державної геодезичної мережі (ГТС), державної нівелірної мережі, державної гравіметричної мережі. Буде організована система моніторингу характеристик пунктів ГТС, державних нівелірної і гравіметричної мереж, і забезпечено розвиток вітчизняної мережі колоцірованних станцій геодезичних спостережень. На ці цілі федеральний бюджет виділить в 2018-20 рр. ₽3,18 млрд.

Далі буде створений сервіс (служба), що забезпечує визначення рухів земної кори, зумовлених природними та антропогенними геодінамичних процесами, а також сервіс по визначенню і уточненню параметрів точних орбіт навігаційних космічних апаратів і космічних апаратів дистанційного зондування Землі.

На наступному етапі буде створена федеральна мережа геодезичних станцій, що забезпечують підвищення точності визначення координат, а також центр інтеграції мереж геодезичних станцій і обробки одержуваної інформації. Спочатку буде розроблена концепція відповідної мережі, що включає в себе сервіси та географію їх використання, техніко-економічні показники створення та експлуатації мережі.

До серпня 2019 р будуть створені і введені в експлуатацію «пілотні зони» федеральної мережі геодезичних базових станцій не менше, ніж в трьох регіонах. Також в дослідну експлуатацію буде запущений центр інтеграції мереж геодезичних станцій. З урахуванням досвіду роботи «пілотних зон» буде створено технічне завдання для майбутньої мережі.

Сама мережа запрацює до кінця 2020 р На її створення і запуск буде витрачено ₽1,65 млрд. При цьому ₽1,35 млрд будуть взяті з федерального бюджету, решта ₽200 млн -з позабюджетних джерел. Загальні витрати на створення і підтримку геодезичної інфраструктури складуть ₽4,83 млрд.

19 мільярдівнаєдинуелектроннукартографічнуоснову

Ще один закладений в документі проект - це створення Єдиної електронної картографічної основи (ЕЕКО) і державної системи ведення ЕЕКО. Спочатку будуть створені концепція, технічне завдання ескізний проект ГІС ЕЕКО. Запуск системи в дослідну експлуатацію має відбутися в квітні 2019 р в промислову -до кінця 2019 р

Далі буде проводитися створення основи ГІС ЕЕКО, в тому числі на базі відкритих цифрових топографічних карт і планів, поміщених в федеральний фонд просторових даних, і створення базового високоточного (масштаб 1: 2000) шару просторових даних територій з високою щільністю населення в інтересах накопичення ГІС ЕЕКО .

Повинні бути розроблені цільові склад і структура даних і сервісів ЕЕКО, методи і алгоритми використання картографічної основи і просторових даних в інтересах різних груп споживачів і перелік можливостей застосування технологій розподілених реєстрів (блокчейн).

Також планується створити перспективну модель ГІС ЕЕКО для використання різними категоріями споживачів, у тому числі автоматизованими і роботизованими системами. Відповідними заходами займуться Росреестр, Мінекономрозвитку і НТІ «Аеронет». Заходи, пов'язані з ГІС ЕЕКО, обійдуться федеральному бюджету в ₽19,32 млрд.

Федеральнийпорталданихдистанційногозондуванняземлі

Документ передбачає забезпечення надання в електронному вигляді даних дистанційного зондування Землі та матеріалів, що містяться в федеральному фонді ДЗЗ. Для цього буде проведена модернізація інформаційно-технологічних механізмів (в складі інформаційних систем «Роскосмосу») системи надання доступу до даних з російських космічних апаратів дистанційного зондування Землі і геопортала держкорпорації «Роскосмос».

Буде розроблена концепція, технічне завдання і ескізний проект державної інформаційної системи Федеральний портал даних дистанційного зондування Землі з космосу (ГІС ФПДДЗ), що забезпечує доступ до відомостей, що містяться в федеральному фонді даних ДЗЗ з космосу.

Введення ГІС ФПДДЗ в дослідну експлуатацію відбудеться до кінця 2019 р, в промислову експлуатацію - до кінця 2020 р Проектом займатиметься «Роскосмос». На відповідні цілі федеральний бюджет виділить ₽315 млн.

єдинебезшовнесуцільнебагатошаровепокриттяданимиДЗЗ

Також буде створено Єдиний безшовне суцільне багатошарове покриття даними ДЗЗ з космосу різного просторового дозволу. Відповідними заходами будуть займатися «Роскосмос», Росреестр і Мінкеономразвітія, вони обійдуться федеральному бюджету в ₽6,44 млрд.

З цією метою спочатку буде підготовлена \u200b\u200bконцепція відповідного покриття з високою роздільною здатністю (2-3 метри). До кінця 2018 р буде створено технологічний Комплект Суцільного високоточного безшовного покриття високого просторового дозволу (СБП-В) за даними ДЗЗ з російських космічних апаратів з точністю не гірше 5 метрів. У тому числі буде використовуватися визначення додаткових опорних точок в результаті проведення польових робіт і вимірювань за космічними знімками.

У 2018 р СБП-В буде розгорнуто на територіях пріоритетних районів загальною площею 2,7 млн \u200b\u200bкв км. У 2019 р СБП-В буде розгорнуто на територію районів другої черги загальною площею 2,9 млн кв км. У 2020 р СБП-В буде розгорнуто на території інших районів, в тому числі районів з високою щільністю населення, загальною площею 11,4 млн кв км.

Паралельно буде створений комплект Суцільного мультімасштабного покриття покриття масового використання (СБП-М) даними мультиспектральних зйомки з російських космічних апаратів ДЗЗ з точностями в плані по високій роздільній здатності не гірше 15 м.

У 2018 р СБП-М буде розгорнуто на території першочергових районів загальною площею 2,7 млн \u200b\u200bкв км. У 2019 г. - на території районів другої черги загальною площею 2,9 кв км. У 2020 р СБП-М буде розгорнута на інших територіях загальною площею 11,4 млн кв км.

У 2020 року на основі Комплекту Суцільного високоточного безшовного безшовного покриття високого просторового дозволу і комплекту Суцільного мультімасштабного покриття масового використання буде створено Єдиний безшовне суцільне багатошарове покриття даними дистанційного зондування Землі (ЕБСПВР). Також в дослідну експлуатацію буде запущена державна інформаційна система (ГІС) ЕБСПВР.

В результаті повинна вийде інформаційна основа, що забезпечує стабільність і конкурентоспроможність вимірювальних характеристик вітчизняних даних ДЗЗ з космосу та продуктів на їх основі. Також буде створена технологія і базова інформаційна основа для формування широкої номенклатури прикладних клієнто-орієнтованих сервісів і послуг на базі технологій ДЗЗ та інформаційного забезпечення сторонніх інформаційних систем.

ПОдляавтоматичноїобробкиданихдистанційногозондуванняземлі

Планується забезпечити можливість автоматизованої обробки, розпізнавання, підтвердження і використання даних ДЗЗ з космосу. З цією метою спочатку будуть проведені експериментальні дослідження, розробка технологій і ПО автоматичної потокової і розподіленої обробки даних ДЗЗ з космосу зі створенням елементів стандартизації вихідних інформаційних продуктів.

Відповідні кошти і уніфіковане ПЗ будуть запущені в дослідну експлуатацію до травня 2020 р Введення в промислову експлуатацію відбудеться до кінця 2020 р Проектом будуть займатися «Роскосмос», Мінекономрозвитку і Росреестр, витрати федерального бюджету складуть ₽975 млн.

Майбутні уніфіковані апаратно-програмні засоби первинної обробки даних ДЗЗ з космосу з елементами стандартизації інформаційних ресурсів будуть введені в дію на базі територіально-розподілених хмарних обчислювальних ресурсів наземної космічної інфраструктури ДЗЗ.

У 2018 р буде розроблена концепція, номенклатура і технології створення на основі ДЗЗ спеціалізованих галузевих сервісів з метою інформаційного забезпечення наступних галузей: надрокористування, лісового господарства, водного господарства, сільського господарства, транспорту, будівництва і інших

Зразки уніфікованих комплексів розподіленої обробки і зберігання інформації будуть призначені для вирішення завдань оператора російських космічних систем ДЗЗ з космосу з максимальним рівнем автоматизації і стандартизації обробки, автоматичним контролем якості, економічністю в обслуговуванні і експлуатації. Рівень уніфікації спеціального ПО складе до 80%.

Також буде забезпечено впровадження технологій автоматичного потокового формування стандартних і базових інформаційних продуктів ДЗЗ за запитом користувачів через підсистему надання доступу споживачів і видачу протягом до 1,5 годин після прийому цільової інформації з космічних апаратів ДЗЗ.

Крім того, будуть модернізовані полігонні інструментальні засоби контролю спектро-радіометричних і координатно-вимірювальних характеристик космічних апаратів ДЗЗ і верифікації інформаційних продуктів ДЗЗ з космосу, а також створено інструментальне і методичне забезпечення центру сертифікації даних ДЗЗ з космосу.

«Роскосмос» створить територіально-розподілений обчислювальний ресурс потокової обробки даних ДЗЗ

Ще один напрямок плану реалізації заходів програми «Цифрова економіка» по розділу «Інформаційна інфраструктура» полягає в забезпечення розробки і використання вітчизняних технологій обробки (в тому числі тематичної) даних ДЗЗ в органах гсовласті і місцевого самоврядування, а також держкомпаніях.

В рамках реалізації даної ідеї буде проведено створення і модернізація територіально-розподіленого обчислювального ресурсу забезпечення потокової обробки даних ДЗЗ з космосу в складі центрів обробки даних і обчислювальних кластерах наземних комплексів прийому, обробки та розповсюдження даних ДЗЗ. Проектом займеться «Роскосмос».

У 2019 р відповідні заходи пройдуть в Європейській зоні Росії, в 2020 р - вДальневосточной зоні. На ці цілі федеральний бюджет виділить ₽690 млн.

контрольвитратфедеральногобюджетуперевірятьзкосмосу

Паралельно пройде розробка і модернізація апаратно-програмних рішень і прикладних клієнто-орієнтованих сервісів сільського та лісового господарства на базі технологій ДЗЗ з космосу, це обійдеться федеральному бюджету в ₽180 млн.

Також в 2018 р буде розроблена концепція, номенклатура і технології створення на основі ДЗЗ спеціалізованих галузевих сервісів з метою інформаційного забезпечення наступних галузей: надрокористування, лісового господарства, водного господарства, сільського господарства, транспорту, будівництва і інших. Разом з «Роскосмосом» ці завдання буде вирішувати Мінекономрозвитку.

У 2019 р будуть обрані інші галузі для розробки аналогічних сервісів та рішень. У 2020 р сервісні рішення будуть відпрацьовані на пілотних зонах з наступним введенням в дослідну експлуатацію, відповідні заходи обійдуться федеральному бюджету в ₽460 млн.

У 2018 р буде спроектований і створений сервіс контролю за космічної зйомки цільового та ефективного використання коштів федерального бюджету і бюджетів державних позабюджетних фондів, спрямованих на фінансування всіх видів будівництва. Цим займуться «Роскосмос» і Рахункова Палата, федеральний бюджет виділить на цей проект ₽125 млн.

Аналогічним чином буде створено сервіс контролю за космічної зйомки використання коштів федерального бюджету, спрямованих на фінансування інфраструктурних проектів та особливих економічних зон. Відповідний ресурс буде спроектований і введений в дослідну експлуатацію до кінця 2018 року, а його промислова експлуатація почнеться в червні 2019 г. Вартість проекту для федерального бюджету складе ₽125 млн.

Також буде створено сервіс контролю за космічної зйомки використання коштів федерального бюджету, спрямованих на попередження та ліквідацію надзвичайних ситуацій та наслідків стихійного лиха (пожежі, повені і т.д.), а також на ліквідацію наслідків забруднення і іншого негативного впливу на навколишнє середовище. Федеральний бюджет витратить на цей проект ₽170 млн.

Буде створено сервіс визначення ефективності та відповідності нормативно-правовим актам порядку фінансування, управління та розпорядження федеральними й іншими ресурсами: лісовими, водними, мінеральними і т.д. Федеральний бюджет витратить на це ₽155 млн.

Аналогічний сервіс буде створений для забезпечення контролю господарської діяльності з метою виявлення порушень земельного законодавства, встановлення фактів використання земель не за призначенням і визначення економічного збитку. Проект обійдеться федеральному бюджету в ₽125 млн.

Ще один запланований сервіс буде забезпечувати оцінку перспективності залучення в різні види господарської діяльності (сільське господарство, будівництво, рекреація та ін.). Вартість проекту для федерального бюджету складе ₽145 млн.

Також буде створено сервіс виявлення за космічними знімками змін, що відбуваються на території регіонів Росії для цілей визначення темпів їх розвитку, прийняття рішень з планування і оптимізації бюджетних коштів. Федеральний бюджет виділить на цей проект ₽160 млн.

Характерною рисою процесу впровадження геоінформаційних технологій в даний час є інтеграція вже існуючих систем в більш загальні національні, міжнародні та глобальні інформаційні структури. Перш за все звернемося до проектів навіть не самого останнього часу. У цьому відношенні показовим є досвід розробки глобальних інформаційних програм і проектів в рамках Міжнародної геосферно-біосфер- ної програми «Глобальні зміни» (МГБП), яка реа- лизуется вже з 1990 року та мала великий вплив на хід географічних і екологічних робіт глобального, регіонального і національного масштабів [В. М. Котляков, 1989]. Серед різноманітних міжнародних і великих національних геоінформаційних проектів, в рамках МГБП, згадаємо лише Глобальну інформаційно-ресурсну базу даних - GRID. Вона формувалася в структурі створеної в 1975 р системи моніторингу навколишнього середовища (GEMS) під егідою програми ООН з навколишнього середовища (UNEP). GEMS складалася з глобальних систем моніторингу, керованих через різні організації ООН, наприклад, Продовольчу і сільськогосподарську організацію (FAO), Всесвітню метеорологічну організацію (WMO), Всесвітню організацію охорони здоров'я (WHO), міжнародні союзи і окремі країни, в тій чи іншій мірі беруть участь в програмі. Моніторингові мережі організовані всередині п'яти блоків, пов'язаних з кліматом, здоров'ям людей, середовищем океану, дальнодейству- ющими переміщаються забрудненнями, поновлюваними природними ресурсами. Кожен з цих блоків охарактеризований в статті [А. М. Трофимов і ін., 1990]. Моніторинг, пов'язаний з кліматом, забезпечував даними, визначальними вплив людської діяльності на клімат Землі, включаючи два напрямки, пов'язані з роботою мережі Моніторингу фонового забруднення атмосфери і Світовий гляціологіческіх інвентаризацією. Перша стосується встановлення тенденцій в атмосферної композиції (зміни вмісту вуглекислого газу, озону і ін.), А також тенденцій в хімічному складі атмосферних опадів. Мережа станцій моніторингу фонового забруднення атмосфери (BAPMON) організована WHO в 1969 р і з 1974 р отримує підтримку з боку UNEP як частина GEMS. Вона включає три типи моніторингових станцій: базові, регіональні і регіональні з розширеною програмою. Дані щомісяця повідомляються в координаційний центр, розташований в Міжурядовій агентстві захисту навколишнього середовища (ЕРА) (Вашингтон, США). З 1972 р дані спільно з матеріалами WMO, ЕРА щорічно публікуються. Світова гляціологіческіх інвентаризація пов'язана з UNESCO і її Швейцарським федеральним інститутом технології. Зібрані ними відомості дуже важливі, оскільки коливання льодовикових і снігових мас дають уявлення про хід кліматичної мінливості. Програма моніторингу дальнодействующих переміщаються забруднень реалізується спільно з роботами Європейської Економічної Комісії (ЕСЕ) і WMO. Збираються дані про забруднених опадах (зокрема, оксиди сірки і їх перетворених продуктах, з чим зазвичай зв'язується випадання кислотних дощів) в зв'язку з рухом повітряних мас від джерел забруднення до окремих об'єктів. У 1977 р ЕСЕ у співпраці з UNEP і WHO сформулювали спільну програму для моніторингу та оцінки переносу повітряних забруднень на далекі відстані в Європі (Програма Європейського моніторингу та оцінки). Моніторинг, пов'язаний зі здоров'ям людей, забезпечує збір даних про якість навколишнього середовища у світовому масштабі, про радіацію, про зміни рівня ультрафіолетового випромінювання (як наслідок виснаження озонового шару) і ін. Ця програма GEMS в значній мірі пов'язана з діяльністю Всесвітньої організації охорони здоров'я (WHO ). Спільний моніторинг за якістю води зробили організації UNEP, WHO, UNESCO і WMO. Акцент роботи тут зроблений на води річок, озер, а також грунтові, тобто ті, що є основним джерелом забезпечення людей водою, для зрошення, деяких галузей промисловості і ін. Моніторинг забруднення продуктів харчування в рамках GEMS існує з 1976 р у співпраці з WHO і FAO. Дані про забруднених продуктах харчування дають відомості про характер поширення забруднень, що, в свою чергу, служить підставою для управлінських рішень різного рангу. Моніторинг середовища океану розглядався в двох аспектах: моніторинг відкритого океану і регіональних морів. Діяльність програми моніторингу поновлюваних земних ресурсів грунтується на перевазі моніторингу ресурсів посушливих і напівпосушливих земель, деградації грунтів, тропічних лісів. Власне система GRID, організована в 1985 р, є інформаційною службою, що забезпечує екологічними даними управлінські організації ООН, а також інші міжнародні організації та уряди. Основна функція GRID - збирати разом дані, синтезувати їх так, щоб працівники плануючих органів могли досить швидко засвоювати матеріал і робити його доступним для національних і міжнародних організацій, які приймають рішення, які можуть вплинути на стан навколишнього середовища. У своєму повномасштабному розвитку на рубежі століть система реалізована як глобальна ієрархічно організована мережу, що включає регіональні центри і вузли національного рівня, при широкому взаємообмін даними. GRID є розосередженої (розподіленої) системою, вузли якої пов'язані телекомунікаціями. Система розділена на два основних центру: GRID-Control, розташований в Найробі (Кенія) і GRID-Processor в Женеві (Швейцарія). Центр, розташований в Найробі, здійснює контроль і управляє діяльністю GRID в усьому світі. GRID-Processor пов'язаний з отриманням даних, моніторингом, моделюванням, а також з розподілом даних. З глобальних проблем Женевський центр в даний час займається публікацією серії видань GEO (Global Environment Outlook), розробкою стратегії і забезпеченням раннього попередження різноманітних загроз, зокрема біорізноманіття (особливо в рамках дій нового підрозділу DEWA - Division of Early Warning and Assessment), застосуванням ГІС для раціонального використання природних ресурсів, конкретними дослідженнями, перш за все для франкомовної Африки, Центральної і Східної Європи, Середземномор'я та ін. Крім двох вищезгаданих центрів в систему входять ще 12 центрів, розміщених в Бразилії, Угорщини, Грузії, Непалі, Нової Зеландії, Норвегії, Польщі, Росії, США, Таїланді, Швеції та Японії. Їх робота ведеться також в глобальному масштабі, але в певній мірі спеціалізована по регіонах. Наприклад, центр GRID-Arendal (Норвегія) реалізує ряд програм по Арктиці, таких як АМАР - Arctic Monitoring and Assessment Programme, регіону Балтійського моря (BALLERINA - ГІС-про- екти для великомасштабних екологічних програм) і ін. На жаль, діяльність центру ГРІД -Москва мало відома навіть фахівцям. З прймеров міжнаціонального співробітництва зі створення великих БД заслуговує на увагу інформаційна система Європейського економічного співтовариства CORINE (Coordinated Information on the Environment in the European Community). Рішення про її створення прийнято в червні 1985 р Радою Європейського співтовариства, які поставили перед нею дві головні цілі: оцінку потенціалу інформаційних систем спільноти як джерела для вивчення стану його природного середовища і забезпечення природоохоронної стратегії країн ЄС за пріоритетними напрямами, включаючи захист біотопів, оцінку забруднення атмосфери в результаті локальних викидів і транскордонного перенесення, комплексну оцінку екологічних проблем Середземноморського регіону. До теперішнього часу проект завершений, але є відомості про можливості його поширення на територію східноєвропейських країн в майбутньому. Серед національних проектів, природно, хотілося б звернутися до прикладів по Росії, хоча тут відразу ж слід визнати її не самі передові позиції в світі. Так, на початку 90-х років активно опрацьовувалися можливості підключення тоді ще СРСР до робіт в рамках глобальної природно-ресурсної системи GRID UNEP. Зазначимо лише одну з ініціатив того часу в рамках діяльності Міністерства природних ресурсів і охорони навколишнього середовища Російської Федерації - проект створення Державної екоінформаціонной системи (ГЕІС), початковий етап якого розроблявся ещб в колишньому Держкомприроди СРСР. Планувалося, що ГЕІС повинна була складатися з баз даних тривалого користування; баз даних, отриманих при підсупутникових експериментах і контрольних вимірах (мабуть, тимчасового зберігання); бази підмножини даних, необхідних для проведення споживачами дослідницької роботи, і з інформаційної мережі, що зв'язує компоненти системи з центрами управління наглядовими засобами і з базами інших систем, в тому числі міжнародними. Область застосування ГЕІС за задумом проектувальників поділялась на такі основні категорії: 1) екологічний контроль (для визначення стану навколишнього середовища); 2) екологічний моніторинг (для аналізу змін навколишнього середовища); 3) моделювання (для причинно-наслідкового аналізу). ГЕІС в загальному вигляді повинна була являти собою комп'ютерну систему, в якій основним джерелом введення відомостей є детальні бази географічно орієнтованих даних про стан навколишнього середовища: зображень, даних оперативного контролю, статистичних даних спостережень, серій карт (геологічних, ґрунтових, кліматичних, рослинності, землекористування , інфраструктури і т.п.). Спільна обробка цієї інформації представляє безпосередній шлях до моделювання навколишнього середовища. Основним завданням планувалася ГЕІС була розробка технології управління базами даних, об'єднання наборів даних про навколишнє середовище, існуючих в безлічі форматів і взятих з різних джерел. Дані в ГЕІС повинні були надходити за наступними предметних областях: геосфері (що включає земні оболонки - атмосферу, гідросферу, літосферу, біосферу) та техносфери; матеріальним природних ресурсів (енергетичних, мінерально-сировинної, водних, земельних, лісових і т.п. ), А також по їх використанню; зміни клімату; станом виробничих технологій; економічними показниками в природокористуванні; зберігання та переробки відходів; соціальним і медико-біологічними показниками і т.д., природно передбачаючи можливість подальшого синтезування показників. У деяких рисах ця програма нагадувала методику, яка використовується в системі GRID UNEP. Серед програм федерального рівня слід згадати проект ГІС ОГВ (Органів державної влади), який став втілюватися в реальне життя на регіональному рівні (див. Нижче) або трансформуватися для інших потреб, наприклад почала реалізовуватися федеральної цільової програми «Електронна Росія» (2002 - 2010) . Як приклад комплексних систем вкажемо на розробку «Сталий розвиток Росії» [В.С.Тікунов, 2002]. Особливістю її структури є тісна ув'язка між собою соціально-політичних, економічного (виробничого), природноресурсного і екологічного блоків. В цілому вони характеризують соціоекосистеми різного територіального рангу. За всіма тематичними сюжетами забезпечується можливість характеристики ієрархії їх змін - від глобального до локального рівня з урахуванням специфіки уявлення явищ при різних масштабах їх відображення. Тут реалізується принцип гіпермедійних системи, коли сюжети з'єднуються асоціативними (смисловими) зв'язками, наприклад сюжети нижчого ієрархічного рівня не тільки відображають будь-якої тематичний сюжет у відповідному масштабі, а й як би розкривають, розгортають, деталізують його. На верхньому рівні ієрархії створений розділ «Місце і роль Росії у вирішенні глобальних проблем людства». Світові карти цього розділу покликані відобразити запаси, а також баланс виробництва і споживання людством найважливіших видів природних ресурсів; динаміку зростання чисельності населення; індекс антропогенного навантаження; внесок Росії та інших країн в планетарну екологічну ситуацію і ін. Анаморфози, діаграми, графіки, пояснювальний текст і таблиці повинні показати роль Росії у вирішенні сучасних глобальних проблем людства. Корисно зіставлення регіонів Росії і зарубіжних країн, коли вони розглядаються як єдиний інформаційний масив. Для цих цілей використовувалися багатовимірні ранжирування на основі комплексів порівнянних показників, що за деякими інтегральним характеристикам розподіляє російські регіони від рівня Австрії (Москва) до Нікарагуа (Республіка Тува). Один з таких прикладів за влучним висловом громадського здоров'я наведено на рис. 24 кол. вкл. Тут показана характеристика громадського здоров'я країн світу і регіонів Росії, але аналогічно сюжети можуть бути продовжені аж до муніципального рівня. Розділи федерального рівня формують основне ядро \u200b\u200bсистеми. Поряд з багатьма оригінальними сюжетами дається досить повна характеристика всіх компонент системи «природа-економіка-населення» з акцентом на характер змін, що відбуваються. Блоки завершуються інтегральними оцінками соціально-демографічної стійкості, стійкості розвитку економіки, стійкості природного середовища до антропогенних впливів і деякими іншими узагальнюючими сюжетами, причому виражаються кількісно. Як інтегральних характеристик широко відомі індекс стійкого економічного добробуту та індекс розвитку людського потенціалу, а також індекс екологічної стійкості, реального прогресу, «живої планети», «екологічний слід» і ін. [Індикатори .., 2001]. Але навіть звертаючись до приватних сюжетів, не кажучи вже про комплексних характеристиках, ставиться завдання не просто показати фактичний стан, а підкреслити закономірності в розвитку явищ, відобразити їх з різних сторін. Як приклад вкажемо на характеристики виборчих кампаній, проведених в Росії починаючи з 1991 р Так, крім традиційних сюжетів, які відображають переможців у виборних кампаніях і відсоток голосів, поданих за того чи іншого кандидата чи партію, показані інтегральні індекси керованості територій [В.С .Тікунов, Д.Д.Орешкіна, 2000] і характер їх змін від однієї виборчої кампанії до іншої (рис. 2S кол. вкл.). Ще одним прикладом нетрадиційного підходу є поєднання типологічних і оціночних характеристик, таких як оцінка громадського здоров'я з типами причин смертності населення (рис. 26 кол. Вкл.). Наступним ієрархічно нижчим розділом системи є блок «Моделі переходу регіонів України до сталого розвитку». Як і в інших розділах Атласу, основний зміст всіх гілок даного блоку направлено на визначення екологічних, економічних і соціальних складових сталого розвитку територій. Тут до теперішнього часу можна знайти приклади характеристики Байкальського регіону, Іркутської області, Іркутського адміністративного району і Іркутська. При характеристиці регіону він буде аналізуватися, з одного боку, як складова частина більшого освіти - держави, з іншого - як самодостатня (в певних межах) цілісність, здатна до саморозвитку на основі наявних ресурсів. На базі створених карт передбачається розробка пропозицій щодо стратегії розвитку і інноваційної активності регіону та його територій. Проведена типологія всіх регіонів Росії та виявлено типові представники різних груп (промислові, аграрні та ін.). Планується створення декількох регіональних гілок системи, що представляють різні типи територій країни, зокрема для Ханти-Мансійського автономного округу. Тут слід звернути увагу на принцип блочности системи, оскільки окремі логічні блоки можуть видозмінюватися, поповнюватися або розширюватися, не змінюючи структури всієї системи. Тематика, пов'язана зі стійким развітіем-, вимагає обов'язкового розгляду майже всіх тематичних сюжетів в динаміці, що і реалізується відповідно до принципу еволюці- онності і динамічності в атласні інформаційній системі. В основному це характеристики явищ за базові тимчасові періоди або роки. По ряду сюжетів для ретроспективного аналізу розроблено кілька тематичних анімацій: «Зміна рас паханів і лісистості регіонів Росії за останні 300 років», «Зростання мережі міст Росії», «Динаміка щільності населення Росії, 1678-2011 рр.», «Розвиток металургійної промисловості Росії в XVIII-XX ст. » і «Розвиток мережі залізниць (зростання і електрифікація), XIX-XX ст.», які становлять перший етап підготовки комплексної анімації «Розвиток промисловості і транспорту" Росії ». Найважливіше додаток системи - розробка сценаріїв для розвитку країни і її регіонів. У цьому випадку реалізується принцип багатоваріантності, коли кінцевому користувачеві пропонується ряд цікавих йому рішень, наприклад оптимістичні, песимістичні і інші сценарії. і чим складніше ці сценарії, тим все більше виникає нагальна потреба в інтелектуалізації системи, коли експертні системи і застосування нейронних мереж допомагають в умовах великої складності , часто при істотній нечіткості завдань, отримувати прийнятні результати. Перспективно застосування змістовного моделювання складних явищ в рамках інформаційної системи. Основою подібного моделювання служить комплексний системний підхід до моделювання соціоекосістем. Так, користувач системи зможе змоделювати деяку структуру, у правління якої представить варіанти, провідні, наприклад, до підвищення рівня добробуту народу або підвищення його громадського здоров'я як кінцевого результату для багатьох перетворень з оцінкою необхідних витрат для досягнення результату. Будуть розвинені засоби моделювання, перш за все спрямовані на розробку різних сценаріїв переходу регіонів країни до моделей їх Сталого розвитку. Фінальна стадія проекту, пов'язана з інтелектуалізацією всієї системи, дозволить сформувати повномасштабну систему підтримки прийняття рішень. Нарешті, слід зазначити, що формується система повинна базуватися і на принципі мультимедийности (многосредность), що полегшує процес прийняття рішень. Створення регіональних геоінформаційних систем в Росії в значній мірі пов'язано з реалізацією Програми ГІС ОГВ (Органів державної влади) і КТКПР (Комплексного територіального кадастру природних ресурсів). Розробка основних положень по програмі ГІС ОГВ була доручена Держцентру «Природа» - підприємству Федеральної служби геодезії і картографії (Роскартографії). У ряді суб'єктів РФ створені і функціонують регіональні інформаційно-аналітичні центри, оснащені сучасними комп'ютерними технологіями, включаючи ГІС-технології. Серед регіонів, в яких отримані найбільш значні результати по створенню ГІС ОГВ - Пермська і Іркутська області. У 1995-1996 рр. була проведена значна робота по створенню ГІС Новосибірської області. Найбільш пророблений проект в області регіональних ГІС для ОГВ безсумнівно реалізується в даний час в Пермській області. "Концепція цієї системи передбачає застосування геоінформаційних технологій в структурних підрозділах адміністрації області і в структурних підрозділах органів державної влади Російської Федерації, що діють на території Пермської області. На етапі розробки концепція розглядалася Федеральною службою геодезії і картографії Росії, а також ГосГІСцент- ром і Держ центром« природа ». було укладено угоду між адміністрацією Пермської області та Федеральною службою геодезії і картографії Росії про формування геоінформаційної системи Пермської області, що передбачає створення і оновлення топографічних карт масштабів 1: 1000 000 і 1: 200 000 на територію області. У концепції геоінформаційної системи були визначені : основні напрямки створення ГІС; склад користувачів ГІС; вимоги до баз даних; питання нормативно-правової основи; розробники ГІС, етапи розробки, першочергові проекти, джерела фінансування. Основні напрямки створення ГІС спо тветствуют напрямками управлінської діяльності органів влади області: соціально-економічний розвиток; економіка та фінанси; екологія, ресурси і природокористування; транспорт і зв'язок; комунальне господарство і будівництво; сільське господарство; . охорону здоров'я, освіту і культура; громадський порядок, оборона і безпека; соціально-політичний розвиток. Природно, що велике місце в розробці регіональної системи займає забезпечення проекту цифрової картографічної основою. Концепція передбачає застосування карт: оглядово-топографічної карти масштабу 1: 1000 000 на територію Пермської області і суміжні території; топографічної карти масштабу 1: 200 000 на територію області; геологічної карти масштабу 1: 200 000; топографічних карт для територій сільськогосподарських і лісових угідь, судноплавних річок в масштабах 1: 100 000,1: 50 000, 1: 25000, 1: 10000; для вирішення інженерних завдань і завдань міського господарства карт і планів масштабів 1: 5000, 1: 2000, 1: 500. Для карт прийнята система координат 1942 р Карти, виконані в системі координат 1963 року або в місцевій системі координат, при включенні в ДВС області наводяться до єдиної системи координат. Для цифрових топографічних карт використовується класифікатор Роскарто1рафіі UNI_VGM, що забезпечує можливість роботи з системами умовних знаків від масштабу 1: 500 до масштабу 1: 1000000 (всемасштабний класифікатор). Спектр застосовуваного програмного