ГИС и коммерция

Опыт показывает, что возможность принятия руководством предприятия, района, города, региона единственно верного решения и эффективность интеллектуального труда работников повышается наибольшими темпами в том случае, когда удается собрать воедино и быстро проанализировать большие объемы разнообразной информации обо всем их сложном хозяйстве, не увеличивая в той же пропорции инвестиции и численность персонала. Для эффективного управления имеющимися ресурсами, планирования развития и оперативного управления всеми сферами жизни необходима автоматизированная система сбора, хранения и анализа информации, пригодная для выработки верных управленческих решений. Такую роль выполняют ГИС – географические информационные системы, интегрирующие разнородную информацию в единый информационно-аналитический комплекс на основе пространственных данных. В настоящее время ГИС - это многомиллионная индустрия, в которую вовлечены миллионы людей во всем мире. ГИС изучают в школах, колледжах и университетах. Эту технологию применяют практически во всех сферах человеческой деятельности. ГИС - это не инструмент для выдачи решений, а средство, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений. Оно обеспечивает ответы на запросы и функции анализа пространственных данных, представление результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде. ГИС помогает в решении таких задач, как предоставление разнообразной информации по запросам органов планирования, разрешение территориальных конфликтов, выбор оптимальных (с разных точек зрения и по разным критериям) мест для размещения объектов и т. д. Наличие доступной для восприятия и обобщения информации позволяет ответственным работникам сосредоточить свои усилия на поиске решения, не тратя значительного времени на сбор и обмысливание доступных разнородных данных. Можно достаточно быстро рассмотреть несколько вариантов решения и выбрать наиболее рациональный, эффективный и экономически целесообразный. До последнего времени все уровни власти главное внимание уделяли фискальным функциям информационных систем. В этом плане ГИС-технологии, предлагающие пространственный учет и анализ налогоплательщиков и объектов налогообложения вызвали определенный кратковременный подъем интереса, однако чисто фискальные функции легко выполняются с помощью простейших баз данных. В последние годы на разных уровнях власти и предприятиях различной формы собственности накоплены обширные массивы разнородных учетных данных в электронном виде. Возникает законный вопрос: «А что делать с этими данными?». Накопленные массивы требуют комплексного анализа данных, необходимо многовариантное прогнозирование для выработки правильных, экономически обоснованных и выгодных управленческих и хозяйственных решений. И без использования ГИС-технологий с их функциями интеграции, анализа и прогнозирования комплексно эту проблему не решить.Макроэкономическая ситуация в России практически остановила реализацию проектов государственного уровня. Время крупных геоинформационных проектов, финансируемых из федеральных источников, не предусматривающих окупаемости и возвратности расходуемых средств прошло.Помимо экономических факторов развитие единого информационного пространства и ГИС-технологий в России и регионах существенно сдерживается отсутствием единой государственной политики для геоинформационных и кадастровых работ, антирыночной направленностью существующей нормативно-правовой и нормативно-технической баз для различных государственных и коммерческих информационных систем, отсутствием межведомственной координации, труднодоступностью и излишней закрытостью данных, отсутствием публичного механизма их поиска и оценки качества, антикоммерческой лицензионной и сертификационной политикой. Вопросами разработки ГИС занимается ряд министерств и ведомств Российской Федерации, многие органы управления субъектов Российской Федерации, администрации местного самоуправления, многочисленные коммерческие структуры. В 1995 году Правительством Российской Федерации был предпринят ряд шагов по созданию геоинформационной системы для органов государственной власти. Координация работ была возложена на Правительственную комиссию по геоинформационным системам. Однако при реорганизации федеральных органов государственной власти в мае 1998 г. года она была ликвидирована. Вместе с тем геоинформационные технологии не получили должного распространения в органах государственной власти. В отсутствии координации, единой нормативно-правовой базы происходит существенное дублирование и распыление бюджетных средств. При этом практически не ведется планомерной работы по привлечению внебюджетных источников финансирования. Эти вопросы обсуждались как на ежегодном Всероссийском Форуме ГИС`2001, проведенном ГИС-Ассоциацией, так и на прошедший 27-30 ноября на Нижегородской Ярмарке 11-ой Международной научно-практической конференции по графическим информационным технологиям и системам «КОГРАФ 2001». Обсуждение этих вопросов на конференции «КОГРАФ 2001» прошло на Круглом столе по теме «Информатизация региональных и муниципальных служб» и в ходе работы секции «Геоинформационные системы и технологии». Итоги конференции показали, что информационные службы административных органов управления всех уровней Нижегородской области понимают существующие проблемы, морально готовы к сотрудничеству и созданию единого информационного пространства на уровне округа. При этом необходимо отметить, что за последние годы количество ГИС-пользователей в регионе практически не выросло. Это отчетливо видно по неизменному составу участников на ежегодных конференциях и совещаниях по геоинформационной тематике. Ряд субъектов РФ и муниципальных органов уже создали специальные координирующие органы по реализации ГИС-проектов на своих территориях. Необходимость создания подобных органов актуальна для Н.Новгорода, области и для всего Поволжского округа. Для создания информационных систем различных уровней необходим поиск внутренних финансовых резервов в регионах и городах. В рыночных условиях создание крупных ГИС-проектов возможно только на кооперативной коммерческой основе и, соответственно, базируясь только на добровольных основе. Успешность и эффективность (в том числе экономическая) применения кооперативного ГИС-проекта во многом зависит от правильно составленного плана и правил работы, которые разрабатываются в соответствии с направлением работ каждой организации-участника ГИС-проекта, спецификой решаемых задач и перечнем ведомых базовых слоев ГИС для данной организации. Для Нижегородской области в рамках территориального комплексного кадастра (ТКК) давно уже произведено распределение базовых слоев, определены ответственные,, но за недостатком финансирования проект ТКК тихо «канул в Лету». Между тем, многим ведомствам и организациям геопространственная актуализированная информация жизненно важна, их прямые убытки и потери трудовых ресурсов из-за отсутствия собственной точной и актуальной пространственной информации и информации смежников по области исчисляется сотнями тысяч рублей. Между тем кооперация и интеграция ресурсов 3-4 организаций-пользователей позволит освободить значительные денежные ресурсы, но межведомственные барьеры мешают или договориться, или долговременно обмениваться актуальными данными. В тоже время, в существующей макроэкономической обстановке при продолжающейся централизации бюджетных средств, регион не сможет изменить свое экономическое положение без качественной модернизации методик административного управления и технологий выработки управленческих решений. Поэтому в качестве первоочередной меры предлагается ряд мероприятий:
Обязательное создание координационных органов на уровне городов, областей и региона. В координационные советы помимо представителей администраций и органов госуправления, федеральных ведомств, государственных и муниципальных предприятий должны войти и представители коммерческих структур, как выразителей интересов разработчиков и поставщиков программного обеспечения и данных, свободных потребителей ГИС-продукции.
Координационный Совет ПФО должен выработать Концепцию единого открытого информационного пространства округа и подготовить рекомендации для основных нормативно-правовых актов.
На основании рекомендаций Координационного Совета ПФО координационные советы областей и муниципалитетов подготавливают нормативно-техническую базу и проводят оргтехмероприятия на своих уровнях.
Основной единицей организуемой информационной структуры (ГИС-консорциума) должны являться областные и крупные промышленные центры региона, в которых сосредоточены основные производители и потребители ГИС-продукции. Создание регионального и территориальных ГИС-консорциумов на основе свободного вхождения участников.
Корпоративные информационные базы данных строятся по принципу периодического обновления, зависящего от типа информации и скорости ее старения, технических возможностей организаций-исполнителей. По согласованию с исполнителем определяется периодичность и тематический состав обновления баз данных из локальных и ведомственных баз данных. Общая топографическая база данных используется в качестве основы другими участниками ГИС-консорциума, при этом возможно быстрое копирование данных и их пересылка по локальным и глобальным сетям.
В каждой структурной ячейке определяется организация, ответственная за техническое поддержание общих информационных ресурсов.
Создание в областных и крупных промышленных центрах картографических Интернет-серверов с разграничением по степени доступа пользователей.
Предоставление информационных услуг участникам кооперативного ГИС-кон­сорциума бесплатно.
Предоставление в Интернете на основе открытой части пространственной информации юридическим и физическим лицам-пользователям услуг по их запросам, по размещению справочной и рекламной информации, частных объявлений и т.д.
Прибыль от Интернет-услуг направляется на поддержание технической базы и распределяется между участниками ГИС- консорциума для актуализации баз данных.На взгляд автора, реализация проекта ГИС-консорциума позволит в короткие сроки создать единое информационное поле Поволжского федерального округа, увеличить число ГИС-пользователей, сократить расходы участников консорциума на обновление собственных баз данных, привлечь внебюджетные денежные ресурсы для финансирования актуализации геопространственных данных, позволит качественно изменить методики управления регионом и многое другое.

