Тикунов В. С. Геоинформатика. Инфраструктуры пространственных данных. Базовые наборы данных в ГИС.

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу

5.2. Инфраструктуры пространственных данных

Базовые наборы данных. Расширение сферы использования ГИС и интегрированных с ними технологий обусловливает огромное разнообразие выполняемых на их основе геоинформационных проектов разного территориального охвата, предметной специализации и проблемной ориентации. К принципиально новому классу проектов, начало разработки которых относится к середине 90-х годов XX в., принадлежат программы и проекты создания национальных и международных региональных инфраструктур пространственных данных (ИПД). Главный мотив создания ИПД — свобода и легкость доступа к информации со стороны государственных и коммерческих организаций, а также и простых граждан, удобство информационного взаимодействия держателей и потребителей данных, устранение ведомственных информационных барьеров, дублирования сбора пространственных данных, их эффективное использование.
Сложность реализации и масштабность подобных проектов, требующих мобилизации немалых финансовых, организационных и интеллектуальных средств для решения комплекса задач, связанных с инфраструктурным обеспечением использования национальных и межнациональных информационных (и геоинформационных) ресурсов, позволяет утверждать, что их разработка относится к приоритетным направлениям развития мировой геоинформационной индустрии на ближайшие 5-10 лет.
Предпосылки действительной тотальной интеграции технологий и информационных ресурсов на региональном, национальном и глобальном уровнях в форме ИПД были подготовлены к середине 90-х годов развитием сети Интернет. Начало работ над ними традиционно связывают с инициативой США по разработке национальной ИПД (NSDI) в соответствии с Указом Президента США Б. Клинтона от 13 апреля 1994 г. «Координация сбора и обеспечение доступа к географическим данным: Национальная инфраструктура пространственных данных», в котором, среди прочего, утверждается, что «...Географическая информация крайне необходима для содействия экономическому развитию, для совершенствования управления природными ресурсами и защиты окружающей среды. Новые технологии позволяют усовершенствовать механизмы сбора, распространения, использования и картографического отображения географических (или геопространственных) данных... Под «Национальной инфраструктурой пространственных данных» понимаются технология, политика, стандарты и трудовые ресурсы, необходимые для сбора, обработки, хранения, распространения и совершенствования использования пространственных данных...» [W.J.Clinton, 1994]. Затем аналогичные проекты были предложены рядом национальных и международных организаций, среди которых Глобальная ИПД (GSDI), Канадская ИПД (CGDI), ИПД Австралии и Новой Зеландии (ASDI), Азиатско-Тихоокеанская ИПД (APSDI), европейские национальные инициативы в рамках панъевропейской программы EUROGI.

Многолетняя практика разработок концептуальных основ и реализации национальных ИПД позволила выделить в их составе три инвариантные составляющие:
1) базовую пространственную информацию;
2) стандартизацию пространственных данных;
3) базы метаданных и механизм обмена данными.

Кроме них проекты некоторых национальных ИПД содержат четвертый компонент — институциональную основу. Это институции, органы, механизмы координации, службы, обеспечивающие ее проектирование и реализацию. Он факультативен и включается в состав ИПД в условиях отсутствия предпосылок и механизмов развертывания работ над нею.
Рассмотрим необходимые компоненты ИПД, проиллюстрировав особенности их реализации на конкретных региональных примерах в заключительной части подраздела.
Под базовой пространственной информацией или базовыми наборами данных (БНД) в национальных ИПД принято понимать набор «базовых», «основных», наиболее необходимых слоев или групп слоев ГИС. соответствующий по своему содержанию цифровой карте-основе. К числу таких слоев принято относить геодезическую основу, рельеф, гидрографическую и транспортную сеть, административные границы. В зависимости от конкретных национальных условий и стратегии создания национальных ИПД этот перечень может дополняться другими элементами; это могут быть цифровые ортоизображения, населенные пункты, землепользования и т.д. Состав базовой информации определяется, с одной стороны, исходя из потребностей в ней потенциальных пользователей — государственных и коммерческих организаций, а также частных граждан, и, с другой — сообразуясь с наличием готовых Наборов цифровых данных. Предполагается, что большинство элементов БНД может быть сгенерировано из уже существующих цифровых данных.
Некоторые из его элементов могут не иметь самостоятельного значения, например, национальная база данных адресов физических и юридических лиц, которая предназначена лишь для создания производных БД путем адресной привязки крупных наборов тематических данных (например, результатов переписей населения).
Для национального базового набора должен быть определен уровень пространственного разрешения (например, в терминах масштаба соответствующей цифровой карты-основы), который в свою очередь определит позиционную точность базовых данных. Атрибутика элементов базового набора должна быть минимальной. Каждый его элемент должен покрывать территорию без пробелов. При этом необходимо наличие механизма перманентного обновления территории.
Задача создания БНД возлагается обычно на специальный комитет ведущих ведомств, которые выполняют эту работу собственными силами или с привлечением коммерческих организаций и их объединений. Среди его элементов могут быть назначены приоритеты, что отражается в календарных планах работ, устанавливающих их этапность.
Как и для прочих данных национальной ИПД, для базовой информации устанавливается ее строгое соответствие стандартам (стандартизованным моделям данных, стандартам точности и качества, стандартам на метаописание данных и т.п.).
Базовая информация должна быть общедоступна. Различные национальные ИПД могут придерживаться разной ценовой политики, тем не менее общее правило ее формирования основано на том, что базовая информация должна распространяться по вполне доступным ценам, если не представляется возможным сделать ее бесплатной. Исключения из общих правил могут касаться особых категорий данных или пользователей: некоторые наборы могут объявляться бесплатными, для некоммерческих организаций и учебных заведений могут существовать скидки и т. п.
Таковы общие принципы организации национальной базовой информации. Проиллюстрируем их примером создания базовых наборов данных в программе Австрало-Новозеландской ИПД (ASDI).
В процессе длительного обсуждения стратегии формирования ASDI взгляд на суть и состав ее базовой информации менялся. Предполагалось, что в ее состав войдет геодезическая основа, цифровые ортоизображения, гидрографическая сеть, административные границы и кадастровая информация. В ходе дискуссий определилось и наименование этой составляющей ASDI как «базового набора данных» («fundamental datasets») взамен параллельно или ранее употреблявшихся терминов «framework» (прямая аналогия с американской NSDI) или «core datasets». По результатам дискуссий внутри БНД определен дополнительно базовый поднабор наиболее употребимых данных (по версии одной из двух организаций, координирующих создание ASDI, а именно Федерального комитета по пространственным данным (CSDC), за которым сохранено наименование «framework») (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Базовый набор данных Австрало-Новозеландской ИПД (доступно при скачивании полной версии книги)

Разработаны планы существенного расширения или детализации приведенного выше перечня.
Для сравнения приведем структуру еще одного базового набора данных в составе Азиатско-Тихоокеанской ИПД (APSDI) (табл. 5.3).

Таблица 5.3. Базовый набор данных Азиатско-Тихоокеанской ИПД (доступно при скачивании полной версии книги)

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу