Анонс ArcReview № 3 (54), 2010 г.

Тема номера: ArcGIS в «Облаке»

Подготовлен 54-й выпуск ArcReview, нашего ежеквартального издания, посвященного развитию технологии Географических информационных систем (ГИС) и опыту их внедрения при выполнении проектов в государственных организациях и коммерческих компаниях, для решения прикладных задач и проведения научных исследований с использованием программной платформы ArcGIS.

Напоминаем, что на это бесплатное издание могут подписаться все желающие, заполнив форму.

Спасибо всем нашим авторам, ждем от Вас новых интересных статей.

Содержание 54-го выпуска ArcReview

•  ArcGIS в облаке (автор: В.В. Гохман, зам. Гл. редактора ArcReview).
  
  За последние 50 лет компьютерные вычисления основывались на пяти базовых платформах: мэйнфреймах, миникомпьютерах, персональных компьютерах и основанных на них серверах и мобильных устройствах (телефонах и др.). Сейчас зарождается и привлекает все большее внимание шестой тип – «облачная» платформа. Этот вид услуг касается всех направлений, связанных с предоставлением и распределением мощностей как аппаратного, так и программного обеспечения со стороны провайдера широкому кругу клиентов посредством сетей. Облачные вычисления могут помочь организациям повысить экономическую эффективность и продуктивность, а также гибкость работы с информационными ресурсами, быстро задействовать новые мощности, перераспределить инвестиции. Среда облачных вычислений поддерживает три базовых варианта модели предоставления сервисных услуг: Программное обеспечение как сервис (SaaS), Платформа как сервис (PaaS) и Инфраструктура как сервис (IaaS). Облачные предложения со стороны ГИС могут варьировать от предоставления хранилищ данных до веб-приложений для конечных пользователей и других специализированных компьютерных сервисов. Компания Esri уже сейчас, особенно после выхода 10-й версии ArcGIS, предлагает в этой сфере ряд полезных возможностей для всех перечисленных моделей предоставления (аренды) таких услуг, а в перспективе облачные вычисления и технологии рассматриваются в качестве важного направления дальнейших разработок и развития ГИС на платформе Esri.

•  Инфраструктуры пространственных данных в географии (автор: С.А. Осокин; Географический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, ESRI CIS).
  
  Оптимальное решение задачи структуризации большого объема геоинформационных ресурсов, обеспечения простого доступа к этой информации и обмена ею заключается в формировании специальной компьютерной системы, инфраструктуры пространственных данных (ИПД) – базового набора технологий, механизмов, правил и соглашений для обеспечения доступа к геоинформационным ресурсам. Структуру и специфику ИПД определяют ее основные компоненты: наборы базовых пространственных данных (БПД), метаданные, географические информационные узлы (геопорталы). Общепринятым путем формирования ИПД является создание сети взаимосвязанных геопорталов, содержащих каталоги метаданных для поиска геоинформационных ресурсов по многим параметрам: географической привязке, тематике, автору, ключевым словам, типу ресурса, типу данных. Наибольшее внимание сейчас уделяется формированию государственных национальных ИПД, достаточно широко распространены региональные и ведомственные ИПД, а также ИПД корпоративного уровня. Одним из перспективных направлений внедрения ИПД в науки о Земле является обеспечение доступа к географическим исследованиям локального уровня, связанным с накоплением больших объемов пространственных данных и других геоинформационных ресурсов на исследуемую территорию. На Географическом факультете МГУ разработана методика создания локальной ИПД для обеспечения географических исследований. Сформулированы требования к системе и ее компонентам, разработаны методы формирования компонентов инфраструктуры. Набор технических средств, достаточных для разработки компонентов ИПД любого типа, уровня и характера уже существует, ширится успешный опыт их внедрения во всем мире.

•  Сравнение возможностей хранения изображений и организации многопользовательского доступа к ним с помощью ArcGIS Image Server, ArcGIS Server и ArcSDE (авторы: Ю.Е. Копин, И.В. Стрельцов; ESRI CIS).
  
