Скачать учебники

Тикунов В. С. Геоинформатика. Национальные проекты ГИС

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

Среди национальных проектов, естественно, хотелось бы обратиться к примерам по России, хотя здесь сразу же следует признать ее не самые передовые позиции в мире. Так, в начале 90-х годов активно прорабатывались возможности подключения тогда еще СССР к работам в рамках глобальной природно-ресурсной системы GRID UNEP. Укажем лишь одну из инициатив того времени в рамках деятельности Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Российской Федерации — проект создания Государственной экоинформационной системы (ГЭИС) начальный этап которого разрабатывался еще в бывшем Госкомприроде СССР [V.Е. Permitin, V.S.Tikunov, 1992]. Планировалось что ГЭИС должна была состоять из баз данных длительного пользования; баз данных, полученных при подспутниковых экспериментах и контрольных измерениях (видимо, временного хранения)-базы подмножества данных, необходимых для проведения потребителями исследовательской работы, и из информационной сети связывающей компоненты системы с центрами управления наблюдательными средствами и с базами других систем, в том числе международными.
Область применения ГЭИС по замыслу проектировщиков подразделялась на следующие основные категории: 1) экологический контроль (для определения состояния окружающей среды)-2) экологический мониторинг (для анализа изменений окружающей среды); 3) моделирование (для причинно-следственного анализа). ГЭИС в общем виде должна была представлять собой компьютерную систему, в которой основным источником ввода сведений являются детальные базы географически ориентированных данных о состоянии окружающей среды: изображений, данных оперативного контроля, статистических данных наблюдений, серий карт (геологических, почвенных, климатических, растительности, землепользования, инфраструктуры и т.п.). Совместная обработка этой информации представляет непосредственный путь к моделированию окружающей среды. Основной задачей планировавшейся ГЭИС являлась разработка технологии управления базами данных, объединение наборов данных об окружающей среде, существующих во множестве форматов и взятых из разных источников.
Данные в ГЭИС должны были поступать по следующим предметным областям: геосфере (включающей земные оболочки — атмосферу, гидросферу, литосферу, биосферу) и техносфере; материальным природным ресурсам (энергетическим, минерально-сырьевым, водным, земельным, лесным и т.п.), а также по их использованию; изменению климата; состоянию производственных технологий; экономическим показателям в природопользовании; хранению и переработке отходов; социальным и медико-биологическим показателям и т.д., естественно предусматривая возможность последующего синтезирования показателей. В некоторых чертах эта программа напоминала методику, используемую в системе GRID UNEP.
Среди программ федерального уровня следует упомянуть проект ГИС ОГВ (Органов государственной власти), который стал воплощаться в реальную жизнь на региональном уровне (см. ниже) или трансформироваться для других нужд, например начавшей реализовываться федеральной целевой программы «Электронная Россия» (2002-2010).
В качестве примера комплексных систем укажем на разработку «Устойчивое развитие России» [В.С.Тикунов, 2002]. Особенностью ее структуры является тесная увязка между собой социально-политического, экономического (производственного), природно-ресурсного и экологического блоков. В целом они характеризуют социоэкосистемы различного территориального ранга. По всем тематическим сюжетам обеспечивается возможность характеристики иерархии их изменений — от глобального до локального уровня с учетом специфики представления явлений при разных масштабах их отображения. Здесь реализуется принцип гипермедийности системы, когда сюжеты соединяются ассоциативными (смысловыми) связями, например сюжеты более низкого иерархического уровня не только отображают какой-либо тематический сюжет в соответствующем масштабе, но и как бы раскрывают, разворачивают, детализируют его. На верхнем уровне иерархии создан раздел «Место и роль России в решении глобальных проблем человечества». Мировые карты этого раздела призваны отобразить запасы, а также баланс производства и потребления человечеством важнейших видов природных ресурсов; динамику роста численности населения; индекс антропогенной нагрузки; вклад России и других стран в планетарную экологическую ситуацию и др. Анаморфозы, диаграммы, графики, пояснительный текст и таблицы должны показать роль России в решении современных глобальных проблем человечества. Полезно сопоставление регионов России и зарубежных стран, когда они рассматриваются как единый информационный массив. Для этих целей использовались многомерные ранжирования на основе комплексов сопоставимых показателей, что по некоторым интегральным характеристикам распределяет российские регионы от уровня Австрии (Москва) до Никарагуа (Республика Тува). Один из таких примеров по характеристике общественного здоровья приведен на рис. 24 цв. вкл. Здесь показана характеристика общественного здоровья стран мира и регионов России, но аналогично сюжеты могут быть продолжены вплоть до муниципального уровня.
Разделы федерального уровня формируют основное ядро системы. Наряду со многими оригинальными сюжетами дается достаточно полная характеристика всех компонент системы «природа-экономика-население» с акцентом на характер происходящих изменений. Блоки завершаются интегральными оценками социально-демографической устойчивости, устойчивости развития экономики, устойчивости природной среды к антропогенным воздействиям и некоторыми другими обобщающими сюжетами, причем выражающимися количественно. В качестве интегральных характеристик широко известны индекс устойчивого экономического благосостояния и индекс развития человеческого потенциала, а также индекс экологической устойчивости, реального прогресса, «живой планеты», «экологический след» и др. [Индикаторы.., 2001]. Но даже обращаясь к частным сюжетам, не говоря уже о комплексных характеристиках, ставится задача не просто показать фактическое состояние, а подчеркнуть закономерности в развитии явлений, отобразить их с разных сторон. В качестве примера укажем на характеристики избирательных кампаний, проведенных в России начиная с 1991 г. Так, помимо традиционных сюжетов, отображающих победителей в выборных кампаниях и процент голосов, поданных за того или иного кандидата или партию показаны интегральные индексы управляемости территорий [В.С.Тикунов, Д.Д.Орешкина, 2000] и характер их изменений от одной избирательной кампании к другой (рис. 25 цв. вкл.).
Еще одним примером нетрадиционного подхода является совмещение типологических и оценочных характеристик, таких как оценка общественного здоровья с типами причин смертности населения (рис. 26 цв. вкл.).
Следующим иерархически более низким разделом системы является блок «Модели перехода регионов России к устойчивому развитию». Как и в других разделах Атласа, основное содержание всех ветвей данного блока направлено на определение экологических, экономических и социальных составляющих устойчивого развития территорий. Здесь к настоящему времени можно найти примеры характеристики Байкальского региона, Иркутской области, Иркутского административного района и Иркутска. При характеристике региона он будет анализироваться, с одной стороны, как составная часть более крупного образования — государства, с другой — как самодостаточная (в определенных пределах) целостность, способная к саморазвитию на основе имеющихся ресурсов. На базе созданных карт предполагается разработка предложений по стратегии развития и инновационной активности региона и его территорий. Проведена типология всех регионов России и выявлены типичные представители разных групп (промышленные, аграрные и др.). Планируется создание нескольких региональных ветвей системы, представляющих разные типы территорий страны, в частности для Ханты-Мансийского автономного округа. Здесь следует обратить внимание на принцип блочности системы, поскольку отдельные логические блоки могут видоизменяться, пополняться или расширяться, не меняя структуры всей системы.
Тематика, связанная с устойчивым развитием, требует обязательного рассмотрения почти всех тематических сюжетов в динамике, что и реализуется в соответствии с принципом эволюционности и динамичности в Атласной информационной системе. В основном это характеристики явлений за базовые временные периоды или годы. По ряду сюжетов для ретроспективного анализа разработано несколько тематических анимаций: «Изменение распаханности и лесистости регионов России за последние 300 лет», «Рост сети городов России», «Динамика плотности населения России, 1678-2011 гг.», «Развитие металлургической промышленности России в XVIII-XX вв.» и «Развитие сети железных дорог (рост и электрификация), XIX-XX вв.», которые составляют первый этап подготовки комплексной анимации «Развитие промышленности и транспорта России».
Важнейшее приложение системы — разработка сценариев для развития страны и ее регионов. В этом случае реализуется принцип многовариантности, когда конечному пользователю предлагается ряд интересующих его решений, например оптимистические, пессимистические и другие сценарии. И чем сложнее эти сценарии, тем все больше возникает насущная потребность в интеллектуализации системы, когда экспертные системы и применение нейронных сетей помогают в условиях большой сложности, зачастую при существенной нечеткости задач, получать Приемлемые результаты.
Перспективно применение содержательного моделирования сложных явлений в рамках информационной системы. Основой подобного моделирования служит комплексный системный подход к моделированию социоэкосистем. Так, пользователь системы сможет смоделировать некоторую структуру, управление которой представит варианты, ведущие, например, к повышению уровня благосостояния народа или повышению его общественного здоровья как конечного результата для многих преобразований с оценкой необходимых затрат для достижения результата. Будут развиты средства моделирования, прежде всего направленные на разработку различных сценариев перехода регионов страны к моделям их устойчивого развития. Финальная стадия проекта, связанная с интеллектуализацией всей системы, позволит сформировать полномасштабную систему поддержки принятия решений. Наконец, следует отметить, что формируемая система должна базироваться и на принципе мультимедийности (многосредности), что облегчает процесс принятия решений.

< Международные и крупные национальные геоинформационные проекты

Содержание книги "Тикунов В. С. Геоинформатика."

Создание региональных геоинформационных систем в России. Часть 1 >

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

При копировании информации обязательны прямые ссылки на сайт, а также на авторов книг.
Все книги являются собственностью их авторов и служат исключительно для ознакомления.
© Edu-Knigi.ru, 2011. © Дизайн и программирование от студии "ПСГ".