нтеграция веб гис

УДК 004.9 Ю. Д. МЕДВЕДЕВА, аспирант каф. землеустройства и кадастра; В. А. Бударова, канд.техн.наук, доцент каф. землеустройства и кадастра ИНТЕГРАЦИЯ ВЕБ-ТЕХНОЛОГИЙ И ГИС ДЛЯ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ ПРИРОДНО-РЕСУРСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет». Россия, 652001, г. Тюмень, ул. Луначарского, д. 2. Тел: +7 (919) 936-13-78; эл. почта: yuliya1990_07@mail.ru Ключевые слова: веб-технологии, ГИС, пространственные данные, геопортал, природные ресурсы, мониторинг и охрана земель В статье представлены результаты исследования методики интеграции вебтехнологий и ГИС для инвентаризации природно-ресурсных характеристик, а также анализ существующих ГИС и геопорталов инфраструктур пространственных данных.

Российская Федерация является крупнейшей страной в мире, ее площадь составляет около 17,1 миллионов квадратных километров, что равно примерно 1/8 площади суши всей планеты Земля. На такой огромной территории распределены большие запасы природных ресурсов и полезных ископаемых, например, на территории Урала и Сибири находятся крупнейшие запасы нефти, природного газа и угля, также железных руд, цветных металлов и алмазов. Большая часть территории страны покрыта лесными и водными объектами, сельскохозяйственными угодьями, в то же время население на территории страны распределено крайне неравномерно: 65 % россиян проживают в европейской части России, составляющей менее 18 % территории, общая плотность населения по состоянию на 01.08.2014 г. составила 8,53 чел./км2. При таком неравномерном распределении земель и постоянном использовании земли в процессе жизнедеятельности людей возникает вопрос инвентаризации и мониторинга природных ресурсов России с целью снижения негативного воздействия на природу и своевременного проведения мероприятий по восстановлению поврежденных земель. Для наглядности мониторинга рационального использования земель целесообразно применять географические информационные системы (далее – ГИС), под которыми понимаются «информационные системы, обеспечивающие сбор, хранение, обработку, отображение и распространение данных, а также получение на их основе новой информации и знаний о пространственнокоординированных явлениях» [1] ГИС базируется на принципе совмещения и наложения пространственной информации и набора тематических карт. Современные ГИС

позволяют отображать на электронной карте и анализировать различные географические, статистические, демографические, технические и др. сведения. В основу современных электронных карт, созданных посредством ГИС, легли результаты космической съемки, спутниковой навигации и дистанционного зондирования земли, данные аэрофотосъемки, результаты наземных наблюдений, аналитические средства, программный инструментарий создания и редактирования объектов, а также различные тематические базы данных и архивы, устройства сканирования, печати и взаимодействия с сетью Интернет. Одновременно с развитием научно-технического прогресса идет модернизация и ГИС. В настоящее время информационно-вычислительная инфраструктура ориентируется на интеграции веб-технологий и ГИС. Это связано с тем, что при использовании классических ГИС-технологий требуются мощные вычислительные ресурсы, а также доступ к огромным архивам и базам данных, что не всегда имеется на рабочем месте пользователя, в то время как структурированная веб-ГИС-технология позволяет оперативно получать и обрабатывать большие объемы данных. Таким образом, использование технологий веб-ГИС позволяет выполнить следующие требования к ГИС-функциональности веб-систем обработки и анализа геофизических данных [2].

1. Обеспечение пользователя всеми основными функциями настольной ГИС: выбор карты, навигация по карте, масштабирование карты и т. д.

2. Использование множества базовых тематических слоев для представления различной картографической информации, возможность их включения-выключения.

3. Предоставление в отдельном информационном окне массива информации, связанной с конкретным географическим объектом, по удаленному запросу пользователя.

4. Наличие механизмов обмена данными с внешними системами на основе открытых форматов данных, средств расширения функций ГИС возможностями продвинутых пользователей. Эффективность использования интеграции веб-технологий и ГИС повышает оперативность анализа пространственных данных. Современные ГИС расширили использование карт за счет хранения графических данных в виде отдельных тематических слоев, а качественных и количественных характеристик составляющих их объектов в виде баз данных. На сегодняшний день разработано и внедрено для использования большое количество ГИС-программ, наиболее полная классификация инструментов разработки веб-ГИС-приложений приведена в таблице 1. [3]

Таблица 1 Классификация инструментов разработки веб-ГИС-приложений Категория 1 Виртуальные глобусы

Инструмент 2 Google Maps, Google Earth, Virtual Earth, ArcGIS Explorer

Пользовательские ГИС

ArcGIS, Map info, QGIS, gvSIG

Пользовательские ГИС, интегрированные с виртуальными глобусами

Расширение для ArcGIS, позволяющее интегрировать его с Virtual Earth.

MapServer, GeoServer, OpenLayers и др

Картографические веб-серверы

Краткая характеристика 3 В качестве клиента могут использовать веб-браузер или отдельное приложение. По умолчанию включают доступ к некой подложке – базе данных, но в большинстве случаев сменить эту подложку нельзя. Категория, тесно связанная с вебкартографией. Пользовательские ГИС, с одной стороны, способны играть роль клиентов, работающих с данными, поставляемыми картографическими вебсерверами, а с другой – в них осуществляется массовая подготовка и анализ данных перед публикацией в сети. Особый тип инструментов, появившихся совсем недавно, они играют роль одного из способов представления данных.

Предназначены для быстрой публикации пользовательских данных в Интернете. Позволяют создать интерфейс нужной сложности, интегрировать сервисы с базой данных, поддерживающей классы пространственных данных (PostgreSQL, SQL Server, MySQL, ArcSDE).

Доступ к пространственным данным, их обработку, анализ, поиск и визуализацию обеспечивают различные ГИС-сервисы, в основе которых лежит геоинформационный ресурс: карта, база данных, инструмент геообработки и др. ГИС-сервис является связующим звеном между исходным ресурсом и клиентским приложением (настольной или мобильной ГИС, веб-приложением и др.), выполняя передачу данных от ресурса к клиенту и обратно, обслуживая различные запросы пользователей. Клиентскому приложению, чтобы обратиться к геоинформационному ресурсу, не нужно понимать форматы хранения географических данных и функций — все это берет на себя ГИСсервис. Достаточно послать стандартный запрос к ГИС-сервису по сети

Интернет/Интранет, чтобы получить нужный результат. Например, отправить координаты участка на местности и получить в ответ соответствующее изображение. Схема работы ГИС-сервисов по передаче данных между ГИСресурсом и пользователем представлена на Рис. 1. [4]

Рис. 1. Схема работы ГИС-сервисов Основные типы ГИС-сервисов, различающихся функциональными возможностями, представлены в таблице 2.

своими

Таблица 2 Основные типы ГИС-сервисов, различающихся своими функциональными возможностями Тип ГИС-сервиса Функции Картографический Предоставление доступа к содержимому карты, в том сервис числе к отдельным слоям, объектам и атрибутам Сервис Предоставление доступа к наборам растровых данных, в изображений том числе к значениям пикселей, метаданным и каналам Сервис Поиск объектов на карте по адресу, определение адреса геокодирования указанной на карте точки Сервис геоданных Предоставление доступа к содержанию базы геоданных для запросов, извлечения и репликации данных Сервис сетевого Анализ транспортной сети анализа Сервис Моделирование и анализ пространственных отношений геообработки (прогнозирование распространения наводнения, анализ закономерностей вспышек заболеваний и др.) В сети Интернет для обмена геоинформационными ресурсами (картами, наборами данных, веб-сервисами и др.) создаются различные геопорталы – географические информационные узлы инфраструктуры пространственных данных (далее – ИПД). Вся доступная пользователю информация делится на две большие группы: картографическая основа и тематические слои, клиентское приложение запрашивает на сервере картографическую основу из

кэша изображений карты (совокупность файлов растрового формата размером 256 на 256 пикселей). На сегодняшний день в сети Интернет в открытом доступе действует большое количество государственных геопорталов, среди которых наиболее значимыми для учета природных ресурсов можно назвать следующие:  федеральная геоинформационная система «Атлас земель сельскохозяйственного назначения» (далее – ФГИС АЗСН) (http://atlas.mcx.ru) для обеспечения актуальной информацией о землях сельскохозяйственного назначения, их площадях, состоянии, степени деградированности и мелиорированности (Рис. 2);

Рис. 2. Страница геопортала ФГИС АЗСН (http://atlas.mcx.ru)  геопортал Роскосмоса (http://geoportal.ntsomz.ru) для доступа к единому банку космических снимков Роскосмоса (Рис. 3);

Рис. 3. Страница геопортала Роскосмоса (http://geoportal.ntsomz.ru)  портал Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии (далее – Росреестр) (https://rosreestr.ru/wps/portal/) для предоставления информации о государственных услугах Росреестра, в том

числе на портале размещена публичная кадастровая карта территории Российской Федерации с кадастровым делением территории.

Рис. 4. Страница публичной кадастровой карты на портале Росреестра (https://rosreestr.ru/wps/portal/) На основании проведенного анализа интеграции веб-технологий и ГИС можно сделать следующие выводы:  Для увеличения доступности геопространственных данных пользователям следует создавать новые и совершенствовать существующие ГИС-сервисы, информировать граждан России о возможности получения информации с помощью различных ГИС-сервисов.  Продвижение и своевременная актуализация геопорталов способствуют более подробной и достоверной инвентаризации и учету природно-ресурсных характеристик территории Российской Федерации.  Современное развитие веб-ГИС-картографии является одним из индикаторов глобализации, ускорения процессов доставки данных, активного внедрения компьютерных технологий в повседневную жизнь. Библиографический список литературы 1. Геоинформатика // под ред. Тикунова В.С. – М.: Издательский центр «Академия», 2005 – 480 с. – 11 с.

2. Гордов Е. П., Окладников И. Г., Титов А. Г. Использование веб-ГИС-технологий для разработки информационно-вычислительных систем для анализа пространственнопривязанных данных. Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2011. Том 9, вып. 4. – 95 с.

3. Дубинин М.Ю., Костикова А.М. Веб-ГИС [Электронный ресурс]: журнал Компьютерра. 2008. №33 (749) URL: http://www.kinnet.ru/cterra/749/371966.html (дата обращения: 08.11.2014) 4. Официальный сайт компании «Совзонд» [Электронный ресурс]: http://sovzond.ru/services/gis/services/ (дата обращения: 08.11.2014)