К вопросу о роли и месте базы данных

Рабочее совещание «Основные проблемы и стратегические направления развития
программно-технологического обеспечения государственного геологического
картографирования на период до 2020 года»
МОСКВА, ВНИИГЕОСИСТЕМ 22 - 24 МАЯ
2012 Г.
К ВОПРОСУ О РОЛИ И МЕСТЕ БАЗЫ ДАННЫХ ГОСГЕОЛКАРТ
В ОБЩЕЙ СИСТЕМЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОГО ГЕОЛОГИЧЕСКОГО КАРТИРОВАНИЯ
ПЕТРОВ О.В., БРЕХОВ Г.В., СНЕЖКО В.В., БЕРЕЗЮК Н.И.
ВСЕРОССИЙСКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДОСТУПА В
ИНТЕРНЕТ НА УВЕЛИЧЕНИЕ ВВП СТРАНЫ
• Исследование, проведенное Ericsson,
консалтинговой компанией Arthur D. Little и
Технологическим университетом Чалмерса
подтвердило, что рост средней скорости доступа в
Интернет ускоряет экономическое развитие
страны. Совместное исследование было
проведено в 33 странах, входящих в Организацию
экономического сотрудничества и развития.
Согласно его результатам, удвоение средней
скорости широкополосного доступа в Интернет
увеличивает ВВП страны на 0,3%.
• По результатам исследования компании «Яндекс»,
в России за последний год в регионах скорость
доступа в сеть выросла на 156% до 6,4 Мбит/с, а в
Санкт-Петербурге и Москве на 50% до 16,5 Мбит/с,
при этом стоимость услуг по доступу в интернет
снизилась в среднем на 60 процентов.
Число интернет-пользователей в России за год
выросло на 17%.
ИНТЕРНЕТ НА ПОЛЕВЫХ РАБОТАХ
• «…Каждый поисковоразведочный участок, кроме
основных хозяйственных
построек, обязательно
оборудуется спутниковыми
приемными устройствами
для выхода в Интернет…»
Андрей Георгиевич Листков
Генеральный директор
«Голевская горнорудная
компания»
Республика Тува
Поисково-разведочные работы в
районе Ак-Сугского меднопорфирового месторождения.
О ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ СЕТИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И БАЗ ДАННЫХ РОСНЕДРА
• В связи с активным распространением широкополосного доступа в
Интернет открываются новые перспективы по развитию и
совершенствованию информационного обеспечения геологической
отрасли, формированию новых подходов к организации и
использованию накопленных информационных ресурсов.
• Достигнутый уровень развития Информационно-коммуникационных
технологий в России обеспечивает практическую возможность
построения внутриотраслевой сети взаимодействующих
специализированных информационных систем и баз данных,
создаваемых на профильных предприятиях Роснедра.
• Доступ к информационным системам и базам данных предприятий
может быть реализован через единую точку входа в сети Интернет –
отраслевую интеграционную систему.
ИЗ ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА
• Создание сети взаимодействующих
геологических информационных систем общемировая практика. Геологические службы
США, Канады, Австралии, европейских стран
приступили к реализации этой задачи уже более
10 лет назад.
• США, Канада – Geoscience Information Network
• Австралия - AuScope project
• Европа - Infrastructure for Spatial Information in the
European Community
БАЗА ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ –
МАКЕТ НАЦИОНАЛЬНОЙ ГЕОЛОГО-КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ
СИСТЕМЫ
• Создаваемая во ФГУП ВСЕГЕИ База данных
Государственных геологических карт, может
рассматриваться как один из элементов будущей
отраслевой информационной сети, отвечающий за
предоставление в режиме удаленного доступа
актуализированной и апробированной информации
Госгеолкарт как для индивидуальных пользователей, так и
для интеграции в различные отраслевые
информационные системы в качестве целевого ресурса,
получаемого из базы данных с помощью обменных
протоколов и форматов.
• Первый результат:
• в 2011 году установлено программное взаимодействие
между базой данных Госгеолкарт и системой
обеспечения работ Роснедра - СОБР (ФГУП ГНЦ
ВНИИгеосистем).
БАЗА ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ
• Цель проекта базы данных Госгеолкарт. Разработка
программно-технологического комплекса
обеспечивающего решение следующих задач:
• Организация в сводную базу данных материалов легенд
серий листов, геологических карт масштабов 1:2 500 000,
1:1 000 000 и 1:200000 с возможностью удаленного доступа к
подготовленным ресурсам.
• Поддержка международных обменных форматов.
• Возможность интеграция в международные проекты,
включая геолого-картографический портал OneGeology.
• Создание бесшовной геологической карты масштаба
1:1000000.
• Перевод государственного геологического изучения страны
от режима полистных съемок в режим мониторинга.
БАЗА ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ
ЭТАПЫ РАБОТ
• Проект по созданию базы данных Госгеолкарт развивается во ВСЕГЕИ
с 2008 года.
• На первом этапе 2008-2009 гг. были разработаны теоретические
основы базы данных Госгеолкарт, ее концептуальная и логическая
модели.
• На втором этапе с 2009 по 2011 гг. разработаны физическая
структура базы данных, программные инструменты и проведена
работа по наполнению базы материалами Государственных
геологических карт и легенд серий листов на отдельные регионы.
• С текущего года начался 3-й этап создания базы данных, в задачи
которого входит загрузка новых цифровых материалов в базу,
совершенствование программно-аппаратного комплекса системы
и разработка интерфейсов взаимодействия.
• В результате проведенных работ создана принципиально новая
технология хранения и использования геологической информации,
подготовлена терминологическая основа, обеспечивающая
классификацию и формализацию геологических объектов,
разработаны инструментальные средства управления цифровыми
данными.
БАЗА ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ
ПОДДЕРЖКА МЕЖДУНАРОДНЫХ ОБМЕННЫХ СТАНДАРТОВ
Особое внимание при разработке базы данных Госгеолкарт было уделено
вопросам взаимодействия с отечественными и зарубежными геологокартографическими информационными системами.
• В архитектуре программно-аппаратного комплекса базы данных развернуты
картографические сервисы WMS и WFS, обеспечивающие передачу по
запросам пользователей растровых и векторных карт.
Для кодирования и передачи геологической информации реализовано
взаимодействие структурной схемы базы данных Госгеолкарт и схемы
обменного формата для геологических данных GeoSciML.
• WMS и WFS картографические сервисы (протоколы) разрабатываются
Открытым геопространственным консорциумом (OGC). Поддерживаются
практически всеми производителями геоинформационных систем.
• GeoSciML – специализированный обменный формат для передачи
кодированных геологических данных. Разрабатывается комиссией по
управлению и применению геологической информации Международного
союза геологических наук (CGI/IUGS). Поддержку GeoSciML планирует
реализовать компания ESRI, производитель линейки программных продуктов
ArcGIS.
БАЗА ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ
В базе данных геологические карты представлены в двух форматах
– растровом
и
векторном
Композит геологических карт
масштаба 1:200 000 на лист N-45
Фрагмент бесшовной геологической карты
на территорию листов N-45; N-46; M-45; M-46
БАЗА ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ
БЛОК РАСТРОВЫХ КАРТ
Технология организации растровых карт в базе данных
•
Сканирование бумажного оригинала.
•
Декомпозиция отсканированного изображения.
•
Привязка и ректификация полотна карты.
•
Трансформация полотна карты в географическую систему координат WGS
84 и экспорт в GeoTiff.
•
Загрузка всех элементов исходного растра в БД Oracle в соответствующие
разделы.
•
Регистрация и формирование метаописаний.
Функциональность блока растровых карт:
•
Простота использования.
•
Проекционные преобразования «на лету».
•
Геометрическая увязка изображений.
•
Оперативность доступа.
•
Многопользовательский режим работы.
БАЗА ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ
БЛОК РАСТРОВЫХ КАРТ
О возможности интеграции в базу данных полного набора материалов Госгеолкарт в
растровом формате
Факты:
• На текущий момент подготовлено Государственных геологических карт в
векторной формате:
•
•
•
ГК1000/3 – 45 % от общего количества карт
ГК200/2 – 15 % от общего количества карт
Ожидаемые сроки подготовки 100% покрытия территории России
геологическими картами в векторном формате:
•
•
ГК1000/3 – 7-8 лет
ГК200/2 - более 120 лет
Вывод:
• В настоящий момент и в ближайшем будущем в своей
производственной и научной деятельности специалисты будут
использовать в основном аналоговый и растровый формат
Государственных геологических карт.
Предложение:
• С целью повышения эффективности использования аналоговых
материалов Госгеолкарт предлагается перевести весь массив данных в
растровый формат и организовать в единую базу данных с
обеспечением доступа пользователей к подготовленному ресурсу
через Интернет.
По предварительным оценкам эта работа может быть выполнена в
течение 3-4 лет.
ИЗ ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА
ТЕЗИСЫ ДОКЛАДА Д. СОЛЛЕРА (U.S. GEOLOGICAL SURVEY) О РАЗВИТИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ
ГЕОЛОГО-КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ БАЗЫ ДАННЫХ
GEOLOGICAL SOCIETY OF AMERICA (GSA) ANNUAL MEETING IN MINNEAPOLIS (9–12 OCTOBER 2011)
ACCESSING TWO CENTURIES OF SCIENCE, THROUGH THE NATIONAL
GEOLOGIC MAP DATABASE
SOLLER, David R.1, WARDWELL, Robert C.2, and STAMM, Nancy R.1,
(1) U.S. Geological Survey, 926-A National Center, Reston, VA 20192,
drsoller@usgs.gov, (2) U.S. Geological Survey, 1300 SE Cardinal Ct.
Building 10, Suite 100, Vancouver, WA 98683
The U.S. Geological Survey and the Association of American State
Geologists are mandated by Congress to provide a National
Geologic Map Database (NGMDB, http://ngmdb.usgs.gov/) of
standardized, spatial geoscience information. In this partnership,
collaboration occurs with the private sector, universities, and
geological survey agencies in other countries. While working
together on this Database and the standards that support it
(http://ngmdb.usgs.gov/lnfo/standards/), the state geological
surveys and USGS have improved their ability to deliver geologic
maps and related products to their users.
The NGMDB system is a hybrid -- some aspects are centralized and
some are distributed, with the map information held by various
cooperators. At the NGMDB website, users can browse and query
the U.S. Geologic Names Lexicon (GEOLEX) and the Geoscience
Map Catalog (containing citations and links to >87,000 publications
by >630 publishers, many containing GIS data and map images),
and obtain access to the source information wherever it resides. The
NGMDB project is now engaged in a major effort to redesign the
underlying database and the Web interface, in order to provide
better access to a wider array of geoscience information. In
particular, we are focusing on creating, managing, and delivering
scanned images of geologic maps, the U.S. Geologic Names
Committee notes and index card catalogs, and unpublished
paleontologic and other reports. Some of this content, both
published and unpublished, is from the 19th century, and represents
a fascinating and informative resource for future scientific studies
… В настоящее время проект
Национальной базы данных
геологических карт
проводит реорганизацию
основной базы данных и вебинтерфейса с целью
обеспечения лучшего доступа
к более широкому спектру
геонаучной информации. В
частности, мы сосредоточены
на создании, организации и
доставке сканированных
изображений геологических
карт …
БАЗА ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ
БЛОК ВЕКТОРНЫХ КАРТ И ЛЕГЕНД СЕРИЙ ЛИСТОВ
•
•
Подготовка и загрузка в базу данных
геологических карт в векторном формате
значительнее сложнее, чем растровых карт, но
только этот формат обеспечивает широкие
возможности для компьютерного анализа
данных и реализации тематических запросов к
объектам в базе данных по формализованному
набору свойств (возраст, литологический
состав, генезис и др.).
Ключевое технологическое решение
разработанной базы данных состоит в том, что
цифровые материалы организованы в единой
структурной схеме, которая позволяет увязать
между собой подразделения серийных легенд,
картируемые объекты и подразделения легенд
геологических карт всего масштабного ряда
1:2500 000, 1:1000 000 и 1:200 000.
БАЗА ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ
БЛОК ВЕКТОРНЫХ КАРТ И ЛЕГЕНД СЕРИЙ ЛИСТОВ
УВЯЗКА :
МАСШТАБНЫЙ РЯД ГГК-1000
ОДНА СЕРИЯ ЛИСТОВ
Сводная карта, увязанная
в легенде СЕРИИ листов
Легенда
СЕРИИ листов
Схема корреляции
Легенды ЛИСТА
и Легенды СЕРИИ
Схема корреляции
Легенды ЛИСТА
и Легенды СЕРИИ
Легенда
ЛИСТА
Лист ГГК-1000
Легенда
ЛИСТА
Лист ГГК-1000
БАЗА ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ
БЛОК ВЕКТОРНЫХ КАРТ И ЛЕГЕНД СЕРИЙ ЛИСТОВ
ПРОЕКТ ПО СОЗДАНИЮ БЕСШОВНОЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ МАСШТАБА 1:1000000
•
•
•
На программно-технологической
платформе базы данных Госгеолкарт
развивается проект по созданию
бесшовной геологической карты РФ
масштаба 1:1000000.
На первом этапе работ с 2009 по 2011
год подготовлены бесшовные карты по 27
номенклатурным листам в пределах
Карело-Кольского (листы R-35-38, Q-3538); Уральского (листы R-41, Q-40-41, P-4041); Среднесибирского (листы P-46, O-46,
N-45-46, M-45-46); Дальневосточного
(листы N-52-53, M-52-53, L-52-53, K-52-53)
регионов с актуализированными
схемами структурно-формационного и
минерагенического районирования и
схемами корреляции соответствующих
серийных легенд Госгеолкарты 1000/3.
На втором этапе с 2012 по 2014 года
планируется подготовить бесшовные
фрагменты по 25 номенклатурным
листам в пределах четырех регионов Южно-Европейского, Средне- и ЮжноУральского, Южно-Сибирского,
Восточно-Забайкальского.
ИЗ ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА
БЕСШОВНАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА АВСТРАЛИИ
HTTP://WWW.GA.GOV.AU/IMAGE_CACHE/GA13055.PDF
• 16 декабря 2008 года Геологическая
служба Австралии распространила
пресс-релиз о завершении 8-ми
летней работы по созданию
бесшовной геологической карты
масштаба 1:1000000 на весь
континент Австралия и о. Тасмания.
Подготовленная карта содержит
более 5900 литостратонов
(картируемых подразделений) и
247 000 полигонов (картируемых
объектов).
• площадь Австралии составляет
более 7,5 млн км2.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
• Фактически на каждом отраслевом предприятии создаются
специализированые информационные системы и базы данных. Эта
работа ведется без учета возможного взаимодействия с
информационными системами и базами данных, создаваемых в
других геологических предприятиях.
• Не все информационные системы и базы данных предприятий
имеют официальный отраслевой статус.
• Нет единой унифицированной системы терминов в области наук о
земле для использования в геологических информационных
системах и базах данных.
• Нет общей политики приобретения и использования коммерческого
программного обеспечения, что приводит к излишним финансовым
затратам на каждом предприятии отрасли.
• Нет специализированных исследований, касающихся возможности
использования отраслевыми предприятиями свободно
распространяемого программного обеспечения.
• Проблема повышения квалификации специалистов в области
использования геоинформационных систем в геологии.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ
• Создать на базе одного из предприятий Роснедра
научно-технический совет (НТС) по
информационным технологиям с включением в
состав совета ведущих специалистов из предприятий
отрасли и сотрудников аппарата Роснедра. Цель
создания НТС - обсуждение ключевых вопросов
информационного обеспечения государственного
геологического картирования и подготовка
предложений о постановке работ, направленных на
решение актуальных задач, включая задачу создания
внутриотраслевой сети взаимодействующих
специализированных информационных систем, и
баз данных, создаваемых на геологических
предприятиях и организациях Роснедра.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!