Геоинформационное обеспечение деятельности администрации Смоленской области. Состояние. Проблемы. Перспективы.

В.И.Мнев, А.С.Федулов, А.И.Гаврилов

В целях анализа инфраструктуры Смоленской области, повышения качественного уровня подготовки решений, принимаемых органами государственной власти и органами местного самоуправления Смоленской области в соответствии с постановлением Главы администрации Смоленской области от 28.04.2000 № 252, было принято решение о создании геоинформационной системы анализа региональной инфраструктуры областного уровня (ГИС).

В рамках реализации этого постановления комитетом по информационным ресурсам и телекоммуникациям Смоленской области и Смоленским филиалом Московского энергетического института был проведен ряд предварительных организационных мероприятий:

1. Семинар с представителями структурных подразделений администрации области, территориальных органов федеральных органов исполнительной власти, предприятий и организаций области;

2. Заседание Координационного совета по государственным информационным ресурсам Смоленской области при главе администрации области;

3. Обследование организаций - участников ГИС.

В Таблице 1 приведены данные о структуре баз данных первой очереди ГИС Смоленской области.

Таблица 1

Cтруктура

баз данных первой очереди ГИС Смоленской области

При разработке концепции ОГИС были учтены следующие требования:

1. ОГИС – единая интегрированная система, состоящая из множества отдельных взаимодействующих подсистем и компонент, обладающих некоторой автономностью.

2. ОГИС – система, обладающая “открытой” архитектурой, обеспечивающей возможность масштабирования, модификации и развития.

3. Необходима классификация задач, решаемых ОГИС и, соответственно, применение гибкого (адаптивного) подхода к их решению.

4. Необходимо классифицировать информацию в ОГИС, ввести гибкий подход к выбору способов хранения, обработки и представления различных категорий информации.

5. Требуется обеспечить наибольший “охват” потенциальных пользователей ОГИС за счет предоставления различных способов и средств доступа к геоинформации.

6. Разрабатываемый план организационных и технических мероприятий должен быть оптимизирован с учетом фактической обеспеченности участников проекта материальными ресурсами, квалифицированными кадрами и т.д. Обеспечить параллельный режим выполнения работ по проекту всеми его участниками.

7. Обеспечить наискорейший поэтапный ввод системы в эксплуатацию без снижения ее ожидаемых функциональных характеристик; развитие ОГИС путем наращивания ее функциональных возможностей и увеличения масштаба без существенной реорганизации общей архитектуры.

8. В проекте ГИС необходимо принять комплексный подход к анализу всех аспектов ее применения, развития, влияния на социальную, экономическую и прочие сферы жизни региона.

В результате детального изучения типовых информационно-поисковых и информационно-аналитических работ, при решении которых используются пространственная модель территории и непосредственно геоданные, выделены следующие категории задач и категории применяемой информации:

1. Категории задач:

• задачи органов управления регионом, связанные с общими проблемами управления регионом (“общие”);

• задачи отдельных служб и организаций областной инфраструктуры (“локальные”);

• частные задачи, в решении которых геоинформация не является определяющей компонентой, но используется в той или иной степени (“частные”).

Количество потенциальных пользователей информации ОГИС существенно увеличивается при переходе от “общих” задач к “частным”. Моделью совокупности задач является пирамида “от частного к общему”, имеющая три иерархических уровня, между которыми существуют различные типы взаимодействия. Уровень “общих” задач является интегрирующим.

1. Категории информации:

• интегрированная, сводная, которой оперируют “общие” задачи;

• тематически однородная, детализированная информация, которой оперируют “локальные” задачи;

• выборочная по широкой, разнородной тематике, применяемая в решении “частных” задач.

Помимо перечисленных категорий существует некоторая базовая информация – основная пространственная модель территории, с привязкой к которой реализуются практически все слои ГИС и ведутся все проекты. Это общий план территории региона с постоянной разбивкой на квадраты или планшеты (электронная карта местности с основными, универсальными слоями: границы, города, реки, высоты и пр.).

На основании приведенных классификаций определены основные категории пользователей ОГИС:

• пользователи системы и разработчики проектов “общего” уровня (рабочие места располагаются в подразделениях администрации области);

• пользователи системы и разработчики проектов “локального” уровня (рабочие места – как в подразделениях администрации, так и в организациях и службах региона);

• пользователи системы – “гости”, использующие геоинформацию при решении “частных” задач.

В данном информационном материале в основном рассматриваются концептуальные архитектурные решения, применяемые при создании ОГИС, план мероприятий по реализации проекта и ход его выполнения.

Общая архитектура системы (для первой очереди) представлена на рис. 1.

Рис.1. Архитектура ОГИС

Архитектура первой очереди ОГИС предполагает развитие системы как по централизованному принципу (“сверху”, путем развития основной ГИС на главном сервере), так и децентрализованному, когда отдельные организации начинают работы над собственными проектами (с учетом единых технических требований) автономно, и лишь в дальнейшем подключаются к единой системе. Архитектура ОГИС является распределенной. Основные подсистемы: INTRANET – ГИС, INTERNET – ГИС. На INTRANET – сервере администрации области (Комитет по информационным ресурсам и телекоммуникациям) расположены базовые слои электронной карты, связанные с ними атрибутивные базы данных; тематические слои “общих” проектов, прочие централизованные базы данных. На INTERNET – сервере администрации публикуются как выборочные слои ГИС, так и специально составленные тематические слои. Взаимодействие однонаправленное, применяется экспортный формат файлов. Таким образом, исключается умышленное или случайное искажение информации в главной ГИС внешними пользователями – “гостями”, получающими доступ к геоинформации через INTERNET. Помимо основных серверов, создаются серверы организаций областной инфраструктуры, на которых расположены слои “локальных” проектов, выполняемых в данных организациях. Копии базовых слоев, необходимых для ведения проектов, передаются с главного сервера ГИС и периодически происходит их обновление (выполняется репликация). Ряд слоев, разработанных в ходе выполнения локальных проектов, передается обратно на главный сервер. В дальнейшем они могут применяться при разработке “общих” проектов. Взаимодействие также происходит и с целью обновления переданных ранее слоев.

В ОГИС второй очереди предусматривается маршрутизация запросов с рабочих мест на необходимый сервер в распределенной архитектуре сети. Для первой очереди ОГИС возможность подобных действий ограничена по ряду причин (информационная безопасность, возможность внепланового отключения отдельных серверов, нарушения единой политики системного администрирования в ряде организаций, отсутствия достаточных для решения данной задачи общих коммуникационных средств). В дальнейшем (во второй очереди системы) указанные проблемы будут решены.

АРМы (автоматизированные рабочие места) представляют собой комплекс информационно-поисковых, информационно-аналитических приложений, интегрированных в стандартное приложение – клиент инструментальной ГИС. Применяются, в основном, разработчиками ГИС–проектов и специалистами, выполняющими информационно-поисковые и информационно-аналитические задачи. Работа выполняется либо над копиями слоев, передаваемыми сервером в АРМ, либо непосредственно над оригиналом слоя.

Клиенты представляют собой специально разработанные программные приложения, позволяющие получить доступ к данным без возможности ее модификации на сервере. Выполняются наиболее универсальные информационно-поисковые и информационно-аналитические задачи. Клиенты создаются двух типов: “большой” и “малый”. “Большой” клиент выполняет задачи отображения и обработки информации над получаемыми с сервера копиями слоев. После получения рабочих слоев клиент может работать автономно. “Малый клиент” только формирует информационные запросы к серверу, отображает полученную информацию (в графической и текстовой форме). Обработку запросов осуществляет специальное серверное приложение.

Клиенты имеют возможность доступа к информации вне зависимости от территориального расположения (в сети администрации, в организациях и т.д.). Ряд ограничений вводится искусственно за счет разграничения прав доступа с целью защиты информации и балансировки загрузки серверов. Пользователь информации главного INTRANET-сервера может работать как в сети администрации, так и удаленно, но удаленный доступ допускается только для администраторов серверов организаций. Организация обеспечивает защиту собственной и получаемой информации в соответствии с действующим законодательством, нормативными документами администрации и техническими требованиями.

Достоинства архитектуры:

• распределенный характер хранения и обработки информации;

• открытая архитектура, масштабируемость: возможность подключения новых серверов организаций (новых субъектов ОГИС), ведущих собственные проекты;

• универсальный набор клиентских приложений, позволяющий во-первых, подключить все категории пользователей за счет адаптивного выбора применяемых средств доступа к информации; во-вторых, сбалансировать загрузку серверов и линий связи;

• снижение общих затрат на приобретение стандартного программного обеспечения ГИС за счет предоставления некоторым категориям пользователей специально разработанных “облегченных” клиентских приложений, выполняющих минимально необходимый набор функций;

• исключается возможность уничтожения или искажения информации в главной ГИС в результате действий частных пользователей, получающих доступ через INTERNET;

• соответствие общей стратегии расширения единого информационного пространства региона, возможность публикации информации в INTERNET с целью повышения степени информированности населения в вопросах строительства, землепользования, транспортной сети, здравоохранения и т.д.

Очевидно, что эффективность реализации возможностей архитектуры ОГИС зависит от целого ряда факторов организационного, материального, технического плана.

В настоящее время на базе электронной карты области масштаба 1: 200000 параллельно ведутся работы по ряду направлений:

• в ряде организаций области ведутся тематические ГИС-проекты (автодороги, экология, энергетика и пр.), в результате выполнения которых создаются слои для решения собственных задач, а также для наполнения ОГИС актуальной геоинформацией,

• разрабатываются программные средства для работы удаленных клиентов с INTERNET-ОГИС,

• ведется разработка состава информационно-аналитических приложений, необходимых для решения задач ОГИС.

МНЕВ Василий Иванович – кандидат технических наук, председатель Комитета оп информационным ресурсам и телекоммуникациям Смоленской области

ФЕДУЛОВ Александр Сергеевич, кандидат технических наук, доцент, декан факультета компьютерных технологий и электроники филиала государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Московский энергетический институт (технический университет) в г. Смоленске”, зав. кафедрой вычислительной техники)

ГАВРИЛОВ Алексей Игоревич, зам. зав. кафедрой вычислительной техники филиала государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Московский энергетический институт (технический университет) в г. Смоленске”