  Все рассматриваемые системы представляют собой серверы для обработки пространственной информации, но все они имеют некоторые различия в архитектуре и в специфике применения. В статье рассматриваются такие вопросы как: загрузка и хранение изображений, многопользовательский доступ к снимкам, селективный доступ и возможности защиты информации, обработка изображений, совместное использование описываемых систем, полный цикл предоставления растровой информации с их помощью в зависимости от решаемых задач, варианты выбора технологии представления данных в зависимости от клиентского программного обеспечения. В совокупности эти системы предоставляют широкие возможности выбора среди хорошо интегрируемого программного обеспечения, способного удовлетворить практически любые запросы и пожелания клиента.

•  Публичная кадастровая карта на Портале госуслуг Росреестра (авторы: Г.П. Радионов, Т.А. Радионова, З.В. Ласкина, А.В. Половинкина; DATA+). 
  
  В последнее время российские системы государственного кадастрового учета и государственной регистрации прав на объекты недвижимости подверглись значительным изменениям. Изменяется и концепция взаимодействия государственных органов с гражданами и организациями. Благодаря нововведениям повышается качество и доступность государственных услуг, информационное взаимодействие граждан и организаций с государственными органами приобретает более открытый характер. С переходом на оказание государственных услуг в электронном виде значительно упрощается как процесс получения сведений государственного кадастра недвижимости (ГКН) для граждан и юридических лиц, так и процесс предоставления сведений ГКН для сотрудников органов кадастрового учета. Одним из разделов государственного кадастра недвижимости являются Кадастровые карты, на которых воспроизводятся перечисленные в статье сведения, внесенные в государственный кадастр недвижимости. Весной 2010 года был введен в опытную эксплуатацию Интернет-портал государственных услуг, оказываемых Росреестром в электронном виде. В его составе опубликована первая версия Web-приложения Публичной кадастровой карты – справочно-информационного ресурса для предоставления пользователям сведений государственного кадастра недвижимости на территорию Российской Федерации. Интерфейс приложения содержит окно карты, инструменты управления картой, поле формирования поискового запроса и панель результатов поиска. В статье подробно описываются функциональные возможности Публичной кадастровой карты и состав предоставляемых сведений, а также ее архитектура и программное обеспечение, характеристики производительности. В качестве базового программного ГИС-обеспечения использован ArcGIS Server Standard Enterprise, а компоненты Web-приложения ПКК реализованы на JavaScript. Публичная кадастровая карта функционирует в браузерах Internet Explorer, FireFox, Chrome. Предварительная подготовка данных осуществляется программными средствами ArcGIS и приложения ArcGIS Model Builder. Создание Публичной кадастровой карты в рамках Интернет-портала государственных услуг дает множество преимуществ как для потребителей государственных услуг в сфере недвижимости, так и для Росреестра. Публикация публичных кадастровых карт – это только первый этап развития Приложения. В перспективе планируется также публикация дежурных кадастровых карт, кадастровых карт муниципальных образований и субъектов РФ, тематических карт по категориям земель, видам использования, статусам и кадастровой стоимости.

•  ГИС для земельных департаментов и земельных отношений (автор: В.В. Гохман).
  
  Издательством ESRI Press выпущена книга «Land Administration for Sustainable Development», в которой обсуждаются преимущества современного управления земельными ресурсами и земельными отношениями, приводятся примеры разработок в разных странах для земельных департаментов, а также с целью предоставления сведений об объектах недвижимости и информирования общественности. Рассматриваются земельные системы разных уровней, их сильные и слабые стороны. Общая цель создания таких систем отвечает стратегии достижения устойчивого развития.

•  Комплексная автоматизация сбора и обновления данных в Корпоративной ГИС ОАО «НК «Роснефть» (авторы: Р.В. Багрин (ОАО «НК «Роснефть»), А.Н. Назаров, А.В. Горбенко (ООО «РН-Информ»).
  
  Целенаправленное развитие Корпоративной ГИС в ОАО «НК «Роснефть» ведется с 2007 года. Она призвана повысить эффективность работы Компании и дочерних Обществ за счет широкого вовлечения геоинформационных технологий в процессы управления и контроля производственных процессов. В статье представлен обзор организационно-технических решений, предусмотренных для поддержки задач сбора и обновления данных цифровой топографической и кадастровой основы на корпоративном уровне.

•  ГИС-образование при подготовке специалистов в области земельных отношений в ДВГТУ (авторы: С.Г. Шеина, Р.Б. Матвейко; Дальневосточный государственный технический университет, Институт инженерной и социальной экологии).
  
  Получение разносторонних и углубленных знаний по геоинформационным технологиям позволяет специалисту стать более универсальным и быть востребованным не только в своей, но и в смежных областях. С связи с этим, Кафедра земельного кадастра и геоинформационных технологий ДВГТУ при подготовке квалифицированных выпускников по специальности «Земельный кадастр» усилила образовательный процесс, введя ряд дисциплин, способствующих теоретическому и практическому овладению геоинформационными технологиями, методами создания и использования ГИС при решении земельно-кадастровых задач. Сформирована сквозная преемственность компьютерных дисциплин и их взаимодействие с базовыми предметами в учебном плане.

•  Система наземного мониторинга на базе ArcGIS (авторы: И.У. Ямалов (УЧС Республики Башкортостан), А.Х. Султанов, В.Х. Багманов (УГАТУ), С.А. Митакович (ООО «ИНТРО-ГИС»).
  
  В статье описан комплекс программно-проектных решений «Система наземного мониторинга», построенный на базе ArcGIS Desktop. Его основными особенностями являются работа в автоматизированном и автоматическом режиме, а также открытая компонентная архитектура, представленная как сеть агентов по обработки метеорологической информации. Показано реальное применение комплекса на примере Республики Башкортостан для картирования нескольких показателей, в том числе индекса пожарной опасности.

•  Разработка геоинформационной системы «Границы рыбопромысловых участков Московской области» (автор: К.М. Мельников; ЗАО "Геоцентр-Консалтинг").
  
  Созданная и сданная в эксплуатацию геоинформационная система предоставляет инструменты для систематизации данных по водным биоресурсам и автоматизации процесса подготовки материалов, включающих в себя географические карты и схемы с указанием границ рыбопромысловых участков водных объектов, находящихся на данной территории. При помощи ГИС ГРПУ МО возможна подготовка трех основных видов отчетных форм, необходимых для надзора и учета рыбопромысловых участков. На текущий момент система эксплуатируется не только Министерством экологии и природопользования Московской области, но и ФГУ «Мосрыбвод».

•  Стратегические перспективы использования ГИС для создания Интегрированной Антарктической геобазы научных данных (авторы: Е.C. Серединин, С.И. Моргун, В.О. Куренков; ЗАО «ЕСОММ Со»).
  
  На протяжении ряда лет сотрудники украинской компании «ECOMM» принимают участие в сезонных научных экспедициях на антарктической станции «Академик Вернадский», где выполняют комплекс работ по поддержке и консолидации исследований, ведущихся рядом научных учреждений и институтов страны. В статье описывается текущее положение дел и говорится о перспективах использования ГИС технологии для создания интегрированной геобазы научных данных, проектируемой на основе многолетних наработок в области автоматизации обработки информации в Национальном антарктическом научном центре Министерства образования и науки Украины и институтах Национальной академии наук. На сегодняшний день уже можно утверждать, что данное решение эффективно, своевременно, соответствует мировым стандартам сбора, обработки и представления научных данных.

•  Компьютерная обработка микрофотографий шлифов карбонатных пород с целью изучения микроструктур и коллекторских свойств продуктивных пластов (авторы: Р.И. Кадыров, И.Ю. Чернова; Казанский государственный университет).
  
  В геологии одними из наиболее актуальных и широко распространенных задач являются задачи определения минерального состава горных пород, последовательности образования в них зерен, генезиса минеральных агрегатов, изучения пористости и ее природы, ряд других сходных вопросов. Для их решения существует проверенный временем подход: использование методов поляризационной микроскопии. Альтернативой изучения шлифов горных пород под микроскопом является получение микрофотографий шлифов и их последующая обработка. Компьютерная обработка изображений дает ряд преимуществ и открывает новые, недоступные при ручной обработке возможности в получении информации о состоянии минеральных агрегатов. В данной работе представлены методика и результаты компьютерной обработки серии микрофотографий шлифов по нефтяной залежи с целью изучения конфигурации пористого пространства карбонатных коллекторов нефти. Для исследования использовался программный продукт Definiens eCognition, основой платформы которого является технология системного распознавания изображений, имитирующая познавательные процессы человека, извлекающего информацию из снимков. Указано, что работу удалось провести в сотни раз быстрее, чем при традиционной ручной обработке. Кроме того, компьютерная обработка предоставляет дополнительные, недоступные ранее преимущества.

