Создание единой среды для интеграции информационных ресурсов в природопользовании

Чесалов, Леонид Евгеньевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Создание единой среды для интеграции информационных ресурсов в природопользовании
ВАК РФ 25.00.35, Геоинформатика

Автореферат диссертации по теме "Создание единой среды для интеграции информационных ресурсов в природопользовании"

На правах рукописи

ЧЕСАЛОВ Леонид Евгеньевич

СОЗДАНИЕ ЕДИНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ В ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИИ

Специальность 25.00.35 - Геоинформатика

Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Государственном научном центре Российской Федерации - Всероссийском научно-исследовательском институте геологических, геофизических и геохимических систем (ГНЦ РФ ВНИИгеоси-стем).

Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное научно-производственное предприятие «Росгеолфонд».

Защита состоится « 27 » октября 2005 г. в 15-00 на заседании Диссертационного совета Д.212.121.07 при Российском государственном геологоразведочном университете по адресу ул. Миклухо-Маклая, д. 23, Москва, 117873.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГГРУ.

Автореферат разослан «26» сентября 2005 г.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Петров Алексей Владимирович;

доктор технических наук, профессор Веселовский Александр Владимирович;

доктор геолого-минералогических наук, профессор Марченко Вячеслав Васильевич.

Ученый секретарь Диссертационного сс к.т.н., профессор

Юоб-Ч \Ъ<ь$Ъ

Актуальность проблемы. В настоящее время интенсивно растет объем информации о геосфере, биосфере и техносфере Земли, что влечет за собой естественное расчленение данных и знаний по отраслям и дисциплинам науки. Для обеспечения целостности и комплексности оценок информации процессу дифференциации необходимо противопоставить усилия по интеграции знаний и информации на основе создания единых методологических и методических подходов, методов и информационных технологий. Важным стимулом развития процесса интеграции знаний и информации является нарастание конфликта человечества со средой обитания, который может завершиться либо разрушением природы Земли, либо установлением гармонического взаимодействия между этими компонентами мира, т.е. реализацией модели устойчивого развития.

Модель устойчивого развития обеспечивает сбалансированное решение задач социально-экономического развития. Такое развитие предусматривает обеспечение высоких темпов экономического развития при выполнении социальных нормативов и сохранении экологического равновесия и подразумевает неистощительное использование возобновляемых и рациональное использование невозобновляемых природных ресурсов.

Таким образом, стратегической целью государственной политики в сфере природных ресурсов является рациональное использование, оптимальное воспроизводство и охрана минерально-сырьевого и природоресурсного комплекса страны в целом. Решение этих проблем основано на формировании общегосударственных информационных ресурсов и совершенствовании информационных технологий государственного управления.

Современной организационной стратегией государственного управления является административная реформа. Суть реформы состоит в переходе от административного к целевому, или стратегическому государственному управлению и планированию. Качественное повышение его эффективности связано с внедрением современных информационно-коммуникационных технологий с целью создания «электронного правительства», главной задачей которого должно стать кардинальное совершенствование внутриведомственных и межведомственных взаимодействий и сферы предоставления государственных услуг бизнесу, гражданам и обществу в целом.

Для природоресурсной отрасли — производителя информации о состоянии и использовании объектов природной среды, и в первую очередь, минеральных ресурсов — ключевым становится достижение единства информационного обеспечения как основы рационального природопользования, открытости и прозрачности информации. В настоящее время формируются фонды государственных информационных ресурсов, включающие в себя данные о состоянии природных ресурсов и окружающей природной среды, и на их базе создаются информационные системы по видам природных ресурсов. Однако существующие ведомственные информационные ресурсы и системы не согласованы между собой ни информационно, ни организационно. Процесс реформирования системы управления природными ресурсами Российской Федерации прежде всего должен быть направлен на интеграцию отраслевых систем управления отдельными видами природных ресурсов и системы управления охраной окружающей природной среды в единую систему с целью реализации принципов комплексного рационального природопользования на всех уровнях управления.

Развитие системы информационного обеспечения отрасли сопряжено с решением таких задач, как развитие сети телекоммуникаций, переходом на электронный документооборот, внедрением современных методов и информационных технологий организации, доступа и интеграции ресурсов через создание единой информационной среды.

Для создания единой информационной среды для интеграции отраслевых информационных ресурсов в сфере природопользования актуальным является разработка ее методологической, методической и технолс :

• методологию интеграции геоинформационных ресурсов по уровням управления, источникам данных (базы данных действующих ведомственных информационных систем) и их согласованного представления;

• разработку методик и технологий создания многоуровневых территориально-рас-пределенных информационно-аналитических систем, базирующихся на данных различных ведомственных систем, методах и системах под держки принятия решений и ситуационного управления;

• развитие средств представления, обработки и комплексного анализа данных в ГИС для решения задач изучения и использования природных ресурсов

11ель работы — разработка концепции построения, методического и технологического обеспечения единой среды для интеграции отраслевых информационных ресурсов в сфере природопользования и реализация соответствующих программно-технологических решений.

Оснпвныр зяпячи исследований.

1. Формулирование проблемы и анализ современного состояния информационного обеспечения природопользования.

2. Разработка концепции построения единой среды для интеграции информационных ресурсов отрасли в сфере природопользования и охраны окружающей среды.

3. Разработка методического подхода и технологических решений по созданию территориально-распределенных информационно-аналитических систем в области управления природными ресурсами, включая:

• научно-методическое и информационно-технологическое обеспечение аналитической ситуационной системы, специализированной на решение задач в сфере управления природопользованием;

• методику и технологию создания интегрированного хранения и удаленного доступа к информации;

• программно-инструментальные средства разработки распределенных информационно-аналитических систем, построения моделей задач и оценки вариантов решений на результирующем этапе принятия управленческих решений;

• функциональное, алгоритмическое и программно-технологическое обеспечение ввода, анализа и представления пространственно-временной информации в среде ГИС для решения задач контроля использования и мониторинга состояния природных ресурсов.

4. Апробация методологического подхода, методического и программно-технологического обеспечения при создании отраслевых информационных систем в сфере управления природопользованием.

Методы исследований. Для решения сформулированных задач применялись методы системного анализа, теории принятия решений, проектирования и разработки БД и информационных систем, аналитические методы пространственного анализа и ГИС-моделирования, организации \УеЬ-доступа, обработки и анализа изображений и т.д. Научная новизна. В диссертации:

1. Разработана концепция построения единой среды функционирования системы информационного обеспечения в сфере природопользования на основе постепенного увеличения степени унификации и интеграции информационных ресурсов по уровням управления, источникам данных и согласованности представления; унифицированной пространственной привязки.

2. Предложены новые методические и программно-технологические решения для разработки распределенных информационно-аналитических систем поддержки управления природными ресурсами на основе комплексирования, развития и применения методов и средств СУБД, СППР, ГЙС,- и \\?еЬ-техНологий в единой среде.

4. Впервые разработано методическое и информационно-техноло-гическое обеспечение федерального ситуационного центра как многоцелевой информационно-аналитической системы поддержки управления в природоресурсной сфере и реализована ГИС-среда карты оперативной обстановки на территории РФ.

Защищаемые положения.

1. Создание единой среды для интеграции информационных ресурсов на основе:

• перехода к единой системе общероссийских нормативов на всех уровнях и объектах системы;

• агрегирования территориальных и ведомственных систем классификации и кодирования;

• согласования информационных ресурсов на основе унифицированной пространственной привязки и анализа в среде ГИС;

• создания и использования баз метаданных и интегрированных хранилищ данных обеспечивает преемственность и эволюционное формирование иерархической территориальной распределенной системы информационного обеспечения природопользования.

2. Предложенный методический подход к построению территориально-распреде-ленных информационно-аналитических систем, включающий многозвенную архитектуру доступа к базам данных и Web-доступа к единому банку метаданных путем введения дополнительного слоя программного обеспечения для управления метаданными и организации доступа к интегрированным хранилищам, позволяет эффективную реализовать различные компоненты единой среды для интеграции информационных ресурсов в природопользовании.

3. Полученные программно-технологические решения, основанные на последовательном взаимоувязанном проектировании функциональной модели и структуры данных, разработке программных приложений с использованием библиотек визуальных компонентов и модели разделяемых программных интерфейсов, обеспечивают создание прикладных территориально-распределенных информационно-аналитических систем поддержки принятия управленческих решений в области мониторинга природных ресурсов и управления природопользованием.

4. Разработанные методические и технологические основы создания аналитической ситуационной системы в природоресурсной сфере обеспечивают построение и функционирование многоцелевого ситуационного центра федерального уровня.

5. Созданные средства математического и программного обеспечения технологий оперативного анализа и унифицированного представления пространственно-временной информации о состоянии и использовании природных ресурсов в среде ГИС, генерации альтернатив и выбора вариантов решений реализуют оперативную поддержку мониторинга природопользования и подготовки вариантов управленческих решений.

Практическая ценность и реализация работы. ГНЦ РФ ВНИИгеосистем является координатором и исполнителем работ по формированию методической и технологической основы единой системы информационного обеспечения МПР России, созданию и обеспечению функционирования Ситуационного центра МПР России (СЦ МПР). На основе выполненных разработок в составе первой очереди СЦ МПР создана, функционирует и поддерживается в среде ГИС карта оперативной обстановки на территории РФ, в режиме реального времени ведется мониторинг опасных и чрезвычайных ситуаций, в том числе лесных пожаров, паводков, ледовой обстановки, техногенных происшествий и катастроф по сооб-

щениям с территорий и данным дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Созданы и постоянно действуют картографические проекты, отражающие состояние лицензионных участков распределенного фонда недр, минерально-сырьевой базы мира и России, лесных и водных ресурсов, и другие аналитические материалы.

Полученные информационно-технологические решения положены в основу созданной и успешно функционирующей первой очереди Государственного банка информации о недрах и недропользовании Республики Казахстан (PK). Проект реализован по заказу Комитет геологии и недропользования Министерства энергетики и минеральных ресурсов PK и эксплуатируется Республиканским и территориальными центрами геологической информации PK.

Разработанное методическое и программно-технологическое обеспечение в области создания информационно-аналитических систем обеспечило разработку первой очереди Информационно-аналитической системы государственного мониторинга состояния недр РФ (ИАС ГМСН) федерального уровня.

Апробаиия.

Основные положения диссертационной работы докладывались на научных семинарах и конференциях, в том числе на Международной научной конференции «Геофизика и современный мир» (Москва, 1993), ежегодных научных конференциях МГРИ (Москва, 1990-1994), Всероссийском форуме «Геоинформационные технологии. Управление. Природопользование. Бизнес» (Москва, 1996, 1997), Российско-Казахстанском семинаре «Информационные системы в геоэкологии и природопользовании» (Дубна, 1997), V и VI Международных симпозиумах по применению математических методов в геологии, горном деле и металлургии (Дубна, 1996; Прага, 1997), Второй и Третьей учебно-практических конференциях «Проблемы ввода и обновления пространственной информации» (Москва, 1997-1998), Пршибрамском горном симпозиуме (Прага, 1999), VI Всероссийском совещании-семинаре «Геологическое картографирование и прогнозно-металл огеничес-кая оценка территорий средствами компьютерных технологий» (Красноярск, 1999), конференциях пользователей программных продуктов ESRI & ERDAS в России и странах СНГ (Голицыно, 2000 - 2004), XXVIII, XXIX и XXX Международной конференции «Информационные технологии в науке, образовании и бизнесе» (Гурзуф, 2002,2003), Всероссийской научно-практической конференции «Геоинформатика в нефтегазовой отрасли» (Ханты-Мансийск, 2001; Москва, 2002), научно-практической конференции «Ситуационные центры — решения и проблемы. Взгляд экспертов» (Москва, 2002), научно-практической конференции «Информационно-аналитические средства и системы поддержки организационного управления» (Москва, 2002), Международной конференции «Математическое моделирование природных экосистем» (Алматы, 2003), Международном Российс-ко-Нидер-ландском семинаре по проблемам адаптации информационного обеспечения природоресурсной деятельности к международным моделям и стандартам, (Москва, 2003), семинаре «Ситуационный центр — как инструмент моделирования процессов для подготовки специалистов» (Москва, 2003), семинаре «Опыт применения информационно-аналитических моделей для поддержки принятая оперативных и стратегических решений по управлению отраслью (регионом)» (Москва, 2003), конференции «Ситуационные центры: технологии, проекты, варианты решений» (Москва, 2003), научно-практической конференции «Основные направления совершенствования деятельности организаций МПР России по формированию и использованию государственных информационных ресурсов в области геологии и недропользования» (Москва, 2003), Международной конференции «Геоинформационные системы в геологии» (Москва, 2002,2004), XXXII Международном геологическом конгрессе (Флоренция, 2004 г.).

Личный BK,tifln в решение проблемы. Диссертация основана на методических, теоретических и технологических исследованиях, выполненных автором в период 1990-2004 гг.

Основные методологические, теоретические и технологические результаты получены непосредственно диссертантом Автором разработаны методологические основы интеграции информационных ресурсов в сфере природопользования на основе построения и организации функционирования единой геоинформационной среды, разработана идеология построения информационно-аналитических систем в области управления природоресурсным комплексом, технология оперативного анализа и представления пространственно-временной информации о состоянии и использовании природных ресурсов в среде ГИС, обеспечившие проектирование и создание первой очереди ЕИСП и СЦ МПР России, функционирование карты оперативной обстановки, осуществление информационной поддержки принятия управленческих решений на федеральном уровне.

На основе разработанного автором подхода к формированию и согласованному представлению информационных ресурсов федерального уровня и базовых архитектурных решений по созданию распределенных информационно-аналитических систем группой специалистов под руководством автора, включающей к.т.н. Д.Б. Аракчеева, к.т.н. A.A. Блискавицкого, к.т.н. A.B. Любимову, A.C. Попова, к.т.н. М.Г. Суханова реализовано методическое и программно-технологическое обеспечение проектирования и разработки информационно-аналитических систем, обеспечения доступа к данным, согласованного представления и анализа природоресурсной информации на основе комплексирования средств СУБД, ГИС, СППР и Web-технологий в единой среде.

По материалам и при поддержке руководства и специалистов Комитета геологии и недропользования и Республиканского центра геологической информации PK выполнено проектирование и разработка первой очереди Государственного банка информации о недрах и недропользовании Республики Казахстан.

Автор выражает глубокую благодарность президенту РАЕН, проф. O.JI. Кузнецову и проф. E.H. Черемисиной за ценные советы и постоянное внимание, без которых работа не была бы выполнена; искреннюю признательность к.г.-м.н. М.В. Кочеткову, к.т.н. С.П. Васильеву за полезные дискуссии; д.г.-м.н. Б.С. Ужкенову, д.г. -м.н. С. А. Акылбекову и другим казахстанским коллегам за содействие в реализации прикладных систем на этапе апробации разработанных решений.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, списка литературы и содержит 222 страниц машинописного текста. Список литературы включает 131 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Проблемы и перспективы развития информационного обеспечения природопользования.

В разделе 1.1. рассмотрены современное состояние и перспективы информатизации органов государственной власти, а также задачи информационных технологий в этом процессе.

Оценка состояния, прогнозирование и принятие управленческих решений в при-родно-ресурсном комплексе неразрывно связаны с необходимостью осуществления сбора, хранения, передачи, и системного анализа многочисленных и разнородных потоков информации, которые являются общегосударственными информационными ресурсами. Природоресурсная информация используется для решения таких актуальных государственных задач, как:

• ведение геологоразведочных работ;

• стоимостная оценка природных ресурсов;

• оценка ущербов от загрязнений окружающей среды;

• мониторинг выполнения работ по природно-ресурсному и экологическому аудиту;

• страхование рисков в сфере природопользования;

• подготовка инвестиционных предложений и др.

Решение этих проблем основано на формировании общегосударственных информационных ресурсов и совершенствовании информационных технологий государственного управления.

Информационные технологии в сфере государственного управления должны обеспечить повышение эффективности государственного регулирования и управления ресурсами путем развития и интеграции систем сбора, учета и обработки информации для формирования общегосударственных информационных ресурсов, создания и развития информационно-аналитического обеспечения деятельности федеральных органов государственной власти и ситуационных центров, совершенствования взаимодействия органов государственной власти Российской Федерации и субъектов на основе создания общей защищенной информационной среды.

В настоящее время развитие информационных технологий достигло достаточно высокого уровня и выражается, в частности, в различных формах информационных систем, таких как информационно-аналитические (ИАС), поддержки принятия решений (СППР), управления производствами и т.д.

Наиболее быстро развиваются корпоративные системы различного назначения. К корпоративным могут быть также отнесены системы, ориентированные на управление целыми отраслями. Это утверждение в полной мере относится и к системе информационного обеспечения природопользования и охраны окружающей среды. При этом наряду с задачами создания новых стоит проблема интеграции уже созданных систем в единый информационный комплекс.

Под интеграцией, в широком смысле, понимается наивысшая форма объединения или слияния элементов в какой-то системе. Понимая под системой сферу информационного обеспечения природопользования, под интегрирующими будем понимать все процессы, реализующие взаимодействие между разнообразными ведомственными информационными источниками данных (репозиториями).

Для интеграции информации, выделяемой в рамках распределенной среды, необходимо обеспечить такие уровни взаимодействия между отдельными репозиториями, как обмен данными, совместный поиск, единообразный доступ.

Реализация единой инфраструктуры данных возможна только через создание единых базовых государственных информационных ресурсов страны. Только путем последовательной увязки существующих систем по иерархическим уровням и интеграции их информационных ресурсов в единую среду можно повысить качество и эффективность управления в целом. Опыт разработки международных и национальных инфраструктур пространственных данных говорит о трех необходимых составляющих этого процесса:

• базовых пространственных данных (широкодоступных цифровых картографических основах общего пользования, с отлаженными механизмами обновления);

• стандартах представления и обмена пространственными данными;

• базах метаданных (каталогах уже существующих данных, то есть данных о данных).

Все это должно быть обеспечено соответствующими пол итическими, организационно-правовыми и технологическими аспектами.

В деле информатизации государственного аппарата России завершается первый этап. Отличительными его чертами были крупные закупки компьютерного оборудования и создание ведомственных сетей, первые попытки запуска систем электронных государственных торгов и региональных порталов. Пожалуй, главный результат проделанной работы — понимание масштаба проблем, осознание необходимости разработки единой стратегии в построении информационно-коммуникационной инфраструктуры страны.

При разработке корпоративных систем уровня отрасли сегодня приходится решать целый ряд проблем, вызванных разнородностью систем, а также различным временем их создания. Это несовместимость аппаратных и программных платформ, на которых построены интегрируемые системы, поддерживаемых ими протоколов доступа и форматов сообщений, версий поддерживаемых стандартов обмена информацией.

В настоящее время существуют методики решения отдельных подзадач задачи интеграции приложений, таких как обеспечение гарантированное™ доставки и преобразование форматов сообщений, совместное администрирование и др., но ни одна из существующих методик не рассматривает задачу интеграции приложений в комплексе. В связи с этим возникает необходимость создания комплексной методики создания распределенных систем, обобщающей опыт построения существующих систем и технологий, интеграции данных и приложений, позволяющей понизить трудоемкость их создания и повысить качественные показатели процесса проектирования. Корпоративные системы состоят в конечном итоге из отдельных приложений, под которыми понимаются средства для решения задач информационного обмена, работающих на различных программных и аппаратных платформах.

В разделе 1.2. рассмотрены предшествующие работы и современное состояние информационно-аналитического обеспечения в сфере природопользования на примере МПР России.

Современный этап продолжает предшествующие исследования, в которых были разработаны основные методологические принципы построения интегрированных аналитических систем и их использования в решении геологических задач (АСУ «Геология»),

Важным этапом явилось выполнение глобального проекта Геосистемы, разрабатываемого в межотраслевом научно-техническом комплексе (МНТК) «ГЕОС». Концепция создания Геосистемы предусматривала ее разработку как многоуровневой иерархической информационно-вычислительной среды, основой которой являются базы данных, технологии распределенной обработки с использованием проблемно-ориентированных рабочих мест, телекоммуникационные средства. Методология системы строилась на интегрированном системном анализе многоуровневой геоинформации, получаемой различными методами: космическими, аэрометодами, поверхностными, и скважинными; создании интегральной или глобальной ГИС, построенной на основе детальных баз геоданных, содержащих разнородную, но географически ориентированную информацию.

В работах МНТК по созданию Государственной Геоинформационной системы «Геос» по решению правительства участвовало 57 организаций 17 министерств и ведомств, головным институтом являлся ВНИИгеоинформсистем. В результате этих разработок к началу 90-х гг был создан эффективный инструмент обработки и интерпретации геолого-геофизических материалов, соответствующий уровню развития прикладной геофизики и геологии. Постепенное внедрение компьютерных технологий в производственные циклы создало возможность массового преобразования информации в цифровой вид, организации ее массовой обработки, накопления и распространения.

В меняющихся социальных, экономических и организационных условиях изменилось отношение к информации. Из объекта хранения информация геологического содержания становится объектом экономических отношений, элементом инвестиционной политики. Значительным достижением данного периода явилась развитие ГИС-технолошй, систем управления базами данных (СУБД) и распределенных информационных систем.

Для координации накопления и хранения геологической информации, управления информационными ресурсами, информационного обеспечения решения многоуровневых задач в 1992г. в отрасли была разработана концепция создания единой информационной системы недропользования и ее основного информационного ядра Государственного банка цифровой геологической информации (ГБЦГИ). В организационной струк-

туре ведения ГБЦГИ создано 11 региональных информационно-компьютерных центров по формированию региональных информационных фондов в цифровом виде и осуществлению информационно-аналитического обеспечения геологоразведочных работ и управления недропользованием.

В мировой практике все большее распространение получает создание центров анализа, аккумулирующих большие объемы природоресурсной информации. В них наряду с централизацией данных развиваются подходы к интеграции распределенных баз данных (Швв, \VDBC). Такими центрами стали корпоративные системы (в частности, нефтяных компаний), которые в то же время характеризуются сравнительно узкой специализацией решаемых задач.

С созданием МПР России, объединившего в едином ведомстве все природные ресурсы (недра, лес, вола и охрана окружающей среды), начался принципиально новый этап государственного управления природопользованием Стала возможной разработка единой информационной системы природопользования, функционирующей на федеральном, региональном и территориальном уровнях управления, интегрирующей ресурсы отрасли и оснащенной технологиями анализа и представления данных. Были разработаны основные положения концепции создания Единой информационно-аналитической системы природопользования и охраны окружающей среды (ЕИСП), которая представляет собой многофункциональную, интегрированную, многоуровневую, территориально-рас-пределенную систему.

В силу известных обстоятельств информационное обеспечение в сфере природопользования системы МПР России складывалось постепенно. В результате оно является плохо регламентированным и весьма разнородным: не определена нормативно-методическая база, отсутствует единые механизмы сбора и обработки данных, ведомственные информационные системы созданы на разных принципах, не обеспечено движение информационных потоков по вертикали и горизонтали, разнородны системы учета и отчетности, не разработаны механизмы межведомственной координации. Большое число цифровых пространственных данных подготавливается дважды, трижды и даже четырежды и вместе с тем страдает низкой степенью актуальности и достоверности. Даже создаваемые государственные информационные ресурсы (Государственный земельный кадастр, Государственный банк цифровой геологической информации, Государственный лесной кадастр, водный кадастр и др.) не согласованы по использованию единой картографической основы, единой системе базовых классификаторов и построению сопрягаемых структур данных.

В рамках административной реформы (2004 г.) система МПР России была структурирована по функциональному признаку: нормотворческая и координационная деятельность (МПР России), контрольно-разрешительная деятельность (Росприроднадзор), и управление (Роснедра, Рослесхоз, Росводресурсы). В силу этого информационные системы и ресурсы вновь оказались распределены между органами государственной власти. Это требует новых подходов к интеграции информационных ресурсов и систем, и координации информационного обеспечения деятельности системы государственного управления природопользованием.

В разделе рассматриваются задачи и информационные потоки, функциональная и организационная структура информационного обеспечения системы МПР России, а также обосновывается необходимость создания единой среды для формирования государственных информационных ресурсов и их унифицированного представления

На рис. 1 приведены основные задачи управления природопользованием подведомственных федеральных агентств и службы (Роснедра, Росприроднадзор, Рослесхоз, Росводре-сурсы) и, вытекающие из них, комплексные задачи системы МПР России. Очерчен круг задач, охватываемый существующими отраслевыми информационными системами. Намечены пути разработки корпоративной системы информационного обеспечения на основе: формирова-

Задачи МПР России

Планирование освоения природных ресурсов

; домна*

^ ЩРНвЗЯНИв"

Норматвы грабован»)« правирв пропдяння работ по ж ЫЛГ.ЖЖЯ» "Ч""* иоинорцшуприрчяныхрасуреиь

Методики экспертиз, экономической и стоимостной оценки природных ресурсов и размера ущерба окружающей среде

И1

Стратегические цели государственного управления природопользованием

Цель 1. Создание условий для повышения * ^ ^

Цель

■.ведения и исоогтьЬ^иягосударетввнйых информационных ресурсов ■ * *• -

Цель природной среды и

обеспечение безопасности жизнедеятельности человеке от негативных природных явлений.

«спьэфмя*

С?? »р 1!

»7 п м * Л '

Ведение

Геолого^квиоШШЭДМи 4'—" оценка месторождений ПИ и участков недр

Экспертиза запасов полезных ископаемых, проектов работ

Ш надзор за ■ичм

IV Г Хртиоу СМ» МБ

ТГ"-Т"

£ ВМЯМИМАМ* >

• • информвфи

Экологическая экспертиза правовых актов проектов планов

В«р«нк«> Красной шик»

МАнитгринг лесов и учет пфного фонда ведение ! лесного кадастра , _

Г Ффоч&пАяфев

Леоьвосствнрвпение охрана и аащвтв лесов

оввсевченне проведатв

Г№* эрт грои? Ч

Рассмотрение материалов о переводе лесных земель в иные категории

Чрадр

Авиалесо-1 охрана |

Ведение водного кадастре

у I------р- гтг~ ?22мС

Мовитарнмг верных объекта» учет Вод-и их

Осуществление про-иволашадкоаых мероприятий, уечиовпение водоохранных аои

Экспертиза схем комплексного использования и охраны водных ресурсов

Центр регистра и кадастра

РОСНЕДРА

РОСПРИРОДНАДЗОР

РОСЛЕСХОЗ

Оперативная информация о

РОСВОДРЕСУРСЫ

| Существующие ___1 отраслевые

Рис. 1. Основные задачи управления природопользованием МПР России

ния общегосударственных информационных ресурсов для решений задач социального и экономического развития на базе существующих информационных структур, создания единой федеральной системы мониторинга состояния природных ресурсов и объектов для принятия управленческих решений, развития информационно-коммуникационной инфраструктуры системы МПР России для обеспечения информационного взаимодействия

В разделе 1.3. дается описание систем сбора, организации доступа, обработки, анализа и представления информационных ресурсов в сфере природопользования.

Выполнен обзор действующих в системе МПР России информационных систем. Рассмотрены системы:

• геологического изучения недр — множественные слабосвязанные учетные информационные системы — кадастр, баланс, изученность и др.;

• недропользования — информационная система регулирования использования минерально-сырьевых ресурсов (ИСРИМСР);

• регистрации гидротехнических сооружений — Центр регистра и кадастра;

• лесопожарной обстановки — Авиалесоохрана;

• государственного мониторинга состояния недр (ГМСН) — информационно-аналитическая система (НАС ГМСН);

• ведомственная система сбора данных дистанционного зондирования Земли и др. Основное их назначение — сбор, хранение и обработка государственной и ведомственной статистической отчетности по разным направлениям природопользования. Эти системы созданы для решения ведомственных задач и плохо совместимы между собой. Решение задач управления природопользованием в целом требует информационной совместимости и системы комплексных интегральных показателей.

Из проведенного анализа сделаны следующие выводы:

1. Развитие информационных технологий может обеспечить качественно новый уровень государственного управления.

2. Результатами предшествующих исследований по созданию глобальных автоматизированных систем отрасли определены методологические основы и выявлены проблемы создания системы информационного обеспечения природопользования.

3. Существующие системы информационного обеспечения представляют собой набор разрозненных независимо развивавшихся автоматизированных систем.

4. Отсутствует среда интеграции разнородных и разноуровневых информационных ресурсов.

В качестве путей решения поставленных проблем рассматриваются: создание единой федеральной системы мониторинга состояния и использования природных ресурсов для принятия управленческих решений, и формирование общегосударственных информационных ресурсов для решения задач рационального природопользования на базе существующих информационных структур. Технологической основой организации информационного взаимодействия должно стать построение информационно-коммуникационной инфраструктуры и создание единой среды для интеграции информационных ресурсов системы МПР России. Сделан также вывод о необходимости применения, развития и комплексирования методов и средств СУБД, СППР, ГИС- и '\УеЬ-технологий при создании единой среды для интеграции отраслевых информационных ресурсов в сфере природопользования.

Глава 2. Концепция построения единой среды функционирования системы информационного обеспечения рационального природопользования.

Раздел 2.1. посвящен концепции построения единой среды функционирования системы информационного обеспечения рационального природопользования на основе постепенного увеличения степени интеграции информационных ресурсов.

Из проведенного анализа следует, что одним из ключевых вопросов при создании единой информационной среды является интеграция информационных ресурсов по уровням управления (федеральный (региональный), территориальный, локальный), источникам данных (различные ведомственные информационные системы), по согласованности представления (единые классификаторы и справочники, метаданные, унифицированные по размерностям, измерениям и т.п.).

Интеграция данных в информационных системах — это обеспечение единой инфраструктуры для некоторой совокупности неоднородных независимых источников данных. В качестве средств интеграции информационных ресурсов: средства импорта и экспорта данных, обмена данными между репозиториями; средства маршрутизации поисковых запросов, обслуживания их результатов, предоставления информации о способах доступа к найденным ресурсам; унифицированный механизм доступа к найденным ресурсам, вне зависимости от конкретных источников, в которых они располагаются, и используемых внутри них базовых протоколов доступа.

Введено определение единой среды интеграции в распределенной системе как глобальной интероперабельной инфраструктуры, обеспечивающей комплексирование неоднородных информационных ресурсов из различных источников.

В качестве основных методологических подходов к интеграции информационных ресурсов и систем в работе предложены:

1. Приведение к единой нормативной основе в части использования на всех уровнях и объектах (базах данных и информационных системах) единой системы общероссийских классификаторов. Создание банка базовых информационных ресурсов (общероссийские справочники и классификаторы, финансово-экономическая и социально-экономическая информация, цифровые топографические карты, данные дистанционного зондирования Земли).

2. Определение состава информационных ресурсов территориального уровня, используемых на федеральном уровне и модернизация системы классификации и кодирования информации на основе использования иерархического метода классификаций. Поэтапное создание и внедрении единых отраслевых словарей и справочников, т.е. унификация нормативной базы федерального уровня системы на основе агрегирования территориальных и ведомственных систем классификации и кодирования, что обеспечит на начальном этапе преемственность существующих архивов и баз данных без прерывания эксплуатации действующих систем.

3. Согласование информационных ресурсов на основе унифицированной пространственной привязки, что обеспечит не только наложение объектов на единой картографической основе, но и возможности совместного анализа данных путем проведения оверлейных пространственных операций. Создание с этой целью единой геоинформационной среды как оболочки всей системы управления, что предоставляет качественно новые возможности для подготовки и принятия управленческих решений за счет обеспечения увязки и интеграции информации на основе географических объектов.

4. Наиболее эффективный способ накопления и хранения данных путем интегра-ци и основан на технологии создания и использования интегрированных хранилищ данных. Этот подход предполагает наличие (создание) единого информационного пространства полученных из различных источников и согласованных данньгх (приведенных к общему знаменателю по используемым классификаторам, справочникам, размерности, кодировке). Здесь решаются вопросы:

• выбора архитектуры хранилища данных и средств накопления, хранения и доступа к информации (центральное хранилище данных, оперативное хранилище, репози-торий метаданных, представления и витрины данных, модели организации данных, используемые СУБД);

• разработки пользовательских программных приложений регламентного расчета и представления данных;

• оперативной аналитической обработки (многомерные кубы данных, подходы к агрегированию данных, реализация иерархий);

• разработки и применения систем поддержки принятия решений;

• создания средств формирования отчетности.

Очевидно, что для обеспечения создания и функционирования единой среды для интеграции информационных ресурсов корпоративной информационной системы, необходимым принципом реализации которой является сохранение и развитие существующих информационных систем территориального и федерального уровней, единственно возможным является постепенное увеличение степени интеграции информационных ресурсов с использованием разумного синтеза всех вышеперечисленных подходов (рис. 2)

I ЦЕНТРАЛЬНОЕ

^xpajolthiueJ ^ t

РЕШЕНИЕ 1ЛД4Ч ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

ВИТРИНЫ ДАННЫХ

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ПРИШЛИ Л

ПРИШПКА

Flit

АГРЕ1 ИРОЯЛНИР

t t t t

Рис. 2. Концептуальная схема построения единой среды системы информационного обеспечения в сфере природопользования

В качестве основных принципов создания единой среды рассматривается единство нормативно-правовой и информационной политики, развитость телекоммуникационных средств, обеспеченность современными программно-технологическими решениями для формирования и интеграции информационных ресурсов.

В разделе 2.2. определены основные направления построения единой информационной среды отрасли на федеральном уровне, включающие:

• переход на единые общероссийские нормативы;

• централизованное формирование нормативно-методической базы и предоставление базовых информационных ресурсов;

• создание и централизованное управление единой отраслевой системой агрегированных классификаций при сохранении и постепенной унификации ведомственной нормативной системы территориального уровня;

• разработка и согласование регламента обмена данными и метаданными между ведомственными информационными системами различных уровней;

• разработка развитой технологии хранения, актуализации и обмена метаданными между информационными системами федерального и территориального уровней;

• развитие коммуникационной структуры, а также средств доступа к информационным ресурсам;

• создание центрального хранилища данных, интегрирующего всю необходимую и обеспеченную единой отраслевой агрегированной системой классификаций при-родоресурсную и природоохранную информацию федерального уровня;

• формирование тематических наборов данных для решения стратегических и оперативных информационно-аналитических задач;

• информационно-аналитическое и программно-технологическое обеспечение обработки, анализа и представления пространственно-временной информации о состоянии природных ресурсов и окружающей природной среды средствами СУБД, СППР, ГИС- и \УеЬ-технологий.

В настоящее время на федеральном и территориальном уровнях функционируют множественные разобщенные информационные системы. В то же время требуется обеспечение устойчивого, защищенного, высокопроизводительного обмена информацией как по ведомственной вертикали (МПР России — территориальные фонды информации по природным ресурсам и охране окружающей среды (ТФИ) — территориальные органы управления (ТОУ) федеральной службы и агентств, подведомственных МПР России), так и по горизонтали (администрация субъектов Российской Федерации — ТОУ—ТФИ).

Рассмотрены методические аспекты создания единой среды для интеграции информационных ресурсов. Определены основные требования к единой информационной среде, принципы ее проектирования; совокупность функциональных задач и реализующих их подсистем распределенной информационной системы в сфере природопользования. Изложен подход к организации хранилищ данных, выбору базовой архитектуры, созданию коммуникационной инфраструктуры, созданию предметных ГИС-приложений.

Таким образом, в главе определена концептуальная схема, основные принципы и методические подходы к созданию единой информационной среды для инте1рации отраслевых информационных ресурсов в сфере природопользования в рамках построения корпоративной распределенной системы информационного обеспечения.

Глава 3. Теоретические и методические вопросы создания информационно-аналитических систем поддержки принятия управленческих решений в сфере природопользования.

В разделе 3.1 приводится классификация ИС, описаны особенности информационных систем в сфере управления природопользованием. В соответствии с функциональным признаком выделяют следующие классы ИС: системы обработки данных (СОД), геоинформационные системы (ГИС), информационно-поисковые системы (ИПС), автоматизированные системы управления (АСУ).

В составе СОД выделяются геоинформационные системы (ГИС). В комплексе АСУ выделяются: системы поддержки принятия решений (СППР), системы поддержки исполнения решений (СПИР).

Вводится определение информационно-аналитической системы (ИДО для обеспечения поддержки принятия решений по управлению природными ресурсами в виде сложного функционального комплекса, включающего как техническую и коммуникационную платформу, так и средства эффективной манипуляции реляционными базами данных и пространственной информацией, системы под держки принятия решений, инструментарий аналитической обработки информации.

При этом основными функциями системы являются:

• задание модельных представлений о составе, структуре и значимости комплекса факторов, описывающих исследуемые объекты и процессы;

• обеспечение согласования данных с модельными представлениями и базовой нормативной информацией, включая картографическую;

• упорядочение и автоматизация процессов ввода, проверки качества, согласования, хранения и накопления, анализа и отображения информации, поступающей из различных источников;

• преобразование, статистическая и аналитическая обработка информации для решения задач комплексной оценки и прогноза, выбора оптимальных вариантов управленческих решений;

• автоматизированное формирование регламентированной отчетности и предоставление доступа к данным с использованием специализированных средств формирования нерегламентированной отчетности, в т.ч. в среде СУБД и ГИС;

• предоставление регламентированного доступа к информации внешним пользователям системы.

В разделе 3.2 проанализированы методические и технологические аспекты создания ИАС в слабоформализованных областях знаний, определены основные компоненты ИАС, создаваемых в области обеспечения рационального природопользования, и их функционально-информационное обеспечение.

Разработка ИАС в области мониторинга и управления природными ресурсами опирается на комплекс инструментальных средств, включающий географические информационные системы, средства организации и управления базами данных, средства многофункционального анализа пространственно-статистического распределения объектов и аппарата моделирования, в том числе, прогнозных параметров объектов и ситуаций, а также средства систем поддержки принятия решений.

Для создания ИАС в области управления природопользованием необходимо обеспечить согласованное ведение информационных ресурсов территорий, в которых интегрируется информация из баз данных территориальных реестров и кадастров, справочно-статистические данные, использовать согласованную систему справочников и классификаторов. Вследствие этого в ходе создания информационно-аналитических систем в сфере природопользования разработчики вынуждены большое внимание уделять разработке специализированных приложений, которые работают с серверными данными, управляемыми различными СУБД. Крупные ИАС основаны на создании интегрированных распределенных БД, что определяется разноуровневостью управленческих структур и различной степенью агрегации данных.

построения иерархии природных, техногенных, социально-экономических и др. факторов, определяющих развитие разноранговых природно-территориальных комплексов, задания содержательных весов и градаций целевых функций, динамического обмена данными для отстраивания картографической информации в ГИС, комплексного анализа накопленной информации.

Другой важной функцией СППР является автоматический анализ экспертных суждений на результирующем этапе принятия управленческих решений при выборе из нескольких полученных системой альтернативных вариантов решений в условиях неоднозначности и риска.

Выделены основные функциональные элементы НАС, которые могут присутствовать в различных прикладных информационно-аналитических системах, различающихся предметной направленностью и ориентацией на различные структуры данных:

• ввод и корректировка данных первичных наблюдений;

• решение информационно-поисковых задач;

• решение вычислительно-аналитических задач;

• генерация и печать отчетности;

• работа с неструктурированными данными (электронными документами);

• работа с пространственно-привязанными данными;

• решение слабоструктурированных задач на основе знаний и многокритериальных

оценок.

Раздел 3.3. посвящен описанию применяемого и разработанного математического аппарата для автоматизации этапов процесса принятия решений при постановке и решении задач природопользования.

Приведена схема процесса принятия решений, описаны основные этапы и методы принятия решений в слабоструктурированных проблемных ситуациях. Схема процесса принятия решений включает постановку задачи, формирование решений, выбор оптимального решения:

где 80— проблемная ситуация, Т — время для ее решения, Л — ресурсы для ее решения, 8 — введение множества гипотез, А — процедура определения множества целей, В — ограничения целей, У— множество допустимых альтернативных решений, Г— процедура определения значений функции предпочтения решений с учетом всех целей и гипотез, т.е. Т= ^У^Ак), I =1,г ; ] = ],п ; к = ],р; П — предпочтения, К — критерии выбора, У* — предпочтительное (оптимальное) решение.

Стадии 1-3 — постановка задачи, 4-8 — формирование решений, 9-11 — выбор решения.

Описаны основные формальные процедуры и их последовательность на этапах постановки задачи, формирования решений и выбора наиболее предпочтительного решения, реализующие процесс принятия решений.

При постановке задач принятия решений в символьной форме задано описание задачи принятия решений: (80, Т, И / в, А, В, У, £ П, К, У*).

Необходимо выделить цель решаемой задачи, влияющие на ее реализацию факторы, оценить вклад каждого из факторов в общую ситуацию, определить качественные или количественные зависимости для их описания и рассчитать совокупность проявления выбранных факторов на альтернативах решения. Фактически, построить модель задачи или модель принятия решения, включающую сложный комплекс взаимосвязей, на этапе, предваряющем проектирование ИАС.

Основным препятствием на пути автоматизации задач комплексной оценки и планирования рационального природопользования является слабая формализация базы знаний предметной области. Вследствие этого формирование и формализация моделей решаемых задач на основе представлений специалистов приобретает особую важность. Для обработки подобных знаний необходимо применять как экспертные, так и аналитические подходы к анализу данных, с максимальной эффективностью сочетать качественное решение проблем, которое позволяют получать экспертные методы, с получением количественных оценок, базирующихся на формализованных теориях и моделях. При этом экспертную часть целесообразно использовать как для устранения неопределенностей в исходной формулировке проблемы (структуризация пространства объектов и описывающих их факторов, оценка вклада каждого из факторов в общую ситуацию, определение взаимосвязей между факторами и их группами, обоснование нормативов и ограничений и т.п.), т.е. фактически для формальной постановки задачи, так и на этапе интерпретации полученных вариантов и выбора окончательного решения, а теоретическую — для построения и реализации алгоритмов решения формальных задач на различных этапах реализации проекта.

Разработан новый методико-технологический подход визуального моделирования для автоматизированного построения моделей задач, основанный на системном подходе к моделированию и структурному анализу разнородной информации, а также иерархическом представлении слабоструктурированных данных. Этот подход реализован в программном комплексе СППР.

Множество исходных и производных показателей, формирующих пространство задачи, и их взаимное влияние представляется в виде ориентированного графа, при этом вершинами графа являются собственно показатели, а дугами указано их влияние или зависимость друг на друга. Сложность решаемых задач зачастую вынуждает разбивать их на различные подзадачи. Для подзадач строятся модели, которые можно объединить в древовидную структуру, или мультимодель. Если все показатели (критерии, факторы) представленные в модели, можно тематически сгруппировать и разделить по уровням, где на первом уровне — главный результирующий показатель, на нижнем — исходные данные, используется более структурное представление графа модели — иерархическое «дерево». К каждому узлу «дерева» может быть подключено внешнее обрабатывающее программное приложение (калькулятор, ГИС, аналитическое преобразование) для расчета производных показателей. Реализована возможность задать экспертные предпочтения и подключить объективные входные данные Целевые функции моделей задач определяют основной функционал проектируемой системы, множество показателей формирует информационную базу задач принятия решений.

Этапы формирования и выбора решения в слабоструктурированных областях определяются множеством гипотетических ситуаций, определением целей и ограничений, получением альтернативных вариантов решений и оценкой их предпочтител ьности с точ -ки зрения достижения каждой цели в каждой гипотетической ситуации.

Для принятия решений необходимо провести оценку текущей ситуации или каждой из конкретных альтернатив с учетом большого количества разнообразных показателей, представленных в модели. То есть, для каждой альтернативы необходимо получить некую обобщенную оценку качества, которая в модели представляется значением результирующего показателя.

Следовательно, для расчета значения результирующего показателя необходимо построить целевую функцию:

Я = Р(Р4, О,),

где Я — значение результирующего показателя для ¡-той альтернативы, N — множество нормативных исходных данных, 01 — множество ситуационных исходных данных для ¡-той альтернативы. Ясно, что

К-,= Р([Р(М, О^]),

то есть значение результирующего показателя зависит от множества Р — значений промежуточных расчетных показателей (критериев, факторов и т.п.), которые зависят либо от других промежуточных показателей, либо от исходных данных. Показатели могут быть заданы как в качественной шкале (экспертные оценки), так и в виде объективных количественных данных.

На основе построения обобщенной оценки альтернатив необходимо дать рекомендации лицу, принимающему решение (ЛПР). При исследовании мы получим множество допустимых решений. Это множество обычно называют У — множеством Парето или множеством компромисса. Любые допустимые решения у,, у2 О У либо эквивалентны, и для них Г(у,) = Яу2), либо несопоставимы, т.е. для пар координат ^(у,), Гк(у2), к= 1, ш, векторов Ду,), А(у2) имеют место хотя бы два из следующих трех соотношений: > Ш Г/У,) = Щ), <-„(у,) < тя(уг).

Подмножество У* множества У допустимых решений можно считать обобщенным решением задачи многокритериальной оптимизации. Это обобщенное решение в общем случае состоит более, чем из одного элемента, и тогда ЛПР сталкивается с проблемой выбора одного допустимого решения из некоторого множества эквивалентных и несопоставимых решений.

Естественно, что решение задачи многокритериальной оптимизации следует искать среди элементов обобщенного решения. Выбор единственного оптимального решения из допустимых выполняется ЛПР на основе неформального анализа с привлечением дополнительной информации — коэффициентов относительной важности целей, обоснованием того или иного способа свертки критериев (принцип многокритериального выбора), того или иного принципа группового выбора.

Математическое обеспечение для создания программно-технологического блока поддержки принятия решений содержит алгоритмы, в которых используются как формализуемые (объективные), так и слабоформализуемые (субъективные) данные, производится расчет локальных и обобщенного приоритетов, реализуется оценка согласованности экспертных предпочтений. Для этого выполнено развитие метода интегрального иерархического анализа в части разработки вычислительного алгоритма расчета локальных приоритетов по абсолютным значениям (в случае большого размаха числовых значений, или сложной зависимости «веса» альтернативы по критерию от числового значения), алгоритмов оценки согласованности при парных сравнениях (общий расчет отношения согласованности и оценка степени согласованности экспертных суждений «по тройкам» объектов на основе матрицы предпочтений).

Для автоматизации этапа выбора решений, в т.ч. полученных средствами ГИС, разработаны формализованные сценарии индивидуального выбора, применяемые для интерпретации экспертом множества полученных альтернатив решения. С учетом ключевых результатов психологической теории решений использовано расширенное толкова-

ние риска (не только стохастической, но и произвольной природы) и отношения JTTTP к нему. В результате на основе классических методов (Гурвица, Севиджа, Вальда, Хоменю-ка) при оценке каждой альтернативы, помимо крайних по предпочтительности значений результата, фигурируют и промежуточные результаты.

Выделены четыре типа поведенческих сценариев и разработан интерфейс выбора предпочтительного решения экспертом из множества альтернатив:

1. Выбор по самым лучшим значениям (рангам) вектора критериев (т е. наибольшим в прямой ранговой шкале): R=max(r) — «крайний оптимист».

2 Выбор по наихудшим значениям вектора критериев (т.е. наименьшим в прямой ранговой шкале): R=min(r) — «крайний пессимист».

3. Выбор по среднему арифметическому значений вектора критериев, округленному до ближайшего лучшего ранга, т.е. «приукрашивание» анализируемого состояния: R= Round(mean(r)) — «разумный оптимист».

4. Выбор по среднему арифметическому значений вектора, округленному в сторону худшего ранга: R=Trunc(mean(r )) — «разумный пессимист».

В разделе 3.4. описаны выбранные архитектурные и разработанные базовые технологические решения для создания территориально-распределенной информационно-аналитической системы в сфере природопользования, основанной на многозвенной архитектуре, интегрированных хранилищах и функциональных витринах данных, удаленном доступе к БД.

Стержнем любой информационно-аналитической системы является превращение данных в информацию и знания, которые затем используются для поддержки принятия решений.

Создание хранилищ данных — это новый подход к управлению базами данных. Хранилище данных — это предметно-ориентированный, интегрированный, неизменяемый, поддерживающий хронологию набор данных, организованный для целей под держки принятия решений. Хранилище данных — базовая составляющая систем поддержки принятия решений и управляющих информационных систем. Оно предназначается для хранения информации, ее верификации и обработки с целью дальнейшего анализа. «Витрины данных» — это небольшое, с ограниченным числом входов подмножество хранилища, содержащее только тематически (в смысле отдельного аспекта деятельности) ориентированные агрегатные данные. При работе с витринами обеспечиваются хорошие временные характеристики обработки запросов.

Интеграция в определении хранилища данных понимается не только как интеграция информации по всем направлениям деятельности, но и в смысле согласованного представления данных из различных источников по их типу, размерности и содержательному описанию. К хранилищу данных предъявляются следующие требования: предметная ориентация, ин-тегрированность данных (приведение их к общему знаменателю — создание единого информационного пространства), инвариантность во времени, оптимизация структуры витрин данных для решения различных задач, минимальная избыточность информации

Для построения хранилища выбрана многомерная модель представления данных, позволяющая эффективно проводить анализ природоресурсной информации, его архитектура соединяет концепции хранилища и OLAP (оперативной аналитической обработки на основе организации кубов данных), и использует хранилище данных в качестве единственного источника информации для всех витрин данных На первом уровне строится центральное хранилище данных с использованием реляционной СУБД для хранения, в основном, интегрированных детализированных данных. На втором уровне поддерживаются витрины данных на основе системы управления многомерными базами данных. Витрина может быть не полностью сформированной, содержать ссылки на хранилище данных и доукомплектовываться информацией при поступлении новых запросов через

НОГ АР (механизм OLAP, использующий как реляционный, так и многомерный подход, например, детальные данные остаются в реляционной БД, а агрегаты хранятся в многомерной БД). При необходимости на этом уровне могут размещаться детальные данные в реляционном или многомерном виде. Основными преимуществами варианта многомерного хранилища данных являются возможности выполнения сводного и интеллектуального анализа данных, постепенность построения хранилища, начиная с центрального, с добавлением витрин, интеграция в одном хранилище реляционных и многомерных витрин и различных OLAP-средств для работы с ними.

Основой организации доступа к информации, содержащейся в различных ведомственных БД, является создание в каждом узле системы репозиториев, содержащих метаданные. Управление метаданными в системе централизовано путем создания в репозито-риях блока общих метаданных, характеризующих предметную область. В них содержатся также локальные (частные для каждого репозитория) и интерфейсные (описание структур передачи, процедур доступа и др.) метаданные.

Предложена технологии доступа к территориально распределенным базам данных на основе введения дополнительного слоя программного обеспечения, реализующего управление метаданными и предоставляющего методы доступа. Таким образом, пользователю становятся доступны наборы данных унифицированных типов (таблица, куб, документ и т. п. ).

Для формирования единого информационного пространства в распределенных программных системах выбрана многозвенная архитектура доступа к базам данных. Многозвенная архитектура, являющаяся шагом вперед по сравнению с традиционной архитектурой клиент — сервер, определяет более развитый и гибкий подход к реализации доступа к ресурсам удаленных серверов, в том числе ориентированный на использование Internet/Intranet технологий. Сервер баз данных предназначен для хранения и извлечения информации с использованием реляционных СУБД, таких как MS SQL Server, Oracle, Sybase и другие. Сервер приложений обеспечивает доступ к данным серверов БД, обработку таких данных, реализацию определенных алгоритмов информационной системы и передачу обработанных данных пользовательскому приложению посредством Internet/ Intranet. Пользовательское программное приложение получает от сервера приложений обработанную согласно конкретной задаче информацию в формате стандарта обмена данными, и предоставляет ее пользователю в удобном для работы виде.

Использование единого стандарта обмена данными между серверами приложений и пользовательскими приложениями позволяет эффективно использовать отдельные модули различных производителей СУБД в рамках одной информационной системы, тем самым достигая их комбинации, наиболее оптимальной как с точки зрения функциональности, так и с точки зрения экономии технологических и программных ресурсов. Такое техническое решение позволяет использовать стандартные хранилища данных (библиотеки документов, базы данных) из локальных, корпоративных и глобальных сетей, не требуя существенных затрат на дополнительное администрирование и поддержание целостности, надежности и безопасности хранения данных. Многозвенная архитектура позволяет резко снизить требования к мощности клиентских мест (в качестве клиентских приложений могут выступать Web-браузеры), уменьшить нагрузку на сервер и трафик в сети. При этом сервер приложений сможет работать практически под любой операционной системой (Windows, Linux, Solaris, UNIX), что также снимает ограничения на программную платформу реализации распределенных информационных систем.

На рис. 3 приведена предложенная в работе обобщенная схема организатшитехнологической структуры распределенной информационной системы. Технология создания распределенной ИАС определяет единый централизованный доступ, анализ и обработку информации из независимых баз данных, находящихся на удаленных компьютерах (узлах) и работающих под управлением различных СУБД в локальных корпоративных сетях.

Рис. 3. Обобщенная схема организации технологической структуры распределенной информационной системы

На центральном узле располагаются:

• центральное хранилище данных, содержащее основные обобщенные данные;

• центральная база метаданных, содержащая описания информационных ресурсов, структур локальных БД, функциональных и аналитических элементов (запросов, диаграмм, гиперкубов, отчетов, карт, электронных документов);

• сервер приложений, обеспечивающий обработку запросов с клиентских мест, доступ к данным серверов БД, обработку полученных в результате запросов наборов данных, создание на основе метаданных функциональных элементов как компонентов Web, передачу обработанных данных пользовательскому приложению посредством Internet/Intranet;

• сервер трансфера данных, обеспечивающий взаимодействие центрального узла с другими ресурсами распределенной системы. J На каждом узле, входящем в состав распределенной НАС, находятся специальные

программные компоненты, обеспечивающие доступ к ресурсам локальной БД узла. Это база метаданных узла, локальные базы данных, сервер приложений (программная служба, ^ обеспечивающая доступ к данным локальных БД, обработку таких данных, передачу обработанных данных центральному узлу).

Запросы с удаленных клиентских компьютеров предаются на сервер приложений центрального узла, который обрабатывает их, используя информацию из центральной базы метаданных. Если запрос касается обобщенной информации из Центрального хранилища, то сервер приложений отправляет запрос серверу ЦБД и передает обработанный результат пользовательскому приложению посредством Internet/Intranet. Если же запрос

касается одного или нескольких удаленных узлов, то он передается серверу трансфера данных, который формирует и отправляет запросы конкретным локальным узлам системы. Сервера приложений, расположенные на узлах, интерпертируют полученный запрос исходя из базы метаданных узла, и обеспечивают его выполнение на локальных базах данных. Результаты запросов передаются на центральный узел, где сервер приложений выполняет их обработку и подготовку к представлению в нужной форме, и отправляет клиентским компьютерам.

В разделе 3.5. рассмотрены вопросы ГИС-составляюшей информационно-аналитической системы и ее роли в процессе интеграции информационных ресурсов.

В настоящее время функционирует большое число автоматизированных систем, предназначенных для решения различных прикладных задач природопользования. Эти системы работают в своих форматах, в различных интерфейсах и, как правило, самодостаточны. Проблемы начинаются при попытках провести интегрированный анализ различной информации, традиционно обрабатываемой такими системами. Основным средством для функционирования этих систем является геоинформационная среда для решения разнообразных задач природопользования. Поскольку практически все процессы и объекты природопользования являются пространственно привязанными, географические информационные системы являются важным элементом информационно-аналитических систем и систем ситуационного управления.

Место ГИС не исчерпывается представлением промежуточных и конечных результатов на карте. Важным компонентом информационной системы являются как традиционные аналитические возможности ГИС, так и использование ГИС-среды как оболочки всей системы управления, что предоставляет качественно новые возможности для подготовки и принятия управленческих решений за счет обеспечения увязки и интеграции информации на основе географических объектов.

Принцип интеграции составляет основу технологии ГИС. Каждый объект, процесс или явление имеют свое расположение, часто местоположение является единственным связующим звеном между огромным объемом, казалось бы, несопоставимых фактов, наблюдений и информации, которые мы ежедневно получаем Пространственные взаимоотношения позволяют получить общую картину реальности, помогают упорядочить имеющиеся данные, привести их к виду, удобному для осмысления и анализа. Ввиду своей универсальной природы и интеграционной способности, географическая (пространственно привязанная) информация является ключевым элементом для принятия решений. Технология ГИС позволяет преодолеть неестественный разрыв между пространственными и непространственными данными, интегрировать средства пространственного анализа с другими технологиями, совместно использовать разные методы хранения, обработки и отображения данных.

Использование взаимно совместимых компонентов программного обеспечения, общих форматов данных и стандартных методов их представления позволяет строить не просто отдельную корпоративную систему, а целостную распределенную инфраструктуру пространственных данных для решения задач рационального природопользования в масштабах России.

Глава 4. Методическая и технологическая основа создания аналитической ситуационной системы в сфере природопользования.

В разделе 4.1. освящаются теоретические вопросы построения ситуационных систем. Принятие стратегических решений по наиболее важным проблемам управления при-родоресурсным комплексом представляет собой сложную задачу, результативность решения которой зависит не только от полноты сбора исходной информации, но и применения высокоэффективных средств анализа, прогноза и отображения промежуточных и конеч-

ных результатов. Наиболее перспективным решением таких вопросов является использование ситуационных систем.

Эффективность такой системы выражается в том, что она позволяет подключить к активной работе по принятию решения резервы образного, ассоциативного мышления. Представление ситуации в виде образов как бы "сжимает" информацию, обеспечивая обобщенное восприятие происходящих событий. Решения принимаются с учетом не только мнений руководителей подразделений и представлений первого лица, но и на основе объективной внутренней и внешней информации.

Все ситуационные системы можно называть системами ситуационного моделирования, под которыми понимается комплекс программных и аппаратных средств, которые позволяют хранить, отображать, симулировать (имитировать) или анализировать информацию на основе ситуационной модели.

По назначению ситуационные системы можно разделить на три основных класса: системы ситуационного отображения информации, системы динамического моделирования ситуаций и аналитические ситуационные системы, к классу которых и принадлежат аналитические ситуационные центры.

В разделе 4.2. ситуационный центр (СЦ) определяется как специализированная аналитическая ситуационная система, основной целью которой является под держка принятия стратегических и оперативных решений на основе визуализации и углубленной аналитической обработки. Описаны задачи и функции СЦ, основные характеристики ситуационного центра, отличающие его от других СППР.

СЦ характеризуется также как система, основанная на знаниях. Такая система использует знания специалистов о некоторой узкоспециализированной предметной области для принятия решений и обладает необходимой компетентностью, способностью к анализу и рассуждению, решению трудных реальных задач. Она должна содержать такие компоненты, как база знаний, блок объяснения решений, интеллектуальный интерфейс общения и др.

Необходимой функцией СЦ является информационная поддержка принятия оперативных решений и решений в условиях нештатных ситуаций, что накладывает на СЦ требования, предъявляемые к системам реального времени, включая учет временного фактора, динамической поступление данных и информации, содержащейся в базе знаний.

Информационная модель среды СЦ должна быть адекватна некоторому выбранному фрагменту реального мира и представляет собой совокупность тематической составляющей — моделируемых понятий проблемной среды; пространственной составляющей, задающей пространственные отношения между объектами модели; графической составляющей, задающей отображение объектов модели в множество графических примитивов.

В качестве основных компонентов СЦ описываются научно-математические методы, программно-технические средства и инженерные решения для автоматизации процессов отображения, моделирования, анализа ситуаций и управления. В разделе 4.3. рассмотрены классификации СЦ по:

• целевой направленности (контроля, управления, кризисные, обучения, многоцелевой);

• составу средств ситуационного моделирования (наблюдения, аналитические, полнофункциональные (отображения, моделирования и анализа ситуаций);

• масштабу (стратегические, оперативные, персональные);

• размещению (стационарные, мобильные, виртуальные);

• способу отображения ситуационной информации (коллективные, индивидуальные, коллективно-индивидуальные);

• универсальности (специальные, настраиваемые (предназначенные для широкого использования)).

Раздел 4.4. посвящен обзору практического опыта построения Ситуационных центров, полученного при проектировании Многоцелевого ситуационного центра Администрации Президента РФ, Министерства по чрезвычайным ситуациям, Росгидромета, Министерства путей сообщения России, Центробанка России и некоторых других. В настоящее время создан ситуационный центр при Правительстве РФ, а также ряд ситуационных комнат для губернаторов в Ленинградской, Орловской, Белгородской, Тюменской и других областях В общей сложности уже стартовало 20 таких региональных проектов. В результате этих работ сегодня уже имеется методический и практический опыт ^ создания таких центров, который может быть использован при проведении аналогичных работ в интересах МПР России.

В разделе 4.5. определяется методическая и технологическая основа ситуационной системы в сфере природопользования как информационно-аналитической системы, по" зволяющей оценить реальное состояние объекта управления, уловить тенденции развития внешних и внутренних изменений, проанализировать возможные последствия действий, способствующей повышению эффективности выработки управленческих решений на федеральном уровне. Разработана архитектура СЦ в сфере природопользования, состав и структура его информационно-технологического, программно-аппаратного и системного обеспечения на примере Ситуационного центра МПР России.

Функциональные компоненты программно-технологического комплекса многоцелевого СЦ МПР для обеспечения оперативного решения задач управления природопользованием включают:

• информационное обеспечение деятельности МПР России в условиях возникновения и развития чрезвычайных ситуаций, связанных с природными катастрофами и крупномасштабными техногенными авариями;

• прогнозирование состояния природных объектов и динамики развития процессов, как при регламентированных условиях, так и в условиях внештатных ситуаций;

• подготовку вариантов управленческих решений в области природопользования и охраны окружающей среды.

Географическая информация составляет около 80% информационных потоков, необходимых для принятия решений в природопользовании. Поэтому географическая информация и средства ее анализа представляют существенный раздел информационных ресурсов СЦ МПР Цели аналитических ГИС для СЦ состоят в нахождении связей между географическими объектами и их свойствами, в прогнозировании целевых заранее неизвестных свойств, обнаружении и распознавании целевых объектов и явлений в пространственно-временных процессах.

Обоснована необходимость разработки ГИС-среды оперативного пространственного анализа, симплификации и унифицированного представления пространственно-временной информации по состоянию и использованию природных ресурсов для создания цифровой карты оперативной обстановки в рамках ситуационного центра федераль-1 ного уровня, определены требования к функциональному и прикладному обеспечению.

Глава 5. Разработка программно-технологического обеспечения создания различных компонентов единой среды для интеграции информационных ресурсов в сфере природопользования.

В главе описаны разработанные методические и программно-технологические технологические решения по созданию компонент распределенной информационно-аналитической системы в сфере управления природопользованием.

В разделе 5.1. описывается разработанная методика и технология интегрированного хранения информации для обеспечения решения задач мониторинга и управления природопользованием.

Основой разработанного методического подхода к построению информационно-аналитической системы лежит модель архитектуры информационной системы, базирующаяся на совместном использовании элементов многозвенной клиент-серверной архитектуры, архитектуры Intranet/Internet-систем и массивов данных или систем оперативной аналитической обработки.

Разработана и апробирована на создании интегрированной базы данных фондовой геологической информации методика и технология разработки интегрированной БД. основанная на последовательном взаимоувязанном проектировании функциональной модели и структуры данных, разделении логической и физической модели (прямое и обрат- . ное проектирование БД), единой системе классификаторов, включении механизмов, отвечающих за логику работы БД, поддержку целостности данных и их защиту.

Предложенный методический подход позволяет автоматизировать и унифицировать процесс проектирования, проводить оперативное перепроектирование (реинжини- ' ринг) структуры БД без потери данных и без нарушения ее функционирования, использовать любую СУБД, обеспечить логику работы БД, поддержку целостности данных, их защиту, пересчет различных информационных показателей на уровне БД.

В БД в соответствии с задачами выделяются блоки (гиперкубы) интегрированных данных. Специальный программный компонент позволяет создавать многомерные запросы к гиперкубам данных, и представлять их в удобном для проведения многомерного анализа виде.

В разделе 5.2. изложены полученные технологические решения, реализующие специализированную программно-инструментальную среду разработки прикладных инФор-маиионно-аналитических систем в сфере управления природопользованием.

В настоящее время существует большое количество интегрированных решений и программных средств для создания прикладных НАС в сфере управления. Наиболее развиты и стандартизованы системы, ориентированные на решение экономических задач, для которых предлагается ряд готовых решений.

Сфера природопользования характеризуется широтой и слабой формализацией задач, большими объемами, разнородностью, пространственной привязанностью информации. Один и тот же информационный объект и его свойства описываются большим количеством разнородных данных. Для этих данных характерно наличие множественных, не согласованных между собой классификаций. С другой стороны, информационные системы ориентируются на конечного пользователя, в лице которого выступают разноуровневые управленческие структуры, от федеральных органов управления МПР России до предприятий. Информация, предоставляемая на различных уровнях управления, должна быть в разной степени агрегирована и симшшфицирована, описывать разноуровневые информационные объекты, характеризующие природные системы и административные единицы территории. Специфика предметной области определяет необходимость получения специализированных программно-технологических решений, позволяющих автоматизировать создание системы, легко модифицировать пользовательские интерфейсы, осуше- t ствлять гибкую настройку системы на конкретные функции, поддержку формирования и выбора вариантов экспертных решений. Система должна работать с информацией, находящейся как в оперативных базах, так и в хранилищах, и даже в удаленных источниках данных, что позволит реализовать поддержку мониторинга и управления природопользованием на основе анализа оперативной и полной ретроспективной информации.

Основой архитектурного решения разработанной программно-инструментальной среды является архитектура «сервер баз данных — сервер приложений — клиент». Выделение в отдельное звено сервера приложений обеспечивает доступ к данным серверов БД, обработку таких данных, создание на основе описаний элементов их реализацию как компонентов Web, передачу обработанных данных пользовательскому приложению посред-

ством Internet/Intranet. Особенностью архитектуры является хранение как данных, метаданных (описание данных, используемое системой), так и описания функциональных элементов ИАС, т.е база данных является одновременно и хранилищем клиентского функционала Клиентское приложение содержит лишь модули, отвечающие за настройку на БД, многопользовательский доступ, редакторы и интерпретаторы элементов.

Компонентами среды являются специальные редакторы и интерфейсные средства, которые позволяют пользователю строить клиентские программные приложения путем добавления и визуальной настройки специальных программных компонентов. Программное ядро среды на клиентском компьютере содержит модули, отвечающие за настройку на ' БД, многопользовательский доступ, редакторы и интерпретаторы элементов. Пользователь может сам сформировать готовый программный компонент прикладной системы, который интерпретируется во внутренний формат описаний, и загружается в базу данных. » Модули-интерпретаторы по хранящимся в БД описаниям формируют конкретную программную реализацию. Разработанные редакторы и интерфейсные средства обеспечивают реализацию основных функциональных элементов ИАС. В частности, в среде реализован визуальный конструктор электронных форм ввода и оперирования данными; мастер формирования запросов пользователем для решения информационно-поисковых задач; редакторы диаграмм и отчетов, выполняющие агрегирование, статистический анализ, регламентированное и графическое представление информации с возможностью гибкой визуальной настройки; работу с электронными документами. Для обеспечения возможности оперативного функционального расширения создаваемых прикладных ИАС при решении специализированных задач обработки и анализа данных в среду включены специальные программные компоненты для подключения внешнего программного обеспечения. Среда обеспечивает также разграничение доступа к данным на уровне сервера БД и клиента. Таким образом, к достоинствам подхода можно отнести:

• создание механизма создания и управления метаданными;

• многозвенную архитектуру доступа к базам данных;

• использование модели разделяемых программных интерфейсов;

• универсальный подход к построению Windows- и Web-приложений — каждый компонент ИАС может выступать как часть клиентских приложений как Windows, так и Internet;

• хранение описаний компонентов ИАС в БД на сервере для упрощения настройки, сопровождения и модернизации системы;

• настройку и параллельное использование баз данных любых производителей СУБД без ограничений на структуру;

• возможность встраивания внешних программных решений на основе модулей аналитической обработки, ГИС, СППР компонент.

Развитие принципов многозвенной архитектуры «сервер баз данных — сервер приложений — клиент» в части реализации доступа к ресурсам удаленных серверов, в том числе ориентированного на использование Internet/Intranet технологий, обеспечивает создание территориально распределенных систем, функционирующих в едином информационном пространстве.

В разделе 5.3. описан разработанный программно-технологический комплекс СППР. k Система используется д ля анализа слабоструктурированных задач природопользования, их формализации, генерации возможных альтернатив решения, их оценки и выбора приоритетного и в частности, реализует алгоритмические разработки, описанные в разделе 3.3.

Решение задачи в СППР происходит по следующей схеме: на первом этапе пользователь строит иерархию задачи, и задает предпочтения. После этого системой производится расчет иерархии, и формируются значения обобщенных приоритетов, которые представляются в удобном для анализа графическом виде.

Разработанная СПГТР обладает следующими функциональными возможностями:

• построение моделей задач в виде иерархического дерева;

• задание экспертных приоритетов на основе парных сравнений;

• оценка и исправление несогласованности экспертных суждений;

• расчет локальных (по критериям) и обобщенных приоритетов критериев и альтернатив по субъективным и объективным данным;

• определение предпочтительности альтернатив по отдельным критериям;

• ранжирование альтернатив по обобщенной предпочтительности;

• оценка чувствительности результата к изменению входных данных и экспертных предпочтений;

• возможность подключения и обработки информации из ГИС;

• возможность импорта результирующих данных в ГИС, их анализ и интерпретацию в рамках пространственно-привязанной информации. • К достоинствам СППР можно отнести возможность численного, вербального и

1рафического задания предпочтений при проведении парных сравнений элементов иерархии, а также абсолютных весов элементов; оценку согласованности входных данных и средства исправления несогласованных суждений по проблеме с помощью процедуры согласования предпочтений, высказанных разными экспертами, использование как субъективных, так и объективных данных.

Разработанный технологический механизм позволяет устанавливать связь блока СППР и ГИС в прикладной информационно-аналитической системе на уровнях обмена исходными и расчетными данными, произведения необходимых расчетных настроек алгоритмов обработки данных. Разработанные программные процедуры, использующие технологии СОМ и DDE, реализуют обмен данными между БД, СППР и ГИС в соответствии с установленной привязкой.

Обеспечиваются такие технологические возможности, как установка соответствия модели данных картографическому проекту в ГИС (при этом указывается соответствие сущностей БД (таблиц, видов, запросов) элементам проекта (видам, темам, объектам, ячейкам регулярных сетей)); передача данных, полученных в результате обработки средствами ГИС, в СППР в качестве исходных данных (например, множество значений показателя, соответствующего значениям некоторого пространственно-привязанного свойства); передача рассчитанных в СППР значений в качестве параметров для расчетных процедур в ГИС (например, в качестве весов факторов для расчета «меры сходства» по ячейкам регулярной сети).

В разделе 5.4. приведено описание разработанного функционального и прикладного обеспечения ГИС-технологии оперативного анализа, симплификации и унифицированного представления пространственно-временной информации по состоянию и использованию природных ресурсов в рамках ситуационного центра федерального уровня.

При разработке пользовательских приложений в ГИС-среде для обеспечения функционирования карты оперативной обстановки ситуационного центра используется большой объем вычислительных и аппаратных ресурсов. Для оптимизации и систематизации хода работ структура главного ГИС-проекта формируется из тематических разделов, представленных объектно-ориентированными базами данных. Управление тематическими разделами осуществляется с помощью специализированного управляющего модуля, разработанного на базе интегрированной среды разработки программного обеспечения С++ Builder. Такой подход позволяет расширить стандартный функционал ГИС и обеспечивает удобный доступ и представление информации.

Исполняемый модуль реализован в форме динамической библиотеки, которая позволяет графически представить иерархию ветвей дерева проекта с точки зрения их принадлежности друг другу, дать краткое текстовое описание и графическое представление ком-

понентов, восстановить или добавить объектно-ориентированные базы данных как проект приложения Arc View Файл базируется на XML формате, который ориентирован на древовидные структуры и может быть отредактирован как в специализированных редакторах, так и обычном блокноте Кроме того, XML формат обеспечивает легкую совместимость с другими разработками, которые, возможно, придется реализовывать для дальнейшего расширения и дополнения проекта. XML может быть легко переведен в HTML для наглядного отображения в любом броузере (программные средства просмотра Интернет). С помощью встроенного языка программных процедур Arc View (Avenue) обеспечивается загрузка библиотеки и обращение к ее функциям. После проведения проверки всех взаимосвязей, считывается файл, который является источником данных для иерархического дерева. Он является редактируемым и доступным для оператора проекта, что дает возможность использовать модуль и в других подобных проектах.

Тематические разделы проекта представлены в форме загружаемых компонентов, хранящих в текстовой форме все компоненты соответствующего раздела ГИС-проекта и ссылки на источники используемых данных.

В ГИС-оболочку встроен ряд дополнительных функций, обеспечивающих: загрузку в ГИС-среду интересующего раздела, его исправление, расширение и обновление, создание новых тематических разделов, запуск файлов любых приложений и Интернет-страниц, что значительно расширяет возможности проекта. Функции реализованы средствами языка программирования Avenue (ArcView) в форме комплекта процедур (скриптов).

Создан специализированный интерфейс для ввода и визуализации оперативных данных. Программная часть проекта реализована в виде системы блоков взаимосвязанных скриптов и диалоговых окон Каждый блок предназначен для реализации определенной функции по обработке и визуализации данных. Внутри блока разработанные скрипты последовательно вызывают друг друга, передают значения переменных, также используется рекурсивный вызов программ. В проекте используется набор глобальных переменных и тематические словари. Управление скриптами производится с помощью диалоговых окон.

Реализованы возможности визуализации и интегрирования между собой в проекте различных видов информации. Пользовательский интерфейс позволяет наносить на карту точки чрезвычайных ситуаций (ЧС) и классифицировать их по принадлежности к различным ведомствам. Также поддерживается нанесение на карту точек с заданными координатами и определение координат каждой указанной точки.

Для решения задачи отображения точек пожаров используется отдельный программный модуль, извлекающий координаты точек из таблиц. Система позволяет выполнять интегрированную визуализацию различных представлений данных, таких как рас -тровая информация (привязанный космоснимок) и полученная при его дешифрировании векторная информация.

Дополнительно к стандартному пользовательскому интерфейсу в проект были добавлены пункты меню и панели инструментов, которые позволяют оперировать данными проекта.

В главное меню добавлен пункт «ввод данных». Вызываемое им диалоговое окно позволяет наносить на карту точки ЧС, дифференцируя их по принадлежности различным ведомствам и вносить описательную информацию.

На единую панель вынесены следующие основные инструменты:

• окно управления тематическими слоями позволяет визуализировать и подписывать элементы карты;

• окно «Навигатор событий» позволяет отслеживать чрезвычайные события в хронологическом порядке и отображать их на карте, а также просматривать дополнительную информацию, относящуюся к событию;

• отдельным блоком представлены инструменты для фиксированного масштабирования карты;

• окно отображения точечных очагов пожаров, полученных при дешифровке кос -моснимков;

• окно визуализации ледовой обстановки, по данным космоснимков;

• окно вывода на карту космоснимков и деш ифрированной по ним информации;

• инструмент для определения координат указанной точки;

• окно, позволяющее нанести на карту точку с известны ми координатами.

Глава 6. Результаты апробации и применения разработанных решений.

Раздел 6.1. Создание системы информационного обеспечения МПР России. В настоящее время последовательно разрабатывается и внедряется информационно-аналитическая система природопользования и охраны окружающей среды, предназначенная для поддержки управления информационными ресурсами и информационными потоками в сфере природопользования и охраны окружающей среды.

При ее построении создается вертикально-интегрированная информационная инфраструктура. Технико-технологической основой функционирования является базовая телекоммуникационная инфраструктура, обеспечивающая высокоскоростной обмен информацией между территориально—распределенными органами управления МПР России различных уровней, подведомственными организациями и внешними по отношению к Министерству структурами и организациями. Данная работа проводится совместно с Министерством по связи и информатизации Российской Федерации в рамках Федеральной целевой программы «Электронная Россия».

С участием автора реализованы проектные решения по разработке технической и коммуникационной основы иерархической ИАС на примере построения корпоративной сети для создания вертикали «территория — регион — центр» в Приволжском федеральном округе.

Для создания единой информационной среды основополагающим элементом является разработка нормативной основы системы информационного обеспечения МПР и ее основных элементов. При непосредственном участии автора разработана Концепция создания системы и ее основные положения, подготовлены проекты регламентных документов по формированию единой системы классификации и кодирования информации в области природопользования и охраны окружающей среды, определению порядка предоставления и формированию информационных ресурсов уровня руководства министерства.

К конкретным реализуемым мерам в области интеграции информационного обеспечения природопользования и охраны окружающей на федеральном уровне относится внедрение новых информационных технологий в процессы ведения системы государственного учета и оценки природных ресурсов, регламентация информационного обмена между ведомственными системами, внедрение методик и технологий формирования и доступа к распределенным информационным ресурсам.

• центральное хранилище оперативных и агрегированных данных;

• технологию взаимодействия с государственным банком цифровой геологической информации по волоконно-оптическим линиям связи;

• ГИС карту оперативной обстановки на территории РФ;

• технологию нанесения на карту оперативной обстановки из различных источников;

• постоянно действующие картографические проекты, отражающие состояние и использование природных ресурсов;

• создание СППР-проектов решения различных задач управления природопользованием.

В составе СЦ МТТР создана, функционирует и поддерживается в среде ГИС карта оперативной обстановки на территории РФ, в режиме реального времени ведется мониторинг опасных и чрезвычайных ситуаций (рис. 4), втом числе лесных пожаров, паводков, ледовой обстановки, техногенных происшествий и катастроф по сообщениям с территорий и данным ДЗЗ, перемещения судов ведения МПР в Мировом океане.

Ситуационная карта Potгии

yf Центры ФО{»<еи aew^.

^¿j Ситуация НЯОЭ.03.ОЭ-ф Геологическая 0 Лесная

# Водная

ф Госконтроль

# Офаи» one

ifi f>8HMUkt

J Пволровояы j Нсфтшроаодь

Г«- fc »at cec- Г*

1'П.шш п гт

'□'□■□О •■•□МО'

.ui.egBS

'Q Q CJwOT''

Информация

Спраька

(Архангельская область) загорелось судно «пруд», в реку кривая Болда произошла утечка нефтепродуктов. Для выяснения 'степени загрязнения отобрана проба воды.

Рис. 4. Оперативная информация по чрезвычайным ситуациям

Карта выполнена в виде проекта Arc View с четко отработанной областью видимости слоев топоосновы разного масштаба. С сентября 2002 г. карта находится в опытной эксплуатации. Ведется база данных всех событий, космонимков и сопутствующей информации. Карта обеспечивает показ территории Российской Федерации в масштабах от 1:10 ООО ОООдо 1:500000.

Отрабатывается схема взаимодействия с государственным банком цифровой геологической информации по волоконно-оптическим линиям связи. В систему оперативной карты включаются топоосновы масштаба 1:200000.

Разработана и эксплуатируется технология нанесения на карту оперативной обстановки из следующих источников: сводки МПР России, сводки Авиалесоохраны, результаты дешифрирования космоснимков, космоснимки, информация из СМИ и Интернет. Полученная информация направляется в хранилище СЦ М ПР и находится в режиме online. Информация представляется на оперативной карте в виде диаграмм, цифр, текстовых сводок, изображений.

Созданы и постоянно действуют картографические проекты, отражающие состояние лицензионных участков распределенного фонда недр (рис. 5), и другие аналитические материалы по лесным, водным и другим ресурсам.

Ведется создание СППР-проектов для решения различных задач управления природопользованием в СЦ МПР. Примером такого проекта может являться задача оценки приоритетности освоения россыпных месторождений одного из золотоносных районов Якутии. В его пределах выбраны несколько месторождений, предполагаемых к дальнейшему освоению, и производится ранжирование выбранных альтернатив с позиций перспективности их освоения. В качестве системы оцениваемых критериев выбраны геолого-технические характеристики, развитость инфраструктуры, сложность и уникальность экологической ситуации.

Каждое из выбранных месторождений было охарактеризовано согласно построенной системе критериев. С помощью разработанного программного обеспечения рассчитана интегральная характеристика, отражающая суммарный вклад выбранных факторов для каждого из рассматриваемых месторождений. Результаты расчетов позволили упорядочить альтернативы и выбрать наиболее «удачный вариант» с выбранных экспертом позиций. При этом были проанализированы различные стратегии освоения объектов.

На основании различных экспертных суждений задавались разные уровни значимости для выделенных групп критериев (или их групп) относительно друг друга.

Так, усиливая вес геолого-технологических характеристик, получаем в качестве наиболее перспективного месторождение 1 (Задержнинское), прогнозные параметры которого, безусловно, превосходят остальные месторождения. Однако при учете транспортных и экологических характеристик территории, на первый план выходит месторождение 2 (Оночалахское) — более рациональный вариант для освоения. При этом разработанный инструментарий позволяет не только проранжировать альтернативы, но и провести анализ полученных результатов и определить какой вклад в окончательный результат внес каждый критерий, как изменится результирующая ситуация при изменении входных данных или экспертных предпочтений (рис. 6).

Рис. 6. Результаты оценки приоритетности освоения месторождений золоторудного района

Полученные информационно-технологические решения в области интеграции и обеспечения доступа к информационным ресурсам положены в основу разработки Государственного банка информации о недрах и недропользовании Республики Казахстан. Описание проекта приведено в разделе 6.3, банк реализован по заказу Комитета геологии и недропользования Республики Казахстан и эксплуатируется в Республиканском центре (РЦГИ «Казгеоинформ») и территориальных управлениях геологической информации РК.

Выполнены исследования по проектированию и созданию первой очереди банка, в рамках которых разработаны:

• технический проект на разработку Государственного компьютерного банка информации о недрах и недропользовании и его составляющих;

• структура и средства формирования массивов информации для наполнения Интегрированных баз данных централизованного хранения республиканского и территориального уровня (логическая и физическая модели БД банка по первоочередным информационным ресурсам — лицензиям твердых и общераспространенных полезных ископаемых, углеводородного сырья, подземных вод, балансам, контрактным условиям, геолого-геофизической изученности, геологической информации, кадастра месторождений и проявлений полезных ископаемых), проведено первичное наполнение и согласование ретроспективных данных;

• рабочие места для формирования и ведения первоочередных информационных ресурсов — лицензий, контрактных условий, балансов, мониторинга недропользования, геолого-геофизической изученности, анализа информации в ГИС, кадастра месторождений и проявлений полезных ископаемых, мониторинга подземных вод. В результате реализована первая очередь информационной системы банка, выполнена ее установка и внедрение в РЦГИ «Казгеоинфо алогичес-

ких управлениях.

Применение разработанной инструментальной среды конструирования прикладных информационно-аналитических систем обеспечило создание первой очереди Информационно-аналитической системы мониторинга состояния недр (ИАС ГМСН1 фелералъ-ного уровня, описанной в разделе 6.4.

Одним из важных направлений развития государственной системы мониторинга состояния недр Российской Федерации является создание ее информационно-аналитического обеспечения по различным направлениям мониторинга, и в первую очередь, мониторинга водных ресурсов и опасных природных и техногенных процессов в целях предоставления и интеграции данных мониторинга в информационную систему Федерального агентства по недропользованию РФ. Вследствие этого для ввода, хранения, обработки и анализа данных государственного мониторинга состояния недр, включая оценку состояния и прогнозирование дальнейших изменений геологической среды, выполнена разработка технологической основы информационно-аналитической системы Государственного мониторинга состояния недр (ИАС ГМСН) для ведения мониторинга по первоочередным подсистемам ГМСН в автоматизированном режиме на территориальном и федеральном уровне. Система создавалась с применением инструментальной среды разработки ИАС. В результате было создано и апробировано программно-технологическое обеспечение первой очереди ИАС ГМСН по подсистемам мониторинга подземных вод и опасных экзогенных геологических процессов.

Разработанное программно-технологическое обеспечение информационно-аналитической системы позволяет интегрировать СУБД, пользовательские клиентские программные приложения и ГИС в единой среде ИАС ГМСН, и обладает следующими возможностями:

• многопользовательский режим функционирования системы,

• обеспечение достоверности, поддержка целостности данных,

• перенос данных из любых локальных БД территориального уровня на верхний уровень, согласование классификаторов и словарей,

• широкие инструментальные возможности для построения запросов к БД,

• развитым графическим интерфейсом, обеспечивающим получение и представлению обобщающей информации, получаемой из БД и ее оформление с использованием средств построения выходной отчетности и деловой графики,

• возможностью визуализации динамических (изменяющихся во времени) процессов и их наглядное графическое представление,

• организацией тесной взаимосвязи между картографическими основами и БД,

• возможностью подключения комплекса математических методов статистической и аналитической обработки,

• развитыми пользовательскими средствами передачи данных в широко применяемые ГИС,

• возможностью использования для создания всех подсистем ИАС федерального, регионального и территориального уровней.

Заключение.

В заключении сформулированы основные результаты проведенных исследований. Они состоят в разработке концепции построения единой среды для интеграции информационных ресурсов в сфере природопользования и реализации ее компонентов при создании научно-методической и программно-технологической основ системы информационного обеспечения МПР России и Ситуационного центра МПР России, ИАС ГМСН, Государственного банка информации о недрах и недропользовании Республики Казахстан.

В теоретическом плане разработаны:

• концепция построения единой среды для интеграции информационных ресурсов в сфере природопользования, определен подход к ее созданию, основанный на поэтапном формировании иерархической системы классификации, создании интегрированных хранилищ данных и технологиях удаленного доступа к информационным ресурсам, согласовании информационных ресурсов путем унифицированной пространственной привязки;

• математическое обеспечение решения задач поддержки принятия решений для задания и оценки согласованности экспертных суждений, расчета локальных и обобщенных приоритетов вариантов решений, формализации сценариев индивидуального выбора для формальной интерпретации экспертом множества полученных альтернатив.

В методическом плане разработаны:

• методика формирования и согласованного представления информационных ресурсов федерального уровня, основанная на единой системе классификации, интегрированных хранилищах данных, Web- и ГИС-технологиях доступа к информационным ресурсам, обеспечивающая решение стратегических и оперативных информационно-аналитических задач в области управления природопользованием;

• методика проектирования и разработки интегрированных баз и банков данных природоресурсной информации,

• базовые архитектурные решения для создания территориально-распределенных информационно-аналитических систем поддержки принятия управленческих решений в сфере природопользования;

• концепция создания, методическое и программно-технологическое обеспечение ситуационного центра как информационно-аналитической системы федерального уровня, специализированной на решении задач природопользования.

В практическом плане создано системное и прикладное программно-технологическое и информационное обеспечение формирования, интеграции, организации доступа и представления информационных ресурсов в сфере природопользования, на основе которых реализованы: компоненты системы информационного обеспечения МПР России, в том числе, первая очередь СЦ МПР, включая функционирующую в среде ГИС карту оперативной обстановки по территории РФ; первая очередь ИАС ГМСН России; первая очередь Государственного банка информации о недрах и недропользовании Республики Казахстан.

Дальнейшим направлением исследований является практическая реализация предложенных методических и технологических подходов при создании системы информационно-аналитического обеспечения природопользования и охраны окружающей среды.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Монографии

1. Создание Государственных геологических карт на базе ГИС ИНТЕГРО. М., 2001, 210 стр., соавторы Андреев B.C., Блискавицкий A.A., Деев К.В. и др.

2. Требования к цифровым моделям карт и технология их подготовки для передачи в ГИС INTEGRO. М., 1999, 75 стр., соавторы Любимова A.B., Суханов М.Г.

3. Информационно-аналитическое обеспечение рационального природопользования. М., 2005,190 стр., соавторы Блискавицкий A.A., Аракчеев Д. Б.

Статьи

I. Электронная картография и геоэкологические исследования. В сб. трудов Международной научной конференции «Геофизика и современный мир». Москва, 1993, соавторы Спиридонов В.А., Суханов М.Г.

2 Компьютерная технология постановки и решения геологоразведочных задач на основе электронной картографии и интегрированного анализа данных. «Компьютерная графика», М., 1994, соавтор Черемисина E.H.

3. Интегрирование картографической и фактографической информации средствами ГИС. В кн. «Проблемы развития морских геотехнологий, информатики и геоэкологии», тезисы докладов. Санкт-Петербург, 1994, соавтор Черемисина E.H.

4. ГИС-технологии в геологическом изучении недр. В сб. трудов V Международного симпозиума по применению математических методов и компьютеров в геологии, горном деле и металлургии. Дубна, 1996, соавторы Черемисина E.H., Эпштейн Л.Д. Га-луев В.И. и др.

5. Совместное использование векторных и растровых данных в геоинформационных системах. В сб. трудов V Международного симпозиума по применению математических методов и компьютеров в геологии, горном деле и металлургии. Дубна: 4-7 июня 1996, с. 75-80, соавторы Девякович А.Э., Суханов М.Г.

6. Структуры данных и способы построения ГИС. В сб. докладов Российско-Казахстанского семинара «Информационные системы в геоэкологии и природопользовании», Дубна, 16-18 июля 1997, с. 51-58, соавтор Суханов М.Г.

7. Печать твёрдых копий карт. «ГИС-ассоциация. Информационный бюллетень», №4(11), 1997, соавтор Суханов М.Г.

8. Methods of creating maps of ecologic conditions in Russia (scale 1:5000000) ABSTRACTS, The Vl-th International Simposium on Application of Mathematical Methods and Computers in Mining, Geology and Metallurgy, Prague, October 6-10,1997, coauthor Laricova O.I.

9. Интеграция, преобразование и совместное использование данных различных форматов при построении ГИС на основе Интернет/Интранет. В сб. материалов Третьей учебно-практической конференции «Проблемы ввода и обновления пространственной информации». М.: 23-27 февраля 1998,4.1, с. 99-100, соавтор Суханов М.Г.

10. Построение атласа электронных геоэкологических карт территории России для развития минерально-сырьевой базы. Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции «Геоэкологическое картографирование», ч. 1, Москва, 1998, соавторы Черемисина E.H., Кочетков М.В., Ларикова О.И.

II. Подход к интеграции пространственной информации в геоэкологическом картографировании. Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции «Геоэкологическое картографирование», ч. 1, Москва, соавторы Суханов М.Г., Черемисина E.H.

12. К вопросу о реализации ГИС в Internet. «Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации», М., 1998, № 3 (15), с. 80, соавтор Суханов М.Г.

13. Использование ГИС-технологий при решении геоэкологических задач для освоения минерально-сырьевой базы. В сб материалов Международной конференции «Экологическая геофизика и геохимия», М.-Дубна, 1998, с. 129-130.

14. Компьютерная технология создания геологической карты России. «ГИС-обо-зрение», 1999, № 1, соавторы Черемисина E.H., Митракова О.В., Андреев B.C.

15. Представление и обработка пространственной информации в ГИС «ИНТЕГ-РО». «Геоинформатика», 1997, № 3 (12), соавторы Черемисина E.H., Финкельштейн М.Я., Митракова О.В., Суханов М.Г.

16. Компьютерная технология построения легенд геологических карт «ГИС INTEGRO - Легенда-1000». «Геоинформатика», 1999, № 4, соавторы Гутников И.А., МецнерД.Б.

17. Технология доступа и обработки данных в распределенной ГИС-системе. «Геоинформатика», 1999, № 3, соавторы Суханов М Г., Шумихин A.C.

18. Цифровые атласы по геологическим и геоэкологическим данным. «Геоинформатика», 1999, N° 3, соатворы Любимова A.B., Толмачева Е.Р.

19. Принципы и технология генерализации геологических карт при создании Гос-геолкарты 1000/3. «Геоинформатика», 1999, № 3, соавторы Андреев B.C., МитраковаО.В.

20. Компьютерные технологии в геологическом картопостроении. «Геоинформатика», 2001, № 3, соавтор Финкельштейн М.Я.

21 ГИС и картография. Веб. трудов XXVIII Международной конференции и дискуссионного научного клуба «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации, бизнесе», сентябрь 2001, Украина, Гурзуф.

22. Решение геологических задач на основе использования информационных ресурсов государственного банка информации о недрах республики Казахстан и прикладных компьютерных технологий ГИС INTEGRO. «Геоинформатика», 2002, № 4, соавторы Акылбеков С.А., Черемисина E.H., Хамитова Б.Ж.

23. Типы моделей данных в тематическом картографировании. В сб. трудов XXIX Международной конференции и дискуссионного научного клуба «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации, бизнесе», сентябрь 2002, Украина, Гурзуф.

24. Единая информационная среда для интеграции информационных ресурсов при решении задач природопользования. «Геоинформатика», 2003, № 2.

25. The role of GTS in the tasks of situation management of nature use activities. Abstracts, International Conference «Mathematical Modeling of Ecological Systems», September, 9-12, 2003, Almaty.

26. Автоматизированное построение моделей задач в целях поддержки принятия управленческих решений в природопользовании. В сб. трудов XXXI Международной конференции «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации, бизнесе», май 2004, Украина, Гурзуф, соавтор Аракчеев Д.Б.

27. Проблемы взаимодействия СУБД и геоинформационных систем при создании информационных систем в сфере недропользования. В сб. трудов XXXI Международной конференции и дискуссионного научного клуба «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации, бизнесе», май 2004, Украина, Гурзуф, соавтор Морозов К.К.

28. Ситуационный центр МПР России: поддержка принятия управленческих решений в природопользовании. «Геоинформатика», 2004, № 3, соавтор Черемисина E.H.

29.0 состоянии и развитии работ по созданию ЕИСП. В сб. трудов научно-практической конференции «Основные направления совершенствования деятельности организаций МПР России по формированию и использованию государственных информационных ресурсов в области геологии и недропользования», 2003 г., Москва, соавтор Черемисина E.H.

30. Карта оперативной обстановки Ситуационного центра МПР России. ARCREVJEWсовременные геоинформационные технологии, 2003, № 3 (26).

31. Единая геоинформационная среда для решения геологических задач. В сб. трудов XXXII Международного геологического конгресса, август 2004, Италия, Флоренция, соавтор Черемисина E.H.

Подписано в печать 15.09.2005 г. Заказ 17. Типаж 130 экз. 117105, Москва, Варшавское шоссе, 8, ВНИИ геосистем

РНБ Русский фонд

2006^4 13653

#173 60

Содержание диссертации, доктора технических наук, Чесалов, Леонид Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ.

1.1. Современное состояние и перспективы информатизации органов государственной власти и задачи информационных технологий.

1.2. Проблемы и перспективы развития информационного обеспечения в сфере природопользования на примере мпр россии.

1.3. Системы сбора, организации доступа, обработки, анализа и представления информационных ресурсов в сфере природопользования.

ГЛАВА 2. КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ ЕДИНОЙ СРЕДЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ.

2.1. Интеграция информационных ресурсов и систем.

2.1.1. Понятие интеграции.

2.1.2. Эволюция методов интеграции информационных систем.

2.1.3. Интеграция данных в информационных системах.

2.1.4. Интеграция информационных ресурсов в сфере природопользования.

2.2. Методические аспекты построения единой информационной среды природоресурсной отрасли .:.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ СОЗДАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ.

3.1. Теоретические вопросы создания нас.

3.1.1. Классификация информационных систем по функциональному признаку.

3.2. Компоненты ИАС поддержки принятия решений в слабоформализованных областях знаний

3.3. Применение и разработка математического аппарата для автоматизации этапов процесса принятия решений при постановке и решении задач природопользования.г.

3.4. Базовые архитектурные и технологические решения для создания территориально-распределенных информационно-аналитических систем в сфере природопользования.

3.5. ГИС-компонент информационно-аналитической системы и его роль в процессе интеграции информационных ресурсов.

ГЛАВА 4. МЕТОДИЧЕСКАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА СОЗДАНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ СИТУАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ.

4.1. Теоретические вопросы построения ситуационных систем.

4.2. Ситуационные центры.

4.3. Классификация ситуационных центров.

4.4. Примеры создания ситуационных центров в РФ.

4.5. Методическая и технологическая основа федерального ситуационного центра в сфере природопользования.

ГЛАВА 5. ПРОГРАММНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ЕДИНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ.

5.1. методика и технология интегрированного хранения информации для решения задач мониторинга недропользования.

5.2. Программно-инструментальная среда разработки ИАС поддержки принятия управленческих решений.

5.3. Программно-технологический комплекс системы поддержки принятия решений в задачах управления природопользованием.

5.4. гис-технология оперативного пространственного анализа ситуационного центра федерального уровня.

ГЛАВА 6. РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ И ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ РЕШЕНИЙ.

6.1. формирование единой системы информационного обеспечения МПР россии.

6.2. информационно-технологическое обеспечение ситуационного центра МПР россии.

6.2.1. Карта оперативной обстановки.

6.2.3. ГИС-прогкты.

6.2.3. СППР - проекты.

6.3. Разработка первой очереди Государственного банка информации о недрах и недропользовании республики казахстан.

6.4. Разработка первой очереди информационно-аналитической системы мониторинга состояния недр Российской Федерации.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Создание единой среды для интеграции информационных ресурсов в природопользовании"

Сегодня особенно интенсивно растет объем информации о геосфере, биосфере и техносфере Земли, что влечет за собой естественное расчленение данных и знаний по отраслям и дисциплинам науки [57]. Для обеспечения целостности и комплексности оценок информации процессу дифференциации необходимо противопоставить усилия по интеграции знаний и информации на основе создания единых методологических и методических подходов, методов и информационных технологий. Важным стимулом развития процесса интеграции знаний и информации является нарастание конфликта человечества со средой обитания, который может завершиться либо разрушением природы Земли, либо установлением гармонического взаимодействия между этими компонентами мира, т.е. реализацией модели устойчивого развития [58, 77].

Модель устойчивого развития обеспечивает сбалансированное решение задач социально-экономического развития. Такое развитие предусматривает обеспечение высоких темпов экономического развития региона при выполнении социальных нормативов и сохранении экологического равновесия и подразумевает неистощительное использование возобновляемых и рациональное использование невозобновляемых природных ресурсов [61].

Современной организационной стратегией государственного управления является радикальная административная реформа. Суть реформы состоит в переходе от административного к целевому, или стратегическому государственному управлению и планированию. Качественное повышение его эффективности связано с внедрением современных информационно-коммуникационных технологий с целью создания "электронного правительства", главной задачей которого должно стать кардинальное совершенствование внутриведомственных и межведомственных взаимодействий и сферы предоставления государственных услуг бизнесу, гражданам и обществу в целом [52].

Для природоресурсной отрасли - производителя информации о состоянии и использовании объектов окружающей природной среды, и в первую очередь, минеральных ресурсов - ключевым становится достижение единства информационного обеспечения как основы рационального природопользования, открытости и прозрачности информации. В настоящее время формируются фонды государственных информационных ресурсов, включающие в себя данные о состоянии природных ресурсов и окружающей природной среды, и на их базе создаются информационные системы по видам природных ресурсов. Однако существующие ведомственные информационные ресурсы и системы не согласованы между собой ни информационно, ни организационно. Процесс реформирования системы управления природными ресурсами Российской Федерации прежде всего должен быть направлен на интеграцию отраслевых систем управления отдельными видами природных ресурсов и системы управления охраной окружающей природной среды в единую систему с целью реализации принципов комплексного рационального природопользования на всех уровнях управления.

Развитие системы информационного обеспечения отрасли сопряжено с решением таких задач, как развитие сети телекоммуникаций, переходом на электронный документооборот, внедрением современных методов и информационных технологий, доступа и интеграции ресурсов через создание единой информационной среды.

- методологию интеграции геоинформационных ресурсов по уровням управления, источникам данных (базы данных действующих ведомственных информационных систем) и их согласованного представления;

- разработку методик и технологий создания многоуровневых территориально-распределенных информационно-аналитических систем, базирующихся на данных различных ведомственных систем, методах и системах поддержки принятия решений и ситуационного управления;

- развитие средств представления, обработки и комплексного анализа данных в ГИС для решения задач изучения и использования природных ресурсов.

В связи с вышеизложенным, целью работы являлась разработка концепции построения, методического и технологического обеспечения единой среды для интеграции отраслевых информационных ресурсов в сфере природопользования и реализация соответствующих программно-технологических решений. Основными задачами исследований являлись:

- научно-методическое и информационно-технологическое обеспечение аналитической ситуационной системы, специализированной на решение задач в сфере управления природопользованием,

- методику и технологию создания интегрированного хранения и удаленного доступа к информации,

- программно-инструментальные средства разработки распределенных информационно-аналитических систем, построения моделей задач и оценки вариантов решений на результирующем этапе принятия управленческих решений,

- функциональное, алгоритмическое и программно-технологическое обеспечение ввода, анализа и представления пространственно-временной информации в среде ГИС для решения задач контроля использования и мониторинга состояния природных ресурсов.

Для решения сформулированных задач применялись методы системного анализа, теории принятия решений, проектирования и разработки БД, и информационных систем, аналитические методы пространственного анализа и ГИС-моделирования, организации Web-доступа, обработки и анализа изображений и т.д.

Научной новизной исследований является:

2. Предложены новые методические и программно-технологические решения для разработки распределенных информационно-аналитических систем поддержки управления природными ресурсами на основе комплексирования, развития и применения методов и средств СУБД, СГТПР, ГИС- и Web-технологий в единой среде.

3. Разработано математическое обеспечение решения слабоформализованных задач поддержки принятия управленческих решений на основе знаний и многокритериальных оценок, и на его базе реализована система поддержки принятия решений в задачах природопользования.Впервые разработано методическое и информационно-технологическое обеспечение федерального ситуационного центра как многоцелевой информационно-аналитической системы поддержки управления в природоресурсной сфере и реализована ГИС-среда карты оперативной обстановки на территории РФ.

В работе защищаются следующие положения:

1. Создание единой среды для интеграции информационных ресурсов на основе:

• перехода к единой системе общероссийских нормативов на всех уровнях и объектах системы,

• агрегирования территориальных и ведомственных систем классификации и кодирования,

• согласования информационных ресурсов на основе унифицированной пространственной привязки и анализа в среде ГИС,

2. Предложенный методический подход к построению территориально-распределенных информационно-аналитических систем, включающий многозвенную архитектуру доступа к базам данных и Web-доступа к единому банку метаданных путем введения дополнительного слоя программного обеспечения для управления метаданными и организации доступа к интегрированным хранилищам, позволяет эффективную реализовать различные компоненты единой среды для интеграции информационных ресурсов в природопользовании:

Практическая ценность работы основана на применении предложенных решений при создании информационно-аналитических и ситуационных систем в сфере природопользования.

ГНЦ РФ ВНИИгеосистем является координатором и исполнителем работ по формированию методической и технологической основы единой системы информационного обеспечения МПР России, созданию й обеспечению функционирования Ситуационного центра МПР России (СЦ МПР). На основе выполненных разработок в составе первой очереди СЦ МПР создана, функционирует и поддерживается в среде ГИС карта оперативной обстановки на территории РФ, в режиме реального времени ведется мониторинг опасных и чрезвычайных ситуаций, в том числе лесных пожаров, паводков, ледовой обстановки, техногенных происшествий и катастроф по сообщениям с территорий и данным дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Созданы и постоянно действуют картографические проекты, отражающие состояние лицензионных участков распределенного фонда недр, минерально-сырьевая база мира и России и другие аналитические материалы.

Полученные информационно-технологические решения положены в основу созданной и успешно функционирующей первой очереди Государственного банка информации о недрах и недропользовании Республики Казахстан (РК), проект реализован по заказу Комитет геологии и недропользования Министерства энергетики и минеральных ресурсов РК и эксплуатируется Республиканским и территориальными центрами геологической информации РК.

Разработанное методическое и программно-технологическое обеспечение в области проектирования и создания информационно-аналитических систем обеспечили разработку первой очереди Информационно-аналитической системы государственного мониторинга состояния недр РФ (ИАС ГМСН) федерального уровня.

В главе 1 рассмотрены проблемы и перспективы развития информационного обеспечения природопользования.

• В разделе 1.1. описаны основные направления и перспективы информатизации органов государственной власти, а также задачи информационных технологий в этом процессе.

Оценка состояния, прогнозирование и принятие управленческих решений в природно-ресурсном комплексе неразрывно связаны с необходимостью формирования общегосударственных информационных ресурсов и совершенствовании информационных технологий государственного управления [52].

Информационные технологии в сфере государственного управления должны обеспечить: повышение эффективности государственного регулирования и управления ресурсами путем создания и развития информационно-аналитического обеспечения деятельности федеральных органов государственной власти и ситуационных центров, поддержки выработки основных направлений повышения эффективности управления на базе развития систем сбора, учета и обработки информации; совершенствование взаимодействия органов государственной власти Российской Федерации и субъектов на основе создания общей защищенной информационной среды.

В настоящее время развитие информационных технологий достигло достаточно

I высокого уровня, наиболее быстро развиваются корпоративные системы различного назначения, к которым могут быть также отнесены системы, ориентированные на управление целыми отраслями. Это утверждение в полной мере относится и к системе информационного обеспечения природопользования и охраны окружающей среды. При этом наряду с задачами создания новых стоит проблема интеграции уже созданных систем в единый информационный комплекс. Только путем последовательной увязки существующих систем по иерархическим уровням и интеграции их информационных ресурсов в единую среду можно повысить качество и эффективность управления в целом.

В разделе 1.2. рассмотрены предшествующие работы и современное состояние информационно-аналитического обеспечения в сфере природопользования на примере Министерства природных ресурсов Российской Федерации.

Современный этап продолжает предшествующие исследования [5, 62, 63, 65, 40], в которых были разработаны основные методологические принципы построения интегрированных аналитических систем и их использования в решении геологических

• задач.

Постепенное внедрение компьютерных технологий в производственные циклы создало возможность массового преобразования информации в цифровой вид, организации ее массовой обработки, накопления и распространения. Значительным достижением данного периода явилась развитие ГИС-технологий, систем управления базами данных (СУБД) и распределенных информационных систем. В мировой практике все большее распространение получает создание центров анализа, аккумулирующих большие объемы природоресурсной информации. В них наряду с централизацией данных развиваются подходы к интеграции распределенных баз данных.

Информационное обеспечение в сфере природопользования системы МПР России исторически складывалось постепенно, по мере объединения в один федеральный орган исполнительной власти геологической, водной, лесной отраслей, а затем и службы Государственного контроля в области природопользования и охраны окружающей среды. В результате информационное обеспечение является плохо регламентированным и весьма разнородным: не определена нормативно-методическая база, отсутствует единые механизмы сбора и обработки данных, ведомственные информационные системы созданы на разных принципах, не обеспечено движение информационных потоков по вертикали и горизонтали, разнородны системы учета и отчетности, не разработаны механизмы межведомственной координации.

Проведение административной реформы системы МПР России требует новых подходов к интеграции информационных ресурсов и систем, и координации информационного обеспечения деятельности системы государственного управления природопользованием.

В разделе 1.3. проводится исследование способов сбора, организации доступа, обработки, анализа и представления информационных ресурсов в сфере природопользования. Выполнен обзор действующих в системе МПР России интегрированных информационных систем. Основное их назначение - сбор, хранение и обработка государственной и ведомственной статистической отчетности по разным направлениям природопользования. Эти системы созданы для решения ведомственных задач и плохо совместимы между собой. Решение задач управления природопользованием в целом требует информационной совместимости и системы комплексных интегральных показателей.

Из проведенного анализа сделаны выводы о том, что развитие информационных технологий может обеспечить качественно новый уровень государственного управления, чему способствуют результаты предшествующих исследований по созданию глобальных автоматизированных систем отрасли и выявлению проблем создания системы информационного обеспечения природопользования. В то же время, существующие системы информационного обеспечения представляют собой набор разрозненных независимо развивавшихся автоматизированных систем, отсутствует среда интеграции разнородных и разноуровневых информационных ресурсов.

В качестве путей решения поставленных проблем рассматриваются создание единой федеральной системы мониторинга состояния и использования природных ресурсов для принятия управленческих решений, и формирование общегосударственных информационных ресурсов для решения задач рационального природопользования на базе существующих информационных структур.

Технологической основой организации информационного взаимодействия должно стать построение информационно-коммуникационной инфраструктуры и создание единой среды для интеграции информационных ресурсов системы МПР России. Сделан также вывод о необходимости применения, развития и комплексирования методов и средств СУБД, СППР, ГИС- и Web-технологий при создании единой среды для интеграции отраслевых информационных ресурсов в сфере природопользования.

Глава 2 посвящена концепции построения единой среды функционирования системы информационного обеспечения рационального природопользования.

Раздел 2.1. посвящен методологии построения единой среды функционирования системы информационного обеспечения рационального природопользования на основе постепенного увеличения степени интеграции информационных ресурсов.

Интеграция данных в информационных системах - это обеспечение единой инфраструктуры для некоторой совокупности неоднородных независимых источников данных [13, 49]. В качестве средств интеграции информационных ресурсов: обмен данными - (средства импорта и экспорта данных, обмена данными между ф репозиториями); совместный поиск (средства маршрутизации поисковых запросов, обслуживания их результатов, предоставления информации о способах доступа к найденным ресурсам); единообразный доступ (унифицированный механизм доступа к найденным ресурсам, вне зависимости от конкретных источников, в которых они располагаются, и используемых внутри них базовых протоколов доступа). Введено определение единой среды интеграции в распределенной системе как глобальной интероперабельной инфраструктуры, обеспечивающей комплексирование неоднородных информационных ресурсов из различных источников.

Очевидно, что для обеспечения создания и функционирования единой среды отраслевой системы необходимым принципом является синтез следующих подходов к интеграции информационных ресурсов [109]:

• качественно новые возможности для подготовки и принятия управленческих решений за счет обеспечения увязки и интеграции информации на основе географических объектов.

4. Наиболее эффективный способ накопления и хранения данных путем интеграции основан на технологии создания и использования интегрированных хранилищ данных. ф Этот подход предполагает наличие (создание) единого информационного пространства полученных из различных источников и согласованных данных (приведенных к общему знаменателю по используемым классификаторам, справочникам, размерности, кодировке). Здесь решаются вопросы:

- архитектуры хранилища данных и средств накопления, хранения и доступа к информации (центральное и оперативное хранилище данных, репозитарий метаданных, представления и витрины данных, модели организации данных, используемые СУБД),

- разработки пользовательских программных приложений регламентного расчета и представления данных,

- оперативной аналитической обработки (многомерные кубы данных, подходы к агрегированию данных, реализация иерархий),

- разработки и применения систем поддержки принятия решений,

- создания средств формирования отчетности.

В качестве основных принципов создания единой среды рассматривается единство нормативно-правовой и информационной политики, развитость телекоммуникационных средств, обеспеченность современными программно-технологическими решениями для # формирования и интеграции информационных ресурсов.

В разделе 2.2. определены основные направления построения единой информационной среды отрасли на федеральном уровне.

Таким образом, в главе определена концептуальная схема, основные принципы и методические подходы к построению единой информационной среды для интеграции отраслевых информационных ресурсов в сфере природопользования.

В главе 3 рассмотрены теоретические и методические. вопросы создания информационно-аналитических систем поддержки принятия управленческих решений в * сфере природопользования.

В разделе 3.1 описаны особенности информационных систем в сфере управления природопользованием, проводится классификация этих ИС по функциональному признаку [94, 56].

Вводится определение информационно-аналитической системы для обеспечения поддержки принятия решений (ИАС ППР) по управлению природными ресурсами как сложного функционального комплекса, включающего как техническую и коммуникационную платформу, так и средства эффективной манипуляции реляционными базами данных и пространственной информацией, системы поддержки принятия решений, инструментарий аналитической обработки информации. Создание такой системы предполагает увязку баз данных и обеспечение поддержки эксплуатации их в среде ГИС, позволяющей манипулировать разномасштабной картографической информацией, технологично создавать сложные картографические проекты, интегрировать различные программные комплексы специализированной обработки природоресурсной информации, осуществлять оформление и вывод электронных карт и статистической отчетности, включая информацию, полученную по результатам запросов к базам данных, оформленную в виде деловой графики.

Определяются основные функции информационно-аналитической системы.

В разделе 3.2 проанализированы методические и технологические аспекты создания ИАС ППР в слабоформализованных областях знаний, определены основные компоненты ИАС, создаваемых в области обеспечения рационального природопользования, и их функционально-информационное обеспечение.

Разработка ИАС в области мониторинга и управления природными ресурсами опирается на комплекс инструментальных средств, включающий географические информационные системы, средства организации и управления базами данных, средства многофункционального анализа пространственно-статистического распределения объектов и аппарата моделирования, а также средства систем поддержки принятия решений [29,68, 69,70].

Для эффективной оценки исходной и агрегированной информации и аналитических решений, предлагаемых системой, и реализации управленческих воздействий необходимо включение в ИАС блока оптимизации управленческих решений в качестве систем поддержки принятия решений. В технологическом смысле современные ИАС ППР должны обеспечить удобный пользовательский интерфейс, ориентированный на создание комплексной модели задачи путем построения иерархии природных, техногенных, социально-экономических и др. факторов; автоматический анализ экспертных суждений на результирующем этапе принятия управленческих решений при выборе из нескольких полученных системой альтернативных вариантов решений в условиях неоднозначности и риска.

Выделены основные функциональные элементы ИАС, которые могут присутствовать в различных прикладных информационно-аналитических системах, различающихся предметной направленностью и ориентацией на различные структуры данных:

- ввод и корректировка данных первичных наблюдений,

- решение информационно-поисковых задач,

- решение вычислительно-аналитических задач,

- генерация и печать отчетности,

- работа с неструктурированными данными (электронными документами),

- работа с пространственно-привязанными данными,

- решение слабоструктурированных задач на основе знаний и многокритериальных оценок.

Приведена схема процесса принятия решений, описаны основные этапы и методы принятия решений в слабоструктурированных проблемных ситуациях. Описаны основные формальные процедуры и их последовательность на этапах постановки задачи, формирования решений и выбора наиболее предпочтительного решения, реализующие процесс принятия решений [92, 93,43].

Разработан новый методико-технологический подход визуального моделирования для автоматизированного построения моделей задач, основанный на развитии системного подхода, когнитивного моделирования и структурного анализа разнородной информации, а также иерархического подхода к анализу слабоструктурированных данных. Этот подход реализован в программном комплексе модулей СППР.

Разработанное математическое обеспечение для создания программно-технологического блока поддержки принятия решений содержит алгоритмы, в которых используются как формализуемые (объективные), так и слабоформализуемые субъективные) данные, производится расчет локальных и обобщенного приоритетов выбираемых решений, реализуется оценка согласованности экспертных предпочтений.

Приведены разработанные модификации критериев индивидуального выбора, применяемые для формальной интерпретации экспертом множества полученных альтернатив решения.

В разделе 3.4. обоснованы базовые архитектурные и технологические решения для создания территориально-распределенной информационно-аналитической системы в сфере природопользования, основанной на многозвенной архитектуре, интегрированных хранилищах и функциональных витринах данных, удаленном доступе к БД.

Стержнем любой информационно-аналитической системы является превращение данных в информацию и знания, которые затем используются для поддержки принятия решений. Данные в настоящее время могут быть сохранены в объемных, современных и сравнительно недорогих системах хранения [50]. Однако сами по себе эти огромные массивы данных не представляют ценности для лиц, принимающих решения. Ведь для того, чтобы принять решение, необходимо выполнить качественный и количественный анализ и получить информацию и новые знания.

Для построения хранилища выбрана многомерная модель представления данных, позволяющая эффективно проводить анализ природоресурсной информации, его архитектура соединяет концепции хранилища и OLAP (оперативной аналитической обработки на основе организации кубов данных), и использует хранилище данных в качестве единственного источника информации для всех витрин данных. Основными преимуществами варианта многомерного хранилища данных являются возможности выполнения сводного и интеллектуального анализа данных, постепенность построения хранилища, начиная с центрального с добавлением витрин, интеграция в одном хранилище реляционных и многомерных витрин и различных OLAP- средств для работы с ними.

Основой технологии доступа к информации, содержащейся в различных ведомственных БД, является создание в каждом узле системы репозиториев, содержащих метаданные. Управление метаданными в системе централизовано путем создания в репозиториях блока общих метаданных, характеризующих предметную область. В них содержатся также локальные (частные для каждого репозитория) и интерфейсные (описание структур передачи, процедур доступа и др.) метаданные.

Организации доступа к территориально распределенным базам данных предполагает введение дополнительного слоя программного обеспечения, реализующего управление метаданными и предоставляющего методы доступа. Таким образом, пользователю становятся доступны набор данных унифицированных типов (таблица, куб, документ и т.п.).

Предложена обобщенная схема организации технологической структуры распределенной информационной системы. Технология создания распределенной ИАС определяет единый централизованный доступ, анализ и обработку информации из независимых баз данных, находящихся на удаленных компьютерах (узлах) и работающих под управлением различных СУБД в локальных корпоративных сетях.

В разделе 3.5. рассмотрены вопросы ГИС-составляющей информационно-аналитической системы и ее роли в процессе интеграции информационных ресурсов. Поскольку практически все процессы и объекты природопользования являются пространственно привязанными, географические информационные системы (ГИС) являются важным элементом информационно-аналитических систем и ситуационных систем [32-34, 42].

В основу технологии ГИС изначально заложен принцип интеграции. Ввиду своей универсальной природы и интеграционной способности, географическая (пространственно привязанная) информация является ключевым элементом для принятия решений. Технология ГИС позволяет преодолеть неестественный разрыв между пространственными и непространственными данными, интегрировать средства пространственного анализа с другими технологиями, совместно использовать разные методы хранения, обработки и отображения данных [33, 59].

В главе 4 определена методическая и технологическая основа создания аналитической ситуационной системы в сфере природопользования.

В разделе 4.1. освещаются теоретические вопросы построения ситуационных систем в природопользовании.

Принятие стратегических решений по наиболее важным проблемам управления природоресурсным комплексом представляет собой сложную задачу, результативность решения которой зависит не только от полноты сбора исходной информации, но и применения высокоэффективных средств анализа, прогноза и отображения промежуточных и конечных результатов. Наиболее перспективным решением таких вопросов является использование ситуационных систем [89]. Ситуационная система представляет собой комплекс специально организованных рабочих мест для персональной и коллективной аналитической работы руководителя или группы руководителей. Рассмотрены общие принципы построения ситуационных систем.

Ситуационный центр (СЦ) определяется как специализированная ситуационная система, основной целью которой является поддержка принятия стратегических и оперативных решений на основе визуализации и углубленной аналитической обработки [86]. Описаны задачи и функции СЦ, основные характеристики ситуационного центра, отличающие его от других СППР [86, 91,100].

СЦ также характеризуется, как система, основанная на знаниях. Такая система использует знания специалистов о некоторой узкоспециализированной предметной области для принятия решений и обладает необходимой компетентностью, способностью к анализу и рассуждению, решению трудных реальных задач. Она должна содержать такие компоненты, как база знаний, блок объяснения решений, интеллектуальный интерфейс общения и др.

Описаны требования к информационной модели среды СЦ. Рассмотрены классификации СЦ по: целевой направленности, составу средств ситуационного моделирования, масштабу, размещению, способу отображения ситуационной информации, универсальности. Выделены основные компоненты СЦ.

Раздел 4.2. посвящен обзору практического опыта построения Ситуационных центров, полученного при проектировании Многоцелевого ситуационного центра Администрации Президента РФ, Министерства по чрезвычайным ситуациям, Росгидромета, Министерства путей сообщения России, Центробанка России и некоторых других. В настоящее время создан ситуационный центр при Правительстве РФ, а также ряд ситуационных комнат для губернаторов в Ленинградской, Орловской, Белгородской, Тюменской и других областях. В общей сложности уже стартовало 20 таких региональных проектов.

В результате этих работ сегодня уже имеются имеется методический и практический опыт создания таких центров, который может быть использован при проведении аналогичных работ в интересах МПР России.

В разделе 4.3. определяется методическая и технологическая основа ситуационной системы в сфере как информационно-аналитической системы, позволяющей оценить реальное состояние объекта управления, уловить тенденции развития внешних и внутренних изменений, проанализировать возможные последствия действий, способствующей повышению эффективности выработки управленческих решений на федеральном уровне. Разработана архитектура СЦ в сфере природопользования, состав и структура его информационно-технологического, программно-аппаратного и системного обеспечения на примере Ситуационного центра МПР России. Определены функциональные компоненты программно-технологического комплекса многоцелевого СЦ МПР для обеспечения оперативного решения задач управления природопользованием [115].

Географическая информация и средства ее анализа представляют существенный раздел информационных ресурсов СЦ МПР. Цели аналитических ГИС для СЦ состоят в нахождении связей между географическими объектами и их свойствами, в прогнозировании целевых заранее неизвестных свойств, обнаружении и распознавании целевых объектов и явлений в пространственно-временных процессах.

Обоснована необходимость и выполнена разработка ГИС-среды для создания технологии оперативного пространственного анализа, симплификации и унифицированного представления пространственно-временной информации по состоянию и использованию природных ресурсов для создания цифровой карты оперативной обстановки в рамках ситуационного центра федерального уровня, определены требования к функциональному и прикладному обеспечению технологии [110].

Глава 5 посвящена описанию разработанных программно-технологического обеспечения создания различных компонентов единой среды для интеграции информационных ресурсов в сфере природопользования.

Разработана и апробирована на создании интегрированной базы данных фондовой геологической информации методика и технология разработки интегрированной БД, ф основанная на последовательном взаимоувязанном проектировании функциональной модели и структуры данных, разделении логической и физической модели (прямое и обратное проектирование БД), единой системе классификаторов, включении механизмов, отвечающих за логику работы БД, поддержку целостности данных и их защиту.

Предложенный методический подход позволяет автоматизировать и унифицировать процесс проектирования, проводить оперативное перепроектирование (реинжиниринг) структуры БД без потери данных и без нарушения ее функционирования, использовать любую СУБД, обеспечить логику работы БД, поддержку целостности данных, их защиту, пересчет различных информационных показателей на уровне БД.

В разделе 5.2. изложены полученные технологические решения, реализующие специализированную программно-инструментальную среду разработки НАС поддержки принятия управленческих решений, р Инструментальная среда разработки ИАС в области поддержки управления природопользованием обеспечивает автоматизацию создания системы на всех этапах принятия решений. Развитие принципов многозвенной архитектуры «сервер баз данных — сервер приложений - клиент» в части реализации доступа к ресурсам удаленных серверов, в том числе ориентированного на использование Internet/Intranet технологий, обеспечивает создание территориально распределенных систем, функционирующих в едином информационном пространстве. Многозвенная архитектура позволяет резко снизить требования к мощности клиентских мест (в качестве клиентских приложений могут выступать Web-браузеры), уменьшить нагрузку на сервер и трафик в сети. При этом каждый элемент ИАС может выступать как часть клиентских приложений как Windows, так и Internet.

В разделе 5.3. описан разработанный программно-технологический комплекс СППР. Система используется для анализа слабоструктурированных задач природопользования, их формализации, генерации возможных альтернатив решения, их оценки и выбора • приоритетного и в частности, реализует алгоритмические разработки, описанные в

разделе 3.3.

Разработанная СППР обладает следующими функциональными возможностями:

- построение моделей задач в виде иерархического дерева,

- задание экспертных приоритетов на основе парных сравнений,

- оценка и исправление несогласованности экспертных суждений,

- расчет локальных (по критериям) и обобщенных приоритетов критериев и альтернатив по субъективным и объективным данным;

- определение предпочтительности альтернатив по отдельным критериям;

- ранжирование альтернатив по обобщенной предпочтительности;

- оценка чувствительности результата к изменению входных данных и экспертных предпочтений;

- возможность подключения и обработки информации из ГИС;

- возможность импорта результирующих данных в ГИС, их анализ и интерпретацию в рамках пространственно-привязанной информации.

К достоинствам СППР можно отнести возможность численного, вербального и графического задания предпочтений при проведении парных сравнений элементов иерархии, а также абсолютных весов элементов; оценку согласованности входных данных и средства исправления несогласованных суждений по проблеме с помощью процедуры согласования предпочтений, высказанных разными экспертами, использование как субъективных, так и объективных данных.

В разделе 5.4. приведено описание разработанного функционального и прикладного обеспечения ГИС-технологии оперативного пространственного анализа, симплификации и унифицированного представления пространственно-временной информации по состоянию и использованию природных ресурсов в рамках ситуационного центра федерального уровня.

При разработке пользовательских приложений в ГИС-среде для обеспечения функционирования карты оперативной обстановки ситуационного центра используется большой объем вычислительных и аппаратных ресурсов. Для оптимизации и систематизации хода работ структура главного ГИС-проекта формируется из тематических разделов, представленных объектно-ориентированными базами данных. Тематические разделы проекта представлены в форме загружаемых компонентов, хранящих в текстовой форме все компоненты соответствующего раздела ГИС-проекта и ссылки на источники используемых данных. Управление тематическими разделами осуществляется с помощью специализированного управляющего модуля. Такой подход позволяет расширить стандартный функционал ГИС и обеспечивает удобный доступ и представление информации.

Создан специализированный интерфейс для ввода и визуализации оперативных данных. Реализованы возможности визуализации и интегрирования между собой в проекте различных видов информации. Система позволяет выполнять интегрированную визуализацию различных представлений данных, таких как растровая информация (например, привязанный космоснимок) и полученная при его дешифрировании векторная информация. Дополнительно к стандартному пользовательскому интерфейсу добавлены пункты меню и панели инструментов, которые позволяют оперировать данными проекта.

В главе 6 приведены результаты апробации и применения разработанных решений.

Раздел 6.1. Создание системы информационного обеспечения МПР России. В настоящее время последовательно разрабатывается и внедряется информационно-аналитическая система природопользования и охраны окружающей среды, предназначенная для учета, анализа и, в конечном счете, управления информационными ресурсами и информационными потоками в сфере природопользования и охраны окружающей среды.

При непосредственном участии автора разработана Концепция создания системы и ее основные положения, подготовлены проекты регламентных документов по созданию единой системы классификации и кодирования информации в области природопользования и охраны окружающей среды, определению порядка предоставления и формированию информационных ресурсов уровня руководства министерства.

С участием автора реализованы проектные решения по созданию технической и коммуникационной основы иерархической ИАС на примере построения корпоративной сети для создания вертикали "территория - регион - центр" в Приволжском федеральном округе.

В разделе 6.2. приведено описание Ситуационного центра МПР России. Научно-методическое и технологическое обеспечение функционирования Ситуационного центра МПР России реализовано на основе выполненных разработок. В составе СЦ МПР создана, функционирует и поддерживается в среде ГИС карта оперативной обстановки на территории РФ, в режиме реального времени ведется мониторинг опасных и чрезвычайных ситуаций. Ведется база данных всех событий, космоснимков и сопутствующей информации. Отрабатывается схема взаимодействия с государственным банком цифровой геологической информации по волоконно-оптическим линиям связи. Полученная информация направляется в хранилище СЦ МПР и находится в режиме online. Информация представляется на оперативной карте в виде диаграмм, цифр, текстовых сводок, изображений.

Созданы и постоянно действуют картографические проекты, отражающие состояние лицензионных участков распределенного фонда недр и другие аналитические материалы по лесным, водным и другим ресурсам. Ведется создание СППР-проектов решения различных задач управления природопользованием в СЦ МПР.

Полученные информационно-технологические решения в области интеграции и обеспечения доступа к информационным ресурсам положены в основу проектирования и разработки программно-технологического обеспечения первой очереди Государственного банка информации о недрах и недропользовании Республики Казахстан [98]. Описание проекта приведено в разделе 6.3, банк реализован по заказу Комитета геологии и недропользования Республики Казахстан и эксплуатируется в Республиканском центре (РЦГИ "Казгеоинформ") и территориальных управлениям геологической информации РК.

Выполнена разработка технического проекта, структуры и средств формирования массивов данных для наполнения интегрированной базы фондовой информации централизованного хранения, проведена апробация, актуализация и согласование данных ретроспективных локальных БД; созданы и функционируют рабочие места по формированию и ведению первоочередных информационных ресурсов — лицензий/контрактов, контрактных условий, балансов, мониторинга недропользования, геолого-геофизической изученности, анализа информации в ГИС, кадастра месторождений и проявлений полезных ископаемых, мониторинга подземных вод.

Разработанные методические и технологические решения в области проектирования и создания информационно-аналитических систем обеспечили разработку первой очереди Информационно-аналитической системы мониторинга состояния недр (ИАС ГМСН), описанной в разделе 6.4. Система создавалась с применением инструментальной среды разработки ИАС. В результате было создано и апробировано программно-технологическое обеспечение первой очереди ИАС ГМСН по подсистемам мониторинга подземных вод (ПВ) и опасных экзогенных геологических процессов (ОЭГП). При этом разработана технологическая основа ведения мониторинга подземных вод в автоматизированном режиме на федеральном, региональном и территориальном уровнях. Программно-технологическое обеспечение системы позволяет интегрировать СУБД, пользовательские клиентские программные приложения и ГИС в единой среде ИАС ГМСН.

В заключении сформулированы основные результаты проведенных исследований. Основными результатами являются разработка концепции построения единой среды для интеграции информационных ресурсов в сфере природопользования и реализации ее компонентов при создании методической и программно-технологической основ системы информационного обеспечения МПР России и Ситуационного центра МПР России, ИАС ГМСН, Государственного банка информации о недрах и недропользовании Республики Казахстан.

Заключение Диссертация по теме "Геоинформатика", Чесалов, Леонид Евгеньевич

Основные результаты проведенных исследований состоят в разработке концепции построения единой среды для интеграции информационных ресурсов в сфере природопользования и реализации ее компонентов при создании нормативно-методической и программно-технологической основ системы информационного обеспечения МПР России и Ситуационного центра МПР России, ИАС ГМСН, Государственного банка информации о недрах и недропользовании Республики Казахстан.

В теоретическом плане разработаны:

• концепция построения единой среды для интеграции информационных ресурсов в сфере природопользования, определен подход к ее созданию, основанный на поэтапном формировании иерархической системы классификации, создании интегрированных хранилищ данных и технологиях удаленного доступа к информационным ресурсам, их согласовании на основе унифицированной пространственной привязки;

• математическое обеспечение решения задач поддержки принятия решений для задания и оценки согласованности экспертных суждений, расчета локальных и обобщенных приоритетов вариантов решений, модификации критериев индивидуального выбора.

В методическом плане разработаны:

• методика проектирования и разработки интегрированных баз и банков данных информации о недрах и недропользовании,

• концепция создания, методическое и программно-технологическое обеспечение ситуационного центра как информационно-аналитической системы верхнего уровня, специализированной на решении задач природопользования.

Заключение

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Чесалов, Леонид Евгеньевич, Москва

1. Абт К., Форстер Р., Ри Р. Методика составления сценариев. В сборн.: Руководство по научно-техническому прогнозированию. - М.: Прогресс, 1977

2. Автоматизированные системы поддержки управленческих решений /Под ред. А.М.Жандарова. -М.: Интерэкспорт, 1991

3. Акофф Р. Планирование будущего корпорации. М.: Прогресс, 1985

4. Акимов В.А., Новиков В.Д., Радаев Н.Н. «Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски», ЗАО ФИД «Деловой экспресс», Москва, 2001 г.

5. Антонов А.В. Системный анализ. М.: Высшая школа, 2004. - 454 с.

6. Анфилатов B.C., Емельянов А.А., Кукушкин А.А. Системный анализ в управлении. -М.: Финансы и статистика, 2002. -368 с.

7. Аракчеев Д.Б. Использование СППР «Эксперт» совместно с ArcGIS для поддержки принятия управленческих решений //ArcReview, №4, 2002, с. 19. .

8. Аракчеев Д.Б. Программно-инструментальные средства для разработки информационно-аналитических систем //Геоинформатика № 2, 2004, с. 37-45.

9. Аракчеев Д.Б. Разработка СППР-технологий для аналитической поддержки принятия управленческих решений в природопользовании //Геоинформатика, №2,2003, с.24-28.

10. Арсеньев Б.П., Яковлев С.А. Интеграция распределенных баз данных СПБ: Лань, 2001.-464 с.

11. Артемьев В. Что такое BUSINESS INTELLIGENCE? //Открытые системы. №04, 2003

12. Бездушный А.Н., Ковалев Д. А., Серебряков В.А. Архитектура Сервисов

13. Интегрированной Системы Информационных Ресурсов (ИСИР)//Электронныебиблиотеки, 2002, №1

14. Белов П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере. -М.: «Академия», 203. 512 с.

15. Белоногов Г.Г. Новоселов А.П. Автоматизация процессов накопления, поиска и обобщения информации. — М.: Наука, 1979

16. Берлянт A.M. Образ пространства: карта и информация. М.Мысль,1986

17. Берлянт A.M. Геоиконика. М.Астрея,1996

18. Берталанфи, J1. фон. Общая теория систем обзор проблем и результатов. - В кн.: истемные исследования, Ежегодник, М.: - Наука, 1969. - 201 с. С. 30-54.

19. Бестужев-Лада И.В., Наместникова Г.А. Социальное прогнозирование. -М: Педагогическое общество России, 2002

20. Бир С. Мозг фирмы. М.: Радио и связь, 1993

21. Богданов А.А. Всеобщая организационная наука (тектология). Ч.1.- СПБ, 1912.

22. Вавилов К., Щербина С. Web-интеграция //Открытые системы, №1, 2001

23. Варфоломеев В.И., Воробьев С.Н. Принятие управленческих решений М.: Изд. Кудиц-образ, 2001

24. Введение в математическое моделирование/Под ред. П.В.Трусова. М.: Интермет инжиниринг, 2000. — 336 с.

25. Веревченко А.П. и др. Информационные ресурсы для принятия решений. М.:

26. Академический проект, 2002. 560 с.

27. Вестник РАЕН. Тематический номер по проблемам устойчивого развития. М.: РАЕН, № 4, т. 2, 2002 г.

28. Воробьев С.Н., Уткин В.Б., Балдин К.В. Управленческие решения.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003.-317 с.

29. Гарбук С.В., Гершензон В.Е. Космические системы дистанционного зондирования Земли. М.Издательство А и Б, 1997

30. Геловани В.А., Башлыков А.А., Бритков В.Б., Вязилов Е.Д. Интеллектуальные системы поддержки принятия решений в нештатных ситуациях с использованием информации о состоянии природной среды. — М.: Едиториал УРСС, 2001, 304 с.

31. Геоинформатика/ А.Д.Иванников, В.П.Кулагин, А.Н.Тихонов, В.Я.Цветков. -М.:МАКС Пресс,2001

32. Геоинформатика. Под ред. В.С.Тикунова. М.: Академия, 2005.

33. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. М.: ГИС-Ассоциация,1999.

34. Гершанов И.В., Пелихов В.П. Методы оценки полноты информационного описания предметной области. Труды межд. конф. «Проблемы управлениябезопасностью сложных систем», 1999

35. Гончаров В.В. Руководство для высшего управленческого персонала в двух томах. Том 1.-М.: МНИИПУ, 1997.

36. Гохман В. По пути пространственной интеграции// ArcReview, 2004, №1.

37. Гринберг А.С., Горбачев Н.Н., Бондаренко А.С. Информационные технологии управления. -М.: Юнити, 2004.

38. Данилин А.В. Технологии интеграции государственных информационных систем и организации межведомственного взаимодействия // Информационное общество. -2003.-N2.-С. 57-67

39. Даукеев С.Ж., Ужкенов Б.С. и др. Концепция управления и регулирования недропользования и охраны недр в Республике Казахстан, Издательство журнала "Минеральные ресурсы Казахстана", Алматы, 1994

40. Дэвидсон JI. Проектирование баз данных на SQL Server 2000. -М.: БИНОМ, 2003. -680 с.

41. ДеМерс М. Географические информационные системы: Основы. М.:Дата+,1999

42. Жандаров A.M., Ужинский И.К. Решения в проблемных ситуациях. Уч. Пособие, АНХ при СМ СССР 1985, 124 стр.

43. Жерардэн JI. Исследование альтернативных картин будущего. В сборн.: Руководство по научно-техническому прогнозированию. М.: Прогресс, 1977

44. Искусственный интеллект. Кн. 2: Модели и методы / Под ред. Поспелова Д.А. М.: Радио и связь, 1990.

45. Кастлер Г. Возникновение биологической организации. М.: Мир, 1967

46. Клыков Ю.И. Семиотические основы ситуационного управления. М.: МИФИ, 1974

47. Клыков Ю.И., Горьков JI.H. Банки данных для принятия решений. М.: Сов. радио, 1980. 155 с.

48. Когаловский М.Р. Интеграция данных в информационных системах//Ш-я Всерос.конф. «Стандарты в проектах современных информационных систем». М. 2003

49. Когаловский М.Р. Перспективные технологии информационных систем. М.: ДМК-Пресс, 2003, - 288с.

50. Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. М.: Финансы и статистика, 2002. - 800 с.

51. Концепция использования информационных технологий в деятельности федеральных органов государственной власти до 2010 года/ Российская газета" N3597 от 7 октября 2004 г

52. Концепция управления деятельностью по формированию, использованию, велению и защите государственных информационных ресурсов //Информационные ресурсы России. № 1, 1999.

53. Корогодин В.И. Информация и феномен жизни. Пущино: АН СССР, 1991. С.22-42.

54. Кошкарев А.В., Тикунов B.C. Геоинформатика М., Картгеоцентр-Геодезиздат, 1993г.,

55. Краевский С.В. Классификация аналитических информационных систем.//Финансовая газета, №20, 2003.

56. Круть И.В. Введение в общую теорию Земли. Уровни организации геосистем.-М.: Мысль, 1978.-3 67с.

57. Кузнецов O.JL, Кузнецов П.Г., Большаков Б.Е. Система природа—общество— человек: устойчивое развитие — «Ноосфера», М., 2000 г

58. Кузнецов O.JL, Никитин А.А. Геоинформатика . М.: Недра, 1992.

59. Кузнецов O.JL, Большаков Б.Е. Устойчивое развитие: научные основы проектирования в системе природа-общество-человек. Учебник. Спб.-М.-Дубна, 2001.

60. Кузнецов O.JI. Деятельность МНТК "Геос" по созданию Геосистемы и перспективы ее развития. — "Разведка и охрана недр", 1989, № 9.

61. Кузнецов O.JI. Проблемы и задачи геоинформатики. //Методологические проблемы автоматизации процессов комплексного изучения недр (МНТК "Геос"). М.: 1989.

62. Кузнецов O.JI., Никитин А.А. Принципы и методы интегрированного системного анализа геоинформации. — "Разведка и охрана недр", 1991, № 2.

63. Кузнецов O.JI., Сиротюк В.А. Структурно-функциональная схема Геосистемы //Материалы Всесоюзного совещания главных конструкторов и разработчиков Геосистемы (МНТК "Геос"). М.:1990, с 9-12.

64. Кузнецов O.JI., Черемисина Е.Н. Геоинформатика, геоинформация, геоинформационные технологии в природоведении. // "Геоинформатика", № 2, 2003.

65. Кульба В. В., С. С. Ковалевский, С. А. Косяченко, В. О. Сиротюк Теоретические основы проектирования оптимальных структур распределенных баз данных. -М.: СИНТЕГ, 1999-660 с

66. Ларичев О.И. Объективные модели и субъективные решения. М.: Наука, 1987.

67. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений. М.: Наука. Физматлит, 1996.

68. Литвак Б.Г. Разработка управленческого решения. -М.: Дело, 2000. 392 с.

69. Львов В. Создание систем поддержки принятия решений на основе хранилищ данных// Системы управления базами данных, № 3, 1997.

70. Любимова А. В. Компьютерная технология комплексной оценки геоэкологического состояния территорий. М. Геоинформатика, 2003.

71. Макги Д. ГИС предлагает решения проблемы интегрирования данных по нефти// ArcReview, 1997, №3.

72. Медведев Е.М., Григорьев А.В.С лазерным сканированием на вечные времена. Геопрофи, 2003. № 1 с.5-10.

73. Мелик-Гайказян И.В. Информационные процессы и реальность. М.: Наука, 1998. -192 с.

74. Миронов В.В., Зуб А.Т. Принципы принятия управленческих решений в системе федеральных органов исполнительной власти. М.: Современньге тетради, 2003/

75. Моделирование социо-эколого-экономической системы региона/ Под ред. В.И.Гурмана, Е.В.Рюминой. М.: Наука, 2001

76. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. -М.: Наука, 1981.

77. Моисеев Н.Н. Универсум. Информация. Общество. М.: Устойчивый мир, 2001. 200 с.

78. Морозов К.К. Проектирование и разработка информационных систем в области мониторинга недр и управления недропользованием // Геоинформатика №2, 2003.

79. Морозов К.К. Разработка информационной системы мониторинга недропользования с применением Web — технологий. // Геоинформатика № 2, 2004.

80. Мухин В.И., Малин А.С. Исследование систем управления. М.: Изд. ГУ ВШЭ 2004, 400 с.

81. Мясников В.П., Арманд Н.А., Кудашев Е.Б.и др. Информационные технологии и информационные ресурсы космического экологического мониторинга. -М.Вестник РФФИ 2000 №2

82. Налимов В.В. Вероятностная модель языка. М.: Наука, 1979

83. Наумов Е., Шовкун А. Создание ситуационного центра как задача системной интеграции //Сетевой, №9, 2004

84. Николаев В.Н., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. -JI.: Машиностроение, 1985. 199 с.

85. Полянский И.В., Василейский А.С. Цифровые авиационные съемочные системы, Цифровые фотограмметрические технологии и их использование в различных приложениях. Тезисы четвертого Международного Семинара Пользователей Системы PHOTOMOD, Минск 2004.

86. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М.: Наука, 1986.

87. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986.

88. Райков А.Н. Ситуационная комната для поддержки корпоративных решений//

89. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М. Радио и связь, 1993.

90. Саати Т., Керне К. Аналитическое планирование . Организация систем: М: Радио и связь , 1991.-224 с.

91. Системный анализ и принятие решений: Словарь-справочник./Под ред. В.Н.Волковой, В.Н.Козлова. М.: Высш.шк., 2004 - 616 с.

92. Смирнов Э.А. Управленческие решения. -М.: ИНФРА-М, 2001.-264 с.

93. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. М: СИНТЕГ, 1998.-376 с.

94. Трахтенгерц Э.А. Компьютерный анализ в динамике принятия решений. //Приборы и системы управления. №1, 1997.

95. Ужкенов Б. С. Методические основы создания банка геологической, геофизической и геохимической информации о недрах и недропользовании на примере республики Казахстан // Автореферат диссертации. — М., ВНИИгеосистем, 1997

96. Ушаков А.И. Интеграция информационных ресурсов нефтяных компаний на основе геоинформационных технологий// Тез.докл. 30-й конф. «Современные информационные технологиив нефтяной и газовой промышленности» 2001

97. Филиппович А.Ю. Ситуационная система — что это такое?//РСWeek № 26, 2003

98. Филлипович А.Ю. Интеграция систем ситуационного, имитационного и экспертного моделирования -М:., 2003

99. Форрестер Дж. Мировая динамика. М., 1978.

100. Харкевич А.А. О ценности информации. Проблемы кибернетики, 1960, №4, с.54

101. Цветкова И.Б. Лингвистические аспекты интеграции национальных информационных ресурсов// Сб. материалов Всерос. совещ. «Проблемы создания и интеграции информационных ресурсов российских библиотек» 19 -23 апреля 1999 года, Москва

102. Цифровая фотограмметрия: обзор программных средств. ГИС-Обозрение 1998, №1.

103. Чернавский Д.С. Синергетика и информация (динамическая теория информации). М.: Едиторал УРСС, 2004. -288 с.

104. Чесалов Л.Е. Использование ГИС-технологий при решении геоэкологических задач для освоения минерально-сырьевой базы. В сб. материалов Международной конференции «Экологическая геофизика и геохимия», М.Дубна, 1998, с. 129

105. Чесалов Л.Е. Типы моделей данных в тематическом картографировании. В сб. трудов XXIX Международной конференции и дискуссионного научного клуба «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации, бизнесе», 2002, Украина.

106. Чесалов Л.Е. Единая информационная среда для интеграции информационных ресурсов при решении задач природопользования. //"Геоинформатика", № 2, 2003.110.111.112,113,114.115.116,117118,119,120.121,122,123,124,125.

107. Чесалов JI.E. Карта оперативной обстановки Ситуационного центра МПР России. //ARCREVIEW современные геоинформационные технологии, 2003, № 3 (26).

108. Чесалов JI.E., Суханов М.Г. К вопросу о реализации ГИС в Internet. "Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации", М., 1998, № 3(15).

109. Чесалов JI.E., Суханов М.Г., Шумихин А.С. Технология доступа и обработки данных в распределенной ГИС-системе. // "Геоинформатика", 1999, № 3,

110. Черемисина Е.Н., Чесалов JI.E. Ситуационный центр МПР России: поддержка принятия управленческих решений в природопользовании, "Геоинформатика", 2004, №3,

111. Черемисина Е.Н., Чесалов JI.E. Единая геоинформационная среда для решения геологических задач. В сб. трудов XXXII Международного геологического конгресса, август 2004, Италия, Флоренция.

112. Шевчук А.В. Экономика природопользования (теория и практика).-М.: НИА-Природа, 1999.-308 с.

113. Шеннон К. Математическая теория связи. В книге Работы по теории информации и кибернетики.-М.: Изд. иностранной литературы, 1963. с.243-496

114. Щербина С. Web-интеграция: новый взгляд на построение корпоративных информационных систем// Информационные ресурсы России, 2001, №5

115. Юкаева В. С. Управленческие решения: Учебное пособие. М.: ОПС, 1998.

116. Aronoff S. Geographic Information Systems. A.Management Perspective. Ottawa, Canada: WLD Publications.

117. Debevoise T. The Data Warehouse Method. Prentice Hall PTR, 1999.

118. Die Geologie in Sudwestdeutschland. // Erd- und Landschaftsgeschichte Sudwestdeutschland multimedial. ELmm, 23.02.2004.phpmapscript/geologiebw/geologischeeinheitenbw/geologiebw.phtml.1.mon B. Entreprise Meta Data. //DM Direct, July 2000.

119. Marble D.F. and Peuguet D.J. 1983 Geographic information systems and remote sensing in Manual of Remote Sensing 2nd ed. Pp923-958/ Edited by R.N. Corwell. American Society of Photogrammetry, Falls Church, Virginia.

120. Moncla B. Business Meta Data Integration. //DM Review, September 1999.

121. OpenGIS Specifications. // OpenGIS Documents. OGC, 2005. Products Compliant to or Implementing OGC Specs or Interfaces. // OpenGIS Resources. OGC, 2005.

122. Petrie G. Istanbul Ahoy! The ISPRS Congress Beckons with Imaging to the Fore! Geolnformatics, Vol 7, N 4, 2004

123. Products Compliant to or Implementing OGC Specs or Interfaces. // OpenGIS Resources. OGC, 2005., 14.03.2005.

124. Tchessalov L.E. The role of GIS in the tasks of situation management of nature use activities. Abstracts, International Conference "Mathematical Modeling of Ecological Systems", September, 9-12, 2003, Almaty.

Информация о работе

Чесалов, Леонид Евгеньевич
доктора технических наук
Москва, 2005
ВАК 25.00.35

Диссертация

Создание единой среды для интеграции информационных ресурсов в природопользовании - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы