|
Сибирское отделение РАН
Программа работ в области Геоинформационных технологий
|
|
Проект
Проект Программы работ составлен по результатам обсуждения предложений институтов Сибирского Отделения РАН на заседании Научно-координационного совета Новосибирского регионального центра геоинформационных технологий, состоявшегося 22 апреля 1998 года.
Содержание
Введение
Работы Сибирского Отделения РАН в области геоинформационных технологий и дистанционного зондирования ведутся уже достаточно продолжительное время и можно отметить, что работы по этому направлению уже вышли из состояния начального развития и сотрудниками Отделения получены заметные результаты в области разработки и использования ГИС технологий для решения разнообразных научных и практических задач. В течение последних трех лет Отделением был создан ряд региональных ГИС-центров, целевые средства СО РАН выделялись на централизованную закупку цифровых топографических карт масштаба 1:1000000 на территорию Сибири и на закупку инструментального математического и программного обеспечения ГИС для региональных центров СО РАН. В институтах Отделения в настоящий момент ведется большое число работ, в основе которых лежит использование геоинформационных технологий: от создания предметно-ориентированных баз данных до разработки различных кадастровых систем и систем мониторинга.
Наступил этап, когда необходимо резко повысить эффективность использования имеющегося в Отделении задела в области геоинформационных ресурсов и технологий и реализовать реальные механизмы интеграции и координации усилий специалистов в области геоинформационных технологий и дистанционного зондирования, а также специалистов в предметных областях.
Цели программы
- Повышение эффективности применения геоинформационных технологий в предметных научных исследованиях.
- Создание единого геоинформационного пространства поддержки научных исследований различной тематической направленности.
- Соответствие международному уровню научных исследований в области геоинформационных технологий и дистанционного зондирования.
Основные направления работ
1. Создание, поддержка и обновление геоинформационных ресурсов.
Основное внимание в определении приоритетов Отделения в области геоинформационных технологий и дистанционного зондирования следует уделить проектам, направленным на последовательное создание цифровых тематических баз пространственных данных в различных областях науки (например, описания коллекции золотых самородков Якутского геологического института, создания баз данных карт растительности, ареалов распространения видов, археологических памятников и др.). При этом, непременным условием получения централизованного финансирования за счет средств Отделения должно являться предоставление полной внешней спецификации на создаваемую базу данных, ее интероперабельность, открытость по доступу в среде Internet для сотрудников всего Сибирского Отделения, а также возможность распространения на компакт-дисках (и других носителях), т.е. создание коллекции на полностью некоммерческой основе.
Особое внимание следует уделить организации единой системы получения и архивирования оперативных, средне- и долгосрочных спутниковых данных, как основного источника информации для решения природно-ресурсных задач, задач экологического и др. мониторинга, задач территориального управления и т.д. В настоящее время в Сибирском Отделении создана сеть приема данных со спутников NOAA, в совокупности позволяющая полностью покрыть территорию Сибири. Создается сеть приемных станций, позволяющих принимать информацию со спутников серии «Ресурс». Необходимо продолжить работы в данном направлении, обратив особое внимание на создание системы передачи принимаемых данных и доступа к ним организациям Сибирского Отделения. Следует поставить вопрос о приеме спутниковой информации в Новосибирском научном центре. Варианты решения этого вопроса могут быть связаны, например, с реализацией проекта «Японский дом».
Использовать геоинформационные технологии как средство интеграции междисциплинарных проектов, в частности, в рамках интеграционных проектов СО РАН.
2. Создание баз метаданных геоинформационных ресурсов Отделения.
Создать базы метаданных о реализованных и реализуемых в Отделении тематических базах пространственных данных с целью инвентаризации геоинформационных ресурсов Отделения и оптимизации информационного обеспечения научно-исследовательских работ СО РАН.
Разработать рекомендации по принятию единых стандартов в области создания тематических баз данных, использующих картографическую и некартографическую пространственную информацию. Особое внимание обратить на интероперабельность создаваемых баз пространственных данных и геоинформационных систем.
3. Разработка технологий доступа к геоинформационным ресурсам.
Особое внимание должно быть уделено организации обеспечения доступа к геоинформационным ресурсам Отделения для всех заинтересованных сотрудников СО РАН, в том числе средствами Internet. При этом, необходимо учитывать совокупную текущую аппаратно-программную оснащенность Отделения и современный технологический уровень решения данной проблемы. В частности, необходимо рассмотреть возможность использования таких программных продуктов как Spatial Data Option (Spatial Data Cartridge), Spatial Data Engine, SpatialWare, DataBlade, geoManager, Spatial Query Server и др., а также Internet Map Server (ESRI) и ProServer (MapInfo).
Разработать рекомендации по принятию единого ведомственного обменного стандарта пространственных данных с учетом международных и российских требований.
4. Разработка систем анализа и моделирования пространственных объектов и явлений регионального уровня.
Обеспечить координацию усилий в разработке проблемно-ориентированных информационных систем для решения природно-ресурсных задач, задач экологического и др. мониторинга, задач территориального управления и т.д. Создать систему обмена информацией о проектах, ведущихся на уровне регионов, с целью обеспечения преемственности технологических, алгоритмических и др. наработок.
5. Создание системы обучения и подготовки специалистов по геоинформационным технологиям и дистанционному зондированию.
Организовать серию курсов для сотрудников Отделения в области использования геоинформационных технологий с применением современных телекоммуникационных средств. Уделить особое внимание подготовке и переподготовке предметных специалистов, по роду своей деятельности, так или иначе использующих пространственно привязанную информацию. Открыть серию постоянно-действующих учебно-информационных курсов и семинаров на базе региональных ГИС-Центров (в том числе, средствами Интернет). В научных центрах, имеющих традиционные связи с ВУЗами, обеспечить интеграцию учебного и научно-исследовательского процессов путем более тесного взаимодействия с соответствующими факультетами и кафедрами. Хорошим поводом для такой работы может служить участие в Федеральной программе интеграции науки и высшего образования. Непосредственно для целей СО РАН создать банк учебных данных, пособий и технологий.
6. Организационные мероприятия по поддержке работ в области геоинформационных технологий и дистанционного зондирования.
Создать на WWW-сервере СО РАН информационно справочные системы, работающие в режиме телеконференции с системой поиска информации по направлениям с целью инвентаризации работ по геоинформационным технологиям и дистанционному зондированию:
- используемые технологии, программные и технические средства;
- разрабатываемые технологии, программные и технические средства, условия передачи;
- выполняемые проекты;
- информационные ресурсы и условия доступа.
Создать механизмы обмена геоинформационными технологиями внутри СО РАН и взаимодействия ГИС-центров Отделения на основе опубликования информации о реализуемых и планируемых проектах на WWW-серверах институтов и ГИС-центров СО РАН.
Создать электронный информационный бюллетень по геоинформационным технологиям в СО РАН для обсуждения опыта реализации проектов Отделения и обеспечения информацией о ведущихся работах в России и за рубежом
(Первый номер,
которого уже вышел по результатам совещания в Красноярске).
Создать постоянно действующий Координационный совет СО РАН по ГИС, в обязанности которого войдут анализ состояния дел в области геоинформационных технологий и дистанционного зондирования в различных научных центрах Отделения, выработка рекомендаций по использованию стандартов в работах Отделения, имеющих общенаучную значимость, и др. С учетом развития современных телекоммуникационных технологий Координационный совет может работать в режиме телеконференции, собираясь вместе один раз в год.
Обеспечить открытое обсуждение и экспертизу работ, проводимых при полной или частичной финансовой поддержке со стороны СО РАН. Любой проект (если он не является коммерческим), связанный с использованием технологий ГИС и ДЗ, должен быть обнародован в электронном виде на WWW сервере не позднее, чем за месяц до написания заявки.
Проводить регулярные международные конференции по проблемам геоинформационных технологий и дистанционного зондирования.
Ожидаемые результаты
В течение 1998 года предполагаются следующие теоретические и практические результаты согласно информации, полученной от институтов и организаций Сибирского Отделения:
Кемеровский НЦ СО РАН
Исследование ГИС систем для систем поддержки принятия решений в задачах:
- экологического экологического мониторинга
- анализе и прогнозе освоения месторождений
- газо и геомеханического мониторинга
- геологическом моделировании и планировании горных работ
- создании интегрированных распределенных информационных систем
- создания комплексных горно-технологических справочников.
Планируется начать создание электронного музея угля на базе Гис систем и технологии Виртуальных миров.
Планируется начать исследование применения ГИС в электронном журнале с доступом по Internet.
Продолжение работ по созданию комплексной информационной системы по угольной промышленности Кузбасса.
- Разработка системы геоэкологического мониторинга закрывающихся шахт Кузбасса на основе ГИС и Internet технологий.
- Создание комплексной информационной модели угольной промышленности Кузбасса на базе ГИС.
- Разработка экспертно-аналитической системы для комплексного территориального кадастра природных ресурсов Кемеровской области с использованием геоинформационных технологий.
Продолжить работы по удаленному доступу на основе ГИС систем
Продолжить создание системы кадастра природных ресурсов включив в него элементы распределенных ГИС на основе систем тип Map Objects
Красноярский НЦ СО РАН
- Создание ГИС "Территория: технология, модельное, программное и кадровое обеспечение, интеграция с информационно-аналитической системой природоохранных служб Красноярского края".
- Этап: Подготовка первой версии ГИС ТЕРРИТОРИЯ, первичное наполнение ГИС реальными данными и опытная эксплуатация.
- Создание ГИС "Безопасность региона: вероятностные модели и экспертные системы для районирования территории по уровню риска возникновения чрезвычайных ситуаций".
- Этап: Формирование баз данных.
- Создание ГИС "Леса Средней Сибири.
- Этап: Формирование БД мониторинга лесов.
- Геоинформационная база данных этнографических и этносоциальных процессов у коренных народов средней Сибири.
- Этап: Создание ГИС "Археологические памятники".
- Создание информационно - прогностической системы водно - экологического состояния Ангаро-Енисейского бассейна.
- Этап: Создание первого уровня БД, содержащей сведения о гидробиологическом, гидрохимическом и радиационном состоянии р.Енисей.
- Научно-исследовательская геоинформационная система, включающая модели основных звеньев экосистем бассейна реки Енисей
- Проблемно-ориентированные ГИС для Internet - Основа многопользовательских информационных систем
Омский НЦ СО РАН
- Установка электронных карт территории различного масштаба на сервере КС ОКНО с разнообразной информацией, в том числе об организациях СО РАН в Омске.
- Создание Центра ГИС-информации о территории с высокоскоростным доступом к электронным картам. В Центре предполагается установить 3-5 рабочих станций для широкого доступа исследователей, студентов и работников госаппарата.
- Привязка к электронным картам исследовательских проектов по социально-экономико-экологическим проблемам, этнографически-историческим исследований, а также информационно-имитационных моделей компонентов инфраструктуры территории.
Томский НЦ СО РАН
- Создание тематического ГИС-сервера ТНЦ СО РАН на основе платформы Windows NT Server 4.0. Сервер предназначен для коллективного использования единой карты Сибирского региона масштаба 1:1000000 в ГИС ArcView 3.0 в институтах ТНЦ СО РАН.
- Создание единой карты Сибирского региона масштаба 1:1000000 в ГИС ArcView 3.0 и ГИС GeoDraw/GeoGraph для некоммерческого использования в СО РАН.
Средства: Программное обеспечение (разработка ИХН СО РАН) для прямого преобразования цифровых карт из формата F1M в формат Shape-файлов ArcView Gis 3.0 и формат GeoDraw/GeoGraph.
- Создание базы данных космических снимков на основе ГИС-сервера ТРЦ ГИТ СО РАН для решения задач динамического оценивания состояния окружающей среды и природных ресурсов на территории региона.
- Разработка ГИС "Томский Академгородок ".
ИВЭП СО РАН
- Создание информационной системы экологического мониторинга воздушного бассейна территорий (на примере Алтайского края)
- создание пpогpамм обслуживания банка данных по паpаметpам источников загрязнения атмосферы хозяйственными объектами территорий в системе "клиент-сервер" локальной вычислительной сети.
- создание комплекса пpогpамм, обеспечивающих визуализацию и экспеpтный анализ pезультатов расчета в фоpме цифpовых каpт и аналитического обзоpа загpязненности теppитоpии с использованием совpеменных ГИС-средств (ArcView, Delphi и дp.)
- Обзор подходов к оценке загрязненности атмосферы на уровне региона.
- Разработка геоинформационной системы бассейна реки Оби
- разработка информационной модели системы в аспектах бассейнового подхода
- разработка программного обеспечения расчета и графического отображения количественных характеристик распространений загрязнений в реках и показателей качества воды в произвольных точках ниже выпусков сточных вод как для участков русла любой реки или ее притоков, так и для бассейна в целом.
- Создание территориальной системы экологического мониторинга в бассейне реки Чумыш
- разработка концепции региональной системы экологического мониторинга (на примере Алтайского края)
- выполнение предпроектных работ по анализу существующей системы сбора и обработки экологической информации на территории бассейна реки Чумыш
- разработка общей структуры информационной системы
- Формирование сводного отчета по госбюджетной НИР "Разработка геоинформационных систем и систем компьютерного картографирования для решения региональных проблем природопользования".
- Продолжение работ по программе "Сибирь" ("Использование ГИС для обоснования стратегии и путей перехода на модель устойчивого развития территории") и по Интеграционной программе СО РАН "Изменения климата и природной среды Сибири в голоцене и плейстоцене в контексте глобальных изменений" ("Разработка концептуальных основ ГИС "Палеографические и палеоэкологические характеристики Алтая").
- Участие в хоздоговорных работах по созданию информационных блоков систем санитарно-гигиенического мониторинга Алтайского края и мониторинга качества питьевой воды г.Барнаула.
Иркутский ГИС-центр
В 1998г. будут проведены следующие исследования в области ГИС:
- Cоздание, поддержка и обновление геоинформационных ресурсов:
- создание “ГИС Байкал” – корпоративной ГИС, объединяющей все институты ИНЦ СО РАН.
Этап разработка концепции и положения, определяющих состав тематических данных, масштабные ряды, технологии и программно-аппаратные средства, регламентирующие процедуры наполнения и использования данных, распределения прав и полномочий;
- создание ГИС “Редкие и исчезающие растения Селенгинского Прибайкалья”
Этап разработка концепции системы, формирование БД.
- создание “ГИС-атласа доминирующих видов-обитателей толщи вод Байкала”
Этап разработка ТЗ, разработка структуры БД системы.
- создание ГИС “Климакто-рекреационные ресурсы Иркутской области”
Этап уточнение существующих тематических БД, создание макета системы.
- Разработка технологий доступа к геоинформационным ресурсам и разработка систем анализа и моделирования пространственных объектов и явлений регионального уровня:
Разработать технологию, методы и алгоритмы создания корпоративных интеллектуальных ГИС, обеспечивающих построение ГИС на оcнове WWW-технологии, обработку распределенных БД, использование экспертных знаний при решении геоинформационных задач, включение блоков математических моделей для решения социальных и эколого-экономических задач.
Институт географии СО РАН
- Приоритетные направления в области геоинформационных технологий:
- Создание ГИС-Байкал как системы обеспечения экологического равновесия в Байкальском регионе (региональная задача).
В Иркутской области создана инициативная группа ГИС-БАЙКАЛ. Группа опирается на ГИС-Центры (ИНЦ СО РАН, Госкомприроды, ВостСибАГП). Практические результаты этой группы ограничились сбором БД на двух полигонах: р. Голоустной и острова Ольхон (по сокращенной программе). Целесообразно эту работу вести в двух смыкающихся направлениях:
1) с общих позиций (территории всего Региона на основе существующих топооснов М 1:1000000 и обзорных ДДЗ, данных дистанционного зондирования) постояно детализируя проработку;
2) по отдельным территориям с подробным их анализом и обеспечением, которые представляются как самостоятельные разделы программы (отдельные проекты). В данный момент существует и намечено для ближайшего начала работ 4 полигона (4 составных части). К ним относятся ГИС-Селенга, ГИС-Ольхон (они наиболее продвинуты и могут быть примером), ГИС-Голоустная (слабо проработана, особенно по ГИС-технологиям) и ГИС-Слюдянка (в перспективе).
-
Создание ГИС-Селенга - работа полностью выполнена на методическом уровне в составе разработанной в Республике Бурятия международной программы ГИС-ОГВ (органов государственной власти) для управления конкретными (местными) структурами самоуправления (на уровне Кабанского района). Эта работа требует окончательного внедрения в практику с учетом самоподдержания. Для окончательного завершения как действующей ГИС необходимо обеспечение ДДЗ на весь район, доработкой цифровой топоосновы М 1:200000, совмещения со всеми имеющимися векторными материалами с учетом атрибутивных БД и обеспечения средств коммуникации. Так же необходимо расширение опыта Кабанского района на другие территории. Разрабатывается совместно ИГ СО РАН и БРО по Байкалу.
-
Создание ГИС-Ольхон: Международная программа организации политики землепользования в Байкальском регионе (на примере о-ва Ольхон). Работа в стадии завершения и требует практического внедрения, обучения и поуляризации, а также обобщения на другие территории. Выполнена ИГ СО РАН на основе космической информации. Необходимо обеспечение другими видами ДДЗ, цифровыми топокартами М 1:200000 и совмещения материалов.
- Программа работ в области ГИС:
- Геоинформационное обеспечение оценки природно-ресурсного потенциала и состояния окружающей среды Байкальского региона; конкретно: компьютерный анализ геоизображений Байкальского региона на основе данных дистанционного зондирования Земли (ДДЗ).
-
Разработка технологии почвенного районирования и типологии почв Юга Восточной Сибири по ДДЗ.
-
Разработка технологии оценки земель острова Ольхон и бассейна р.Куды - как пример использования космической информации для создания ГИС.
-
Разработка технологии создания геоэкологических карт региона на основе ДДЗ (опыт такой работы получил положительное решение в Тюменской области).
-
Разработка базы данных и знаний биоразнообразия экосистемы оз.Байкал с отработкой механизмов как перевести знания об окружающей среде в конкретном месте в данные о состоянии возможного изменения животных организмов и экосистем. Предпологаемое взаимодействие ЛИН-ИГ-ГИСЦентр ИНЦ. ИГ - общая концепция ГИС, ореалов распространения (суша), ЛИН - ГИС водного тела байкала, ГИСЦентр - технологическое и техническое обеспечение, экспертные ситемы и организация БД.
-
Методология картирования политики землепользования на примере Ольхона: соответствие местоположений нормативно-правовым актам на основе знаний об Окружающей среде (ландшафтно-типологическое структурирование территории по ДДЗ).
Моделирование динамики геоизображений (на примере Бореальных лесов Центральной Сибири).
ОИГГМ СО РАН
- Геоинформационная поддержка интеграционного проекта СО РАН «Изменения климата и природной среды Северной Азии в голоцене и плейстоцене в контексте глобальных изменений» (рук. ак. А.П. Деревянко и чл.-корр. М.А. Грачев).
- Геоинформационная поддержка интеграционного проекта СО РАН «Трехмерная геодинамическая модель литосферы Центральной Азии в кайнозое» (рук. ак. Н.А. Логачев).
- Геоинформационная поддержка интеграционного проекта СО РАН «Геология и геохимия окружающей среды Сибири» (рук. чл.-корр. М.И. Кузьмин).
- Геоинформационная поддержка ряда международных проектов в области геологии.
- Участие в программе разработки и создания системы оперативного экологического и природно-ресурсного мониторинга территории юга Западной Сибири.
- Создание интерактивных учебных информационных систем в рамках Учебно-методического центра по ГИС и ДЗ при ОИГГМ СО РАН и НГУ.
Направления работ:
- тематические базы пространственных данных (мультимедийные)
- базы метаданных (по темам и регионам)
- распределенные базы пространственных данных (в т.ч. гетерогенные)
- ГИС+Интернет
- геоинформационные системы на компактах
- тематические проекты, связанные с оперативным мониторингом территорий на основе спутниковых данных
- разработка специализированного программного обеспечения для ГИС и ДЗ
- 3D и 4D пространственное моделирование
ИХКиГ СО РАН
- Изучение характеристик и создание базы данных по атмосферным аэрозолям Сибири
- Мониторинг и исследование физико-химических превращений пестицидных аэрозолей при локальном и региональном транспорте загрязнений в атмосфере
ИАиЭ СО РАН
Создание и поддержка пространственно-распределенных баз данных по археологии Сибири и сопредельных территорий.
- Систематизация и классификация фактических материалов по археологическим памятникам.
- Разработка структуры банка данных археологических памятников и его наполнение.
- Создание тематических карт с применением ГИС-технологии на основе данных археологических исследований.
- Разработка систем представления материалов исследований в сети Internet: создание гипертекстовых мультимедийных страниц и Web-приложений, интегрированных с ГИС.
ИВТ СО РАН
- Разработка технологии обеспечения распределенного доступа к геоинформации.
- Разработка Internet/Intranet технологии доступа к распределенным базам данных и технологий разработки пользовательского интерфейса.
- Разработка технологии защиты информации в среде Internet/Intranet и систем авторизованного доступа к информации.
- Разработка технологии создания пользовательских распределенных информационных систем и баз данных, использующих геоинформацию (электронные атласы дорог, электронные атласы археологических памятников, электронные атласы флоры и фауны и т.п.).
- Разработка иерархии прогностических моделей как для осуществления усвоения метеоданных и геоинформации, так и для проведения различных экспериментов и экологических экспертиз.
ЦCБС СО РАН
- Применение ГИС технологий для выполнения пространственного анализа закономерностей формирования биоразнообразия и ресурсного потенциала Сибири.
- Разработка и создание базы данных контурных ареалов систематических групп и карт растительности мелкого масштаба (электронные атласы древесных растений, атласы редких и исчезающих видов, экосистем, электронные карты актуальной и потенциальной растительности Сибири и т.д.).
- Разработка геоинформационных моделей биоразнообразия Сибири и прогнозных моделей его динамики в результате глобальных изменений климата и антропогенного влияния.
Институт криосферы Земли Тюменского научного центра СО РАН
- Cтруктура, регламент и информация отдела мониторинга в региональном природопользовании (на примере Ханты-Мансийского автономного округа).
- Территориальная структура мониторинга.
- Организационно-функциональная структура отдела мониторинга.
- Структура базы данных и ГИС.
- Геоинформационные отчетные документы.
- Технология и ГИС слежения за состоянием загрязненности территории нефтяных месторождений.
- ГИС документы состояния загрязненных участков.
- Технология дистанционного зондирования и актуализации ланшафтов нефтяных месторождений.
- Математические модели трансформации загрязнителей.
- ГИС технологии комплексного оценивания и нормирования воздействия на окружающую среду регионального масштаба (район, территория, месторождение).
- Классификация источников и видов воздействия.
- Геоинформационные образы источников воздействия.
- Вычислительные технологии оценки и прогноза абиотического состояния ОС.
Председатель Научного совета
Новосибирского ГИС центра
д.ф.-м.н.
A.М.Федотов
Исполнительный директор
Новосибирского ГИС центра
к.т.н.
И.С.Забодаев
|ГИС в СО РАН|
|Новости|
|Информационный бюллетень|
|Проекты|
|Отчеты|
|Ресурсы|
|Документы|
|Поиск|
© 1998 - 1999, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
Дата последней модификации: Tuesday, 12-Oct-1999 12:29:09 NOVST