•  Аппаратно-программный комплекс интеллектуального сбора, хранения и обработки GPS данных «Геоколлектор» (авторы: Е.C Серединин, С.И. Моргун, В.О. Куренков; ЗАО «ЕСОММ Со»).
  
  В статье описан элементный состав и технология использования аппаратно-программного комплекса «Геоколлектор» (GeoCollector) от компаний ESRI и Trimble. Приведены некоторые результаты его использования на Украинской Антарктической станции им. Вернадского. Получаемые с его помощью материалы могут быть полезны широкому кругу исследователей: геодезистам, геологам, геофизикам, биологам, всем тем, кто работает с ГИС и GPS технологиями.

•  Краткосрочный прогноз активности развития опасных геологических процессов на территории Российской Федерации (авторы: В.В. Маркарьян, Е.А. Кучин; ФГУГП Гидроспецгеология).
  
  Прогнозная оценка региональной активности экзогенных геологических процессов проводится методом расчетного моделирования на основе пространственно распределенных данных о развитии проявлений этих процессов в предыдущий год и прогнозной оценки метеорологической обстановки на текущий год. Прогноз составлен на основе бальной оценки суммарного вклада основных метеорологических факторов, определяющих возможность той или иной степени региональной активности экзогенных геологических процессов на территории Российской Федерации в 2010г. Для выполнения пространственного анализа и представления результатов используется инструментарий ArсGIS.

•  Геодезическое позиционирование магистральных газопроводов. Создание ГИС газотранспортной сети (авторы: М.И. Васильев (ООО «Газпром трансгаз-Кубань»), Н.П. Симоньянц (НПК «Бюро Кадастра Таганрога»).
  
  ООО «Газпром трансгаз-Кубань» эксплуатирует более 8 тыс.км магистральных газопроводов и газопроводов-отводов. Общество проводит геодезическое позиционирование своих линейных и площадных объектов, для чего были созданы условия для ведения всех поступающих материалов в единых координатах на единой топооснове с их автоматическим группированием в соответствующих слоях хранилища геоданных. Параллельно ведутся работы по технической паспортизации инвентарных объектов, их регистрация и кадастровые работы по оформлению земельных участков под объектами газотранспортной сети. Однако остается ряд нерешенных проблем инвентаризации объектов, поставленных на балансе основных средств ОАО «Газпром». Для наиболее эффективной работы со всеми полученными данными создается полноценная геоинформационная система Газотранспортной сети, в которой накапливаются как первичные, так и повторные данные внутритрубной дефектоскопии, результаты коррозионного обследования и геодезического позиционирования, информация о технических характеристиках объектов линейной части и т.д. Основным источником данных для создания ГИС является геодезическое позиционирование магистральных трубопроводов. Практика показала, что ГИС необходимы уже на стадии проектирования, а также в период строительства. Созданная и сформированная система помогает решать многие базовые задачи, наглядно отображать разнообразную информацию. Помимо этого, ГИС газотранспортной сети включает специализированные модули, позволяющие проводить построение продольного профиля участков газопровода, автоматически создавать отчетную документацию, показывать информацию о проблемных участках трубопровода, участки проведения капремонта и т.д. На базе общей ГИС, доступной всем филиалам и подразделениям общества, облегчается анализ общего технического состояния газопроводов и планирование вывода объектов в капитальный ремонт, реконструкцию, диагностику, а также укоряется сам процесс формирования перечней объектов. Все это повышает эффективность управления и снижает производственные издержки и ошибки при принятии решений как отдельными подразделениям, так и ООО «Газпром трансгаз-Кубань» в целом.

•  ГИС – полезный инструмент для оценки качества управления лесами регионов (автор: Н.В. Малышева; ФГУ «ВНИИЛМ»).
  
