Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Использование возможностей компьютерных телекоммуникаций в управлении национальными парками России
ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Использование возможностей компьютерных телекоммуникаций в управлении национальными парками России"

на правах рукописи

Прибылов Александр Юрьевич

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ В УПРАВЛЕНИИ НАЦИОНАЛЬНЫМИ ПАРКАМИ РОССИИ

11.00.11 - охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов (технические науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва -1998

.-' Работа выполнена в

■я

Рязанском государственном педагогическом университете им. С.А.Есенина <• ..

>/ . А

Научные руководители

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор педагогических наук, кандидат географических наук, профессор Лиферов А.П. кандидат технических наук, Гиривенко И.П. доктор технических наук, профессо{ Беркутов А.М.

доктор технических наук Разяпов А.З. Российский НИИ культурного и природноп наследия Министерства культуры РФ и РАН

Защита диссертации состоится 27 октября 1998 г. в 10— на заседании дис сертационного совета Д 120.59.03 при Государственном университете по земле устройству (103064, Москва, ул. Казакова, д. 15, Государственный университс по землеустройству. Тел. (095) 261-71-13).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного уни всрситета по землеустройству.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью) просьб высылать по указанному адресу ученому секретарю совета).

Автореферат разослан 25 сентября 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

3. В. Козелкина

^ ч »

* ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На современном этапе информация становится главным ресурсом научно-технического и социально-экономического развития мирового сообщества. Появление компьютеров и их широкое распространение предоставили огромные возможности по обработке и хранению информации. Достаточно отметить, что современные электронные энциклопедии на компакт-дисках содержат порядка 200000 страниц при возможности получения необходимой информации за считанные минуты. Еще большие возможности открываются при объединении ЭВМ в сети. Основные преимущества компьютерных сетей обусловлены, во-первых, преимуществами собственно ЭВМ для хранения и обработки информации, и, во-вторых, возможностью оперативной передачи информации на большие расстояния.

Особую роль компьютерные телекоммуникации могут сыграть в природоохранной деятельности. Вопросы охраны природы, как и вопросы экологии, носят глобальный характер. Исследования взаимозависимостей удаленных геосистем возможно только при наличии надежного обмена данными между исследователями, а также обработки статистической информации из многих регионов за определенный период.

Не менее важен обмен опытом природоохранных организаций и частных лиц, занимающихся вопросами экологии и охраны окружающей среды, а также вопросами рационального использования ресурсов. Задачи, которые призваны решить телеком-муникациошше компьютерные сети в природоохранной деятельности можно представить следующим образом:

- сбор информации непосредственно из многих точек и хранение ее на центральном сервере (например, при экологическом мониторинге);

- предоставление доступа к природоохранной информации и результатам статистической обработки для всех заинтересованных организаций;

- действительно свободный обмен информацией природоохранного характера между организациями и частными лицами;

- осуществление совместных и одновременных работ в различных странах, направленных на исследования глобального характера по экологической и природоохранной тематике.

В России сконцентрированы огромные природные ресурсы и'накоплен достаточно большой опыт природоохранной деятельности. В настоящее время наметилась устойчивая тенденция на объединение усилий различных стран в вопросах сохранения элементов мирового наследия и поддержания биорачнообразия. С расширением международного сотрудничества и увеличением объемов информации остро встает вопрос повышения оперативности и полноты обмена информацией, которые не могут быть обеспечены традиционными средствами связи. В этих условиях использование компьютерных телекоммуникационных сетей позволит поднять природоохранную деятельность на качественно высшую ступень и осуществить интеграцию в международную деятельность по охране природы.

Особенно актуальным это является для особо охраняемых природных территорий, которых в мире насчитывается более сорока тысяч. Самой распространенной формой охраняемых территорий во многих странах служат национальные парки. Это определяется той многофункциональной и многосторонней деятельностью, которую они осуществляют в системе природоохранных мероприятий, в научных исследованиях и рекреации. В России же до недавнего времени основной формой охраны природных комплексов являлись заповедники, предназначенные для выполнения научных исследований и не рассчитанные на массовый туризм. Однако возросшая, в последнее время, потребность в новых территориях, на которых постоянно проводилась бы система мероприятий по охране природы и поддержанию экологического равновесия, одновременно с предоставлением возможностей для отдыха людей, вызвала необходимость развития сети национальных парков в нашей стране. Сегодня положено лишь самое начало в их создании, но в ближайшее время планируется организация значительного числа таких охраняемых территорий.

Успешное функционирование системы национальных парков невозможно без эффективной системы управления всеми видами деятельности, осуществляемой на их территории. Большой опыт в этой области накоплен за рубежом, в том числе и на уровне использования компьютерных телекоммуникаций. Так как парки нашей страны переживают начальный период развития и организация управления их деятельностью пока недостаточно совершешш, то особый интерес представляет разработка вариантов оптимизации управления деятельностью парков.

Эти обстоятельства и определили актуальность темы настоящего исследования.

Цель и задачи исследования. Основные цели работы - разработка для условий России вариантов использования глобальных телекоммуникационных сетей для системы национальных парков (система телекоммуникационного доступа к банку данных "Национальные парки России" и вариант построения информационного сервера федеральной службы национальных парков), а также разработка вариантов построения локальных компьютерных сетей национальных парков и возможностей их подключения к глобальным компьютерным сетям.

Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:

- рассмотрены и проанализированы принципы построения локальных и гло-бальпых компьютерных сетей с точки зрения возможности их использования для нужд национальных парков России;

- проанализированы некоторые телекоммуникационные системы с точки зрения возможности использования в управлении национальными парками России;

- рассмотрен и проанализирован зарубежный опыт использования глобальных телекоммуникационных сетей в системах управления национальными парками;

- проведен анализ современного состояния и выработаны рекомендации но использованию глобальных компьютерных телекоммуникационных систем в управлении национальными парками России.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является использование телекоммуникационных систем для решения проблем охраны окружающей среды в различных странах и а мировом уровне.

Предмет настоящего исследования - различные компьютерные сети и программное обеспечение глобальных телекоммуникационных сетей.

Теоретическая и методологическая основа исследования, информационная база. Теоретической и методологической основой исследования послужили труды отечественных и зарубежных специалистов в области охраны природы, геоэкологии, геоинформатики, передачи данных, рекреационной географии, информационных технологий: Д. Беллами, Ю. Блэк, A.B. Кошкарева, Н.Ф. Реймерса, В.О.Шварцмапа., Ф.Р. Штильмарка, А.Ж. Меллумы, Ф. Чина, К. Чу, Э.А. Якубайтиса и др.

Информационную базу диссертации составили материалы американской и канадской Служб национальных парков, Комиссии по сельской местности Великобритании, ЮНЕП, Женевского центра Глобальной информационно-ресурсной базы данных, Российского федерального центра геоэкологических систем, Университета штата Индиана (США), национальных парков различных стран. В работе также использовались компьютерные базы данных и сведения, полученные через глобальную компьютерную сеть Интернет.

Основные положения выносимые на защиту:

- использование телекоммуникационных технологий позволит в условиях России существенно оптимизировать управление деятельностью национальных парков как на этапе проектирования и планирования, так и в дальнейшей работе по проведению научных исследований, организации природоохранных мероприятий, просветительской и рекреационно-туристической работы;

- в качестве базовой глобальной компьютерной сети в парках выбрана сеть Интернет, и как одна из услуг этой сети, всемирная гипертекстовая система. Выделяются три направления ее использования в парках: создание статических информационных серверов, организация баз данных и предоставление телекоммуникационного доступа к ним, и создание картографических телекоммуникационных систем (предоставление пространственно-локализованной информации в виде карт по запросу, сформированному по карте);

- предлагаемая автором система телекоммуникациошюго доступа к банку данных по национальным паркам России предоставляет заинтересованным организациям и федеральным органам возможность получения как оперативной информации о национальных парках России, так и возможность получения информации по различным направлениям деятельности парков за определенный период;

- предлагаемая автором система телекоммуникациошюго доступа к банку данных по национальным паркам России предоставляет национальным паркам, наряду с существующим, новое информационное обеспечение, которое позволит улучшить управление национальными парками;

- использование для организации каналов связи радиоудлшшителей локальной сета в комплексе с построением для близлежащих парков корпоративных компыо-

терных сетей позволит значительно снизить затраты на создание и эксплуатацию телекоммуникационных систем в национальных парках;

- использование предлагаемой автором технологии сбора оперативной информации посредством всемирной гипертекстовой системы повысит своевременность получаемых данных и принимаемых решений.

Научная новизна и практическая значимость исследования. Научная новизна диссертации состоит в следующем:

- обобщены и проанализированы данные по различным сетям передачи данных с точки зрения использования для передачи информации экологического и природоохранного характера;

- разработаны и предложены варианты подключения национальных парков России к компьютерной сети Интернет и проанализированы необходимые аппаратные и программные средства;

- разработана и предложена система управления базой данных по национальным паркам России с возможностью телекоммуникационного доступа;

- разработан вариант информационного построения сервера федеральной службы управления национальными парками России.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты могут быть использованы:

- как теоретическая и методическая база для построения и развития телекоммуникационных систем для управления особо-охраняемыми природными территориями и для экологических исследований;

- в процессе управления системой национальных парков на федеральном и региональном уровнях;

- в процессе информационной и эколого-просветительской деятельности национальных парков и экологических организаций;

- в процессе проведения мониторинга природных ресурсов;

- в учебном процессе при преподавании курсов экологической и природоохранной тематики.

Апробация работы и публикации. Ход и результаты исследования в течение 1992-1998 гг. докладывались автором на научно-практических конференциях в Рязан-

ском государственном педагогическом университете (Рязань, 1995, 1997), Рязанской государственной радиотехнической академии (Рязань, 1997), Рязанской государственной сельскохозяйственной академии (Рязань, 1997), на международном семинаре "Глобальное образование как средство гуманизации школы" (Рязань, 1994), на республиканской научно-практической конференции (Калуга, 1994).

Результаты работы использованы при проведении научно-исследовательских работ по федеральной программе «Концепция построения российской образовательной телекоммуникационной сети» и «Проект построения российской образовательной телекоммуникационной сети» (Рязань, 1993 и 1994).

По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 164 страницы, включая 15 рисунков, 13 таблиц и 4 приложения. Список литературы, использованной в работе, содержит 49 наименований на русском и английском языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновываются актуальность, практическое значение выбранной темы, степень ее изученности, показана новизна исследования, формулируются цель и задачи работы, определен объект изучения, раскрывается методологическая основа диссертации.

В первой главе «Телекоммуникационные системы» рассматриваются принципы построения компьютерных телекоммуникационных систем; технические и программные средства компьютерных телекоммуникаций; проводится сравнительный анализ наиболее развитых существующих компьютерных телекоммуникационных сетей; рассматриваются возможности их использования в управлении национальными парками России.

На современном этапе развития общества вопросы сбора хранения и передачи информации принимают первостепенное значение. Огромные объемы накопленных сведений требуют все больших затрат на их обработку и предоставление конечным пользователям. Для автоматизации обработки информации применяются ЭВМ, но отдельные компьютеры уже не в состоянии обеспечить решение всех проблем, связан-

ных с обработкой и хранением накопленных данных. Сейчас решение многих информационных задач возможно только при использовании систем, включающих сеть ЭВМ при условии распределения ресурсов между решаемыми задачами. Поэтому на передний план в информатизации общества выходит построение компьютерных сетей.

С точки зрения географического распределения ЭВМ можно выделить две основные категории сетей, которые могут быть использованы в национальных парках: локальные сети (ЛВС) и глобальные сети (телекоммуникациошше системы). В ЛВС узлы располагаются на небольших расстояниях друг от друга. Обычно расстояния между двумя наиболее удаленными узлами в ЛВС не превышают нескольких километров. Множество узлов сети, разделенных большими расстояниями, называются глобальной сетью или компьютерной телекоммуникационной сетью (теле - дальний, коммуникации - связь). Примером ЛВС может служить территориальная сеть отдельного парка, где узлы размещены внутри зданий на небольшой территории. В качестве глобальной сети в национальных парках может быть использована сеть Интернет.

Любую телекоммуникационную сеть можно рассматривать как совокупность трех частей:

- каналы связи, обеспечивающие передачу электрического сигнала между компьютерами;

- протоколы обмена данными, определяющие временные характеристики и уровш! сигналов, состав служебной информации и методы модуляции и кодирования;

- услуги сетей, определяющие соглашения верхнего уровня при передаче файлов и другой информации.

Наиболее распространенными являются стандартные каналы тональной частоты с эффективно передаваемой полосой частот от 0,3 до 3,4 кГц. Они могут быть составлены из участков с различной средой распространения сигналов. Независимо от физической сущности среды распространения их характеристики стандартизованы международными и внутригосударственными документами.

Каналы тональной частоты в системе связи России регулируются по остаточному затуханию в зависимости от режима работы и при соответствующей регулировке

канала ТЧ можно обеспечить требуемое значение остаточного затухания сквозного канала передачи данных.

Коммутируемая телефонная сеть является сетью с коммутацией каналов ТЧ и позволяет передавать данные практически между любыми пунктами земного шара с помощью специальной аппаратуры, подключаемой к линии связи вместо телефонных аппаратов. Основная задача аппаратуры передачи данных (модемов) состоит в том, чтобы преобразовать двоичные сигналы, поступающие с оконечного оборудования данных (ООД) в сигналы с ограниченной полосой и с помощью модуляции сделать возможной их передачу в полосе пропускания линии связи.

Коммутируемые телефонные сети первоначально были предназначены для передачи телефонных сигналов (звук в о1раниченном диапазоне частот). Низкие требования к качеству передачи речи по коммутируемым телефонным каналам привели к низкому качеству каналов связи и аппаратуры коммутации каналов. Несколько лет назад передача данных по коммутируемым телефонным каналам со скоростями выше 2400 бит в секунду была невозможна. Возрастающие требования к скорости передачи данных по коммутируемым телефонным каналам и появление новых методов сжатия информации привели к повышению возможной скорости передачи данных до 28800 бит в секунду, что является приемлемым для оконечного пользователя. Однако качество связи по коммутируемым телефонным каналам остается низким из-за переходных процессов на пунктах коммутации каналов и взаимовлияния витых пар в теле-фошюм кабеле.

Важным преимуществом использования коммутируемой телефонной сети для передачи данных является то, что она достаточно развита, и ее можно использовать уже сегодня. Исходя из этого, при внедрении средств телекоммуникаций в системе национальных парков России, коммутируемая телефонная сеть может быть широко использована для установления соединений между компьютерами и, в первую очередь, при подключении парков к региональному узлу глобальной сети.

Нам представляется, что с развитием сети национальных парков можно прогнозировать существенное повышение объемов передаваемой информации (трафика) в связи с возрастанием требований к точности данных (появление дополнительных нолей в базах данных) или использованием новых видов информации (графическая ин-

формация, видеоинформация). При повышении трафика коммутируемые телефоннък каналы уже не смогут обеспечить достаточной пропускной способности. В этом случае целесообразно использовать некоммутируемые каналы и тракты (например, дш связи двух узлов сети или для организации постоянного соединения сервера национального парка с региональным узлом). Некоммутируемые каналы и тракты имеют следующие преимущества:

- возможность специального подбора и коррекции характеристик канала связт на длительные интервалы времени;

- возможность подбора аппаратуры передачи данных, исходя из конкретных характеристик канала.

