АКАДЕМИЧЕСКИЙ ГЕОПОРТАЛ «ГЕОМЕТА» КАК ПЛАТФОРМА ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ И МЕТАДАННЫХ

Атаева О.М.   Кошкарев А.В.   Медведев А.А.   Серебряков В.А.   Теймуразов К.Б.  

Докладчик: Теймуразов К.Б.

Как показали ранее выполненные исследования, в учреждениях РАН накоплен большой опыт использования геоинформационных технологий, реализованы много-численные геоинформационные проекты, созданы базы и банки пространственных данных [Кошкарев, Антипов, Батуев, Ермошин, Каракин, 2008]. Академические ресурсы пространственных данных составляют значительную часть национальных ин-формационных ресурсов. Основным производителем пространственных данных яв-ляются учреждения геологического, геофизического, геохимического, географиче-ского и геоэкологического (природоохранного) профиля. В то же время данные рас-средоточены, их использование ограничено зачастую рамками того проекта, где они созданы, затруднен или невозможен поиск существующих данных и доступ к ним, не налажен обмен ими. Причина этого – отсутствие эффективного инструмента управления пространственными данными. Современный этап развития геоинформа-тики предлагает такой инструмент – это инфраструктуры пространственных данных (ИПД). В приложении к интересам научно-образовательного сообщества речь идет о создании Академической инфраструктуры пространственных данных (АИПД), под которой понимается информационно-телекоммуникационная система, объединяю-щая распределенные ресурсы пространственных данных и результатов научных ис-следований, информации и знаний о Земле, ее природе, населении, хозяйстве и социокультурных аспектах территориальной организации общества, обеспечение свободного доступа к ним пользователей в среде Интернет и их многократного исполь-зования [Кошкарев, Медведев, Серебряков, 2010]. Предметная область АИПД – нау-ки о Земле, ее технологические основы – информационно-коммуникационные технологии, в частности геоинформационные технологии, основная целевая аудитория – научно-образовательное сообщество. АИПД может рассматриваться как один из элементов национальной информационной и телекоммуникационной инфраструкту-ры, задача формирования которой поставлена в «Стратегии развития информацион-ного общества в России», утвержденной Президентом Российской Федерации В.Путиным 7 февраля 2008 г., № Пр-212, а также как составная часть будущей архи-тектуры Российской ИПД согласно «Концепции создания и развития инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации», одобренной распоряжением Правительства РФ от 21 августа 2006 г. № 1177-р. [Концепция…, 2006], один из ее пилотных проектов.
Исходной технологической площадкой реализации стратегии создания АИПД служит среда геоинформационно-аналитической системы (ИАС) «ГеоМЕТА» на платформе Единого научного информационного пространства (ЕНИП) РАН, разрабо-танная в 2008-2010 гг. Вычислительным центром им. А.А. Дородницына РАН (ВЦ РАН) [Вершинин, Серебряков, Ряховский, Дьяконов, Динь ле Дат, Шкотин, Шульга, 2008]. Одноименный геопортал системы как программное средство поддерживает функции поиска пространственных данных по метаданным и их геовизуализацию, сбор метаданных (harvesting). Предполагается создание первой очереди системы распределенных геопорталов, объединенных в единую сеть, включая ВЦ РАН (г. Москва; http://www.geometa.ru), Институт географии РАН (ИГ РАН, г. Москва; http://geocnt.geonet.ru/) и Институт водных и экологических проблем СО РАН (ИВЭП СО РАН, г. Барнаул) с перспективой подключения других узлов в будущем в соот-ветствии с результатами инвентаризации существующих академических ресурсов пространственных метаданных. Роль интегратора информационных ресурсов, то есть, в первую очередь, пространственных метаданных и, в перспективе, – самих данных, будет играть проектируемый Центр научных данных РАН базе Межведомст-венного суперкомпьютерного центра РАН (г. Москва). Планы развития ИАС «Гео-МЕТА» предусматривают предоставление средств загрузки данных из внешних ис-точников с возможностью (по необходимости) преобразования данных, разработку каталога прикладных схем, создание хранилища прикладных схем с возможностью поиска объектов, создание эффективной системы управления ими, включая экспе-риментальную базу метаданных с использованием средств подготовки, хранения, редактирования и валидации метаданных (редактора пространственных метаданных). Разработан академический профиль стандарта на содержание пространственных метаданных на основе международного стандарта ИСО 19115:2003 «Географи-ческая информация – Метаданные» (ISO 19115:2003 «Geographic information – Meta-data») [ISO 19115:2003, 2003] и его реализации в языке XML (ISO 19139:2007 «Geo-graphic information – Metadata – XML schema implementation»). База метаданных бу-дет содержать метаописания пространственных метаданных, различающихся пространственным охватом, масштабом (пространственным разрешением), тематикой, назначением и типом.
Приводятся примеры реализации некоторых методических подходов, технологических решений и результаты, полученные в ходе выполнения ряда научных проектов коллективами ИГ РАН, ВЦ РАН и ИВЭП СО РАН при участии других академических учреждений; в числе этих проектов «Создание пилотного сегмента рас-пределенной среды пространственных данных и вычислительных приложений с возможностью доступа через систему порталов» программы Президиума РАН «Научные основы эффективного природопользования, развития минерально-сырьевых ресурсов, освоения новых источников природного и техногенного сырья» (2009–2011 гг.), «Создание узла интеграции пространственных метаданных как элемента Академической инфраструктуры пространственных данных на 2011 год» по программе Президиума РАН «Информатизация», проект ОМН РАН «Разработка и реализация узла интеграции метаданных распределенного единого научного информационного пространства», проекты «Создание методологии накопления и использо-вание пространственно распределенных данных в географических исследованиях» и «Горные регионы в условиях глобальных изменений: адаптация региональных социально-экологических систем к глобальным изменениям» Программы ОНЗ РАН «Со-стояние окружающей среды и прогноз ее динамики под влиянием глобальных и ре-гиональных природных и социально-экономических изменений».
Последние из двух упомянутых проектов образуют основу распределенной интегрированной информационной системы «Особо охраняемые природные терри-тории (ООПТ) России как элемент АИПД». Реализована прикладная схема специфи-кации данных по ООПТ «Protected sites» [INSPIRE…, 2010] программы INSPIRE со-гласно Приложения I к ее Директиве [Directive…, 2007], а также, в перспективе, на-мечена частичная реализация связанных с ней прикладных схем «Bio-geographical regions» (Биогеографическое районирование), «Habitats and biotopes» (Местообита-ния и биотопы), «Species distribution» (Биологическое разнообразие), «Hydrology» (Гидрография), «Transport networks» (Транспортные сети), Relief (Цифровая модель рельефа) и подготовка базы пространственных данных по тестовым территориям из числа ООПТ РФ (национальные парки «Валдайский» и «Таганай», заповедники Ал-тайского края и Кавказа и другие). В частности, выполнен эксперимент по созданию локальной ИПД национального парка «Валдайский», в основу которой положены данные ГИС национального парка. Разработана концептуальная схема, в которой определены базовые характеристики и взаимосвязи между ними, необходимые для наиболее полного пространственного моделирования ООПТ в ИПД, расширенная прикладная схема на основе схемы данных INSPIRE и схема базы геоданных. В ито-ге решены следующие задачи: 1) выбор средства разработки базы геоданных; 2) выбор конкретного формата представления базы; 3) установление способа представле-ния географических объектов в базе данных (растровый, векторный); 4) выбор базо-вых типов пространственных объектов (точки, линии, полигоны, ячейки растра); 5) наполнение базы с помощью импорта данных из шейп-файлов. Пользователю дана возможность извлечения информации из базы геоданных по запросу и картографической визуализации данных.

Литература:
1. Кошкарев А.В., Антипов А.Н., Батуев А.Р., Ермошин В.В., Каракин В.П. Геопорталы в составе инфраструктур пространственных данных: российские академические ресурсы и геосервисы // География и природные ресурсы. – 2008. – №1. – С. 21-31.
2. Кошкарев А.В., Медведев А.А, Серебряков В.А. Интеграция пространственных данных в распре-деленной академической инфраструктуре // Труды Математического центра имени Н.И. Лобачев-ского: Лекционные материалы Девятой молодежной научной школы-конференции «Лобачевские чтения – 2010», Казань, 1 - 6 октября 2010 г.; Казан. матем. об-во. – Казань: Казан. матем. об-во, 2010.–Т. 42.–С. 134-154.
3. Концепция создания и развития инфраструктуры пространственных данных Российской Федера-ции, одобрена распоряжением Правительства Российской Федерации № 1157-р от 21 августа 2006 г.: http://www.gisa.ru/file/file780.doc.
4. Вершинин А.В., Серебряков В.А., Ряховский В.М., Дьяконов И.А., Динь ле Дат, Шкотин А. В., Шульга Н.Ю. Создание среды интеграции распределенных источников пространственных дан-ных и приложений // Открытое образование.–2008.–№ 4.–С. 9–16.
5. INSPIRE Data Specification on Protected sites – Guidelines v 3.1.0 03.05.2010: http://inspire.jrc.ec.europa.eu/documents/Data_Specifications/INSPIRE_DataSpecification_PS_v3.1.pdf.
6. Directive 2007/2/EC of the European Parliament and of the Council of 14 March 2007 establishing an Infrastructure for Spatial Information in the European Community (INSPIRE): http://eur-lex.europa.eu/JOHtml.do?uri=OJ:L:2007:108:SOM:EN:HTML.
7. ISO 19115:2003 «Geographic information – Metadata»: http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=26020&commid=54

Файл с полным текстом: Teymurazov_Irkutsk_2011.doc