забезпечення досить широкий: проект «ЛАРІС» виконується з використанням програмного забезпечення фірми Intergraph Зігрій., Земельний комітет аж до районного рівня використовує ГІС MicroStation, частина робіт виконується в Maplnfo Professional, організації Міністерства природних ресурсів РФ застосовують Arclnfo, ArcView, ArcGIS, геологічні карти створюються в ГІС «ПАРК». Рішення щодо вибору програмних засобів визначалися наявністю напрацьованих завдань в різних відомчих ГІС і прийнятими галузевими рішеннями. Використовувані формати цифрових карт визначалися застосовуваними програмними засобами ГІС. Однак вказується, що необхідно мати конвертори, що перетворюють цифрові карти з одного формату в інший для забезпечення передачі відомостей в різні ГІС-пакети. У листопаді 1998 р з ГосГІСцентра (Роскартография) в область було передано цифрові карти Пермської області масштабів 1: 1000 000 і 1: 200 000. Основний формат отриманих карт F20V. Карти конвертовані в формат Е00, застосовуваний в ГІС, фірми ESRI Inc. Інформаційна насиченість карт, створених Роскартогра- фией, не влаштовувала розробників регіональної ГІС. На першому етапі розробники системи велику увагу приділили її підвищення, наповненню семантики карт і територіальної прив'язки наявних і новостворюваних тематичних баз даних. При створенні ГІС було виконано кілька пілотних проектів: створення комплексної ГІС селища і курорту «Усть-Качка» для відпрацювання комплексних рішень на малій території, на прикладі ГІС «Усть-Качка», щоб демонструвати можливості ГІС недостатньо підготовленим керівникам; створення моделі повені для міст Перм і Кунгур. Для створення моделі повені була побудована матриця висот потенційної зони затоплення, виконані розрахунки по моделюванню рівня затоплень; розробка екологічного контролю пілотних проектів ГІС для міста Березники і прилеглих територій. Основні результати реалізації програми представляються авторами концепції В.Л.Чебикін, Ю. Б. Щербінін у вигляді наступних підсистем (компонентів): «ГІС-геологія». Створюється для реальної геолого-економічної оцінки ресурсного потенціалу Пермської області, розробки рішень по ефективному використанню ресурсів. Включає банк геоданих про родовища корисних копалин, розміщенні видобувних і споживають підприємств, величиною запасів, динаміці видобутку і споживання; «ГІС земельного кадастру». Забезпечує умови об'єктивного справляння податків на землю і дотримання нормативно-правових актів щодо володіння, користування, зміні власника. Включає банк геоданих щодо меж земельних ділянок в розрізі прав власності на землю та реєстр власників; «ГІС-дороги». Дозволяє визначити і ефективно використовувати технічні та економічні умови експлуатації і розвитку транспортної дорожньої мережі. Грунтується на банці геоданих про дороги Пермської області, як покриття, технічний стан доріг, технічні характеристики мостів, проїздів, переїздів, поромних і льодових переправ, дорожніх знаків. Включає бази економічних даних про використання доріг для вантажних і пасажирських перевезень, вартість утримання доріг, а також реєстрі власності та кордонах відповідальності; «ГІС залізниць». Дозволяє визначити і ефективно використовувати технічні та економічні умови експлуатації і розвитку транспортної залізничної мережі. Включає банк геоданих про залізницях Пермської області, залізничних мостах і переїздах, залізничних станціях, майданчиках, спорудах, а також бази економічних даних про використання доріг для вантажних і пасажирських перевезень, вартість утримання доріг; «ГІС річкового господарства». Забезпечує інформацією розрахунки робіт земснарядів з поглиблення русла річок і розрахунки по ефективності і розвитку судноплавства. Інформаційне забезпечення - Геоінформація про рельєф дна судноплавних річок і бази даних про річкових вантажних і пасажирських маршрутах; . «ГІС-повені». Забезпечує процес моделювання розливів річок і виконання розрахунків протипаводкових заходів, збитків від повеней, надає необхідні відомості для роботи протипаводкових комісій. Інформаційна база - годинне про рельєф берегів річок; «ГІС гідроспоруд». Служить для моделювання наслідків техногенних впливів на водні об'єкти населення і підприємств. Банк геоданих - інформація по греблях, шлюзів, водозаборів, очисних споруд і стоків рідких відходів промислових підприємств, інформаційні бази техніко-економічних даних по гідроспоруд; «ГІС водного господарства». Створюється для об'єктивної оцінки і планування використання водних ресурсів області. Банк геоданих містить інформацію про річках, водосховищах, озерах, болотах, водоохоронних зонах і прибережних захисних смугах, а також інформацію про протяжності, площі, запаси та якість водних ресурсів, характеристиці рибних запасів, реєстрі власності та кордонах відповідальності; «ГІС лісового господарства». Необхідний для об'єктивної оцінки і планування використання лісових ресурсів області. Ця діяльність базується на інформації про лісових ділянках, породах і віці лісу, його економічній оцінці, обсягах вирубки, переробки, продажу лісу, місцезнаходження лесодобивающіх і переробних підприємств, про права власності і межах відповідальності; «ГІС кадастру природних ресурсів». Об'єднує інформацію компонентів «ГІС-геологія», «ГІС лісового господарства», «ГІС водного господарства», а також рибного господарства, заказників, мисливського господарства та ін., Пов'язує геобази зазначених компонентів, створює інформаційну базу комплексної оцінки природних ресурсів Пермської області; «ГІС-екологія». Створюється з метою розробки заходів щодо поліпшення екологічної обстановки, визначення обгрунтованих сум, необхідних для здійснення цих заходів; «ГІС особливо охоронюваних природних територій». Банк геоданих по особливо охоронюваним природним територіям області; «ГІС екопатології». Банк геоданих про вплив екологічної обстановки на стан здоров'я і смертність населення, що дозволяє дати об'єктивну оцінку умов проживання населення на території області; «ГІС на об'єктах нафтової». Використовується для моделювання та оцінки наслідків надзвичайних ситуацій, проведення економічних розрахунків. Банк геоданих містить інформацію про нафтогазопроводах, перекачувальних станціях та інших інженерних спорудах на території області, реєстр власників, права власності та межі відповідальності, банк геоданих про рельєф прилеглих територій, інформаційні бази техніко характеристик; ГІС контролю і моделювання природних і техногенних проявів катастрофічних деформацій земної поверхні Пермської області на основі результатів моніторингу, в тому числі космічного; «ГІС-населення». Бази геоданих по розміщенню населення, що дозволяють виконати аналіз території за статево складом, призовної віком, зайнятості, соціально захищеним групам, міграції населення, необхідний для обгрунтування соціальних програм, а також інформаційного забезпечення виборних кампаній (формування виборчих округів і аналіз електорату); «ГІС УВС». Підрозділяється на складові: «ГІС пожежної охорони»; «ГІС ГИБДД»; «ГІС охорони громадського порядку»; «ГІС НС». Створюються бази: потенційно небезпечних об'єктів, тактико-технічних характеристик цих об'єктів, сил і засобів цивільної оборони та залучених сил і засобів обласної підсистеми надзвичайних ситуацій, тактико-технічних характеристик сил і засобів; база геоданих розташування зон евакуації і маршрутів прямування для підприємств і населення області, інформаційні бази тактико-технічних характеристик зон і маршрутів евакуації; «ГІС медицини катастроф». Створює, зокрема, геобазу дислокації і інформаційні бази стану медичних установ; «ГІС забезпечення безпеки життєдіяльності населення». Геобаза постів спостереження за потенційно небезпечними об'єктами, геобази рельєфу та інших характеристик місцевості в масштабах, необхідних для вирішення завдань моделювання надзвичайних ситуацій на об'єктах спостереження і прилеглих територіях, інформаційні бази тактико-технічних даних для організації роботи та реєстрації результатів роботи постів спостереження; «ГІС соціально-економічного розвитку області». Необхідна для аналізу діяльності органів місцевого самоврядування, її порівняння з аналогічною на суміжних територіях як на поточний момент, так і в динаміці за періодами збору інформації органами державного статистичного обліку. Крім того, цей компонент використовується для розробки заходів з управління територіями. Геобаза ГІС соціально-економічного розвитку області містить інформацію про адміністративне ділення області, про паспорти територій, бази Пермського обласного комітету державної статистики за показниками стану соціально-економічного розвитку та головного управління економіки адміністрації області за показниками прогнозу соціально-економічного розвитку. В результаті реалізації програми повинні бути розроблені і впроваджені правові, економічні, організаційні та технічні заходи по виконанню завдань створення ГІС ОГВ, сформовані бази цифрових карт Пермської області різного масштабу для відображення динаміки соціально-економічного розвитку області. Структури управління областю будуть забезпечені реальною просторово-часової інформацією про інфраструктуру і соціальний розвиток області, що дозволяє сформувати механізм управління господарством області на геоінформаційної основі. Розроблені концепція геоінформаційної системи і програма створення ГІС спираються на значний досвід підприємств і організацій Пермської області в даній сфері діяльності. Різні проекти виконуються в Комітеті земельного кадастру Пермської області, Пермському державному геологознімальних підприємстві «Геокарта», Комітеті природних ресурсів Пермської області, в Науково-дослідному клінічному інституті дитячої екопатології і інших організаціях. Під керівництвом Комітету земельного кадастру Пермської області ведуться роботи з проведення кадастрових зйомок, виготовлення планово-картографічних матеріалів, інвентаризації земель, реєстрації власників на землю. Замовником державної автоматизованої системи земельного кадастру в Пермській області (ГАС ЗК) є Комітет із земельного кадастру області. У облкомземе і горрайкомземах створені спеціальні робочі групи оперативного управління реалізацією проекту ЛАРІС. На унітарній державному підприємстві «Уральське проектно-дослідницьке підприємство земельних кадастрових зйомок» ( «Уралземкадастрс'емка») створено спеціалізоване виробництво на базі цифрових кадастрових технологій. Застосовуються ГІС фірми Intergraph Зігрій., А також MicroStation, Maplnfo Professional. Пермське державне геологознімальних підприємство «Геокарта» виконує роботи за програмою державного геологічного картографування. За кожною партією підприємства закріплено чергування по одному-двом специфікаціях карти Пермської області масштабу 1: 200 000, результати роботи оформляються в графічному і цифровому вигляді. На підприємстві застосовуються ГІС «Геокарта», що забезпечує технологію створення цифрових карт, а також Arclnfo, ArcView, ПАРК 6.0. У цифровому вигляді були створені такі геологічні документи: Геологічна карта дочетвертинного утворень за матеріалами довивчення та підготовки державної геологічної карти масштабу 1: 200 000. Геологічна карта четвертинних відкладень. Схема геоморфологічного районування. Карта продуктивних нафтогазоносних структур. Схема адміністративного поділу з транспортними шляхами і магістральними комунікаціями. Карта дочетвертинного утворень доповнена історичними відомостями: за міді, заліза, хроміту, бокситів, марганцю, титану, свинцю, стронцію, золоту; 'За будівельними матеріалами (габро-діабази, вапняки, доломіт, мармур, пісковики), кварцу, флюориту, волконско- ІТУ; по нафті, газу, вугілля, калійних солей, питну воду. Карта четвертинних відкладень відображає розподіл по площах об'єктів з вмістом: золота, платини, алмазів; агроруд (торф, вапняний туф, мергель), глин, піщано-гравійних сумішей, пісків та ін. На виконання розпорядження губернатора Пермської області від 09.11.95 № 338 «Про систему екологічного моніторингу на території області» під керівництвом Комітету природних ресурсів Пермської області (раніше Державного комітету з охорони навколишнього середовища) ведуться роботи по створенню Єдиної територіальної системи екологічного моніторингу (ЕТСЕМ) області. ЕТСЕМ створюється з метою інформаційного забезпечення прийняття управлінських рішень в області охорони навколишнього середовища для забезпечення екологічно безпечного сталого розвитку території та є складовою частиною інформаційної і геоінформаційної системи Пермської області. Роботи зі створення і супроводу ГІС охорони здоров'я виконані Науково-дослідним клінічним інститутом дитячої екопатології (НІКИ ДЕП). На регіональному рівні відпрацьовано використання ГІС для вирішення завдань інформаційної підтримки системи управління охороною здоров'я області: виділення територій з несприятливими тенденціями медико-демографічних і медико-екологічних показників; обгрунтування регіональних інвестицій в територіальне охорону здоров'я на базі геоінформаційного аналізу медікодемографіческіх показників (як окремих, так і комплексних); аналіз достатності медичних послуг населенню по територіях і оцінці гостроти проблем окремих територій; обгрунтування і розміщення мережі міжрайонних центрів з надання спеціалізованої медичної допомоги та ін. Виконано роботи, що дозволяють пов'язати просторову інформацію і бази даних по медичному обслуговуванню населення, медико-демографічні, санітарно-гігієнічні та екологічні показники на єдиній карті-схемі Пермської області. Зібрано інформацію більш ніж по 260 показниками. В системі використовуються дрібномасштабні векторні карти-схеми (1: 1000000). Програмне забезпечення дозволяє програвати ряд сценаріїв і вибір варіантів оптимального використання ліжкового фонду та лабораторно-діагностичної бази лікувально-профілактичних закладів. Для вирішення медико-екологічних задач з використанням ГІС виділені пріоритетні території за сукупністю факторів ризику для здоров'я населення і окремих екологічними показниками, виконана просторова прив'язка багаторічних баз даних за джерелами шкідливого впливу на навколишнє середовище. Реалізовано екологічний проект в складі муніципальної ГІС Пермі, яка є складовою регіональної ГІС. На базі векторної карти 1:25 000 створені шари: захворюваність населення по районах міста Пермі, зони дії лікувально-профілактичних установ. Система дозволяє простежити динаміку захворюваності за останні 6 років по 68 показникам. В рамках проекту сформовані шари, що відображають різні аспекти стану навколишнього середовища (зони забруднення грунтів важкими металами, вміст шкідливих речовин в атмосферному повітрі за результатами натурних спостережень, стаціонарні джерела викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря з докладними характеристиками кожного джерела, землевідведення промислових підприємств з інформацією про підприємстві як джерелі забруднення природного середовища, вміст шкідливих домішок в біологічних середовищах дитячого населення і т. п.). Шари, що мають насичену атрибутивную базу, використовуються в аналітичних задачах. Створена система дає вихід на вирішення завдань формування оптимальної мережі розміщення постів контролю якості атмосферного повітря за критеріями здоров'я населення, розробки програм медико-екологічної реабілітації дітей тощо Екологічний проект муніципальної ГІС створений на базі ArcView. ГІС використовується в поєднанні з моделюючими і аналітичними програмами, що дає можливість, отримувати комплексні оцінки різних територіальних рівнів. У 1994-1997 рр. НІКИ ДЕП випущений медико-екологічний атлас Пермської області. У 1998 р НІКИ ДЕП спільно з регіональним центром нових інформаційних технологій Пермського державного технічного університету та департаментом освіти і науки адміністрації області випущений атлас соціально-освітньої сфери Пермської області (пілотний проект в рамках міжвузівської науково-технічної програми «Розробка наукових основ створення геоінформаційних систем» ). Рішенням законодавчих зборів від 06.04.98 № 78 прийнята і реалізована комплексна територіальна програма «Безпека життєдіяльності та організація моніторингових систем прогнозу природних і природно-техногенних надзвичайних ситуацій на території Пермської області на 1998-2000 рр.», Що передбачає: Розвиток і вдосконалення географічної інформаційної системи попередження і дій у режимі надзвичайних ситуацій (ГІС НС); 2. Створення підсистеми дій в умови ^ надзвичайних ситуацій в складі геоінформаційної системи УВС Пермської області. Геоінформаційна система НС створюється на основі науково-дослідних розробок Гірничого інституту Уральського відділення РАН (м Перм). Розробка «Технічних вимог до цифрових топографічних картах масштабів 1: 1000 000 і 1: 200 000 на територію Пермської області», «Методики перевірки якості цифрових топографічних карт масштабів 1: 1000 000 і 1: 200 000 на територію Пермської області», роботи по контролю якості і приймання зазначених цифрових Карг виконані Пермським державним унітарним підприємством «Спеціальне науково-дослідне бюро« Ельбрус »(СНиБ« Ельбрус »). СНиБ «Ельбрус» є власником цифрових топографічних карт зазначених масштабів і виконує роботи по впровадженню карт відповідно до «Тимчасового положення про порядок використання цифрових електронних карт Пермської області масштабів 1: 1000 000 і 1: 200 000». СНиБ «Ельбрус» використовує кілька програмних засобів ГІС: ІНТЕЛКАРТ, ІНТЕЛВЕК, Панорама, ГІС РСЧС, Maplnfo Professional, ArcView, Arclnfo і ін. ГУП СНиБ «Ельбрус» веде єдиний класифікатор картографічної інформації на весь масштабний ряд ГІС ОГВ Пермської області, розробив систему конверторів для забезпечення сумісності застосування карт в різних програмних засобах ГІС. На географічному факультеті Пермського державного університету розробляється ГІС «Заповідні природні території Пермської області»; ведуться роботи по створенню тематичних фізико-географічних, соціально-економічних та еколого-географічних шарів (гідрографія, орографія, геоморфологія, грунту, рослинність, клімат, населені пункти, транспортна мережа, промисловість, сільське господарство, виробнича і соціальна інфраструктура і ін.). Розробляються власні системи Іркутської, Нижегородської, Рязанської областей, Приморського краю та ін. Досить численні приклади реалізації ГІС на локальному рівні. У межах програми «Убсу-Нур» створена геоінформаційна система для характеристик запасов- і вікової динаміки деревостану в лісах Убсу-Нурской улоговини, для комплексної характеристики місця проведення літніх навчальних практик географічного факультету МДУ розроблена ГІС-Сатіно і ін. Остання система по суті є комплексною цифровою моделлю території навчального полігону «Сатіно» (Борівський р-н Калузької обл.) (Ю.Ф. Книжников, І. К. Лур'є, 2002]. Основні базові шари - фотоплани і топографічні карти території масштабів 1: 5000 і 1: 10000 . Широко використовуються дан ні польових студентських досліджень. Ведеться комплектування географічних інформаційних фондів як систематизованих наборів даних про властивості і відносини географічних об'єктів і процесів на території. Для вивчення динамічних станів природного геосистеми використовуються різні часові і масштабні рівні - багаторічні (різночасові карти, аеро- і космічні знімки, матеріали багаторічних польових обстежень території полігону), а також сезонні (переважно аерознімки і спеціальні ландшафтно-фенологічні дослідження). Розробляється дешіфровочние-навігаці- ційний комплекс для автоматизованих польових досліджень. Можна навести також приклади систем, створених для контролю екологічної ситуації в межах окремо взятого хімічного заводу, і ін. З реалізованих або реалізованих в даний час проектів вкажемо також на численні приклади галузевих програм ГІС-технологій до різних тематичних галузях - геології, земельного кадастру, лісовий галузі, екології, муніципального управління, експлуатації інженерних комунікацій, діяльності силових структур. Вони детально розглянуті в книзі [Е. Г. Капралов, О. В. Кошкарев, В.С.Тікунов і ін., 2004]. Контрольні питання У чому полягає роль Глобальної інформаційно-ресурсної бази даних GRID? В чому полягає основна особливість системи GRID? Узгоджувалися російські проекти з міжнародними методиками? Чи доцільно таке узгодження? Охарактеризуйте особливості запланованої Державної екоінформаціонной системи; є доцільним реалізація цього проекту в сучасних умовах? Перерахуйте основні особливості системи «Сталий розвиток Росії». Оцініть оптимальність системи, створеної для Пермської області. Чи доцільно створювати локальні системи? Складіть план можливого геоінформаційного проекту для своєї області.

