По материалам ESRI
Qatar’s GIS Turns Twenty
В 1989 году Государство Катар, расположенное на берегу Персидского залива, провело оценку потребностей разных организаций и учреждений с целью определить, где внедрение технологии географических информационных систем (ГИС) принесет наибольшую пользу и отдачу.
Результаты этой оценки свидетельствовали о том, что потенциал использования ГИС в правительственных структурах огромен, и были выработаны три основные рекомендации. В первую очередь необходимо было сформировать Руководящий комитет национальной ГИС для установления стандартов и общего надзора за процессом разработки и внедрения ГИС в Катаре. Затем необходимо создать базовую цифровую карту на всю страну. И, наконец, необходимо запустить полностью интегрированную общенациональную ГИС.
Следуя этим рекомендациям, правительство учредило как Руководящий комитет национальной ГИС, так и Центр для ГИС (Centre for GIS – CGIS, см. www.gisqatar.org.qa). Основная цель Центра состояла в организации общей структуры системы на основе объективного выявления требований к ГИС со стороны всех правительственных агентств. А одной из первоочередных задач была разработка цифровой топографической базы данных высокого разрешения, которая станет информационной основой для работы широкого круга пользователей ГИС и их приложений.
В настоящее время более 40 правительственных агентств этой страны используют ГИС в своей повседневной деятельности. И, поскольку вся работа ведется на основе единых ГИС-стандартов, данные и конечные приложения всех агентств совместимы, что обеспечивает эффективное функционирование общенациональной ГИС. Кроме того, все агентства связаны через GISnet – высокоскоростную оптоволоконную сеть, обеспечивающую быстрый обмен данными (рис. 1). Разработаны десятки ГИС-приложений, приносящие дополнительные преимущества государственным организациям, частному бизнесу и всем жителям. Среди них Электронный поисковик адресов и ориентиров, мультимедийная база данных географических названий Национального архива Катара, GEMS – удобный инструмент для создания карт, Электронный построитель маршрутов для служб быстрого реагирования и доставки грузов.
Рис. 1. Карта Дохи, столицы Катара, на часть территории, охваченной сетью GISnet, которая предоставляет уникальную возможность обмена данными между государственными агентствами.
Экономика Катара бурно развивается, выполняются масштабные проекты по расширению инфраструктуры. И ранее установленные общие стандарты позволяют компаниям и агентствам, испытывающим потребности в ГИС, получить легкий доступ к необходимым им пространственным данным и наладить эффективный обмен информацией, исключить дублирование данных.
По слова Мохамеда Абд Эль-Вахаб Хамуда (Mohamed Abd El-Wahab Hamouda), главы департамента планирования и проектов CGIS, совместимость данных сама по себе способствует развитию широкого взаимодействия между агентствами, поскольку данные сразу готовы к передаче и их просто использовать.
Благодаря постоянной технической помощи, обучению и сопровождению со стороны CGIS, большинство агентств активно применяют основанные на ГИС решения, получая дополнительные выгоды от полноценного использования большого массива данных, созданных за последние 20 лет.
Поддержка точности и доступности цифровой базы данных
Будучи ведомством, ответственным за поддержку Цифровой топографической базы данных Катара и предоставление доступа к ней, центр CGIS обеспечивает высокое качество ее структуры и наполнения. Эта обширная база интегрированных данных содержит востребованные большим числом пользователей высокоточные, топологически структурированные векторные карты, ортоизображения, космические снимки и перспективные изображения, подробную цифровую модель рельефа и недавно добавленную 3D модель урбанизированных территорий с высоким уровнем детальности.
База топографических векторных данных содержит огромный объем информации, и эти данные должны быть высокого качества с точки зрения позиционной точности, корректности, наличия подробной атрибутивной (описательной) информации и т.д. Для ведения такой объемной базы данных нужен систематический подход к проведению ее периодических ревизий и контроля качества всех поступающих данных (векторных и ортоизображений), результатов геодезических и прочих полевых съемок (рис. 2).
Рис. 2. Планы перепланировки земельных участков.
Для проверки качества, редактирования и обновления топографических данных, которые поддерживает CGIS, разработана Система контроля изменений и качества (RQCS). Данные хранятся в РСУБД Oracle и управляются средствами ArcSDE. Текущая версия RQCS создана в среде ArcInfo 9, настроена с использованием библиотеки объектов ArcObjects и среды разработчика Visual Basic for Applications для выполнения проверки качества данных, предоставляемых внешними организациями, в том числе Департаментом геосъемки, и, в конечном итоге, для обеспечения финального контроля данных, получаемых конечными пользователями.
Процесс обеспечения качества данных включает несколько операций, которые можно свести к трем основным действиям:
- · Проверка полноты содержания, чтобы удостовериться, что имеются все необходимые объекты и их описания.
- · Системная проверка топологических отношений – используется ряд программ для проверки определенных комбинаций объектов, которые не должны иметь место, или объектов, попадающих за пределы контура карты.
- · Доработка и улучшение данных – достигается с использованием процедур сшивки смежных листов векторной карты, чтобы не возникали нестыковки типа незамкнутых полигонов или разрывов линий.
Посредством CGIS правительство поощряет налаживание обмена пространственными данными, интеграцию и кооперацию деятельности государственных и частных организаций по всей стране. Центр поддерживает актуальность национальность базовой карты и развитую структуру общения между группами и подразделениями, работающими с ГИС. Примеры множества инициатив в области ГИС, которые курирует CGIS, описаны далее.
Телекоммуникации Катара – развитие и обслуживание сети
До внедрения ГИС у Телекоммуникаций Катара (Qtel) единственным вариантом действий в случае возникновения непредвиденных ситуаций, например сбоя сервиса на участке города размером 12 кв.миль, был рутинный анализ наземной сети с целью поиска наиболее вероятных мест поломки. Это вызывало необходимость проверки сотен бумажных чертежей с отображением прокладки сетей в этом районе. Эти чертежи было необходимо масштабировать с географической привязкой к реальной территории, что вызывало значительные трудности при дешифровке чертежей, особенно в местах с высокой плотностью застройки. Более того, часть этих чертежей была устаревшей. С подобными проблемами постоянно сталкивались инженеры компании, занимавшиеся ремонтом и содержанием беспроводных и кабельных голосовых коммуникаций, сетей Интернет и кабельного телевидения.
Чтобы повысить эффективность работы, за последние несколько лет Qtel провела автоматизацию управления активами, включая их планирование и инженерные работы. Компания приобрела у CGIS базовые карты на территорию всей страны и карты многих ключевых компонентов инфраструктуры. Для управления данными она также стала использовать программу Network Engineer (NE) – продукт, основанный на программной архитектуре ArcGIS и разработанный американской компанией Telcordia (г.Пискатавей, шт.Нью-Джерси), бизнес-партнером ESRI.
Теперь Qtel использует и дополнительный модуль ArcGIS Schematics – эффективное и прогрессивное решение для автоматизированного генерирования, визуализации и управления схемами и диаграммами сетевых объектов базы геоданных. Он обеспечивает прямой доступ к источникам исходных ГИС-данных, исключая необходимость поддержки библиотек отдельных схематических чертежей, объединяя в единой среде ArcGIS процесс редактирования данных. Некоторые из схематических представлений, генерируемых этой программой, таких как однолинейные схемы туннелей с коммуникациями, практически не связаны с географией, позволяют расширять сеть с учетом связности объектов, что облегчает их выделение, особенно в местах, где этих объектов много и они перекрывают друг друга. Другие схематические представления по своей природе геосхематичны, по ним можно отслеживать распределение сетей на фоне подложки в виде базовой карты, что значительно облегчает понимание возможных причин и выявление мест разрыва связи. Помимо этого, в этой программе можно генерировать и другие схемы путем атрибутивных запросов (например, «Показать все медные линии, проложенные до 1975 года»). Общим для всех этих видов диаграмм является прямое определение связности на основе базы геоданных геометрических сетей NE – структуры сетей и оборудования для хранения данных по элементам телекоммуникационного хозяйства.
Объединение исходных данных в едином хранилище – базе данных ГИС – обеспечило Qtel неоспоримые преимущества перед традиционными системами. Результаты проводимых инженерных работ и ремонтов оперативно фиксируются в базе данных, а возможность создания схем сетей, включая их узлы и другое оборудование, на основе базы данных позволяет существенно ускорить обновление схематических представлений. Итогом является повышение эффективности поддержки сетевого хозяйства за счет использования удобных и постоянно актуализируемых материалов.
Также Qtel провела дополнительную настройку ArcGIS Schematics по трем основным направлениям: интеграция системы нарядов/заказов на выполнение работ, добавление собственных алгоритмов создания компоновок, перенастройка и автоматизация процедур создания стандартизированных схематических диаграмм с пояснительной информацией.
Министерство окружающей среды – надзор за развитием, оценка воздействия
Система оценки и контроля местоположений (ESAMS) является хорошим примером совместного внедрения новых технологий с использованием потенциала ГИС при разработке приложений для поддержки принятия решений на верхнем уровне управления. Эта система разработана на основе ArcView. Она помогает проводить комплексную оценку изменения параметров окружающей среды в местах с любым видом экономического развития и, как следствие, воздействия на природу. Основой для оценки служит карта индекса пригодности местоположений, которая строится путем интеграции не менее 15 тематических слоев, представляющих потенциальные ограничения с позиций гидрологии, геологии, урбанистики, почвенного и растительного покровов, неустойчивых форм рельефа, результаты полевой экологической оценки. Все эти слои данных доступны в режиме он-лайн через сеть GISnet, которую поддерживает CGIS. ESAMS – это полнофункциональный аналитический инструмент, обеспечивающий качественную и количественную экологическую оценку по любому выбранному месту или области (рис. 3).
Рис. 3. Выборочная проверка и ревизия в системе контроля качества окружающей среды.
По заданным географическим координатам места и радиусу предполагаемого воздействия система показывает это место на карте и автоматически создает отчет с указанием, является ли это место пригодным, умеренно пригодным или непригодным. В отчет включается информация о ближайшем ориентире и дороге, перечисляются все географические черты, важные для принятия решения о выдаче разрешения на запрашиваемый вид деятельности/переустройства. Еще одна важная черта системы заключается в том, что она предоставляет качественную и количественную информацию о грунтовых водах в окрестностях выбранного местоположения.
Кроме того, эта система была дополнительно настроена на выполнение задач контроля и мониторинга мест складирования бытовых отходов (WDS) на территории Катара, по которым она также может создавать отчеты, включая графические картинки и композиции. В систему встроены средства редактирования данных, когда старые свалки очищаются или создаются новые места хранения отходов. После ввода новых данных обновление проводится автоматически.
Комитет городского планирование и развития – Земельная информационная система
Земельная информационная система предоставляет набор приложений, которые используются многими подразделениями Комитета городского планирования и развития (UPDA). В рамках этого проекта идет переход от существующей модели данных на основе покрытий к современной объектно-ориентированной модели ESRI на основе базы геоданных и перестройка старых приложений, созданных на Arc Macro Language (AML)/Avenue/ MapObjects. Помимо этого, происходит перевод существующей базы данных ГИС в Земельном информационном центре (LIC) на более оптимальную модель корпоративной базы геоданных, хранящейся в РСУБД Oracle.
Система оперирует данными, поступающими из разных правительственных источников через поддерживаемую центром CGIS сеть GISnet. Например, данные по землепользованию и планируемым землеотводам приходят от департамента планирования, данные по дорогам – от департамента общественных работ, а топографические данные и космоснимки предоставляет CGIS. Система способствует эффективной работе по созданию/обновлению кадастров, планов деятельности, административных границ, во многих других проектах. Кроме того, для поддержки всего цикла рабочих процессов система включает несколько модулей и обеспечивает гибкость настройки по изменению слоев данных, созданию компоновок, заполнению и редактированию полей в таблицах, использованию методов поиска. Она также предоставляет возможность управления рабочим процессом в связке с Системой контроля за ходом производства в LIC. Эта система позволяет строить разные типы карт, отображающих планы развития, правила районирования и зонирования, разрешения на выполнение работ и другие данные агентства с использованием специально настроенных символов и компоновок.
Заключение
Достижения Катара в области ГИС впечатляют. Они были отмечены на 28-й ежегодной Международной конференции пользователей ESRI 2008 года, где центр CGIS был удостоен награды за разработку и внедрение корпоративных приложений (рис. 4). Получавший награду Мохамед Хамуда отметил, что с гордостью и признательностью принимает ее от имени многих людей, внесших вклад в общий успех ГИС Катара. Кроме того, на конференции CGIS получил еще 5 наград за представленные на стендах картографические материалы, в том числе награду «Лучшая карта» за демонстрацию комплексной реализации проекта общенациональной ГИС, которая завоевала наибольшее признание посетителей среди 900 претендентов. В прошлом году CGIS и ESRI заключили Соглашение о корпоративной лицензии на программное обеспечение ArcGIS, которое предоставляет право на неограниченное использование ГИС-продуктов ESRI всеми сотрудниками Центра и его клиентами.
Рис. 4. Джек Данджермонд, президент компании ESRI, вручает награду Мохамеду Абд Эль-Вахаб Хамуда, главе департамента Центра для ГИС Катара.
За более подробной информацией обращайтесь к Мохамеду Хамуду, возглавляющему департамент планирования и проектов CGIS-UPDA (e-mail: mhamouda@gisqatar.org.qa).
