По материалам статьи в ArcNews, осень 2004 г., и информации на сайте ESRI
При планировании и управлении водными ресурсами в Швейцарской Конфедерации необходимо учитывать многочисленные требования по охране природы, улаживать конфликты между разными территориальными образованиями и ведомствами и предлагать сбалансированные решения. Важность подобного подхода заметно возросла после включения требований по устойчивому развитию регионов в новую конституцию этой страны: «Федерация и кантоны стремятся к достижению долгосрочного баланса между природой и её способностью к самовосстановлению с одной стороны и потребностями людей с другой стороны» (Статья 73).
Для успешной реализации этой программы необходимы новые методы и инструменты, однако уже сейчас обширные данные о состоянии водоемов и водотоков, их загрязнении и его влиянии на динамику экосистем доступны на федеральном и кантональном уровне. Правда, до недавнего времени эти ценные наборы данных, собранные разными ведомствами, занимающимися охраной и управлением водными ресурсами, были разобщены, что затрудняло доступ к ним граждан страны и заинтересованных организаций. Для улучшения процесса управления водными ресурсами и решением связанных с ними задач, Министерство водных ресурсов и геологии (FOWG) и Министерство окружающей среды, лесных ресурсов и земель (FOEFL) активизировали усилия в продвижении GEWISS — информационной системы водных ресурсов Швейцарии. GEWISS представляет собой справочно-инвентаризационную систему для мониторинга поверхностных и подземных вод.
GEWISScompass работает в сети Intranet под управлением ГИС-сервера.
Основная цель FOWG и FOEFL — использование GEWISS как средства доступа к данным, которое: облегчит решение сложных задач управления и защиты водных ресурсов; сделает важную информацию доступной для администрирования и исследования через интегрированный интерфейс пользователя; предоставит общенациональные обзоры и материалы аналитических отчетов по Швейцарии; а также будет соответствовать национальным и международным соглашениям об обмене данными.
Принятое решение
Для начала FOWG принял решение о внедрении GEWISS как IT решения. Вскоре после этого компании WASY GmbH (Берлин), деловому партнеру ESRI Geoinformatik GmbH, была поручена задача внедрения ее приложения GEWISScompass в качестве основного начального компонента всей системы.
Одна из целей использования GEWISScompass состоит в том, чтобы связать воедино существующие и новые (пространственные и непространственные) наборы данных, предоставить возможности делать к ним запросы, проводить по ним анализ и расчеты. Следующая задача состоит в том, чтобы сделать эту информацию доступной на сервере геоданных для всех заинтересованных структур посредством множественных высокоэффективных путей доступа — и скомпоновать GEWISScompass так, чтобы наилучшим образом отвечать требованиям национальных и международных организаций.
Для этого в GEWISScompass были добавлены компоненты пакета WASY ArcWFD (см. www.arcwfd.com), основанного на программном обеспечении ArcGIS. Чтобы соответствовать требованиям европейской руководящей директивы по водным ресурсам (WFD, см. europa.eu.int/comm/environment/water/water-framework/index_en.html), объектная модель ArcWFD была оптимизирована, и был создан ряд компонентно-ориентированных инструментальных средств. Дизайн ArcWFD обеспечивает полное и пространственное отображение водоёмов и грунтовых вод, предоставляя информацию, необходимую для анализа состояния речных бассейнов. ArcWFD позволяет проводить эффективную обработку данных по всем речным бассейнам, решать многие прописанные в WFD задачи, например, сбор данных по водным объектам, мониторинг их состояния, планирование расширения и реконструкции водохранилищ и связанных с ними объектов инфраструктуры, создание планов управления речными бассейнами, и другие.
Интерфейс пользователя предоставляет инструменты для редактирования данных и построения запросов.
Объектная модель ArcWFD была разработана на языке UML на базе шаблонов, применяемых в ArcGIS (ArcInfo). На первой стадии реализовано порядка 200 классов объектов, часть которых формирует топологическая сеть водоемов и водотоков примерно по 1800 атрибутам, включая отношения, списки значений и правила (значения по умолчанию, диапазоны значений и правила редактирования). Базовые приложения настольных продуктов ArcGIS, например ArcMap, эффективно работают с этой объектной моделью без дополнительной настройки.
Объектная модель ArcWFD была адаптирована к задачам GEWISS, количество классов в ней было увеличено почти вдвое. Все пространственные данные и их атрибуты в Информационной системе водных ресурсов Швейцарии интегрированы в объектно-ориентированной базе геоданных под управлением ArcSDE для GEWISScompass.
Реализация
Начальная версия GEWISScompass была установлена в мае 2003 г. Были обучены администраторы и первые пользователи, и начат перенос существующих пространственных и тематических данных в базу данных GEWISS. С начала 2004 г. опытными ГИС-пользователями по сети Intranet была начата тестовая эксплуатация GEWISScompass, содержащей информацию из 25 баз данных. Цель испытаний состояла в том, чтобы проверить функциональные возможности и работу системы на тех аппаратных платформах, на которых приложение будет использоваться на следующем этапе.
Большинство пользователей обращается к GEWISScompass через стандартный браузер Internet. Однако опытные пользователи могут использовать для работы с файлами компоненты клиента ArcWFD, которые основаны на приложении ArcMap настольных продуктов ArcGIS. Эти компоненты обеспечивают доступ к более сложным аналитическим инструментам, таким как: управление темами и метаданными; определение водосбора; менеджер временного ряда; инструменты для исследования и анализа любой информации по водным ресурсам: поступающим объемам воды, водосборам и измерительным постам; а также инструменты для регистрации, редактирования, запрашивания и визуализации данных по водным объектам.
Начальные инвестиции в создание развитой модели данных и современной информационной системы, основанной на унифицированной IT архитектуре, полностью себя оправдали, обеспечив продуктивную работу как специалистов, так и рядовых пользователей. При этом с самого начала стандартные функциональные возможности ArcMap позволяли им проводить первичный анализ данных. Кроме того, инструментальные средства, имеющиеся в ArcWFD, отвечают расширенным требованиям для полноценного управления водными ресурсами.
Гармонизация действий и планирования необходима там, где пересекаются интересы разных ведомств. Например, в случае электростанции необходимо в комплексе учитывать требования сохранности плотины, контроля загрязнения вод, влияние управления водными ресурсами на экологию, и т.д.
Дальнейшее развитие проекта на основе GEWISScompass будет включать в себя расширенную поддержку данных и их гармонизацию, более четкую иерархию отношений между отдельными водными объектами, сетью водоемов и водотоков и водоразделами. Также будет уделено внимание развитию средств работы через Internet, расширению функциональности приложения GEWISScompass и интеграции в систему дополнительных наборов данных, которые не были доступны на первом этапе внедрения. Будет учтен накопленный опыт формирования статей расходов на подготовку данных, их гармонизацию, исправление выявленных недостатков, поддержку отношений между наборами данных и классами объектов, поддержание и обработку данных в GEWISS.
За дополнительной информацией обращайтесь к Хьюго Ашвандену (Hugo Aschwanden), Отдел управления водными ресурсами Министерства водных ресурсов и геологии Швейцарии, E-mail: hugo.aschwanden@bwg.admin.ch, Web: www.gewiss.ch.