Дані дистанційного зондування надають важливу інформацію, яка допомагає в моніторингу різних додатків, таких як злиття зображень, виявлення змін і класифікація земного покриву. Космічні знімки є ключовим методом, використовуваним для отримання інформації, пов'язаної із земними ресурсами і навколишнім середовищем.

До популярних даними супутникових знімків відноситься те, що до них можна легко отримати доступ онлайн через різні картографічні програми. Будучи просто в змозі знайти потрібну адресу, ці додатки допомогли спільноті ГІС в плануванні проектів, моніторингу стихійних лих у багатьох сферах в нашому житті.

Компанія TerraCloud надає доступ до бази різночасових космічних знімків потрібного вам дозволу зі супутників РФ в одному вікні онлайн, причому цілодобово і з будь-якої точки світу. І на зручних умовах замовлення.

Основним аспектом, який впливає на точність наземного об'єкта, є просторове дозвіл. Тимчасовий дозвіл допомагає в створенні карт земного покриву для планування навколишнього середовища, виявлення змін в землекористуванні і планування транспортування.

Інтеграція даних та аналіз міських районів з використанням зображень дистанційного зондування із середнім дозволом головним чином зосереджені на документуванні населених пунктів або використовуються для розмежування між житловими, комерційними і промисловими зонами.

Надання базової карти для графічної довідки і допомогу планувальникам і інженерам

Кількість деталей, які ортоізображеніе виробляє з використанням супутникових знімків високого дозволу, має величезне значення. Так як воно забезпечує детальне зображення обраної області разом з навколишніми областями.

Оскільки карти засновані на місцезнаходження, вони спеціально призначені для передачі структурованих даних і створення повної картини потрібної вам точки земної поверхні. Існують численні застосування супутникових зображень і даних дистанційного зондування.

Сьогодні країни використовують інформацію, отриману з супутникових зображень, для прийняття урядових рішень, операцій цивільної оборони, служб поліції і географічних інформаційних систем (ГІС) в цілому. У ці дні дані, отримані за допомогою супутникових знімків, Стали обов'язковими, і всі урядові проекти повинні бути представлені на основі даних супутникової зйомки.

На попередніх і техніко-економічних етапах розвідки корисних копалин важливо знати про потенційну корисності корисних копалин району, що підлягає розгляду для видобутку корисних копалин.

У таких сценаріях картографування на основі дистанційного зондування з супутника і його інтеграція в ГІС-платформу допомагають геологам легко складати карту зон мінерального потенціалу, економлячи час. За допомогою спектрального аналізу смуг супутникових зображень вчений може швидко визначити і відобразити мінеральну доступність за допомогою спеціальних індикаторів.

Це дозволить геологу-розвіднику звузити геофізичні, геохімічні та пробні бурові роботи до зон з високим потенціалом.

Результат стихійного лиха може бути руйнівним і часом важким для оцінки. Але оцінка ризику лих необхідна для рятувальників. Ця інформація повинна бути підготовлена \u200b\u200bі виконана швидко і з точністю.

Класифікація зображень на основі об'єктів з використанням виявлення змін (до і після події) - це швидкий спосіб отримання даних оцінки збитку. Інші аналогічні функції, які залежать супутникові знімки в оцінках лих, включають вимір тіней від будівель і цифрових моделей поверхні.

З ростом населення в усьому світі і необхідністю збільшення сільськогосподарського виробництва існує певна потреба в належному управлінні світовими сільськогосподарськими ресурсами.

Щоб це сталося, перш за все необхідно отримати надійні дані не тільки про типах, але й про якість, кількість і розташування цих ресурсів. Супутникові зображення та ГІС (географічні інформаційні системи) завжди будуть залишатися важливим фактором поліпшення існуючих систем збору і складання карт сільського господарства і даних про ресурсах.

В даний час в усьому світі проводяться картографування і обстеження сільського господарства з метою збору інформації та статистики по сільськогосподарським культурам, пасовищного угіддям, худобі і іншим пов'язаним сільськогосподарським ресурсам.

Зібрана інформація необхідна для реалізації ефективних управлінських рішень. Сільськогосподарське обстеження необхідно для планування і розподілу обмежених ресурсів між різними секторами економіки.

3D-моделі міст- це цифрові моделі міських районів, які представляють поверхні місцевості, ділянки, будівлі, рослинність, елементи інфраструктури і ландшафту, а також пов'язані об'єкти, що належать міським районам.

Їх компоненти описані і представлені відповідними двовимірними і тривимірними просторовими даними і даними з географічною прив'язкою. Тривимірні моделі міст підтримують уявлення, дослідження, аналіз і управління завданнями в великій кількості різних областей застосування.

3D ГІС - це швидке і ефективне рішення для великих і віддалених місць, де ручна зйомка практично неможлива. Різні міські і сільські відділи планування потребують даних 3D ГІС, таких як, дренаж, каналізація,
водопостачання, проектування каналів і багато іншого.

І пару слів наостанок. Супутникові знімки стали просто необхідністю в наш час. Їх точність - поза всяких питань - адже зверху видно просто все. Тут головне - питання актуальності знімків і можливості отримати знімок саме тієї ділянки території - який вам дійсно потрібен. Часом це допомагає вирішити дійсно важливі питання.

Н. Б. Ялдигіна

Останні роки були відзначені швидким розвитком і поширенням технологій дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) та геоінформаційних технологій. Космічні знімки активно використовуються в якості джерела інформації для вирішення завдань в різних сферах діяльності: картографія, муніципальне управління, лісове та сільське господарство, водне господарство, інвентаризація і моніторинг стану об'єктів інфраструктури видобутку і транспортування нафти і газу, оцінка екологічного стану, пошук і прогнозування родовищ корисних копалин та ін. Геоінформаційні системи (ГІС) і геопорталів застосовуються для аналізу даних з метою прийняття управлінських рішень.

Як наслідок, для багатьох вищих навчальних закладів вельми актуальною стала задача активного впровадження технологій ДЗЗ і ГІС в навчальний процес і наукову діяльність. Раніше використання зазначених технологій потрібно, перш за все, вузам, які здійснюють підготовку фахівців в області фотограмметрії і ГІС. Однак поступово, в міру інтеграції технологій ДЗЗ і ГІС з різними прикладними сферами діяльності, їх вивчення стало необхідним для значно ширшого кола фахівців. Вузам, що здійснює підготовку за спеціальностями, пов'язаними лісовим та сільським господарством, екологією, будівництвом і т. П., Тепер також потрібно навчання студентів основам ДЗЗ і ГІС, з тим, щоб майбутні випускники були знайомі з передовими методами вирішення прикладних завдань в рамках своєї спеціальності .

На початковому етапі освітнього закладу, який планує здійснювати навчання студентів тематиці ДЗЗ і ГІС, необхідно вирішити ряд проблем:

• Придбати спеціалізоване програмне і апаратне забезпечення.
• Придбати комплект даних ДЗЗ, який буде використовуватися для навчання та ведення наукової роботи.
• Провести перепідготовку викладачів з питань ДЗЗ і ГІС.
• Розробити технології, які дозволять вирішувати прикладні завдання, що відповідають спеціалізації вузу / кафедри, з використанням даних ДЗЗ.

Без продуманого і системного підходу рішення даних проблем може зажадати від вузу значних часових і матеріальних витрат. Найбільш простий і ефективний спосіб подолання складнощів - взаємодія з компаніями, що здійснюють постачання всього необхідного програмного та апаратного оснащення для впровадження технологій ДЗЗ і ГІС, які мають досвід реалізації проектів для різних галузей народного господарства.

Комплексний підхід до впровадження технологій ДЗЗ і ГІС у вузі забезпечить компанія «Совзонд», що пропонує повний спектр послуг, починаючи від поставки програмного і апаратного забезпечення, їх установки і настройки і закінчуючи поставкою даних ДЗЗ, навчанням фахівців і розробкою технологічних рішень. Основою пропонованого рішення є Центр обробки даних дистанційного зондування Землі (ЦОДДЗЗ).

Що таке ЦОДДЗЗ?

Це комплекс програмно-апаратних засобів і технологій, призначених для отримання, обробки та аналізу даних ДЗЗ, використання геопросторової інформації. ЦОДДЗЗ дозволяє вирішувати такі основні завдання:

• Отримання даних ДЗЗ (космічних знімків).
• Первинна обробка космічних знімків, підготовка до автоматизованого і інтерактивного дешифрування, а також візуального уявлення.
• Глибокий автоматизований аналіз даних ДЗЗ для підготовки широкого спектра аналітичних картографічних матеріалів з різної тематики, визначення різноманітних статистичних параметрів.
• Підготовка аналітичних звітів, презентаційних матеріалів на базі даних космічної зйомки.

Ключовою складовою ЦОДДЗЗ є спеціалізоване програмне і апаратне забезпечення, що володіє широкими функціональними можливостями по роботі з даними ДЗЗ і ГІС.

Програмне забезпечення ЦОДДЗЗ

Програмне забезпечення в складі ЦОДДЗЗ призначене для виконання наступних робіт:

Фотограмметрична обробка даних ДЗЗ (геометрична корекція зображень, побудова цифрових моделей рельєфу, створення мозаїк зображень і т. Д.). Є необхідним етапом в загальному технологічному циклі обробки і аналізу даних ДЗЗ, що забезпечує отримання користувачем точної і актуальної інформації.

Тематична обробка даних ДЗЗ (тематичне дешифрування, спектральний аналіз і т. Д.).Передбачає дешифрування і аналіз матеріалів космічної зйомки для цілей створення тематичних карт і планів, прийняття управлінських рішень.

ГІС-аналіз і картографування (просторовий і статистичний аналіз даних, підготовка карт і т. Д.).Забезпечує виявлення закономірностей, взаємин, тенденцій в подіях і явищах навколишнього світу, а також створення карт для представлення результатів у зручному для користувача вигляді.

Надання доступу до геопросторової інформації через мережі Інтернет і Інтранет (організація зберігання даних, створення web-Сервис з функціями ГІС-аналізу для користувачів внутрішніх і зовнішніх мереж).Передбачає організацію доступу користувачів з внутрішньої мережі та мережі Інтернет до інформації по заданій тематиці на певну територію (космічними знімками, векторних картах, атрибутивної інформації).

У табл. 1 приведена запропонована компанією «Совзонд» схема використання програмного забезпечення, що дозволяє в повній мірі реалізувати всі перераховані види робіт.

Таблиця 1. Схема використання програмного забезпечення

Вид робіт	програмні продукти	Основні функціональні можливості
Фотограмметрична обробка даних ДЗЗ	Лінійка INPHO від компанії Trimble INPHO	Автоматизована аеротріангуляція для всіх типів кадрової зйомки, отриманої як з аналогових, так і з цифрових камер Побудова високоточних цифрових моделей рельєфу (ЦМР) з аеро- або космічної зйомки, контроль якості та редагування ЦМР Ортотрансформірованіе даних ДЗЗ Створення цветосінтезірованних музичних покриттів з використанням зображень, отриманих з різних супутників Векторизация об'єктів місцевості по стереопару аеро- і космічних знімків
		Візуалізація даних ДЗЗ Геометрична і радіометричну корекція Створення ЦМР на основі стереозображень створення мозаїк
Тематична обробка даних ДЗЗ	Лінійка ENVI від компанії ITT VIS	Інтерактивне дешифрування і класифікація Інтерактивне спектральний і просторове поліпшення зображень Калібрування і атмосферна корекція Аналіз рослинності з використанням вегетаційних індексів (NDVI) Отримання векторних даних для експорту в ГІС
ГІС-аналіз і картографування	Лінійка ArcGIS Desktop (компанія ESRI Inc.)	Створення та редагування просторових даних на основі об'єктно-орієнтованого підходу Створення та оформлення карт Просторовий і статистичний аналіз геоданих Аналіз карти, створення візуальних звітів
Надання доступу до геопросторової інформації через мережу Інтернет	Лінійка ArcGIS Server (Компанія ESRI Inc.)	ЦЦентралізоване управління всіма просторовими даними і картографічними службами Створення веб-додатків, Що володіють функціональністю настільних ГІС

Для вищих навчальних закладів компанія «Совзонд» пропонує вигідні умови поставки програмного забезпечення. Вартість окремих ліцензій для вузу в два і більше разів знижені в порівнянні з комерційними ліцензіями. Крім того, поставляються спеціальні комплекти ліцензій для обладнання навчальних класів (табл. 2). Вартість пакета ліцензій для навчання на 10 і більше місць в основному порівнянна з вартістю однієї комерційної ліцензії. Нижче в таблиці наведено опис пакетів ліцензій, що поставляються різними постачальниками програмного забезпечення.

Таблиця 2.Ліцензіі на програмне забезпечення

Чимало російських вузів уже мають позитивний досвід використання програмних продуктів від компаній ITT VIS, ESRI Inc., Trimble INPHO в рамках освітньої та наукової діяльності. Серед них - Московський державний університет геодезії і картографії (МІІГАіК), Московський державний університет лісу (МГУЛ), Марійський державний технічний університет (МарГТУ), Сибірська державна геодезична академія (СМДА) і т. Д.

Апаратне забезпечення ЦОДДЗЗ

Апаратне забезпечення ЦОДДЗЗ включає передові технічні засоби, що дозволяють вищому навчальному закладу організовувати науково-дослідний, освітній процес, реалізовувати різні методи роботи як з інформацією, так і з навченою аудиторією. Апаратне забезпечення підбирається з урахуванням масштабу запланованих робіт, кількості учнів студентів і ряду інших чинників. ЦОДДЗЗ може бути розгорнутий на базі одного або декількох приміщень і включати в себе, наприклад, навчальну аудиторію, лабораторію ДЗЗ і зал для проведення нарад.

У складі ЦОДДЗЗ може використовуватися наступне обладнання:

• Робочі станції для установки спеціалізованого програмного забезпечення (в навчальних аудиторіях і на кафедрах).
• Сервери для організації зберігання і управління геопросторовими даними.
• Відеостіни для відображення і колективного перегляду інформації (рис. 1).
• Системи відеоконференцзв'язку для обміну аудіо-і відео в реальному режимі часу між віддаленими користувачами (що знаходяться в різних приміщеннях).

Мал. 1. Навчальний клас з відеостіною

Дані кошти не тільки складають продуктивну апаратну платформу для виконання процесів обробки даних ДЗЗ, але також дозволяють налагодити ефективну взаємодію між групами користувачів. Наприклад, за допомогою системи відеоконференцзв'язку та програмно-апаратного комплексу TTS може забезпечуватися передача в режимі реального часу даних, підготовлених фахівцями лабораторії, і відеозображення безпосередньо на екран в залі для проведення нарад.

Поставка даних ДЗЗ

При розгортанні ЦОДДЗЗ одним з важливих питань стає придбання набору даних ДЗЗ з різних супутників, які будуть використовуватися для навчання студентів і виконання різних тематичних проектів. Компанія «Совзонд» взаємодіє з провідними компаніями-операторами супутників ДЗЗ і здійснює поставку цифрових даних, одержуваних з космічних аппаратовWorldView-1, WorldView-2, GeoEye-1, QuickBird, IKONOS, «Ресурс-ДК1», RapidEye, ALOS, SPOT, TerraSAR -X, RADARSAT-1,2 і ін.

Також можливо розгортання в вузі наземного приймального комплексу, створеного за участю Федерального космічного агентства (Роскосмосу), що забезпечує безпосередній прийом даних із супутників «Ресурс-ДК1», AQUA, TERRA, IRS-1C, IRS-1D, CARTOSAT-1 (IRS-P5 ), RESOURCESAT-1 (IRS-P6), NOAA, RADARSAT-1,2, COSMO-SkyMed 1-3 та ін. Крім того, в разі розгортання ЦОДДЗЗ компанія «Совзонд» надає освітній установі комплект безкоштовних даних ДЗЗ з декількох супутників, що володіють різними характеристиками (просторову роздільну здатність, спектральний діапазон і ін.), які можуть використовуватися в якості тестових зразків для навчання студентів.

Розгортання Центру дистанційного зондування Землі в вищому навчальному закладі дозволяє вирішити задачу впровадження технологій ДЗЗ і ГІС в наукову і освітню діяльність вузу і забезпечити підготовку фахівців з порівняно новому і актуального напрямку.

ЦОДДЗЗ є гнучкою і масштабується. На початковому етапі створення ЦОДДЗЗ може являти собою невелику лабораторію або навіть окремі робочі станції з функціоналом обробки даних ДЗЗ. Надалі можливе розширення ЦОДДЗЗ до розміру великих лабораторій і навчальних центрів, діяльність яких не обмежується навчанням студентів, але передбачає також виконання комерційних проектів на основі даних ДЗЗ та надання інформаційних послуг користувачам мережі Інтернет.