Создание геопортала «Невский край»

«Невский край» - научно-образовательный интернет-ресурс, создаваемый в рамках проекта (гранта) Русского Географического Общества.

---

На этапе разработки ТЗ по созданию геопортала был приняты следующие решения по идеологии геопортала:

1. Основной  контент, создаваемый на первом этапе: растровые карты Ленинградской области из  Атласа Ленинградской области, созданного в 1967 году на географическом факультете Ленинградского государственного университета (ныне СПбГУ).

2.  Учитывая значительный возраст этого атласа  и определенные проблемы с приведение  их   к   согласованному   виду   (ошибки   сканирования типографского  издания,  отсутствие  единых  основ  для  различных  карт атласа, отсутствие координатной привязки карт, отсутствие информации о системе координат и картографической проекции), должна быть выполнена разработка новых картографических основ для создания тематических карт с использованием геоинформационных технологий.

3. Создаваемое  решение  будет  сочетать  в  себе  элементы  классического картографирования  и  новые  интерактивные  Интернет  технологии.  Так, наряду с климатическими картами портал должен содержать карты погоды. На первом этапе это подключение имеющихся Интернет ресурсов таких как ГИС –Метео или аналогичных.

4. Портал   должен   включать   мониторинговые   ресурсы,   построенные   на обратной связи с пользователями портала, среди которых на настоящий момент определены интерактивные карты:

• Состояние лесов ( незаконные рубки, лесные пожары и гари и др.)

• Состояние водных объектов

• Незаконные свалки

• Состояние дорог Ленинградской области

• Экологические проблемы и др.

5. Портал будет включать серии карт, которые позволят показать динамику развития региона (геологическую историю, динамику заселения региона, изменение административных границ и др.)

Работа по созданию геопортала «Невский край» идет по нескольким направлениям:

1. Подготовка картографических основ в векторном виде для создания тематических  карт  геопортала.  Предполагаемый  масштабный  ряд 1:200000, 1:500000 и 1:1000000.

2. Редактирование  картографической основы по данным ДЗЗ (Spot 5)и создание мозаики снимков

3. Сбор статистических, описательных, аналитических и иных данных.

4. Работа над авторскими оригиналами карт

5. Сбор, систематизация имеющихся картографических материалов, сканирование   материалов,   созданных   ранее   на   географическом  факультете СПбГУ (ныне факультете географии и геоэкологии)

6. Разработка   условных   знаков   для   отображения   векторных   карт геопортала

Разработка технической основы геопортала

Структура создаваемого геопортала   включает следующие разделы пространственной информации:

1. Космические снимки

2. Общегеографические карты

3. Карты природы

4. Карты населенных пунктов и населения

5. Карты социальной сферы

6. Карты экономики

7. Карты экологических проблем

Каждый из разделов предполагает создание нескольких карт, обширные текстовые описания, фотографии и иную информацию. Так самый обширный раздел Карты природы включает карты:

• Геологическое строение

• Полезные ископаемые

• Генетические типы рельефа

• Четвертичные отложения

• Радиационные и температурные характеристики

• Атмосферные осадки

• Ветер

• Речной сток

• Озёра

• Финский залив: глубины, донные отложения, течения

• Почвы

• Растительность.

• Ландшафтные районы

• Типы урочищ

Всего в картографической части портала предусмотрено более 40 карт. Предложения по совершенствованию структуры и расширению перечня карт продолжают поступать.

На  начальном  этапе  разработки  геопортала  были  собраны  доступные картографические  материалы  для  создания  общегеографической основы будущего интернет-ресурса и систематизированы в единый перечень.

После  анализа  доступных материалов  (более  70  карт),  было  принято решение  создать  общегеографическую карту-основу Ленинградской области  в масштабе  1:200  000  с  последующей  генерализацией  в  масштабы  1:500000  и 1:1000000.

Для этой работы был выбран программный продукт Bentley MicroStation V8i (SELECTseries 2) и продукт Bentley Descartes V8i (SELECTseries 2).

Технологическая цепочка, использующаяся при подготовке векторной картографической основы достаточно традиционна:

1. Сканирование растровых карт масштаба 1:200 000.

2. Подготовка редакционного плана составления общегеографической карты-основы.

3. Выработка мер генерализации общегеографических элементов карты-основы.

4. Написание технического задания на карту-основу.

5. Разработка стилей линий, условных обозначений и т.д.

6. Векторизация по растрам.

7. Обновление карт по космическим снимкам.

По окончании 1-6 этапов получают слои в формате DGN, обладающие внутренней структурой для удобной   конвертации в слои разделенные относительно характера пространственной локализации объектов.

Далее, согласно составленных редакционных указаний производился поэлементный отбор объектов для создания общегеографической карты-основы для дальнейшего тематического картографирования и конвертация файлов в shp формат.

Параллельно с этим были созданы файлы оформления в формате SLD.

После создания файла оформления данных слой готов к публикации.

На данный момент осуществляется этап редактирования картографической основы c использованием различных материалов, в том числе с использованием данных дистанционного зондирования среднего пространственного расширения SPOT-5 и Landsat

Для сбора необходимой информации устанавливаются контакты с различными  институтами  РАН,  ведомственными  институтами,  производится поиск информации в Интернет, статистических сборниках, выполняются научно- исследовательские проекты. Пример одного из таких проектов исследования А.А. Павловского, М.И. Амосова « О возможных подъемах уровня Финского залива в XXI веке и их последствиях».

Геопортал, как некоторый класс интернет-ресурсов, имеет достаточно сложную техническую экосистему, так как предполагает:

1. Обеспечение хранения и доступа к большим объемам информации различных типов: растровые и векторные карты, статистические данные, тексты и т.д.

2. Различные механизмы взаимодействия с конечным пользователем

3. Создание отчасти динамической среды этого взаимодействия

4. Глубокие   возможности   оперативного   администрирования содержимого любых типов.

В практическом смысле это означает, что для обеспечения необходимой функциональности необходимо привлекать множество различных технологий, связывать их между собой. При этом во много раз возрастает ответственность за выбор фундаментальных технологий на начальном этапе.

В рамках работы над геопорталом было произведено сравнение различных технологий в каждом аспекте функционирования создаваемого ресурса.

Самым простым решением оказалось использование ArcGIS Server.

Используя продукт компании ESRI можно было бы практически сразу получить многие необходимые функции. Однако такое программное обеспечение весьма дорогостояще, и, к тому же, во многом избыточно.

Руководствуясь соображениями оптимизации затрат и сохранения максимальной гибкости в создании портала было решено использовать полностью свободное программное обеспечение, распространяемое бесплатно.

Помимо очевидных преимуществ такого подхода можно отметить ещё и  имиджевую  сторону.  Во  всем  мире  принято  использовать  в  решениях  для бюджетного сектора именно OpenSource.

Кратко описывая принятую концепцию, заметим: HTTP-Веб-сервером, к которому обращаются  пользователи,  служит Apache.  Серверный  язык  –  PHP.  На  стороне  клиента,  в  браузере,  основная нагрузка ложится на движок JavaScript.

Для управления порталом используется СУБД MySQL, взаимодействие с которой как раз осуществляется на языке PHP.

Для  отображения  картографических  данных  используется  следующая цепь: данные хранятся либо на жестком диске сервера в виде файлов (растровые данные), либо в базе данных PostgreSQL с модулем PostGIS (вектроные данные).

Из этих источников данные обрабатываются с помощью GeoServer и публикуются как WMS/WFS – источники данных. Скрипты JavaScript, используя библиотеки ExtJS, GeoExt   и   OpenLayers,   отображают   в   браузере   клиента   слои, опубликованные GeoServer.

Можно сказать, мы находимся на начальном этапе работ, которые и кафедра картографии и геоинформатики,  и Ресурсный центр ДЗЗ и прикладной геоинформатики СПбГУ рассматривают как важнейший элемент своей деятельности.

Опубликовано: Международная конференция «Геоинформационные технологии и космический мониторинг», Всероссийское совещание Консорциума «Университетские геопорталы – УНИГЕО» (2-6 сентября 2012 г.). Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 2012. 324 с. – С. 253-257.

Авторы:

• Амосов М.И.
• Андреева Т.А.
• Казаков Э.Э.
• Капралов Е.Г.
• Лазебник О.А.
• Чистяков К.В.