Павлов С.В. (psvgis@mail.ru), Ефремова О.А. (efremova-oa@yandex.ru)
Уфимский государственный авиационный технический университет, г. Уфа
GeoInformation Support for Executive Authorities of Bashkortostan Republic (tentative results)
На сегодняшний день в Российской Федерации создается много различных информационных систем поддержки принятия решений по управлению регионами. При этом, поскольку одним из основных видов информации, обрабатываемой на таком территориальном уровне, является пространственная, связанная с местоположением информация, построение подобных систем все чаще осуществляется на базе современных геоинформационных технологий. Примером могут служить геоинформационные системы (ГИС) Республики Татарстан, Республики Алтай, геопорталы Воронежской, Самарской, Кировской областей, ряда других регионов и крупных городов. Учитывая передовой опыт и тенденции в разработке и применении ГИС-технологий, в Республике Башкортостан начались работы по созданию Геоинформационной системы органов исполнительной власти, призванной обеспечить информационную поддержку принятия решений по управлению республикой.
В процессе принятия решений по управлению Республикой Башкортостан используются цифровые карты территории республики, городов, населенных пунктов и специализированных объектов различных масштабов. Помимо карт местности, органы исполнительной власти работают с трехмерными моделями объектов, космическими снимками, планами объектов, ортофотопланами и цифровыми моделями рельефа местности.
В республике разработана и принята Правительством Концепция Геоинформационной системы органов исполнительной власти Республики Башкортостан (ГИС ОИВ РБ) [3], в соответствии с которой началась поэтапная разработка системы, призванной осуществлять:
- совместное использование информационных ресурсов, в том числе космических и авиационных снимков, создание и внедрение специализированных и интегрированных баз первичной информации, создание единой системы классификации и кодирования информации (в том числе пространственной);
- организацию распределенной системы сбора и хранения пространственной информации, ведение аналитической работы с первичными и агрегированными данными;
- пространственный и статистический анализ данных – поиск объектов по пространственным и семантическим показателям, анализ информации путем выбора объектов на основе их близости к другим объектам, статистический анализ данных, связанных с тематическими картографическими слоями и др.;
- создание системы классификации информации об объектах и территориях по предметным областям, функциональным направлениям использования, уровням административно-территориального деления и другим признакам.
ГИС ОИВ РБ призвана обеспечить поддержку принятия решений трех типов пользователей (рис. 1). Первый тип – пользователи, работающие с данными и сервисами посредством стандартного веб-браузера, в том числе и с мобильных устройств (без установки специального программного и технического обеспечения). Второй тип – пользователи, для которых обеспечивается возможность посредством программного и технического обеспечения системы решать задачи, связанные с обработкой пространственных данных, при этом собственные пространственные данные размещаются на сервере ГИС ОИВ РБ. И третий тип пользователей – это пользователи, имеющие собственную ГИС: программное и техническое обеспечение, специализированные пространственные данные. Данный тип пользователей имеет возможность использовать сервисы и пространственные данные системы, а также предоставлять свои пространственные данные и сервисы через ГИС ОИВ РБ другим пользователям.
Рис. 1. Основные типы пользователей Геоинформационной системы органов исполнительной власти Республики Башкортостан
Для этих типов возможных пользователей системы существует три вида пространственной информации, интеграция которых должна быть организована в ГИС ОИВ РБ [2]:
- базовая пространственная информация о территории республики, расположенная непосредственно в хранилище ГИС ОИВ РБ;
- специализированная пространственная информация, расположенная в собственных геоинформационных системах органов исполнительной власти;
- специализированная пространственная информация, создаваемая средствами системы и хранимая непосредственно в хранилище ГИС ОИВ РБ.
В соответствии с определенными видами возможных пользователей, имеющимися в их распоряжении пространственными данными и программным обеспечением, а также основными функциями системы, создается структура геоинформационной системы в составе четырех основных блоков (рис. 2):
- Блок пользователей – специалисты органов исполнительной власти, граждане и администратор системы.
- Основной блок, включающий в себя пользовательские интерфейсы для решения функциональных задач специалистов органов исполнительной власти, для работы с базовыми и специализированными пространственными данными в информационно-справочном режиме, для работы с метаданными, а также интерфейс подключения специализированных (тематических) пространственных данных органов исполнительной власти.
- Блок специализированных (тематических) ГИС отдельных органов исполнительной власти, ведомств и предприятий республики.
- Универсальное хранилище данных, которое включает в себя базовые пространственные данные, специализированные (тематические) пространственные данные органов исполнительной власти и метаданные.
Рис. 2. Логическая структура ГИС ОИВ РБ
На основе анализа пространственной и атрибутивной информации, необходимой органам исполнительной власти республики в процессе их деятельности, предложена обобщенная информационная модель предметной области, представленная на рисунке 3.