  Новый Лесной кодекс, введенный с 1 января 2007 г., законодательно разграничил полномочия федеральных и региональных органов государственной власти в области лесных отношений, передав отдельные полномочия Российской Федерации органам государственной власти субъектов РФ. Для контроля и надзора за исполнением этих полномочий, а также для межрегиональных сопоставлений федеральному центру необходимо контролировать качество и эффективность управления лесным хозяйством. Одним из важнейших компонентов информационного обеспечения управления лесным хозяйством является картографическое обеспечение. ГИС-технологии – современный инструментарий, который широко используется для управления различными видами деятельности во всем мире. Эти технологии все больше интегрируются в системы планирования и поддержки принятия решений, в структуру рабочих процессов во многих организациях. ГИС и созданные на их основе электронные базы данных и лесные карты позволяют составить целостное представление о системе ведения лесного хозяйства в стране и по отдельным регионам, о характеристиках ресурсного и экологического потенциала лесов. Одним из представленных примеров использования ГИС является пространственный анализ текущих статистических характеристик лесного фонда и оценка успешности управления лесами в связи с передачей отдельных функций в области лесных отношений субъектам федерации с визуализацией отраслевой отчетности об исполнении полномочий в виде карт. В подобной аналитической работе ГИС является полезным и необходимым инструментом.

• Картографическая база данных и интерактивная карта с границами лесничеств и лесопарков для федерального уровня управления лесным хозяйством (авторы: Н.В. Малышева, Н.А. Владимирова, Т.А. Золина, Н.Э. Райченко; ФГУ «ВНИИЛМ»).
  
  В течение ряда лет научный коллектив сектора ГИС Всероссийского научно-исследовательского института лесоводства и механизации лесного хозяйства (ВНИИЛМ) проводит прикладные исследования, цель которых – совершенствование информационного обеспечения управления лесным хозяйством федерального уровня за счет практического использования ГИС-технологий и создания карт по данным статистической отчетности и сведениям государственного лесного реестра для территориальных единиц управления. Принимая во внимание обстоятельное реформирование системы управления лесным хозяйством и необходимость информационной поддержки федерального звена управления отраслью, осуществлены работы по созданию картографической базы данных с границами лесничеств и лесопарков. По состоянию на 01.01.2010 в России на землях лесного фонда образованы 1483 лесничества и лесопарка, на землях заповедников – 91 и на землях национальных парков федерального значения – 38 лесничеств. Цифровая картографическая база данных с границами лесничеств и лесопарков по субъектам Федерации и стране в целом сформирована в среде ArcGIS 9.3.1 и постоянно обновляется. На сегодня она приведена в соответствие с новой структурой территориального управления лесным хозяйством. Интерактивная карта доступна через обычные веб-браузеры. Исследования проводятся под патронажем Управления инвентаризации лесов, лесоустройства и лесного реестра Рослесхоза.

• Картирование лесов – опыт инновационных решений (автор: В.В. Гохман).
  
  Выпущенная в 2010 году издательством ESRI Press книга «Mapping Forestry» дает ретроспективу современных подходов к решению многих задач лесной отрасли, применяемых в разных странах мира. Она посвящена описанию того, как программное обеспечение географических информационных систем (ГИС) предоставляет поддержку лесного хозяйства в современном мире. Ознакомившись с опытом США, Канады, Боливии, Бразилии, Камбоджи, Финляндии и Румынии, руководители и специалисты отрасли получат более полное представление о широких возможностях использования ГИС для управления деятельностью государственных организаций и коммерческих компаний, надзора и контроля за состоянием лесных ресурсов, обеспечения их устойчивого развития.

• Иной взгляд на население мира: визуализация данных с помощью картограмм (по материалам Esri)
  
  В статье кратко описаны и оценены новые подходы к картографированию, которые позволяют отобразить информацию в виде, отличном от традиционного картографического представления, визуализировать те же данные, но под другим углом зрения. В этих разработках основной упор сделан на данных внутринационального (регионального и местного) уровня, которым до настоящего времени не уделялось должного внимания. В ходе реализации проекта Worldmapper созданы карты, представляющих данные по ряду вопросов и проблем, с которыми сталкивается современный мир. Неординарность этих карт связана с оригинальной идеей их построения, основанной на принципе компенсационного уравнивания, корректировки по плотности населения или по другому интересующему исследователя параметру, а не просто по площади, как это обычно принято. При таком подходе ГИС на основе ArcGIS играет решающую роль в качестве интерфейса для конвертации соответствующих наборов растровых данных и построения обновленных информативных картограмм.

• XVI Конференция пользователей ESRI в России и странах СНГ, 19 - 21 октября 2010 г., Подмосковье, Голицыно. Впервые на ней, помимо традиционных заседаний, выступлений и встреч групп по интересам, будет работать секция для сельскохозяйственной отрасли.

Валерий Гохман