Разработка автоматизированной системы поддержки контроля и управления природными ресурсами на основе комплексного мониторинга и ГИС технологий
Деятельность Федерального агентства водных ресурсов (Росводресурсов) направлена на управление водными ресурсами страны. Для достижения этой цели необходима информация об объектах управления, то есть собственно водных ресурсах, и их окружении. Особенностью рассматриваемых водных, водохозяйственных и других объектов (реки, озера, каналы, водохранилища, гидротехнические сооружения) является их существенная протяженность и распределенность по всей территории России и сопредельных государств. Очевидно, что наличие информации о точном местоположении объектов, их взаимном расположении и взаимосвязи существенно влияет на качество управленческих решений, принимаемых и реализуемых на разных уровнях: федеральном, бассейновом, территориальном и местном.
В связи с этим, при выборе подходов к созданию современного информационного обеспечения предприятий, учреждений и органов Федерального агентства водных ресурсов всех уровней необходимо ориентироваться на геоинформационные технологии, которые позволяют организовать обработку и представление пространственной информации как в виде традиционного набора чисел и текстов, так и в форме электронных карт территорий и соответствующих баз данных. Поэтому все блоки информации должны содержать как описательную (атрибутивную) информацию (наименование, количественные характеристики, административную принадлежность и др.), так и пространственную информацию, характеризующую местоположение объекта на поверхности Земли.
Для эффективного управления хозяйственной и производственной деятельностью и оперативного обеспечения руководства полной и достоверной пространственной информацией была разработа и построена геоинформационная система Росводресурсов в виде совокупности технических, программных и информационных средств, обеспечивающих ввод, хранение, обработку и интегрированное представление пространственных и соотнесенных с ними атрибутивных данных для решения проблем планирования и управления.
Архитекура системы
В Росводресурсах функционирует ряд информационных систем, а также разрабатываются новые системы. Анализ решаемых в агентстве задач и функциональных возможностей существующих информационных систем показал, что одни и те же данные фигурируют в различных, функционирующих автономно, системах. Вся информация, необходимая для управления водными ресурсами, характеризует географически распределенные объекты. Однако в агентстве отсутствуют системы обработки пространственно распределенной информации. И, наконец, существующие автоматизированные системы не покрывают всего множества задач, связанных с обеспечением информационной поддержки оперативного и стратегического управления водными ресурсами Российской Федерации. Поэтому при создании геоинформационной системы Росводресурсов необходимо учитывать существующие информационные системы и использовать накопленные атрибутивные данные. Исходя из этого, на данном этапе разработки (создание геоинформационной системы для центрального аппарата Росводресурсов) предлагается следующая структура системы, представленная на рисунке.
Предлагаемая структура системы позволит ввести ГИС «Росводресурсы» в состав корпоративной информационной системы Росводресурсов без потерь существующих данных и уменьшения функциональности существующих информационных систем, позволяя при этом использовать имеющуюся информацию в ГИС в реальном времени.
Источники информации
Из анализа информационных потребностей сотрудников Центрального аппарата Росводресурсов определено, что база геоданных (БГД) ГИС «Росводресурсы» должна содержать картографическую, атрибутивную, текстовую и графическую информацию, архивы космических снимков. Взаимодействие между БГД ГИС и базами данных других автоматизированных систем, внедренных в Росводресурсах, осуществляется через интерфейс обмена данными.
Картографическая составляющая БГД должна содержать следующую векторную информацию различных масштабов:
Решаемые задачи
Разработка и развертывание ГИС «Росводресурсы» позволит приступить к решению нескольких классов задач. Первым, наиболее распространенным классом задач являются информационно–справочные задачи, которые позволят осуществлять поиск и уточнение местоположения и характеристик интересующих объектов в двух основных формах:
В ходе разработки ГИС предполагается отработка и реализация технологии решения задач данного класса на основе лицензионного программного обеспечения компании ESRI. Примеры решения первой задачи, включающие поиск и отображение общегеографического объекта (населенного пункта) и поиск специального объекта (водохранилища) приведены, соответственно, на рисунках ниже:
Второй класс – это задачи анализа, моделирования и прогнозирования природных и техногенных процессов, связанных с управлением водными ресурсами. Решение этих задач позволит в удобной и наглядной картографической форме (на экране дисплея или на бумажном носителе) получать обобщенную или детализированную информацию как по территории всей России, так и по любой отдельной ее части. В ходе разработки первой очереди ГИС Росводресурсов предполагается решение следующих задач данного класса:
Пример моделирования аварийного разлива загрязнителя при его попадании в полигональный водный объект приведен на рисунке ниже:
Отдельными задачами, планируемыми к реализации в ходе разработки первой очереди системы, является организация сервера геоданных на основе ArcSDE и системы удаленного доступа для сотрудников центрального аппарата Росводресурсов на основе ArcIMS. Пример реализации удаленного доступа к ГИС «Росводресурсы» приведен на следующим рисунке:
Заключение
Развертывание геоинформационной системы в Росводресурсах позволит: