Радионов Г.П., Загоровский В.И., компания DATA+, e-mail: ESRI_profservises@dataplus.ru, Web:www.dataplus.ru
Spatial Data Infrastructure of Russian Federation: experience, technologies, specifics
Мировой опыт, российские реалии
По мере широкого распространения геоинформационных технологий во всем мире ценность пространственных данных и осознание их реальной значимости постоянно повышаются, а их использование в разных областях человеческой деятельности расширяется ускоренными темпами. Новые возможности быстрого обмена пространственной информацией, удобного и простого доступа к ней, в особенности по корпоративным и глобальным сетям, обеспечивают принятие более взвешенных решений и более эффективных действий. Постоянный рост инвестиций в ГИС-технологии сопровождается созданием инфраструктур пространственных данных, необходимых для более эффективного управления, устойчивого развития и сохранения нашего мира.
Инфраструктура пространственных данных (ИПД) призвана обеспечить поддержку быстрого глобального доступа к географической информации. Это достигается за счет координации действий на региональном, национальном и глобальном уровнях, а также внутри отдельных организаций, как в государственном, так и в частном секторах. Под понятием ИПД можно подразумевать комплекс, включающий технологии, совместные стратегические инициативы, общие стандарты, финансовые и человеческие ресурсы, а также связанные с ними действия, необходимые для сбора, обработки, распространения, использования, поддержания и сохранения пространственных данных.
В настоящее время в Российской Федерации многие федеральные органы исполнительной власти, органы исполнительной власти субъектов РФ, органы местного самоуправления, хозяйствующие субъекты создают и используют пространственные данные. Федеральным органом исполнительной власти, ответственным за организацию и выполнение работ по внедрению новых технологий и созданию нормативной правовой базы в сфере обращения пространственных данных в Российской Федерации, является Федеральная служба государственной регистрации, кадастра и картографии (Росреестр). Основными задачами в рамках деятельности Росреестра, требующими инфраструктурного подхода к их решению, стали:
- реализация информационного взаимодействия при ведении государственного кадастра недвижимости;
- использование и распространение цифровых навигационных карт, а также материалов и данных федерального, территориальных и ведомственных картографо-геодезических фондов;
- публикация и предоставление базовых пространственных данных и их метаданных федеральными органами исполнительной власти и подведомственными им предприятиями и учреждениями в сфере геодезии и картографии, государственного кадастра недвижимости и навигационной деятельности;
- оказание государственных услуг, в том числе в рамках Системы межведомственного электронного взаимодействия (СМЭВ).
В виду вышесказанного, немаловажной и актуальной задачей стало создание и развитие ИПД РФ как одного из ключевых государственных информационных ресурсов, призванных объединить информацию из множества разрозненных источников в тесной связи с географическим положением, моментом или периодом времени. Такой информационный ресурс позволит решить целый спектр прикладных задач, связанных с использованием пространственных данных в сфере экономики, строительства, защиты окружающей среды, планирования территории, оказания государственных услуг. Важным шагом для законодательного обеспечения доступности пространственных данных в масштабах страны стало введение в мае 2012 года нового порядка публикации и получения пространственных данных (Приказ МЭР №706 и Постановление Правительства РФ от 5 мая 2012 года № 461). Согласно этому документу государственные структуры, создающие и использующие пространственные данные, должны предоставлять их в государственные картографо-геодезические фонды для последующей публикации. При этом должны будут действовать единые стандарты на такую информацию. Информация должна предоставляться в электронной форме: как XML-документ, отправленный по e-mail, или через веб-сервисы.
Основные понятия, пользователи, задачи
Согласно Концепции создания и развития инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации, одобренной распоряжением Правительства Российской Федерации от 21 августа 2006 г. N 1157-р, под инфраструктурой пространственных данных РФ (ИПД РФ) понимается территориально распределенная система сбора, обработки, хранения и предоставления потребителям пространственных данных.
При этом под пространственными данными понимаются цифровые данные о пространственных объектах, включающие сведения об их местоположении, форме и свойствах, представленные в координатно-временной системе.
Также в Концепции выделяются понятия:
- базовых пространственных данных (БПД) как разрешенных к открытому опубликованию цифровых данных о наиболее используемых пространственных объектах, отличающихся устойчивостью пространственного положения во времени и служащих основой позиционирования других пространственных объектов;
- метаданных как данных, позволяющих описывать содержание, объем, положение в пространстве, качество и другие характеристики пространственных данных и пространственных объектов.
ИПД РФ предоставляет потребителям как пространственные данные в различных формах представления, так и их метаданные. Пространственные данные и метаданные являются, обобщая, конечными продуктами потребления, оборачиваемыми в системе – пространственными продуктами, выраженными в цифровом или бумажном виде в форме наборов данных, баз геоданных, карт и атласов, картографических веб-сервисов (рис. 1).
Можно выделить следующих основных бизнес-пользователей ИПД РФ:
- Создатель пространственных продуктов – любое государственное или негосударственное лицо, самостоятельно создавшее пространственные продукты.
- Обладатель пространственных продуктов – лицо, самостоятельно их создавшее либо получившее на основании закона или договора право предоставлять (разрешать или ограничивать) к ним доступ (согласно Федеральному закону от 27.07.2006 N 149-ФЗ (ред. от 06.04.2011, с изм. от 21.07.2011) «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»).
- Оператор (провайдер) пространственных продуктов – лицо, ответственное за подготовку к публикации и публикацию данных о пространственных продуктах (метаданных) и веб-сервисов, а также решающее посредством ИПД РФ задачи взаимодействия с потребителями по вопросам приобретения продуктов, мониторинга рынка своей деятельности.
- Потребитель пространственных продуктов – любое государственное или негосударственное лицо, заинтересованное в получении пространственных продуктов или информации о них. Посредством ИПД потребитель может выполнять поиск, подбор и заказ интересующей продукции, отслеживание состояния и получение заказа.
Инфраструктура пространственных данных РФ является территориально распределенной системой, что предполагает возможность создания пространственных продуктов и, соответственно, узлов ИПД как на основе государственных учреждений на федеральном, региональном и муниципальном уровнях, так и узлов ИПД коммерческих предприятий.
При этом оператор каждого узла должен решать задачи каталогизации имеющихся пространственных продуктов, создания метаданных, оказания услуг по предоставлению доступа к пространственным продуктам, а также к информации об этих продуктах (метаданным). Оператор узла ИПД также может выступать в качестве посредника в оказании вышеперечисленных услуг потребителям.
Операторы могут обмениваться между собой как продуктами, так и правами на их распространение. В результате к пользователям (потребителям) продукт может попасть от любого из поставщиков.
Таким образом, ИПД РФ обеспечивает два базовых вида отношений между бизнес-пользователями системы:
- непосредственное взаимодействие между оператором и потребителем пространственных данных и продуктов;
- обмен данными и продуктами между поставщиками и получение потребителем данных и продуктов от поставщика-посредника.
Платформа, архитектурные особенности
С точки зрения архитектуры ИПД РФ состоит из двух компонент: геоинформационной платформы и геопортала, построенных на платформе ArcGIS при строгом следовании стандартам OGC (рис. 2). При разработке ИПД РФ учитывался опыт общеевропейской инициативы INSPIRE в области нормативного и технического регулирования, а также в области построения информационных систем.
Геоинформационная платформа ИПД РФ, построенная на базе серверных и настольных программных продуктов ArcGIS, обеспечивает ведение базовых пространственных данных и публикацию их в форме веб-сервисов по стандартам OGC (WMS, WMTS, WFS) и Esri (REST, SOAP, JSON).
Геопортал ИПД РФ (www.nsdi.ru), реализованный на базе программного обеспечения Esri Geoportal Server, предназначен для ведения каталога метаданных на все пространственные данные и материалы федерального и территориальных картографо-геодезических фондов РФ (карты, планы, ортофотопланы, космические снимки – всего более 300 тысяч записей), а также для управления доступом пользователей к сервисам, управления лицензиями на использование сервисов и мониторинга доступности сервисов для пользователей.
Функции каталога метаданных включают в себя просмотр (рис. 3), редактирование, удаление, создание на основании выбранного стандарта, загрузку и проверку метаданных, а также поиск метаданных по категориям, ключевым словам, пространственному критерию и иным параметрам: способ представления, период изменения, источник метаданных и т.п.
Геопортал позволяет добавлять результаты поиска на карту и скачивать данные в выбранном составе и формате (рис. 4).
Функции создания защищенных сервисов и управления ими базируются на политиках и правах доступа, назначенных пользователям или их группам, и позволяют выполнить разграничение доступа к сервисам геоинформационной платформы.
Кроме функций разграничения доступа к сервисам геопортал позволяет лицензировать их использование. С помощью функций лицензирования возможна тарификация использования сервисов в зависимости от выполняемых операций, объема получаемой информации, территории и периода использования (рис. 5).
Геопортал позволяет осуществлять мониторинг качества веб-сервисов, включая сбор и отображение статистической информации о качестве и доступности и оповещение администратора при возникновении проблем с доступом к сервису.
Кроме этого, в геопортале реализована функция по управлению ГИС-проектами, для этого используется инструментарий Portal for ArcGIS. Пользователю предоставлена возможность создания и публикации на портале картографических приложений. При публикации приложений возможно использование не только сервисов геоинформационной платформы ИПД РФ, но и внешних сервисов, опубликованных по стандартам OGC или ArcGIS.
В настоящее время компаниями Esri CIS и DATA+ создано типовое «коробочное» решение для быстрого развертывания ИПД регионального и ведомственного уровня – «ИПД Регион», позволяющее в кратчайшие сроки (за полтора-два месяца) развернуть инфраструктуру пространственных данных (территориальный узел ИПД РФ). Стандартизованный подход к внедрению позволяет не заниматься созданием модели, концепции и технического задания «с нуля», а просто адаптировать и настроить имеющиеся программные компоненты. Важно подчеркнуть, что в
«ИПД Регион» используется та же технология, что и на портале ИПД федерального уровня, что гарантирует их простую и быструю интеграцию. Также при разработке решения были учтены требования стандартов ISO, OGC, ГОСТ и INSPIRE. «ИПД Регион» состоит из четырех основных компонентов: ГИС-платформа на базе Esri ArcGIS Server для публикации пространственных данных, метаданных и веб-сервисов; Esri Geoportal Server, который используется для публикации сервиса метаданных и предоставления интерфейса портала; пакет программного обеспечения con terra sdi.suite, обеспечивающий авторизованный доступ, управление политикой лицензирования, тарификации и управление правами пользователей; а также ArcGIS Desktop ArcEditor в качестве рабочего места ГИС-специалиста для подготовки данных к публикации и управления ГИС-платформой (рис. 6).
Перспективы
Дальнейшее развитие ИПД РФ должно вестись в нескольких основных направлениях.
Во-первых, это модернизация нормативно-правовой системы, облегчающей пользователям доступ к пространственным данным в электронной форме (доступ к государственным информационным ресурсам).
Во-вторых, это законодательное закрепление за органами исполнительной власти и органами местного самоуправления функций по созданию и предоставлению базовых пространственных данных и метаданных, а также ведению баз этих данных.
Наконец, это развитие организационной структуры инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации путем создания ведомственных и территориальных узлов ИПД, в том числе ИПД субъектов Российской Федерации, ИПД органов государственной власти, ответственных за ведение ведомственных (отраслевых) картографо-геодезических фондов, а также других федеральных информационных ресурсов.
 Рис. 1. Архитектура ИПД РФ |
 Рис. 2. Главная страница геопортала ИПД РФ |
 Рис. 3. Каталог метаданных |
 Рис. 4. Поиск метаданных |
 Рис. 5. Мониторинг качества и уровня доступности сервисов |
 Рис. 6. Состав «ИПД Регион» |
