ГИС для развития Таганрогского морского транспортного узла

Михаил Карсян, Александр Рудов
Бюро Кадастра Таганрога, karsyan@bkt.ttn.ru

Несколько последних лет НПК «Бюро Кадастра Таганрога» сотрудничает с морской администрацией (МАП) Таганрогского морского порта. В рамках этого сотрудничества выполнено несколько ГИС проектов по инвентаризации недвижимого имущества на территории порта. Разработан и введен в эксплуатацию гидрографический программно-аппаратный комплекс на базе ArcView 3.2 с дополнительными модулями Spatial Analyst и 3D Analyst. В нем была создана цифровая модель дна Таганрогского залива, обеспечившая возможность оперативного мониторинга состояния подходного канала к порту Таганрог. Накопленный массив пространственных и атрибутивных данных позволяет решать в ГИС широкий спектр технических, экономических и управленческих задач, возникающих в повседневной работе крупного торгового порта.


Фрагмент презентации. Часть акватории Азовского моря и
Таганрогского залива с маршрутом подхода судов к порту.

По мере накопления цифровых данных по самой портовой территории, территории города Таганрога и прилегающих административных районов возникла основа для «перерастания количества в качество» — перехода от задач текущего планирования и управления к более крупным стратегическим задачам. Такой переход на качественно иной уровень принятия и «оформления» крупного проекта был реализован в новом совместном проекте МАП Таганрогского морского порта и НПК «БКТ».

Существует программа Правительства РФ по развитию транспортной системы России и, в частности, инфраструктуры южных морских портов. Сообразуясь с федеральной программой, разделы по развитию транспортной сети включены и в успешно реализуемую концепцию экономического развития Ростовской области. Одна из генеральных целей заключается в переключении экспортно-импортных грузопотоков с украинских портов на морские и речные порты Юга России. Важный элемент этой программы — рост объема обрабатываемых грузов в самом крупном морском порту на Азовском море — порту г. Таганрога.


Припортовая железная дорога затрудняет движение
автотранспорта по территории города.


Интерактивная трехмерная модель проектируемого
порта в устье Миусского лимана.

В последние годы грузооборот порта устойчиво растет. Из-за недостатка резервов мощности порту все труднее справляться с возросшими нагрузками, остро встает задача его расширения. Однако развитие существующего порта сдерживается рядом существенных факторов:

• По причинам экономического и природно-экологического характера трудно поддерживать большую глубину морского подходного канала, вследствие чего корабли с большой грузоподъемностью и осадкой не могут зайти в порт.

• Ограниченная пропускная способность портовой железнодорожной станции.

• Невозможность осуществлять расширение порта, поскольку его территория “зажата” городской застройкой и рекреационными зонами.

По заказу МАП было разработано технико-экономическое обоснование выноса порта за пределы городской черты. Это позволит обеспечить прием морских судов неограниченного района плавания и предоставит практически неограниченные акваториальные и территориальные возможности для размещения как портовых, так и припортовых объектов, в том числе и перерабатывающих производств.

Для работы с потенциальными отечественными и зарубежными инвесторами требовалось создать наглядную компьютерную презентацию, где были бы отражены основные положения и выводы технико-экономического обоснования.


Фрагмент космического снимка IKONOS — территория порта.

НПК БКТ взялось за разработку компьютерной модели, которая должна доступно, наглядно и эффективно показать преимущества и недостатки двух вариантов развития таганрогского морского транспортного узла: развития и реконструкции существующих портовых сооружений и строительства нового грузового района в 30 км западнее г. Таганрога.

Одно из основных технических требований заказчика — независимость презентации от программной ГИС платформы, чтобы презентация могла идти автоматически или под управлением докладчика, не имеющего опыта работы с ГИС-программами. Модель также должна обеспечивать интерактивный интерфейс с пользователем, поддержку основных операций по работе с трехмерной сценой и получение оперативной справки об объектах. Презентация включает в себя следующие разделы:

— Цифровая карта Европы, бассейнов Средиземного, Черного и Азовского морей, с указанием экономико-географического положения порта г. Таганрога на трансконтинентальном транспортном маршруте Южная Европа — Азия.

— Бассейны Черного и Азовского морей, с указанием места порта г. Таганрога среди южнороссийских морских портов.

— Часть акватории Азовского моря и Таганрогского залива с маршрутом подхода судов к порту .

— Территория г. Таганрога с иллюстрацией проблем транспортировки грузов через плотную застройку по железной и автомобильной дорогам.

— Территория порта со всеми сооружениями и прилегающей инфраструктурой — припортовой железнодорожной станцией.

— Акватория порта с морским подходным каналом.

— Территория и акватория проектируемого второго грузового района Таганрогского морского транспортного узла в 30 км западнее действующего порта.

— Земельные участки и прилегающие территории, где планируется строительство автомобильной и железной дорог от нового порта к автомагистрали Ростов-Одесса и основным магистралям Северо-Кавказской железной дороги в обход городской застройки.

— Участок береговой линии от действующего порта к проектируемому грузовому району порта — для анимационного «облета территории».

Разработка интерактивной модели состояла из трех основных этапов: Предварительная подготовка данных; Разработка трехмерной модели на основе подготовленных данных; Разработка программного приложения, позволяющего манипулировать трехмерной моделью.

В качестве основных исходных данных мы использовали цифровую модель местности в формате GRID и космические снимки IKONOS для построения модели существующего порта и KFA1000 — для проектируемого. Были также использованы векторные данные земельного кадастра и результаты инвентаризации порта Таганрог для демонстрации проблем расширения территории существующего порта. Для предварительного построения модели, совмещения космических снимков и трехмерных моделей территории использовалось приложении ArcScene.


Моделирование движения судна в подходном канале.


Интерактивная трехмерная модель существующей территории порта.

Такая модель может рассматриваться как законченный проект. Однако для презентационных целей ее необходимо было существенно «упростить» (создать новую программу) в соответствии с требованиями заказчика, поскольку исходная модель была неразрывно связана с программой ArcScene, что противоречило требованиям заказчика, и не было возможности дополнить сцену внешними, в том числе подвижными объектами (подъемные краны, корабли).

После довольно трудоемкой «редакторской» работы такое упрощение было нами достигнуто. В итоге, разработанная программа позволяет выполнять основные манипуляции со сценой: вращение, панорамирование, приближение/удаление. Также на уровне программы к модели были добавлены дополнительные объекты (подъемные краны, плавающие корабли, портовые сооружения) и элементы интерактивности, позволяющие пользователю получать информацию об объектах.

Эта работа с МАП г. Таганрога представляет, на наш взгляд, интерес с точки зрения комплексного применения накопленных в течение многих лет цифровых данных, опыта реализации различных ГИС-проектов, компьютерного моделирования, анимации и пр. для создания новых полноценных коммерческих продуктов. В данном случае — это компьютерная презентация, используемая для стратегического планирования и привлечения инвестиций в развитие крупного морского транспортного узла.