Рис. 3. Обобщенная структура информационной модели процесса поддержки принятия решений органов исполнительной власти Республики Башкортостан
В качестве топографической основы территории республики на сервере размещена базовая пространственная информация, в состав которой включена карта территории РБ масштаба 1:1 000 0000, 1:100 000, цифровые топографические карты территорий городов и населенных пунктов, космоснимки и ортофотопланы территории РБ (рис. 4).
Рис. 4. Базовые пространственные данные в составе системы
На сегодняшний день в состав ГИС ОИВ РБ включены специализированные (тематические) пространственные данные трех органов исполнительной власти республики (рис. 5, 6):
- Агентства по информационным технологиям Республики Башкортостан, которым предоставлены пространственные и атрибутивные данные об объектах связи: радиовещательные передатчики; телевизионные передатчики; базовые станции сотовых операторов связи.
- Агентства по печати и средствам массовой информации Республики Башкортостан, которым предоставлена информация о следующих объектах: печатные издания; государственные и муниципальные радиоканалы.
- Министерства природопользования и экологии Республики Башкортостан, которым предоставлена информация о следующих объектах: особо охраняемые природные территории; объекты размещения отходов; охотничьи угодья; рыбопромысловые участки.
Рис. 5. Интегрируемые с ГИС ОИВ РБ органы исполнительной власти (на 2014 г.)
Рис. 6. Тематические пространственные данные в составе системы
Интеграция всех вышеперечисленных видов пространственной информации в ГИС ОИВ РБ осуществлена с использованием технологии на базе сервис-ориентированной архитектуры (СОА). Это позволило обеспечить интеграцию пространственной информации из различных неоднородных источников в единую информационную систему, а также обеспечило обработку этой информации единым унифицированным способом – посредством сервисов геообработки и веб-сервисов. В соответствии с предложенной технологией интеграции была разработана СОА-архитектура системы (рис. 7), которая позволила объединить в единой геоинформационной системе все три вида пространственной информации [1].
Рис. 7. Архитектура ГИС ОИВ РБ
Пользователям ГИС ОИВ РБ предоставлена возможность решения широкого круга задач по использованию пространственных данных. Первый класс задач – информационно-справочные задачи, которые позволяют осуществлять стандартные функции управления электронной картой, навигацию и поиск, отображение характеристик объекта или группы объектов карты, а также построение сложных запросов по нескольким характеристикам.
Второй класс составляют функциональные задачи специалистов органов исполнительной власти: моделирование природных и техногенных процессов и явлений, построение маршрутов, оптимизация расположения специализированных объектов, построение различных видов аналитической отчетности и др.
Третий класс образуют задачи совместного использования пространственных данных внешних пространственных ресурсов: OpenStreetMap, публичной кадастровой карты РФ, предоставляемых Esri космоснимков от разных поставщиков и др. Вид интерфейсного окна системы по управлению отображаемыми на электронной карте ресурсами представлен на рисунке 8.
Рис. 8. Основные элементы интерфейса ГИС ОИВ РБ
В качестве примера решения одной из функциональных задач специалистов органов исполнительной власти республики разработан алгоритм и реализован представленный на рисунке 9 сервис моделирования зон затопления в период весеннего половодья с возможностью выделения объектов, попадающих в эти зоны.
Рис. 9. Пример моделирования зоны затопления при подъеме уровня воды на гидропостах на 8 метров
Разработанная система позволила:
1) сотрудникам органов исполнительной власти республики осуществлять работу с базовыми и специализированными пространственными данными, включенными в каталог ресурсов ГИС ОИВ РБ;
2) решать функциональные задачи специалистов органов исполнительной власти республики;
3) отработать основные методы и подходы к проектированию и реализации компонентов системы, которые позволят осуществить поэтапное подключение к ГИС ОИВ РБ других источников пространственной информации;
4) создать площадку для интеграции пространственных данных различных органов исполнительной власти республики в рамках единой системы, что, в свою очередь, обеспечит перевод процесса информационной поддержки принятия решений по управлению республикой на более качественный уровень.
На последующих этапах разработки ГИС ОИВ РБ предполагается расширение тематического наполнения системы как базовыми пространственными данными, так и специализированными данными вновь интегрируемых органов исполнительной власти республики, а также расширение круга реализуемых системой функциональных и аналитических задач специалистов органов исполнительной власти республики.
Литература
- Архитектура геоинформационной системы Республики Башкортостан // Бахтизин Р.Н., Павлов С.В., Ефремова О.А., Павлов А.С. / Геоинформационные технологии в проектировании и создании корпоративных информационных систем //Межвузовский научный сборник. Уфа: УГАТУ, 2011, С. 66-73.
- Ефремова О.А., Павлов А.С., Павлов С.В., Ямалов И.У. Геоинформационная система Органов исполнительной власти Республики Башкортостан на основе технологии геопорталов // Межвузовский научный сборник. Уфа: УГАТУ, 2012, С. 13-21.
- Концепция геоинформационной системы органов исполнительной власти Республики Башкортостан, одобренная распоряжением Правительства Республики Башкортостан от 1 августа 2011 года № 962-р.