Изучение и анализ топографических карт

Статья была подготовлена в 2001 году по результатам моих работ в ФГУГП "ВОЛГАГЕОЛОГИЯ". В состав работ входило изучение и анализ топографических карт, фактографических данных космической съемки представленной ГУП НИИКАМ, КС «Ландсат». Материалы аэрофотосъемок из-за ограниченности финансирования работ и сокращения сроков их проведения не проводились. По этим же причинам не проводилась комплексная геологическая интерпретация материалов, работы были ограничены созданием и анализом фактографических данных космосъемок и геофизических материалов.

Анализ топографических карт

Анализ топографических карт для изучения эрозионной сети имеет первостепенное значение при исследовании тектонических структур в платформенных областях (Метод. пособие «Изучение тектонических структур», вып.16, Л., Недра, 1984, с.113). В ходе анализа проводились исследования горизонтальной, вертикальной и общей расчлененности рельефа по разработанной нами оригинальной методике. Использовались цифровые топографические карты масштаба 1:200 000 и 1:1000000, подготовленные ГлавНИВЦ и полученные из ресурсов ГБЦГИ.

Анализ горизонтальной расчлененности

На подготовительном этапе использовались цифровые топографические карты масштаба 1:200 000. Обрабатывались векторные слои карт DNL (линейная гидросеть). Методика подготовки состояла в следующих операциях:
Объединение полистных слоев данных DNL в единый векторный слой с помощью скрипта Merge Themes (программы Avenue для Arc View).
Присвоение всем отрезкам в векторном слое гидросети м-ба 1:200 000 значения длины используя калькулятор таблиц Arc View с помощью выражения [Shape].ReturnLength
Перевод векторных данных в грид-тему по параметру длины (Length).
Запрос к грид-теме на наличие данных в ячейках ( 0 - нет данных, 1 - есть данные)
Сохранение результатов запроса в отдельную грид-тему гидросети. Для ячейки размером 50 м (8986 строк, 7486 столбцов) - 8031712 ячеек с данными, или для ячейки 500 м (899 строк, 749 столбцов) 80317 ячейки.
Умножаем полученную тему на 50.AsGrid (или 500.AsGrid) для получения значения длины гидросети в метрах в каждой ячейке. Дальнейшие операции анализа проводятся с полученной грид-темой. Согласно "Методического пособия...", вып.16, стр.120 для анализа используются мелкие структурные линии длиной более 5 мм масштаба карты (5 км в масштабе 1:1 000 000), скользящее окно осреднения и размер ячейки 3 см (30 км). Нами обрабатывались линии длинной более 50 м, осреднение проводилось по радиусу 2,5 км с ячейкой 0,5 км.
Суммирование данных в меню «Статистика соседства» в окне (круг) с радиусом 0.5 км, ячейка 500 м - получаем грид-тему коэффициента горизонтальной расчлененности на км2.
Определяем фоновое (Сср) и остаточное значение расчлененности (Сср +S и Сср -S, где S - стандартное отклонение) с помощью данных статистики Легенды темы.
Используя Запросы к карте (Cmax> Сср +S or Сmin< Сср -S) и Картографический калькулятор выделяем области фоновых значений (Сср ±S), отрицательных (Сmin - Cmax) и положительных (Cmax - Cmin) аномалий расчлененности, рассматриваемые в дальнейшем как структурные линии или терралинелы по В.Б. Соколовой (Геологическое картирование структурных этажей земной коры, СП, 2000). Проводим азимутальную фильтрацию терралинел с помощью функции «Отмывка рельефа» («освещенность») при угле освещения 450 с азимутальным шагом в 450 используя тему «Коэффициент расчлененности». Легенды тем освещенности составляются в 4 значениях (нет данных, фоновые значения, отрицательные и положительные аномалии) Для получения векторной формы терралинел строим изолинии по гридам азимутальных фильтраций терралинел со значением Сср в качестве базовой линии.

Анализ вертикальной расчлененности

На подготовительном этапе использовались векторные слои цифровых топографических карт PHLR – изолинии рельефа. Методика подготовки состояла в следующих операциях: Объединение исходных полистных векторных слоев в единую тему, Используя векторный слой изолиний рельефа масштаба 1:200 000 (сечение горизонталей 10-20м) и скрипт xyzdbf.ave Arc View подготавливаем dbf-файл значений XYZ, где X,Y – координаты точки, Z – высотная отметка (поле Phlr_abs). Добавляем точечную тему события по dbf-файлу XYZ, Интерполируем точечную тему события XYZ для получения грид-темы вертикальной расчлененности с ячейкой 500м. Для генерализации полученных данных и их региональной группировки производим осреднение по радиусу 20 км. Полученная грид-тема классифицируется по стандартному отклонению (S), блоки ло 1S отражают стабильные блоки, по ±2-3S – активные неотектонические блоки. Использованием Классификации Легенды темы возможно дробное разделение до ¼ S для более тонкого анализа.

Анализ общей расчлененности

Используя Картографический калькулятор рассчитываем грид-тему общей расчлененности на км2 по формуле ОБЩ = ГОР / ВЕРТ, где ОБЩ – общая расчлененность, ГОР - горизонтальная, а ВЕРТ - вертикальная составляющие. Осредняем (генерализуем) полученную тему по радиусу до 20 и 25 км - для выделения главных структурных элементов (линеаментов и терралинел по В.Б. Соколовой) и районирования территории по общей расчлененности. Используя функцию «Вычислить уклон» получаем грид-тему градиентов общей расчлененности, характеризующую участки резкого ее изменения (площадки и обрывы). Определяем фоновое (Сср) и остаточное значение общей расчлененности (Сср +S и Сср -S, где S - стандартное отклонение) с помощью данных статистики Легенды темы. Используя функции «Запросы к карте» (Cmax> Сср +S or Сmin< Сср -S) и «Картографический калькулятор» выделяем области фоновых значений (Сср ±S), отрицательных (Сmin - Cmax) и положительных (Cmax - Cmin) аномалий общей расчлененности.
Проводим азимутальную фильтрацию терралинел с помощью функции «Отмывка рельефа» («освещенность») при угле освещения 450 с азимутальным шагом в 450 используя исходную тему «Коэффициент расчлененности». Легенды тем освещенности составляются в 4 значениях (нет данных, фоновые значения, отрицательные и положительные аномалии)
Для получения векторной формы терралинел строим изолинии по гридам азимутальных фильтраций терралинел со значением Сср в качестве базовой линии. В дальнейшем при использовании Arc View версии 3.2 с модулем Spatial Analyst 2.0 в дальнейшем для упрощения возможно применение при анализе топокарт для производства этих операций возможности подготовки моделей обработки данных используя модуль расширения Model Builder.

Замечания к ДО-1000 ГУП «НИИКАМ»

Материалы космосъемок на территорию листа О-39 были подготовлены ГУП «НИИКАМ». В состав представленных материалов входят (фотографическая съемочная система КАТЭ-200):
Изображения в 3 спектральных зонах (510-600, 600-700, 700-850 нм) в формате TIFF трансформированные, но не привязанные координатно.
Синтезированное изображение по 3 зонам трансформированное, но не привязанное координатно.
Трансформированные и привязанные координатно изображения 3 спектральных зон в формате IMG.
Композит азимутальных фильтраций линеаментов спектральной зоны 700-850 нм.
Композит азимутальных фильтраций линеаментов и синтеза трех спектральных зон.
Модель распределения плотности азимутальных фильтраций.
Паспорт дистанционной основы листа О-39.
Согласно «Требований к дистанционной основе Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:1 000 000 (Москва, 1997): п.2.3.1.1 «…Нормализация материалов в цифровой форме предусматривает их трансформирование в картографическую проекцию и в геодезическую систему топоосновы, принятой в качестве базовой для данного листа карты, устранение фотометрических искажений…» (стр.5); п.3.2 «…Способность эффективного различения индикаторов при дешифрировании обеспечивается при пространственном разрешении 8-10 лин./мм, что в пересчете для масштаба 1:1 000 000 дает разрешение на местности 100-150м. …оптимальное пространственное разрешение материалов основного масштабного уровня дистанционной основы Госгеолкарты-1000 должно составлять 50-80 м.» (стр.7-8). По нашему мнению, вышеприведенные требования к пространственному разрешению ДО-1000 обуславливают так же и точность трансформации исходных материалов в картографическую проекцию, устранение фотометрических искажений, и координатную привязку. Материалы цифровой топоосновы получены из ресурсов ГБЦГИ в 2000 году в ГлавНИВЦ и подготовлены по топографическим картам масштаба 1:1 000 000 и 1:200 000, отражающим состояние местности на период 1978-82 гг. При совмещении и анализе полученной от ВНИИКАМ ДО-1000 листа О-39 (Киров) (координатно-привязанные файлы формата *.img, год съемки 1984-87) с цифровой топоосновой были выявлены искажения ДО и расхождения между ними в ряде характерных точек:
Несовпадение координат СЗ угла листа на 100 м по оси X и 200 м по оси Y, в тоже время ЮЗ углы не совпадают на 60м и 130 м соответственно.
Линейное смещение на ДО характерных точек топоосновы (устья и долины рек, автодороги) на 200-600 м. Максимальные искажения наблюдаются в СЗ углу листа уменьшаясь в ЮВ в направлении.
Отсутствие пояснительной записки к материалам обусловило непригодность использования для целей дешифрирования композита азимутальных фильтраций линеаментов спектральной зоны 700-850 нм и модели распределения плотности азимутальных фильтраций. Без секторальных азимутальных фильтраций представленный композит не пригоден для подготовки дистанционной основы. Именно поэтому нам пришлось секторальные азимутальные фильтрации как и модели их плотности обработкой в скользящем окне с разным уровнем осреднения создавать самим.

АНАЛИЗ ДИСТАНЦИОННОЙ ОСНОВЫ ГУП «НИИКАМ»

Подготовленная ГУП «НИИКАМ» фактографическая основа КС масштаба 1:1000000 на основе КАТЭ-200 включает в себя:
координатно-привязанные и трансформированные в поперечной проекции Меркатора с центральным меридианом 51о спектрозональные снимки в трех диапазонах (510-600, 600-700 и 700-850 нм) в формате IMG,
не привязанные трансформированные в поперечной проекции Меркатора с центральным меридианом 51о спектрозональные снимки в трех диапазонах (510-600, 600-700 и 700-850 нм)в формате TIF,
синтезированное изображение по 3 зонам, композит азимутальных фильтраций линеаментов спектральной зоны 700-850 нм в формате TIF,
композит азимутальных фильтраций линеаментов и синтеза спектральных зон в формате TIF,
модель распределения плотности азимутальных фильтраций в формате TIF.
На подготовительном этапе работ выполнялось трансформирование и координатная привязка изображений в формате TIF с использованием модулей Image Warp и RIFT для Arc View, их интегрирование, синтезирование и фильтрации. Далее проводился анализ фототона исходных, синтезированных и отфильтрованных изображений с использованием модуля Spatial Analyst. На третьем этапе - проводился линеаментный анализ синтезированных и отфильтрованных изображений, на четвертом – составление схем дешифрирования. Подготовительный этапВыполнены следующие работы:
Трансформирование и координатная привязка спектрозональных снимков формата TIF в трех диапазонах (510-600, 600-700 и 700-850 нм), синтезированного изображения по 3 зонам, композита азимутальных фильтраций линеаментов спектральной зоны 700-850 нм, композита азимутальных фильтраций линеаментов и синтеза спектральных зон, модели распределения плотности азимутальных фильтраций.
Перевод синтезированного изображения по 3 зонам в грид-тему с разделением на 3 основных канала (красный, зеленый и синий).
Перевод в грид-тему композита азимутальных фильтраций линеаментов спектральной зоны 700-850 нм.
Перевод в грид-темы композита азимутальных фильтраций линеаментов и синтеза спектральных зон, модели распределения плотности азимутальных фильтраций с разделением на 3 основных канала (красный, зеленый и синий).
Перевод в грид-темы трансформированных спектрозональных снимков формата TIF в трех диапазонах (510-600, 600-700 и 700-850 нм).
Синтез грид-тем трансформированных спектрозональных снимков в единую тему.
В результате проведенных работ были получены наборы изображений координатно-привязанных исходных, синтезированных ВНИИКАМ, интегрированных и синтезированных нами в виде числовых матриц (грид-тем). Изображения полученные от ВНИИКАМ и в результате нашей обработки различаются по яркости, контрастности и резкости, дешефрируемости различных элементов. Анализ фототона спектральных зон
Преобразуем изображение в обрезанный по рамке грид.
Усредняем значения с ячейкой 500 м по радиусу 12.5, 25 и 35 км.
Фильтруем обрезанный грид с помощью функции Majority Filter модуля Spatial Tools (ячейка 50 м) для получения более светлого и контрастного изображения. Легенда представляется в 26 (13) классах серого цвета.
Осредняем отфильтрованный грид с радиусами 5, 10, 15 км с Легендой в 0.25 стандартного отклонения – получаем ландшафтные поля по фототону.
Строим изолинии аномального фототона с сечением в 0,25 стандартного отклонения со средним значением фототона по гриду в качестве базовой линии и подписываем их.
Готовим зональные выходные карты (Компоновки) аномалий фототона с активными темами изолиний фототона и гридом спектральной зоны. Анализ структурных линий и линеаментов спектральных зон
Проводим азимутальную фильтрацию с помощью меню «Вычисляем экспозицию» (функция Aspect). Делаем 2 варианта: светлые тона исходного изображения соответствуют минимуму значений, а темные - максимуму и темные тона соответствуют минимуму значений, светлые - максимуму. Полученные 2 грид-темы с азимутальными фильтрациями по секторам 22.5о сохраняем. Теперь с помощью «Запроса к карте» (север-юг, восток-запад и т.п.) можно выбрать определенный сектор азимутальной фильтрации.
Запросы по секторам азимутальных фильтраций можно генерализовать с помощью функции «Максимум» с окном в 3 ячейки из меню «Статистика соседства».
С помощью функции меню «Анализ» «Отмывка рельефа» (Hillshade) готовим набор гридов освещенности при угле освещения 450 с азимутальным шагом в 450 (0, 45, 90, 135, 180, 225, 270 и 315). Легенды тем освещенности составляются по стандартному отклонению.
Готовим запросы к гридам на значения превышающие 1 аномальные и последовательно 3-4 раза фильтруем полученные гриды функцией Большинство (Majority Filter) из меню Clean Up модуля Spatial Tools.
Суммируем отфильтрованные гриды азимутальных фильтраций в единый композит гридов.
Для получения векторной формы (терралинел) строим изолинии по запросу к композиту гридов азимутальных фильтраций со значением Сср в качестве базовой линии и шагом 1.1.
По композиту гридов создаем новую линейную тему линеаментов прорисовкой терралинел или выборкой из темы изолиний переносим дешифрируемые терралинелы в новую тему.
Присвоение всем отрезкам в векторном слое линеаментов значения длины калькулятором таблиц с помощью выражения [Shape].ReturnLength и перевод векторных данных в грид-тему по параметру длины (Length).
Подсчет плотности линеаментов используя «Картографический калькулятор» с помощью функции «Сумма» в квадратном окне 10х10 км.

АНАЛИЗ АНАЛОГОВЫХ КС «ЛАНДСАТ»

Еще одним базовым видом служили в работе аналоговые материалы многоспектральной сканерной космической съемки (МСС) Ландсат, произведенной в 80-х годах. Разрешение на местности этих видов материалов составляет 28 м (до 120 м в седьмом канале). Полоса обзора этой сканерной системы 185 км. Нами произведена обработка отдельных отпечатков МСС седьмого канала, имеющихся в ВФУГП «Волгагеология» (рис. ). Необходимо отметить разное качество отпечатков (яркость, контрастность, цветовая гамма) и в связи с этим необходимость больших затрат времени на ручное приведение отпечатков к одинаковым параметрам.
Отсканированные МСС Ландсат в формате JPG переводились в темы-грид, обрезались по границам снимков. Подготовленные грид-темы отдельных снимков с помощью модуля Spatial Tools для Arc View Spatial Analyst по наборам опорных точек (не менее 5) трансформировались в поперечную проекцию Меркатора с центральным меридианом 510 и смешением по Х=500 000 м.
Из трансформированных гридов был подготовлен мозаичный грид на всю территорию листа. Однако, из-за разного качества исходных снимков для машинного анализа этот мозаичный грид малопригоден. Поэтому проводилось дешифрирование гридов отдельных снимков с дальнейшем объединением полученных при этом данных. Технология обработки каждого отдельного грида аналогичная схеме обработки материалов НИИКАМ.

СОЗДАНИЕ СХЕМ ДЕШИФРИРОВАНИЯ

Из Видов анализа фототона и линеаментов переносим темы грид и изолиний фототона и тему линеаментов, добавляем темы линеаментов, полученные при анализе топокарт, КС «Ландсат» и при визуальном дешифрировании КС НИИКАМ и «Ландсат». Объединяем темы линеаментов в единую тему. Добавляем в Легенду темы линеаментов символьное поле «TYPE» и идентифицируем структурные линии (терралинелы) и линеаменты. В режиме редактирования удаляются дублирующие линеаменты и соединяются продолжающиеся. Легенду темы классифицируем по полю «TYPE» - теперь мы имеем отредактированную общую тему линеаментов, трещиноватости и структурных линий.
Преобразуя линейную тему линеаментов в грид-тему получаем возможность создания темы плотности линеаментов в прямоугольном окне 10х10 км с ячейкой 500 м.

К вопросу об информационных системах обеспечения деятельности

Деятельность любой организации независимо от назначения и формы собственно­сти во многом зависит от эффективного поиска необходимой информации и оперативного анализа больших объемов данных различной природы. Ни для кого не секрет, что возмож­ность оперативного принятия руководством предприятия, района, города, региона единственно верного решения и эффективность интеллектуального труда работников повы­шается наибольшими темпами в том случае, когда удается собрать воедино и быстро про­анализировать большие объемы разнообразной информации обо всем их сложном хозяй­стве, не увеличивая в той же пропорции инвестиции и численность персонала. В последние годы для эффективного управления имеющимися ресурсами, планирования развития и опе­ративного управления всеми сферами жизни и выработки верных управленческих решений используются различные автоматизированные системы сбора, хранения и анализа информа­ции.
Но многие системы игнорируют всем известную пословицу «Лучше один раз уви­деть, чем сто раз услышать» и не учитывают распределение данных в пространстве и их взаимосвязь. И руководитель любого ранга в принятии оперативного решения вынужден в большинстве случаев полагаться на набор показателей, представленных ему специалиста­ми-аналитиками. Поэтому, на мой взгляд, только системы с графическим интерфейсом, в частности, основанные на ГИС (Географические Ин­формационные Системы), интегрирующие разнородную информацию в единый информа­ционно-аналитический комплекс на основе пространственных данных, способны предоста­вить руководителям доступную для восприятия и обобщения информацию, что позволяет ответственным работникам сосредоточить свои усилия на поиске решения, не тратя значи­тельного времени на сбор и осмысливание доступных разнородных данных.
Обобщенно подобные прикладные системы можно обозначить как Географиче­ские информационные системы обеспечения деятельности (ГИСОД). Целью ИСОД яв­ляется не только обеспечение предприятия или органов управления достоверными сведениями, необ­ходимыми для осуществления его деятельности, но и для проведения анализа, моделирования и прогноза развития объектов и субъектов, событий на территориях их интересов и деятель­ности, в том числе, с учетом развития соседних территорий.
Любая ГИСОД обязательно включает в себя ряд основных разделов, независящих от сфер интересов и рода деятельности.
1. Раздел топографо-геодезической основы, содержащий регулярно актуализируемую топографо-геоде­зической основу, материалы, используемые для актуализации топографо-геодезической основы (базовых пространственных данных), сведения о наименованиях поселений, улиц, площадей, иных объектов и адресах расположенных на территории муниципального об­разования зданий и сооружений (реестр географических наименований, адресный реестр).
2. Раздел правового обеспечения деятельности содержит:
нормативные правовые акты Российской Федерации, субъектов Российской Федерации, муниципальных образований в области деятельности предприятия, градостроительные, строительные, санитарные, пожарной безопасности, промышленной безопасности и иные обязательные для учета при осуществлении деятельности нормативы и правила, норма­тивные правовые акты, регламентирующие порядок создания и ведения ГИСОД.
3. Раздел территориального планирования содержит документы территориального планиро­вания с материалами по их обоснованию.
4. Раздел зонирования содержит карты зонирования и регламенты, действующие на террито­рии зон.
5. Раздел инфраструктуры содержит данные по капитальным и другим объектам, объектам инженер­ной, транспортной и другой инфраструктуры.
6. Раздел прикладных данных основной деятельности
7. Раздел о природных, историко-культурных, экономических, социальных, демографиче­ских, техногенных и других факторах, влияющих на основную деятельность
8. Аналитический раздел развития, моделирования, планирования и прогноза содержит официальные и опубликованные аналитические, статистические, модельные, плановые и прогнозные материалы о развитии территории и объектов (количественные, качественные и иные характеристики объектов на определенной территории, за определенный период времени), а так же аналитические, статистические, модельные, плановые и прогнозные материалы, полученные на основании сведений ГИСОД.
Естественно, исходя из ведомственных интересов и сферы деятельности основные разделы могут модифицироваться, дополняться необходимыми подразделами.
При проектировании информационных систем всегда приходится учитывать внешние факторы, влияющие на достоверность, полноту и актуальность данных, открытость и эффективность использования ГИСОГД:
1. Форма информационного обмена и эффективность взаимодействия с другими государственными, муниципальными и ведомственными информационными системами, обусловленная их требованиями к технологиям, программным, лингвистическим, правовым и организационным средствам обеспечения их работы.
2. Достоверность, актуальность и полнота получаемых сведений.
3. Открытость и доступность сведений ГИСОД.За прошедшие годы были созданы многочисленные и внушительные по объему информации базы данных. Однако, сами по себе базы данных хороши как архив, а пользователям этих баз, в большинстве случаев, необходима не первичная и не только статистическая информация, а в первую очередь, аналитическая, обработанная, синтезированная и интегрированная информация скоррелированная по множеству исходных и производных параметров. Поэтому, на первый план в настоящее время выходит вопрос наличия универсальных специалистов-аналитиков, хорошо знающих предмет исследований и смежные области, а так же владеющих методиками, технологиями и инструментами пространственного анализа. Сейчас же наши ВУЗы в лучшем случае готовят специалистов узкого профиля. И должно пройти значительное время, пока пройдет «естественный отбор» и эти специалисты приобретут необходимый опыт. Поэтому для многих предприятий типична ситуация когда они, не смотря на все усилия, фактически тонут в «океане» первичной или статистической «плоской» (2-х мерной табличной) информации

Что такое ГИС?

Что такое ГИС?
Краткое однозначное определение этому явлению дать достаточно сложно. Географическая информационная система (ГИС) - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, также событий, происходящих па нашей планете, регионе, городе, районе. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных с преимуществами полноценной визуализации и пространственного анализа, которые предоставляет карта.
Практически любая информация содержит сведения о пространственном положении, будь то привязка к географическим или другим координатам, или ссылки на адрес, почтовый индекс, избирательный округ или округ переписи населения, идентификатор земельного или лесного участка, название дороги и т.п. С ее помощью можно быстро определить и посмотреть на карте, где находится интересующий вас объект или явление, такие как дом, в котором проживает ваш знакомый или находится нужная вам организация, где произошло землетрясение или наводнение, по какому маршруту проще и быстрее добраться до нужного вам пункта или дома.
Что может ГИС?
Делать пространственные запросы и проводить анализ. Способность ГИС проводить поиск в базах данных и осуществлять пространственные запросы позволила многим компаниях сэкономить миллионы долларов. ГИС помогает сократить время получения ответов на запросы клиентов; выявлять территории, подходящие для требуемых мероприятий; выявлять взаимосвязи между различными параметрами (например, почвами, климатом и урожайностью сельхозкультур); выявлять места разрывов электросетей.
Риэлторы используют ГИС для поиска, к примеру, всех домов на определенной территории, имеющих шиферные крыши, три комнаты и 10-метровые кухни, а затем выдать более подробное описание этих строений. Запрос может быть уточнен введением дополнительных параметров, например стоимостных. Можно получить список всех домов, находящих на определенном расстоянии от определенной магистрали, лесопаркового массива или места работы.
Улучшить интеграцию внутри организации. Многие применяющие ГИС организацииобнаружили, что одно из основных ее преимуществ заключается в новых возможностяхулучшения управления собственной организацией и ес ресурсами на основе географического объединения имеющихся данных и возможности их совместного использования и согласованной модификации разными подразделениями. Возможность совместного использования и постоянно наращиваемая и корректируемая структурными подразделениями база данных позволяет повысить эффективность работы как каждого подразделения, так и организации в целом..
Так, компания, занимающаяся инженерными коммуникациями, может четко спланировать ремонтные или профилактические работы, начиная с получения полной информации и отображения на экране компьютера (или на бумажных копиях) соответствующих участков, например водопровода, и заканчивая автоматическим определением жителей, на которых эти работы повлияют, и уведомлением их о сроках предполагаемого отключения или перебоев с водоснабжением..
Принятие более обоснованных решений. ГИС. как и другие информационные технологии, подтверждает известную поговорку о том, что лучшая информированность помогает принять лучшее решение. Однако, ГИС - это не инструмент для выдачи решений, а средство, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений, обеспечивающее ответы на запросы и функции анализа пространственных данных, представления результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде.
ГИС помогает, например, в решении таких задач, как предоставление разнообразной информации по запросам органов планирования, разрешение территориальных конфликтов, выбор оптимальных (с разных точек зрения и по разным критериям) мест для размещения объектов и т. д. Требуемая для принятия решений информация может быть представлена в лаконичной картографической форме с дополнительными текстовыми пояснениями, графиками и диаграммами. Наличие доступной для восприятия и обобщения информации позволяет ответственным работникам сосредоточить свои усилия на поиске решения, не тратя значительного времени на сбор и осмысливание доступных разнородных данных. Можно достаточно быстро рассмотреть несколько вариантов решения и выбрать наиболее эффектный и эффективный.
Создание карт. Картам в ГИС отведено особое место. Процесс создания карт в ГИС намного более прост и гибок, чем в традиционных методах ручного или автоматического картографирования. ()н начинается с создания базы данных. В качестве источника получения исходных данных можно пользоваться и оцифровкой обычных бумажных карт. Основанные на ГИС картографические базы данных могут быть непрерывными (без деления на отдельные листы и регионы) и не связанными с конкретным масштабом. На основе таких баз данных можно создавать карты (в электронном виде или как твердые копии) на любую территорию, любого масштаба, с нужной нагрузкой, с выделением и отображением требуемыми символами. В любое время база данных может пополняться новыми данными (например, из других баз данных), а имеющиеся в ней данные можно корректировать по мере необходимости. В крупных организациях созданная топографическая база данных может использоваться в качестве основы другими отделами и подразделениями, при этом возможно быстрое копирование данных и их пересылка по локальным и глобальным сетям.
Зачем мне ГИС?
Если вы — бизнесмен. тогда Вы знаете, чтобы выиграть, надо обладать ИНФОРМАЦИЕЙ. Теперь представьте: с таким трудом добытые данные пылятся на полках, из-за невозможности быстро обработать такой объем. А сколько проходит мимо, остается незамеченным только потому, что надо было просто взглянуть в другом ракурсе, соотнести с предыдущими данными. Может быть тогда, все кусочки сложатся в общую картину?
Люди, занимающиеся бизнесом, используют ГИС в разных областях своей деятельности: для анализа и отслеживания текущего состояния и тенденций изменения интересующей их области рынка; при планировании деловой активности; для оптимального по разным критериям выбора местоположения новых филиалов фирмы или банка, торговых точек, складов, производственных мощностей; с целью поддержки принятия решений; для выбора кратчайших или наиболее безопасных маршрутов перевозок и путей распределения продукции; в процессе анализа риска материальных вложений и урегулирования разногласий; для демографических исследований, определения привязанного к территории спроса на их продукцию; при создании и географической привязке баз данных о земле и домовладении.
Ведение бизнеса подразумевает сбор и ведение огромного количества данных о продажах, клиентах, запасах, демографические сведения, списков рассылки и много другого. Основная часть этих данных связана с географическим местоположением, и поэтому их можно отображать на электронных картах и работать с ними в диалоговом режиме
Управляющие, специалисты по маркетингу, финансовые аналитики, профессионалы-плановики и многие другие могут положиться на ГИС в деле организации, анализа и представления своих деловых данных. Привязывая информацию, например, о демографии и продажах, к определенным местам и адресам (например, по почтовым кодам, местам продаж и т.д.) бизнесмены могут создавать карты и отчеты, которые позволят им определить пространственные закономерности и понять ранее не замеченные связи.
В сегодняшнем экономическом климате компании озабочены тем, как сократить расходы и увеличить продажи для того, чтобы повысить доходность. ГИС содержит данные и инструменты, которые помогут бизнесу в решении этих задач.
Например, компания, занимающаяся медицинскими услугами, разрабатывает и обслуживает сеть медицинских учреждений и аптек. Медицинские пункты должны обслужить население и быть па доступном расстоянии от своих пациентов. Эту проблему - обеспеченности пациентов определенными видами медицинских услуг и близкого размещения медицинских центров - можно легко решать и контролировать с помощью ГИС.
Если Вы управляете крупным предприятием - то представьте схему работы всего предприятия (с изображением цехов, потоков сырья, продукции и т.д.) с обозначениями вентилей, измерительных приборов, источников и потребителей энергии (атомного горючего, мазута, дрое, калош, — любых измеримых ресурсов). Благодаря возможности ГИС связывать объекты схемы с чем угодно по щелчку мыши схема оживает. Значок видеокамеры на схеме вызовет окошко, в которое будет передаваться изображение с камеры; значок измерительного устройства даст показания прибора, значок замка или вентиля вызовет его, если значком обозначен сложный объект, то по щелчку можно вызвать его схему (и далее вглубь иерархии), и т.д. и т.п. - возможностей море. Управление и разрешение конфликтов, предотвращение аварий сводится к минимуму операции, повышению надежности, и уменьшению задействованного персонала. .
Занимаетесь охраной предприятия - то ГИС поможет определить оптимальное расположение камер наблюдения и других устройств, затем будет выдавать их сообщения в реальном времени, распечатывать отчеты в заданное время. Представьте себе схему здания, на котором отмечены охранные устройства и информация об их состоянии, и схему действий, появляющуюся при нарушении.
Оказываете транспортные услуги - Вы сможете узнать в любой момент, где находятся ваши грузовики, состояние дорожного покрытия, информацию о пробках на дорогах, оптимально рассчитать загруженность транспорта и наиболее эффективную траекторию.
Находитесь в торговой сфере - Вам небезинтересно знать, где отовариваются ваши потенциальные клиенты. Но, обладая просто базой данных, вы будете знать лишь адреса клиентов и их любимых магазинов. Представьте себе клиента, который проезжает довольно приличное расстояние, чтобы добраться до нужной ему торговой точки, хотя точно такая же (по ассортименту) находится у него под боком. Значит дело не только в ассортименте? Такого типа информация необходима, чтобы понять поведение потребителя, а это можно проанализировать и понять, только рассматривая геодемографические характеристики.
Проводите маркетинговые исследования - использование ГИС приложений помогает переориентировать главную цель маркетинговых усилий с удовлетворения осредненных потребностей населения города или района на оперативное реагирование на запросы каждого человека, живущего или работающего в зоне реализации товаров фирмы. Достигаемый при таком подходе принципиально новый уровень сервиса получил наименование персонифицированного маркетинга. ГИС решаются такие важнейшие задачи бизнеса как:
- создание и анализ областей рынка,
- пространственное размещение клиентов,
– пространственное размещение хранилищ и складов, своих и конкурентов,
– выполнение демографического анализа,
- поиск клиентов и фирм, или перспектив для нацеленного маркетинга,
- профилирование имеющейся клиентуры и поиск перспективных мест со сходнымихарактеристиками,
- выполнение простого или комплексного анализа для оптимального пространственно-го размещения своих подразделений,
- расчет проникновения на рынок, - '
- расчет и построение на карте оптимальных маршрутов от своих отделений,
- определение областей равной конкуренции,
- анализ времени перевозок,
- поиск перспективных мест для размещения новых отделений,
- создание детальных комплексных отчетов.
Если Вы занимаетесь аналитическими услугами - то, прочитав все описанное здесь, вы сможете понять открывающиеся перспективы в области оказания аналитических услуг различным предприятиям.
Если Вы создаете и размешаете рекламу - при помощи ГИС вы сможете провести необходимые демографические исследования, выяснить где проживают ваши потенциальные клиенты, по каких дорогам ездят (па самых загруженных и лучше освещенных повесить щиты). Высылать рекламные материалы только тем, кто может быть в ней заинтересован (сообщая каждому кратчайший путь к магазину каждому клиенту от порога его дома). Можно оценить возрастной потенциал и популярность музыкальных групп для проведения рекламных концертов, выбрать наиболее популярное средство массовой информации в данном
городе и т.д.
Если Вы организуете Почтовую службу, сотовую или радиосвязь - не обойдетесь безГИС и здесь. Более 25 лет частная компания занимается рассылкой почтовых отправлений по всему миру. В этой требующей особой тщательности работе последние семь лет ей помогают средства геокодирования пакета ГИС. В его базе данных хранятся адреса, почтовые индексы, названия, имена и фамилии миллионов жителей и организаций разных стран. К соответствующим картам привязаны места их проживания, маршруты и расписания авиарейсов, границы административных районов, другая полезная для успешной работы информация. Все зто позволяет справиться с возрастающими потоками корреспонденции.
Компании сотовой и пейджинговой связи с помощью ГИС смогут определить зоны работы ретрансляторов, спроектировать рациональное их размещение и количество.
Если Вы осуществляете банковские услуги - ГИС поможет вам точно и эффективно расположить филиалы, осуществить инкассацию, оперировать ресурсами в соответствии с состоянием рынка ценных бумаг и других факторов.
Если Вы занимаетесь реставрацией - снимки картины в разных областях спектра (в том числе и в невидимых) и сфокусированные на разной глубине материала могут дать в результате анализа много новых данных - от техники работы художника до «истории жизни» картины. Аналогичные методы анализа могут использоваться в неразрушающем контроле зданий и сооружений, вообще любых конструкций. Конечно, это уже не совсем геоинформатика, по общность методов позволяет использовать одни и те же программные средства, есть и практические применения ГИС в не-ГИС областях именно благодаря имеющемуся в ГИС пространственному анализу.
Если Вы работаете в муниципальном предприятии или администрации то для эффективного управления имеющимися ресурсами, планирования развития и оперативного управления всеми сферами жизни предприятия, района, города, региона Вам необходима автоматизированная система сбора, хранения и анализа информации, пригодная для выработки верных управленческих решений.
Макроэкономическая ситуация в России практически остановила реализацию геоинформационных проектов государственного уровня. Прошло время крупных «затратных» геоинформационных проектов, финансируемых из федеральных источников, не предусматривающих окупаемости и возвратности расходуемых средств. Настало время поиска внутренних резервов в регионах и городах для создания информационных систем.
До последнего времени главное внимание все уровни власти уделяли фискальным функциям информационных систем. В этом плане ГИС-технологии, предлагающие пространственный учет и анализ налогоплательщиков и объектов налогообложения вызвали определенный кратковременный подъем интереса, однако чисто фискальные функции легко выполняются с помощью простейших баз данных.
Между тем подобное использование ГИС-технологий равнозначно применению компьютера в качестве «большого калькулятора». Сфера применения ГИС технологий очень широка и затрагивает очень многие отрасли, где необходимо пространственное представление данных, их систематизация и анализ.
После долгих раздумий Вы решили, что такая система Вам нужна, но где взять такую систему, которая отвечала бы всем аспектам работы предприятия?
Можно заказать такую систему, у какого-либо разработчика. Да, в этом случае Вы получите именно то, что Вам нужно - постановщиком задачи являетесь именно Вы, но, сколько потребуется времени на подобную разработку, и во что это выльется в финансовом отношении? Кроме того, для подобной разработки необходимо составление точного технического задания, что, в большинстве случаев, представляется весьма проблематичным. Итак, Вы решились на подобный заказ и в итоге получили программу, точно отвечающую всем Вашим запросам. Сколько удастся поработать с использованием этой системы в том виде, в котором она у Вас есть неизвестно, ведь в условиях постоянно меняющейся нормативно- правовой базы, без внесения изменений в работу программного обеспечения обойтись не удастся. И так как Вы являетесь только пользователем программного обеспечения, за поддержанием системы Вам придется обращаться к разработчику, и это, очевидно, потребует постоянных дополнительных временных и денежных затрат. Конечно, можно заключить договор на техническое обслуживание, что, безусловно, позволит сократить финансовые затраты, но на сколько? Если Вы готовы к постоянным тратам на поддержку программного обеспечения, то этот путь получения необходимой системы Ваш.
Можно разработать систему своими силами. В этом случае, качество программного обеспечения будет напрямую зависеть от квалификации Ваших программистов. Здесь существует вероятность того, что если это программное обеспечение по каким-либо причинам перестанет удовлетворять Ваши потребности и появиться желание перейти на более мощную программу, то, возможно, все Ваши наработки при переходе будут не доступны или потеряны.
Можно приобрести необходимую систему, написанную профессиональными разработчиками программного обеспечения. Конечно, универсального программного обеспечения, подходящего всем без исключения предприятиям, написать невозможно. Каждое муниципальное предприятие, кадастровое бюро, земельный комитет, предприятие, фирма имеет собственную уникальную специфику работы. Это программное обеспечение, вероятно, придется настраивать под свою специфику и, возможно, окажется необходимым обучение персонала. Да, кажется сложностей много, но Вы получите то, что будет работать на Вас в соответствии с мировыми стандартами. Вы не будете зависеть от постоянно меняющегося законодательства - Ваши сотрудники легко сами внесут необходимые изменения и Вы не окажетесь один на один со своими проблемами - на все интересующие Вас вопросы мы с удовольствием Вам ответим и, если необходимо, поможем, а настройка программного обеспечения под свои нужды покажется Вам легкой и приятной. Возможности подобного программного обеспечения, конечно, имеют границу, но если Вам удастся до нее добраться, Вам обязательно будут предложены пути решения возникнувших проблем.
Опыт показывает, что возможность принятия руководящим составом единственно верного решения и эффективность интеллектуального труда работников достигается наибольшими темпами в том случае, когда удается собрать воедино и быстро проанализировать большие объемы разнообразной информации обо всем сложном хозяйстве, не увеличивая в той же пропорции инвестиции и численность обслуживающего персонала.

Мы живем в век информации, ГИС — технология управления ею.

Лицензионные и рабочие материалы

• Карта г. Нижнего Новгорода до дома по состоянию на 1.03.07 (Экспертное заключение ВОУГК о возможности открытого опубликования № 14-07 от 22.03.07г.) Последнее обновление - март 2008 года.

Рабочие проекты:

• Карта Нижегородской области масштаба 1:100 000
• План-схемы: Дзержинск, Арзамас, Бор, Балахна, Заволжье, Городец, Павлово, Выкса, Лысково, Ардатов, Б.Мурашкино, Богородск, Б.Болдино, Вад, Гагино, Дивеево, Бутурлино, Варнавино, Вача, Вознесенское, Ветлуга, Володарск, Воротынец, Вознесенское, Княгинино, Дальнее Константиново, Ковернино, Кулебаки, Лукоянов, Навашино, Первомайск, Перевоз, Пильна, Красные Баки, Починки, Сеченово, Спасское, Уразовка, Семенов, Сергач, Сокольское, Сосновское, Тонкино, Тоншаево, Урень, Чкаловск, Шатки, Шаранга, Шахунья

Выполненные проекты

Сотрудниками Бюро подготовлены проекты:
- муниципальная ГИС г.Ядрино;
- ГИС мониторинга Нижегородского и Арзамасского участков кабельных сетей ОАО “Волгателеком”;
- программные комплексы: “ДОЗОР” (GPS-система мониторинга подвижных объектов), RiverBottom (обработка данных съемок эхолота), “СКИТ” (картографический Интернет-сервер) и др. (http://geomapx.blogspot.com/)