Результатом использования преимуществ некоммутируемых каналов являете* повышение скорости передачи данных до десятков и сотен тысяч (а в некоторых случаях и до миллионов) бит в секунду. Некоммутируемые каналы связи могут быть организованы на основе различных физических сред (медные и оптоволоконные кабели, радиоканалы, радиорелейные и спутниковые каналы). Необходимо учитывать, что I случае использования медных кабелей, в качестве аппаратуры передачи данных могу! применяться те же модемы, что и для коммутируемых телефонных сетей. В случае использования других сред необходимо специализированное оборудование.

Канал передачи данных, построенный на базе высокоскоростных модемов и соответствующих линий связи может обеспечивать скорости 14400, 19200, 6400С бит/сек, 1.544, 2.048 Мбит/сек.

До середины 70-х годов в каждой системе, реализующей передачу данных, устанавливались специфические правила передачи (протоколы) и по-своему распределялись функции системы. Естественно, технология и формы ввода и вывода данных были индивидуальные, что сильно затрудпяло освоение этих систем, а тем более организацию их взаимодействия. Поэтому для проектирования высокопроизводительной сети ЭВМ возникла необходимость в разработке на основе системного анализа единых протоколов, распределения функций между составляющими компонентами сети и решением ряда других проблем.

Наиболее распространенное на сегодня семейство протоколов - TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) - это промышленный стандарт стека протоколов, разработанный для глобальных сетей.

Лидирующая роль стека TCP/IP объясняется следующими его свойствами:

1. Это наиболее завершенный, стандартный и открытый стек сетевых протоколов.

2. Почти все большие сети передают основную часть своего трафика с помощью протокола TCP/IP.

3. Это метод получения доступа к наиболее распространенной сети Интернет.

4. Этот стек служит основой для создания интранет- корпоративной сети, использующей транспортные услуги Интернет и гипертекстовую технологию WWW, разработанную в Интернет. Использование интранет позволяет упростить связь локальной и глобальной сетей и обслуживание сети.

5. Все современные операционные системы поддерживают стек TCP/IP.

6. Это устойчивая масштабируемая межплатформенная среда для приложений клиент-сервер.

Услуги глобальных компьютерных сетей соответствуют протоколам верхнего уровня семейства TCP/IP и формируются на основе потребностей пользователя и технических возможностей сети. Это обуславливает эволюцию услуг сети - образование и развитие наиболее перспективных и отмирание малоиспользуемых. Так, например, на сегодня мало используются такие услуги как Гофер, Вероника и Вайс, бывшие мощными поисковыми услугами, так как в качестве замены им появилась всемирная гипертекстовая система WWW. На сегодня наиболее развитые услуги, которые могут быть использованы в национальных парках:

- электронная почта;

- телеконференции;

- передача бинарных файлов;

- всемирная гипертекстовая система.

С развитием телекоммуникационных сетей паркам могут быть предоставлены новые услуги. Так сейчас в стадии развития находится услуга, которая предоставляет пользователю возможность установления аудиосвязи с удаленным пользователем по-

средством глобальных компьютерных сетей. Несмотря на то, что такая же услуг; предоставляется телефонной сетью, аудиосвязь через компьютерную сеть вполне мо> жет оправдать себя, так как предоставляет в качестве дополнительных услуг возмож-ностъ организации конференц-связн при одновременной передаче текста и изображу ний. Также ведутся исследования по организации видеосвязи в реальном масштаб! времени посредством глобальных компьютерных сетей, однако пока качество такот видеосвязи крайне низко из-за малых реальных скоростей передачи данных. В то ж( время решение этой задачи весьма привлекательно, так как построение и эксплуатация специальных видеосетей весьма дорого, а использование компьютерных телекоммуникаций значительно удешевит видеосвязь.

В первой главе также анализируются крупнейшая любительская компьютерна! сеть Фидонет, а также сети: Интернет, Гласпет (виртуальная сеть в рамках Интернет и Глобал Один (Спринт), и возможности их использования в управлении национальными парками.

Во второй главе «Использование телекоммуникациошшх систем в зарубежны? национальных парках» анализируется опыт использования компьютерных телекоммуникационных сетей в системах зарубежных национальных парков и различных международных проектах, на примере США, Канады и Великобритании.

Наши исследования позволяют сделать вывод о том, что успешное функционирование системы зарубежных национальных парков связано с эффективной системок управления всеми видами деятельности, осуществляемой на их территории, которая включает в себя:

- законодательное регулирование;

- методическое обеспечение;

- проектирование и планирование;

- финансирование;

- структуру органов административного управления;

- конкретные вопросы использования и сохранения природных, рекреационные и культурных ресурсов.

Проведенное автором исследование, позволило установить, что из 123 стран, I которых существуют национальные парки, в 41 - в управлении этими охраняемыми

территориями используются компьютерные телекоммуникации. Наиболее полно они представлены в структурах органов управления парками в Северной и Латинской Америке и Европе (рис. 1). В соответствии с использованием информационных технологий в парках, можно выделить три группы стран. В первой, информационные технологии используются во всех отраслях управления, и это дает ощутимые результаты. В нее входят такие страны как США Канада, Австралия, Великобритания, Италия, Ямайка. Во второй, информационные технологии используются лишь частично, в отдельных разделах управления. К таким странам относятся: Багамские острова, Польша, Эстония, Австрия, Бразилия, Греция, Ирландия, Швеция, Норвегия. В третьей группе информационные технологии применяются исключительно в целях развитая рекреационной деятельности парков. Это Зимбабве, Гватемала, Малайзия, Индия, Танзания, Колумбия. Как можно заметить, это не достаточно развитые страны и национальные парки в них используются в большей мере для развития туризма (что вносит существенный вклад в бюджет этих стран), чем охраны природы.

Впервые исследования, связанные с хранением и воспроизводством информации в различных организациях, были проведены в США в 1963 году. Они показали, что применение прогрессивных методов обработки информации может решить множество серьезных проблем в различных структурах. В 1965 году Служба национальных парков США предприняла попытку использования мшфофильмирования для хранения имеющихся сведений. Но применение этого метода в течение года не позволило обработать возросшее количество информации, в связи с чем, возникла необходимость автоматизации ее хранения и использования для этих целей компьютеров и баз данных.

В мае 1997 года на совещании специалистов и представителей от регионов США по управлению информационными ресурсами было предложено организовать Консилиум по управлению информационными ресурсами, в который должны войти представители всех региональных отделений Службы национальных парков США. В июне 1997 года прошло первое совещание Консилиума. Особым разделом совещания было определение направлений работы отдела компьютерных сетей. Для отдела компьютерных сетей запланировано поддержание веб-страниц по различным направлениям деятельности парков и Службы национальных парков и различных телеконференций.

Использование телекоммуникаций в управлении национальными парками:

мира

Европы

Азии

39%

61% 64%

95%

Г

.ентральной и Южной Америки Австралии и Океании Северной Америки

0%

( 1Шга46%

60%

40%

100%

В Используют компьютерные телекоммуникации Э 1 !е используют компьютерные телекоммуникации

Рис. 2.1 Процентное отношение стран использующих и не использующих гтыотерные телекоммуникации в национальных парках различных регионов

»пределены стандарты хранения информации (для хранения информации выбран па-ет программ MS Office) телекоммуникационного доступа. Определено, что все но-ые телекоммуникационные проекты базируются на технологии "клиент - сервер" семирной гипертекстовой системы WWW (сети Интернет). Использующиеся в дан-ый момент отличные технологии по мере возможности и необходимости будут за-[еняться базовыми.

Рекомендовано начать сбор дашшгх по использованию видеоконференций, их тоимости и необходимости. Выработать начальные рекомендации по исследованию [спользования видеоконференций.

Система управления национальными парками США сложилась достаточно давно [ в настоящее время эффективно действует. Она включает три уровня: националь-сый, региональный (на уровне штатов) и локальный (в парках и местных природо-храныых агентствах). Все они дополняют друг друга как подразделения единой труктуры. Верхний уровень, представлен Службой национальных парков США. Он |пределяст законодательное обеспечение, методику природоохранной деятельности и [аучно-исследовательской работы, планирование системы парков и т.п. На регио-альном уровне принимаются законодательные акты, дополняющие федеральные. На шжнем уровне управления решаются конкретные вопросы использования и сохранена природных, рекреациошшх и культурных ресурсов.

Успешной организации управления национальными парками США способствует (спользование (на федеральном, региональном и локальном уровнях) компьютерных ;оммуникаций. Они позволяют:

оперативно установить обратную связь между различными уровнями управления,

предоставить информацию, касающуюся вопросов законодательства, планиро-ания и развития, охраны природы, паркам и всем заинтересованным организациям

проводить заочные научные конференции, в которых обсуждаются вопросы эункционирования парков,

устанавливать контакт и развивать программы сотрудничества с организациями, :оторые также занимаются вопросами парков, организовать поиск спонсоров,

решить вопросы занятости в парках, путем поиска сотрудников и проведения их заочного анкетирования, а также привлечения добровольцев для сезонной работы в парках, управлениях, Федеральной Службе,

обмениваться опытом и предоставлять любую информацию (базы данных, карты, материалы, полученные с помощью географических информационных систем и т. д.) о парках студентам, аспирантам, преподавателям, научным сотрудникам в любых странах, интересующимся национальными парками,

получать любые публикации о парках, а также публиковать собственные материалы сотрудникам парков, региональных отделений, Федеральной Службы, учащимся и т. д.

регулировать численность отдыхающих, и распределять их потоки, путем предоставления информации о рекреационных возможностях парков.

Управление национальными парками Канады осуществляется Службой Парков Канады. Она имеет гать региональных администраций, которые руководят региональными программами, и непосредственно курируют парки "на местах". Служба парков Канады, как и Служба национальных парков США, имеет свою веб-страницу в сети Интернет. Однако в системе парков Канады нет специального департамента ин-формациошгых ресурсов. Служба парков Канады сотрудничает с федеральной службой информационных ресурсов, которая по заказу Службы парков выполняет некоторые информационные разработки. Наряду со Службой парков Канады, которая является федеральным органом, в Канаде имеются региональные службы, отвечающие за региональные парки. Региональные службы имеют в своем составе информационные отделы. Яркими примерами работы региональных информационных отделов являются наработки отделов провинций Онтарио и Ныо Брансуик.

Созданная в провинции Нью Брансуик веб-страница представляет собой просветительную страницу, которая призвана напоминать пользователям о задачах и важности охраняемых природных территорий. Наряду с этой информацией на веб-странице приводятся основные данные о некоторых экологических резерватах провинции (Blue Mountain, Glazier Lake, St. Croix River Islands, Bay du Vin, Tabusintac Blacklands, Little Tomoowa Lake, Mount Elizabeth, Little Salmon River Gorge, Kennedy Lakes Wilderness, Cranberry Lake

В 1993 создан Информационный центр природного наследия провинции Онтарио.

Целью Центра является создание постоянного и динамического атласа и банка данных по характеристикам и статусу природных территорий, по критическим видам флоры и фауны и по другим данным в провинции Онтарио.

Информационный центр обеспечивает телекоммуникационный доступ к информации, которая была собрана ранее. Центр является частью международной сети аналогичной информации.

Информационным центром природного наследия созданы банки данных, которые могут быть сгруппированы в две категории: места распространения объектов биоразнообразия (редкие растения, животные и растительные сообщества) и природные области (болота, парки и другие).

В парках Великобритании также используются различные телекоммуникации. По такому же принципу, как, и в США организована Веб-страница Комиссии по сельской местности Великобритании

Необходимость международной интеграции приводит к необходимости разработки совместных проектов и в области экологии и охраны окружающей среды. Среди них наиболее интересен по масштабам и охвату проблем "Проект глобальной базы данных" (Global Database Planning Project) с входящим в него проектом "Глобальная информационно ресурсная база данных" (Global Resource Information Database -GRÏD).

GRID представляет собой мировую сеть центров по изучению окружающей среды и является частью Отделения информации и оценки состояния окружающей среды (DEIA) при Программе ООН по окружающей среде.

GRID в настоящее время использует системы, базирующиеся на операциощюй системе UNIX и технологии SQL, поэтому каждый пользователь, имеющий доступ к Интернет, может получить доступ к информации, используя программу телнет (Интернет-адрес - 194.54.81.130, имя пользователя и пароль - mdbext).

В России задачи создания регионального центра GRID и поддержка его функционирования возложены на Федеральный центр геоэкологических систем (ФЦГС "Экология"), который создан в 1992 году.

С точки зрения вопросов охраны окружающей среды среди многих международных проектов выделяется Всемирный центр мониторинга природной среды (World Conservation Monitoring Center). Целью центра является сбор и управление информацией об охране окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.

В данное время Центр предоставляет два типа информационных услуг: традиционные и посредством всемирной гипертекстовой системы.

Интересна также Виртуальная библиотека охраняемых территорий (Protected Areas Virtual Library).

Виртуальная библиотека охраняемых территорий предоставляет пользователям информацию о классификации охраняемых территорий и новых проектах в данной области. Кроме того, веб-страница этой библиотеки является прекрасным путеводителем по источникам информации в Интернет об охраняемых территориях мира. Один из документов библиотеки имеет ссылки более чем на сто серверов в сорока странах мира, посвященных как отдельным охраняемым территориям, так я национальным службам управления охраняемыми территориями.

Кроме того, на сервере имеются ссылки на документы, содержащие текст международных соглашений, имеющих отношение к охраняемым территориям, а также описание более двадцати международных и национальных программ, посвященных охраняемым территориям.

В третьей главе «Использование возможностей компьютерных телекоммуникаций для управления национальными парками России» предлагаются варианты подключения абонентов в системе национальных парков к Интернет и построения локальных сетей парков, а также описываются ггредложешше автором система телекоммуникационного доступа к банку данных "Национальные парки России" и один из вариантов информациошюго насыщения и структуры сервера федеральной службы управления национальными парками России.

Для реализации услуг электронной почты и других в системе национальных парков необходимо наличие коммуникационной инфраструктуры, обеспечивающей обмен данными между национальными парками и федеральным органом управления национальными парками. Наиболее дешевым и удобным для обеспечения связи явля-

ется использование существующих сетей передачи данных. На сегодня самой разветвленной глобальной сетью мира является Интернет, которая предоставляет пользователям все известные на сегодня услуги (электронная почта, передача файлов, система телеконференций, гипертекстовая система и системы поиска информации).

При построении систем компьютерных телекоммуникаций на основе Интернет задача обеспечегшя администрирования и маршрутизации возлагается на организации, предоставляющие доступ к Интернет (провайдеры), а также отпадает необходимость решения проблемы передачи данных на большие расстояния. В данном случае каждый национальный парк должен быть подключен к ближайшему узлу Интернет, что обеспечит фактическую связь между всеми парками.

Подключение парков к провайдерам может быть осуществлено различными способами.

1. Подключение посредством коммутируемой телефонной сети. При таком способе подключения абонент для установления связи должен позвонить по одному из телефонов, предоставленных провайдером, после чего возможно установление связи с Интернет. В этом случае абонент обязан оплачивать арендную плату за использование телефонного канала и плату за пользование услугами Интернет. При этом качество связи и скорости передачи данных относительно низки (скорость, как правило, не превышает 19200 бит/сек, а наличие соединения зависит от многих причин, в том числе от погоды). Такое подключение возможно при условии малой интенсивности использования сети и при отсутствии в национальном парке локальной компьютерной сети. Для данного варианта необходимо использование модема, предназначенного для работы с телефонной сетью.

2. Подюпочешш по выделенному проводному каналу. При таком подключении абонент имеет постоянную связь с провайдером и, следовательно, постоянный доступ к Интернет. Хотя в данном случае оплачиваются только услуги Интернет, плата несколько превышает плату для первого случая при низкой активности абонента. Скорость передачи данных может достигать 56000 бит/сек при наличии надежной связи хорошего качества. Как и в первом случае необходимо наличие модема, однако, возможно использование специализированных модемов для выделешюй линии.

3. Подключение посредством радиоудлишштеля телефонного канала. Такое подключение аналогично первому варианту, но присутствие в канале отрезка радиоканала с неудовлетворительными характеристиками снижает скорость передачи данных до 2400 бит/сек, что допускает использование электронной почты, но ограничивает возможности использования других услуг Интернет. Для подключения по такому варианту кроме модема, рассчиташюго на работу в телефонных сетях, необходим ра-диоудлиннитель телефонного канала тина «Лес» или аналогичный. Радиоудлиннитель позволяет устанавливать соединение на расстоянии до 30-50 км при использовании двух направленных антенн.

4. Подключение с помощью радиоудлишштеля локальной компьютерной сети. Радиоудлиннитель локальной компьютерной сети позволяет соединять локальные вычислительные сети и обеспечивает связь на скорости 2 Мбит/сек при отличном качестве соединения. Радиоудлиннитель локальной сети может быть использован на расстояниях до 100 км при использовании двух узконаправленных параболических антенн с диаметром зеркала 0,5 м и при наличии прямой видимости между антеннами. Для осуществления подключения необходимо наличие в подключаемом компьютере сетевого адаптера с гнездом подключения коаксиального кабеля и полукомплекта радиоудлиннителя локальной компьютерной сети WaveLan, AirLan или аналогичного.

В больших парках при наличии нескольких ЭВМ целесообразно объединение их в локальную компьютерную сеть, которая позволит сотрудникам использовать одни и те же данные. Если в парке имеется локальная компьютерная сеть, возможно подключение всей сети к Интернет с возможностью доступа к ресурсам Интернет с любой ЭВМ. В этом случае оптимальным является построение локальной сети по принципам Интернет (использование протоколов семейства TCP/IP и системы адресации, принятой в Интернет), то есть создание интранет. Построение интранет значительно упрощает администрирование сети и снижает количество используемых в работе программ.

Для построения интранет с подключением к Интернет необходимо в первую очередь создание каналов связи между ЭВМ национального парка. В настоящее время при построении интранет используются две топологии сети - звездообразная и

общая шина. Исходя из этого, для организации каналов связи в первом случае используется кабель типа «витая пара», а во втором - коаксиальный кабель. Однако и в том и в другом случае длина сегмента сети не превышает 300 м, поэтому при необходимости соединения более удалешшх ЭВМ применяется оптоволоконный кабель. Наряду с оптоволоконным кабелем может быть использован радиоудяиннитель локальной сети, особенно в национальных парках, так кале радиоудлипнитель не только позволяет объединить удаленные сегменты сети, но и обеспечит подключите к сети мобильных ЭВМ.

В случае компактного расположения компьютеров (в пределах одного помещения) возможно построение сети как по принципу «общей шины», так и по принципу «звезды». В первом случае для организации связи между компьютерами применяется коаксиальный кабель, а каждый компьютер должен быть оснащен сетевым адаптером, предназначенном для работы с таким кабелем. Сегмент локальной сети в этом случае должен быть ограничен согласующими устройствами (терминаторами). Преимущество такого варианта - низкая стоимость локальной сети и необходимость прокладки меньшего количества кабелей. Недостаток локальной сети, построенной по принципу общей шины, заключается в том, что при повреждении кабеля в любом месте сети нарушает работу всей сети, так как нарушается согласование линии связи. Избавиться от указанного недостатка можно, построив сеть по принципу «звезды». В этом случае необходимо наличие рассчитанных на работу с витыми парами сетевого разветвителя и сетевых адаптеров ЭВМ. Необходимость прокладки витых пар от сетевого разветвителя к каждой ЭВМ, а также наличие самого разветвителя несколько повышает стоимость локальной сети, что является недостатком указшшой схемы. Достоинство звездообразной конфигурации в относительно высокой надежности сети, так как при повреждении любого кабеля выходит из строя только один сегмент (только одна ЭВМ не имеет связи с остальными), а вся сеть в целом сохраняет работоспособность. Необходимо также учитывать, что при использовании «общей шины» количество подключаемых компьютеров ограничивается нагрузочной способностью сетевых адаптеров и составляет около двадцати ЭВМ в сегменте. Максимальное количество компьютеров, подключаемых к одному разветвителю, определяется количеством портов

разветвителя и составляет от восьми до двадцати четырех, причем возможно повышение количества компьютеров в сети за счет соединения нескольких разветвителей.

Возможно также комбинированное построение сети, которое наиболее оптимально при наличии достаточно большого количества компьютеров или необходимости связи удаленных сегментов сети. В этом случае стоимость сети увеличивается из-за наличия дополнительных устройств, но сегментация сети упрощает администрирование сети и повышает общую надежность сети.

В качестве программного обеспечения сервера возможно использование многопользовательских операционных систем типа Югопсс (Ксеникс, Линукс) или серверной части операционной системы Windows NT, так как только в этих операционных системах имеются программные средства маршрутизации пакетов.

При необходимости обеспечения хранения, быстрого поиска и сортировки больших объемов разнотипных данных наиболее удобны банки данных. Для системы национальных парков России разработана база данных для хранения основной информации о национальных парках и их ресурсах. Но использование базы данных в пределах одного парка нерационально, так как не используются возможности хранения информации обо всех парках России.

При внедрении базы данных "Национальные парки России" возникают две проблемы:

- расположение базы на компьютерах национальных парков обеспечит сотрудникам парков оперативный доступ к информации, но при изменении информации необходимо обновить более 30 баз данных, никак не связанных между собой;

- расположение базы данных на компьютере единой службы (например, Федеральной службы леса) при изменении информации требует обновления только одной базы, но сотрудники парков лишены оперативного доступа к информации, а также изменение информации по инициативе парков (например, записей о природных ресурсах парка) сильно затруднено.

Решить эти проблемы может организация телекоммуникационного доступа к базе данных, которая возможна только при наличии связи между компьютерами парков и заинтересованных организаций.

Для обеспечения нормальной работы с базой данных необходимо реализовать два режима доступа к информации: режим просмотра (пользователь может просмотреть информацию, но не может изменить ее) и режим редактирования (пользователь может изменять информацию в базе данных). Для этого в главном документе системы предусмотрены пункта "Просмотр" и "Редактирование", которые являются ссылками на разные документы.

При выборе пункта "Просмотр" пользователь получаст на экран список национальных парков, информация о которых имеется в базе данных. При выборе конкретного парка на экран пользователя выводится информация, содержащаяся в базе рагк.(М (название, адрес парка; имя директора, его адрес, номер телефона; телефоны в парке, часовой пояс, координаты; экономический регион, область и природная зона, на территории которых расположен парк; площадь парка, дата основания; в подчинении какой организации находится парк, кто является его учредителем; геологическое строение и рельеф, тип почв и растительности парка). Кроме того, пользователю предлагается поле для ввода года, для которого пользователь желает просмотреть информацию, изменяющуюся от года к году (сведения о рекреационных ресурсах парка, характеристика антропогенных факторов, сведения о штате сотрудников парка, бюджет парка и другие данные). Выбор набора данных осуществляется пометкой конкретного набора и нажатием кнопки «Отослать» при заполненном поле ввода. При выборе названия парка программа-клиент высылает серверу информацию о выбранном парке (название парка), на основе которой сервер формирует запрос на получение данных от базы для конкретной записи. Получив необходимую информацию, сервер формирует документ, высылаемый программе-клиенту. В этот же документ вставляется форма, содержащая поле для ввода года и кнопки наборов данных. При нажатии одной из кнопок наборов данных сервер получает сообщение о выбранном годе и наборе данных, на основании которых формирует запрос к базе данных. Получив информацию от базы данных, сервер на ее основе снова формирует документ для программы клиента.

Доступ к базе данных в режиме редактирования должен предоставляться только для определенного круга лиц. В режиме удалешюго редактирования невозможно удаление записей о парках и добавление новых записей. Эти возможности предоставле-

ны сотрудникам организации, ответственной за систему национальных парков (Федеральная служба леса), и осуществляются непосредственно с сервера. Для обеспечения возможности изменения некоторых данных непосредственно из парка пользователь должен ввести имя пользователя (для удобства именем пользователя является название парка) и пароль, известный только директору парка и его подчиненному, который осуществляет непосредственное редактирование записей о парке. После ввода имени пользователя и пароля редактирующему предлагается форма, которую необходимо заполнить. После заполнения информация записывается в запись для конкретного парка за текущий год, причем изменяются только те поля, за изменение которых отвечает администрация парка. Все остальные поля могут бьггь изменены непосредственно с сервера.

Использовать сервер Интернет только для организации телекоммуникационного доступа к базе данных слишком расточительно. Одной из стандартных услуг сервера гипертекста является хранение веб-страниц всемирной гипертекстовой системы и предоставление доступа к этим страницам. Доступ к базе данных обеспечивается через одну из таких страниц, поэтому появляется возможность создания и хранения дополнительных информационных страниц.

Одной из функций федеральной службы национальных парков является инфор-мациопная. На современном этапе из всех медиа-средств на передний план выходят глобальные компьютерные сети (в том числе Интернет, как самая распространенная сеть) и, в частности всемирная гипертекстовая система World Wide Web. Веб-сервер федеральной службы национальных парков позволяет создать сайт всемирной гипертекстовой системы, на котором будет размещена информация о самой службе и ее партнерах, о национальных парках, а также информация для организаций, занимающихся проблемами национальных парков и администраций парков.

Наряду с общими информационными разделами на сервере имеется раздел "Новости". В этот раздел выкладывается информация об изменениях на сервере, изменения в законодательстве, новые нормативные акты и документы, приказы по системе национальных парков, информация о проведении мероприятий федерального уровня в системе национальных парков. Раздел доступен в режиме обычного просмотра, но также этот раздел является "каналом". Пользователь может подписаться на этот канал

и в определенное время и с определенной периодичностью (установленной самим пользователем) получать сообщения об изменении этого раздела по электронной почте. Несмотря на леофициальность информации, это позволит заранее информировать администрации парков о проводимых мероприятиях и изменениях в нормативной документации.

Кроме того, веб-сервер федеральной службы леса имеет возможность проводить анкетирование парков по различной тематике. Для этого на сервере создан специальный документ, на который не имеется ссылок из других документов в Интернет. Обращение к данному документу возможно только по конкретному адресу документа, который известен директорам парков. Это необходимо для реализации низкого уровня защиты информации (необходимости высокого уровня в данном случае нет, так как ценность информации относительной невысока), препятствующей заполнению анкеты случайными людьми "из любопытства". Документ содержит форму, вопросы в которой формхфуются динамически (выбираются из обычного текстового файла), которую должен заполнить представитель администрации парка. После заполнения формы информация от каждого парка сохраняется на сервере в виде файла. Сообщение о необходимости заполнения формы также выкладывается в раздел новостей на сайте федеральной службы. Эта возможность позволит проводить анкетирование администраций парков по различным вопросам, не представленным в базе данных.

В результате проведенного исследования получены следующие выводы:

- учитывая возрастающую многофункциональность в деятельности национальных парков, эффективное управление ими невозможно без внедрения современных телекоммуникационных систем;

- в качестве глобальной сети для нужд национальных парков представляется оптимальным использование сети Интернет в силу наибольшей ее развитости, как в России, так и во всем мире, и предоставления сетью всех существующих на сегодня услуг;

- при построении систем компьютерных телекоммуникаций в национальных парках наибольшие трудности представляет создание коммуникационной инфраструктуры. Наиболее полно эта проблема решается при использовании существую-

щих сетей передачи данных и построения корпоративных компьютерных сетей для нескольких парков;

- для подключения абонентов (национальных парков, природоохранных организаций я т.д.) к узлам сети Интернет целесообразно использование коммутируемых телефонных каналов при небольших объемах информации и выделенных каналов ТЧ при необходимости повышения пропускной способности каналов (при увеличении числа абонентов на одном канале или с целью повышения скорости передачи информации);

- для реализации наибольшей совместимости с Интернет и упрощения администрирования корпоративных сетей в национальных парках целесообразно для обмена данными в локальных сетях использовать протоколы семейства ТСРЛР;

- за рубежом в деле управления национальными парками накоплен большой опыт. Вопросами их функционирования занимаются различные организации: прежде всего, на уровне правительства (например, Службы национальных парков США и Канады, Комиссия по сельской местности Великобритании и т.д.), а также различные научно-исследовательские центры, объединения и т.п. (например, Совет по охране сельской местности Великобритании). Они разрабатывают законы, регулирующие деятельность парков, программы их развития, а также рассматривают вопросы функционирования системы парков. В целях координации своей деятельности все эти организации широко используют компьютерные телекоммуникации, которые позволяют оптимизировать управление деятельностью парков;

- в самих национальных парках также используются телекоммуникации, позволяющие разрабатывать планы развития на определенные сроки, намечать мероприятия по охране ресурсов, экологическому просвещению и т.п. В качестве базовой глобальной компьютерной сети в парках выбрана сеть Интернет, и как одна из услуг этой сети, всемирная гипертекстовая система. Выделяются три направления ее использования в парках: создание статических информациошшх серверов, организация баз данных и предоставление телекоммуникационного доступа к ним, и создание картографических телекоммуникационных систем (предоставление пространственно-локализованной информации в виде карт по запросу, сформированному по карте);

- международная интеграция в вопросах природоохранной деятельности и развитие телекоммуникационных услуг приводит к необходимости и возможности широкого обмена данными, что требует стандартизации данных;

- использование телекоммуникационных технологий позволяет оптимизировать управление деятельностью парков как на этане их проектирования и планирования, так и в дальнейшей работе при проведении научных исследований, организации охраны природы, развития туризма;

- в мире накоплен большой опыт использования компьютерных телекоммуникаций в целях экологического мониторинга и решения вопросов природопользования. Так как одной из основных функций национальных парков является природоохранная, целесообразно использование накопленного опыта применения компьютерных телекоммуникаций в управлении национальными парками. Так, например, для обеспечения максимальной совместимости при разработке стандартов данных для национальных парков целесообразно за основу принимать стандарты, разработанные дога существующих международных экологических и природоохранных проектов;

- основными недостатками существующих банков данных с телекоммуникаци-ошшм доступом, применяемых в национальных парках различных стран, являются невозможность хранения или затрудненный доступ к информации прошлых лет и использование телекоммуникационного доступа только для вывода информации потребителю, но не для ввода данных;

- предлагаемая автором система телекоммуникационного доступа к банку данных по национальным паркам России предоставляет заинтересованным организациям и федеральным органам возможность получения как оперативной информации о национальных парках России, так и возможность получения информации по различным направлениям деятельности парков за определенный период. Вместе с тем, национальные парки получают, наряду с существующим, новое информационное обеспечение, которое позволит улучшить управление ими;

- создание информационного сервера федеральной службы национальных парков предоставит сотрудникам парков постоянный доступ к наиболее используемой информации, такой как федеральные законы по особо охраняемым природным терри-

ториям, а также обеспечит оперативный обмен некоторой специфической информацией с федеральным органом управления;

- использование предлагаемой автором технологии сбора оперативной информации посредством всемирной гипертекстовой системы повысит своевременность получаемых данных и принимаемых решений в процессе управления национальными парками.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. К вопросу о создании образовательной сети в России. В сб. «Глобальное образование как средство гуманизации школы». - Рязань. - РГПУ. - 1994. (в соавторстве с И. П. Гиривенко, Д. В. Колосовым, С. Е. Прошиным).

2. Принципы построения российской образовательной телекоммуникационной сети. В сб. «Новые информационные технологии в педагогичесом образовании». -Калуга. - 1994. (в соавторстве с И. П. Гиривенко, Д. В. Колосовьм, С. Е. Прошиным, С. Н. Луньковым).

3. Использование различных каналов связи в компьютерных сетях. В сб. «Новые информационные технологии в педагогичесом образовании». - Калуга. - 1994. (в соавторстве с С. Н. Луньковым).

4. Построение образовательных банков данных, В сб. «Новые информационные технологии в педагогичесом образовании». - Калуга. - 1994. (в соавторстве с С. Е. Прошиным).

5. Использование гипертекстовой информационной системы в национальном парке "Мещерский". В сб. «Современные экологически устойчивые, энерго- и ресурсосберегающие технологии и системы сельскохозяйственного производства и защиты окружающей среды». - Рязань. - РГСХА. - 1997. (в соавторстве с Е.В. Бирюковой).

6. Методы автоматизации обработки географической информации. В сб. «К. Э. Циолковский - 140 лет со дня рождения. Космонавтика. Радиоэлектроника. Геоинформатика». - Рязань. - РГРТА. - 1997. (в соавторстве с Е. В. Бирюковой).

7. Система управления базой данных для национальных парков России. В сб. научных трудов преподавателей и аспирантов Рязанского государственного педагогического университета. Рязань. - РГПУ. - 1997. (в соавторстве с Е. В. Бирюковой).

8. Использование компьютерных технологий как средство повышения эффективности самостоятельной работы студентов. В сб. «Самостоятельная работа студентов: новые подходы к организации и руководству». - Рязань. - РГПУ. - 1998. (в соавторстве с Е. В. Бирюковой).

9. Принципы построения локальной компьютерной сети национального парка. В сб. Научпых трудов преподавателей и аспирантов технологического факультета Рязанской государственной сельскохозяйственной академии. Рязань: РГСХА, 1998.

10. Возможности использования системы управления банком данных для национальных парков России. В сб. Научных трудов преподавателей и аспирантов технологического факультета Рязанской государственной сельскохозяйственной академии Рязань: РГСХА, 1998. (в соавторстве с Е. В. Бирюковой).

11. Уровни доступа к банку экологических данных в провинции Онтарио (Канада). В сб. Научных трудов преподавателей и аспирантов технологического факультета Рязанской государственной сельскохозяйственной академии Рязань: РГСХА, 1998.

Заказ № 66 Объем - п.л. Тираж - 100 экз. Редакционно-издательский кабинет РИРО

Текст научной работыДиссертация по географии, кандидата технических наук, Прибылов, Александр Юрьевич, Рязань

/ t /

/

Рязанский государственный педагогический университет им. С. А. Есенина

На правах рукописи

Прибыиов Александр Юрьевич

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ В УПРАВЛЕНИИ НАЦИОНАЛЬНЫМИ ПАРКАМИ РОССИИ

11.00.11 - охрана окружающей среды и рациональное использование природных

ресурсов (технические науки)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научные руководители:, доктор педагогических наук, кандидат географических наук профессор Лиферов А.П. кандидат технических наук доцент Гиривенко И.П.,

Рязань - 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................4

ГЛАВА 1. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ............................................10

1.1. Принципы построения компьютерных телекоммуникационных систем и возможности их использования в национальных парках...............................................11

1.2. Технические и программные средства компьютерных телекоммуникаций......17

1.2.1. Каналы ближней связи..................................................................................17

1.2.2. Каналы дальней связи...................................................................................18

1.2.3. Способы использования каналов связи для передачи данных....................21

1.2.4. Аппаратура передачи данных.......................................................................22

1.2.5. Протоколы обмена данными в сетях передачи данных...............................30

1.2.6. Услуги глобальных компьютерных сетей и их использование в национальных парках...............................................................................................................36

1.3. Существующие телекоммуникационные сети и возможности их использования в парках........................................................................................................................41

1.3.1. Фидонет.........................................................................................................41

1.3.2. Глобал Один (Спринт)..................................................................................43

1.3.3. Гласнет...........................................................................................................44

1.3.4. Интернет........................................................................................................45

ГЛАВА 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ЗАРУБЕЖНЫХ НАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРКАХ............................................................49

2.1 Развитие телекоммуникационных услуг в системе управления национальными парками США..............................................................................................................51

2.2 Телекоммуникационные услуги в системе управления национальными парками Канады.........................................................................................................................64

2.3 Использование телекоммуникационных сетей в системе управления парками Великобритании..........................................................................................................79

2.4 Телекоммуникационные системы в международных проектах и возможности их

реализации в парках....................................................................................................82

ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНЫМИ ПАРКАМИ РОССИИ..........................................................................................................................95

3.1. Проблемы национальных парков России и возможные пути их решения........95

3.2. Возможности использования компьютерных телекоммуникаций в решении проблем национальных парков России....................................................................101

3.2.1. Использование электронной почты................................................................101

3.2.2. Подключение абонентов в системе национальных парков к Интернет........103

3.2.3. Построение локальной компьютерной сети национального парка...............112

3.2.4. Система телекоммуникационного доступа к банку данных "Национальные парки России"............................................................................................................119

3.2.5. Информационный сервер федеральной службы управления национальными парками Росии в сети Интернет...............................................................................128

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.............................................................................................................135

ЛИТЕРАТУРА...............................................................................................................140

ПРИЛОЖЕНИЯ

144

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. На современном этапе информация становится главным ресурсом научно-технического и социально-экономического развития мирового сообщества. Появление компьютеров и их широкое распространение предоставили огромные возможности по обработке и хранению информации. Достаточно отметить, что современные электронные энциклопедии на компакт-дисках содержат порядка 200000 страниц при возможности получения необходимой информации за считанные минуты. Еще большие возможности открываются при объединении ЭВМ в сети. Основные преимущества компьютерных сетей обусловлены, во-первых, преимуществами собственно ЭВМ для хранения и обработки информации, и, во-вторых, возможностью оперативной передачи информации на большие расстояния.

Особую роль компьютерные телекоммуникации могут сыграть в природоохранной деятельности. Вопросы охраны природы, как и вопросы экологии, носят глобальный характер. Исследования взаимозависимостей удаленных геосистем возможно только при наличии надежного обмена данными между исследователями, а также обработки статистической информации из многих регионов за определенный период.

Не менее важен обмен опытом природоохранных организаций и частных лиц, занимающихся вопросами экологии и охраны окружающей среды, а также вопросами рационального использования ресурсов. Задачи, которые призваны решить телекоммуникационные компьютерные сети в природоохранной деятельности можно представить следующим образом:

- сбор информации непосредственно из многих точек и хранение ее на центральном сервере (например, при экологическом мониторинге);

- предоставление доступа к природоохранной информации и результатам статистической обработки для всех заинтересованных организаций;

- действительно свободный обмен информацией природоохранного характера между организациями и частными лицами;

- осуществление совместных и одновременных работ в различных странах, направленных на исследования глобального характера по экологической и природоохранной тематике.

В России сконцентрированы огромные природные ресурсы и накоплен достаточно большой опыт природоохранной деятельности. В настоящее время наметилась устойчивая тенденция на объединение усилий различных стран в вопросах сохранения элементов мирового наследия и поддержания биоразнообразия. С расширением международного сотрудничества и увеличением объемов информации остро встает вопрос повышения оперативности и полноты обмена информацией, которые не могут быть обеспечены традиционными средствами связи. В этих условиях использование компьютерных телекоммуникационных сетей позволит поднять природоохранную деятельность на качественно высшую ступень и осуществить интеграцию в международную деятельность по охране природы.

Особенно актуальным это является для особо охраняемых природных территорий, которых в мире насчитывается более сорока тысяч. Самой распространенной формой охраняемых территорий во многих странах служат национальные парки. Это определяется той многофункциональной и многосторонней деятельностью, которую они осуществляют в системе природоохранных мероприятий, в научных исследованиях и рекреации. В России же до недавнего времени основной формой охраны природных комплексов являлись заповедники, предназначенные для выполнения научных исследований и не рассчитанные на массовый туризм. Однако возросшая, в последнее время, потребность в новых территориях, на которых постоянно проводилась бы система мероприятий по охране природы и поддержанию экологического равновесия, одновременно с предоставлением возможностей для отдыха людей, вызвала необходимость развития сети национальных парков в нашей стране. Сегодня положено лишь самое начало в их создании, но в ближайшее время планируется организация значительного числа таких охраняемых территорий.

Успешное функционирование системы национальных парков невозможно без эффективной системы управления всеми видами деятельности, осуществляемой на их территории. Большой опыт в этой области накоплен за рубежом, в том числе и на уровне использования компьютерных телекоммуникаций. Так как парки нашей страны переживают начальный период развития и организация управления их деятельностью пока недостаточно совершенна, то особый интерес представляет разработка вариантов оптимизации управления деятельностью парков.

Эти обстоятельства и определили актуальность темы настоящего исследования.

Цель и задачи исследования. Основные цели работы - разработка для условий России вариантов использования глобальных телекоммуникационных сетей для системы национальных парков (система телекоммуникационного доступа к банку данных "Национальные парки России" и вариант построения информационного сервера федеральной службы национальных парков), а также разработка вариантов построения локальных компьютерных сетей национальных парков и возможностей их подключения к глобальным компьютерным сетям.

Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:

- рассмотрены и проанализированы принципы построения локальных и глобальных компьютерных сетей с точки зрения возможности их использования для нужд национальных парков России;

- проанализированы некоторые телекоммуникационные системы с точки зрения возможности использования в управлении национальными парками России;

- рассмотрен и проанализирован зарубежный опыт использования глобальных телекоммуникационных сетей в системах управления национальными парками;

- проведен анализ современного состояния и выработаны рекомендации по использованию глобальных компьютерных телекоммуникационных систем в управлении национальными парками России.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является использование телекоммуникационных систем для решения проблем охраны окружающей среды в различных странах и а мировом уровне.

Предмет настоящего исследования - различные компьютерные сети и программное обеспечение глобальных телекоммуникационных сетей.

Теоретическая и методологическая основа исследования, информационная база. Теоретической и методологической основой исследования послужили труды отечественных и зарубежных специалистов в области охраны природы, геоэкологии, геоинформатики, передачи данных, рекреационной географии, информационных технологий: Д. Беллами, Ю. Блэк, A.B. Кошкарева, Н.Ф. Реймерса, В.О.Шварцмана., Ф.Р. Штильмарка, А.Ж. Меллумы, Ф. Чина, К. Чу, Э.А. Якубайтиса и др.

Информационную базу диссертации составили материалы американской и канадской Служб национальных парков, Комиссии по сельской местности Великобритании, ЮНЕП, Женевского центра Глобальной информационно-ресурсной базы данных, Российского федерального центра геоэкологических систем, Университета штата Индиана (США), национальных парков различных стран. В работе также использовались компьютерные базы данных и сведения, полученные через глобальную компьютерную сеть Интернет.

Научная новизна и практическая значимость исследования. Научная новизна диссертации состоит в следующем:

- обобщены и проанализированы данные по различным сетям передачи данных с точки зрения использования для передачи информации экологического и природоохранного характера;

- обоснован выбор Интернет в качестве наиболее эффективной сети передачи данных для системы национальных парков России;

- разработаны и предложены варианты подключения национальных парков России к компьютерной сети Интернет и проанализированы необходимые аппаратные и программные средства;

- разработана и предложена система управления базой данных по национальным паркам России с возможностью телекоммуникационного доступа;

- разработан вариант информационного построения сервера федеральной службы управления национальными парками России.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты могут быть использованы:

- как теоретическая и методическая база для построения и развития телекоммуникационных систем для управления особо-охраняемыми природными территориями и для экологических исследований;

- в процессе управления системой национальных парков на федеральном и региональном уровнях;

- в процессе информационной и эколого-просветительской деятельности национальных парков и экологических организаций;

- в процессе проведения мониторинга природных ресурсов;

- в учебном процессе при преподавании курсов экологической и природоохранной тематики.

Апробация работы и публикации. Ход и результаты исследования в течение 1992-1998 гг. докладывались автором на научно-практических конференциях в Рязанском государственном педагогическом университете (Рязань, 1995, 1997), Рязанской государственной радиотехнической академии (Рязань, 1997), Рязанской государственной сельскохозяйственной академии (Рязань, 1997), на международном семинаре "Глобальное образование как средство гуманизации школы" (Рязань, 1994), на республиканской научно-практической конференции (Калуга, 1994).

Результаты работы использованы при проведении научно-исследовательских работ по федеральной программе «Концепция построения российской образовательной телекоммуникационной сети» и «Проект построения российской образовательной телекоммуникационной сети» (Рязань, 1993 и 1994).

По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 164 страницы, включая 15 рисунков, 13 таблиц и 4 приложения. Список литературы, использованной в работе, содержит 49 наименований на русском и английском языках.

ГЛАВА 1. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

На современном этапе развития общества вопросы сбора хранения и передачи данных принимают первостепенное значение. Огромные объемы накопленной информации требуют все больших затрат на ее обработку и предоставление конечным пользователям. Для автоматизации обработки информации применяются ЭВМ, но отдельные ЭВМ уже не в состоянии обеспечить решение всех проблем, связанных с обработкой и хранением информации. Сейчас решение многих информационных задач возможно только при использовании систем, включающих многие ЭВМ при условии распределения ресурсов между решаемыми задачами. На передний план в информатизации общества выходит построение компьютерных сетей.

Наибольшее значение приобретают компьютерные телекоммуникации - дистанционная передача данных на базе компьютерных сетей и современных технических средств связи (Информатика, 1997).

Особую роль они должны сыграть в природоохранной деятельности. Вопросы охраны природы носят глобальный характер. Воздействия на окружающую среду могут привести не только к необратимым последствиям в регионе воздействия, но и повлиять на природу далеко за его пределами. Исследования взаимозависимостей удаленных геосистем возможно только при наличии надежного обмена данными между исследователями, а также обработки статистической информации из многих регионов за определенный период. Многие экологические проблемы могут быть решены при наличии достаточно полной и оперативной информации об антропогенных воздействиях на окружающую среду.

Огромную роль они должны сыграть в экологическом образовании. Развитые телекоммуникационные системы придадут ему глобальный характер и наглядно покажут связь региональных и глобальных экологических проблем и проблем сохранения биосферы.

Не менее важен обмен опытом природоохранных организаций и частных лиц, занимающихся вопросами экологии и охраны окружающей среды, а также вопросами рационального использования ресурсов. Поэтому использование телекоммуникаций в

национальных парках представляется очень важным. Оно позволит решить следующие задачи:

- сбор информации непосредственно из многих точек (национальных парков) и хранение ее на центральном сервере (Федеральной Службы леса);

- предоставление доступа к природоохранной информации и результатам ее статистической обработки Федеральной Службы леса и отдельных национальных парков для всех заинтересованных организаций;

- согласование вопросов управления национальными парками между разными уровнями управления;

- осуществление совместных и одновременных работ в национальных парках различных стран, направленных на исследования глобального характера по экологической и природоохранной тематике.

Россия обладает огромным потенциалом природных ресурсов и достаточно большим опытом природоохранной деятельности. В настоящее время наметилась устойчивая тенденция на объединение усилий различных стран в вопросах сохранения элементов мирового наследия и поддержания биоразнообразия. С расширением международного сотрудничества и увеличением объемов информации остро встает вопрос повышения оперативности и полноты обмена информацией, которые не �