научная статья по теме ИНФРАСТРУКТУРА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ГЛЯЦИОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ИНФРАСТРУКТУРА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ГЛЯЦИОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ»

Прикладные проблемы

УДК 551.321

Инфраструктура пространственных гляциологических данных

© 2014 г. Т.Е. Хромова, А.А. Медведев

Институт географии РАН, Москва tkhromova@gmail.com

The spatial glaciological data infrastructure

T.Y. Khromova, A.A. Medvedev

Institute of Geography, Russian Academy of Siences, Moscow

Статья принята к печати 6 октября 2014 г.

Базы данных, геопорталы, гляциологические информационные ресурсы, цифровые карты.

Data bases, digital maps, geoportals, glaciological informational resources.

Представлена созданная в Институте географии РАН тематическая инфраструктура пространственных данных в части гляциологических ресурсов. В её основу легли геопортальные решения и интеграционные технологии. Предмет интеграции - информационные ресурсы по гляциологии, хранящиеся в распределённых системах в виде баз данных и метаданных, структурированных и объектных файлов данных, а также электронных атласов. Рассмотрены примеры реализации предложенных подходов: портал «География», портал «МПГ-ИГРАН», электронный атлас «Снег и лёд на Земле», региональные базы данных на территорию Кавказа и Антарктиды.

Thematic infrastructure of spatial data on the glaciological resources that has been developed in the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences (IGRAS) is presented in the paper. The infrastructure is based on the geoportal solutions and integration technologies. It includes informational resources of glaciology accumulated in distributed systems in the forms of data and metadata bases, structured and objective data files as well as the digital atlases. Examples of how to realize the approaches proposed in the paper such as the portal «Geography», the portal «IPY-IGRAS», the digital atlas «Snow and Ice on the Earth», and regional data bases for the Caucasus and the Antarctic Continent areas are considered.

Введение

В настоящее время во всём мире активно ведутся работы по созданию новых механизмов управления информационными ресурсами на базе инфраструктур пространственных данных, включая геопорталы и Веб-сервисы, обеспечивающие интеграцию информационных ресурсов, в том числе по предметным областям [8]. Накопленные объёмы пространственных данных и их динамика ставят задачу создания узлов интеграции информационных ресурсов. Цель интеграции пространственных данных прежде всего предусматривает формирование единого информационного пространства по предметным областям и территориальному охвату [11].

В Институте географии РАН создаётся система управления распределёнными ресурсами на базе геопортала «География» в рамках академической информационной сети, позволяющая решать проблемы интеграции данных как на национальном, так и на международном уровнях. Важная составная часть портала — информационные ресурсы по гляциологии, которые динамично развиваются и требуют новых решений для их расширения и повышения эффективности использования. В статье

рассматриваются возможности применения технологий интеграции к информационным ресурсам по гляциологии, хранящимся в распределённых системах Института географии РАН в виде баз данных и метаданных, структурированных (по определённому формату) файлов данных, объектных файлов данных (простой текст, документы, изображения и др.), электронных атласов.

Геопортал «География» Института географии РАН

Один из элементов академической инфраструктуры пространственных данных в Институте географии РАН - портал «География» (Иар://'»^». webgeo.ru). Его начали создавать в рамках программы Президиума РАН «Электронная Земля: научные информационные ресурсы и информационно-коммуникационные технологии, информационное обслуживание, взаимодействие с национальными и международными системами» [14]. Функциональная структура портала ориентирована на реализацию нового технологического решения в науках о Земле - распределённой цифровой геобиблиотеки (geolibrary) на Веб-, ГИС- и Грид-технологиях — и на обеспечение информационной поддержки пользователя в составе трёх

взаимосвязанных блоков ресурсов: тематических ресурсов географии; электронных ресурсов (ГИС, базы данных, электронные карты и атласы); информационных ресурсов (метаописания и активные гиперссылки на полнотекстовые публикации статей, справочников, словарей, а также на информацию о географических организациях и географических названиях). Для решения этой задачи в портале обеспечены два основных требования: «дружественность» пользовательского интерфейса и возможность работы для пользователя без привлечения дорогостоящих программных средств.

При создании географического портала использована серия современных программных средств, относящихся к Веб-, ГИС- и другим технологиям и средам программирования. Портал выполнен на языке PHP (Personal Home Page Tools) — скриптовом языке программирования общего назначения, активно применяемом для разработки веб-приложений. Этот язык использовался во взаимодействии с системой управления базами данных MySQL. При создании портала применялись также Flash-технологии, элементы которых используются в качестве различных составляющих частей: меню портала, баннеров, библиотеки карт, анимаций.

Гляциологические информационные ресурсы

Заметное место среди информационных ресурсов портала «География» занимают ресурсы, относящиеся к разделу «Гляциология». Быстрый переход на создание цифровых массивов данных и активное использование геоинформационных технологий в гляциологических исследованиях обусловлены применением картографического метода и системного подхода в гляциологии, которые активно развивались в Институте географии РАН в «докомпьютерную» эпоху [6]. Основные результаты таких исследований — «Каталог ледников СССР» [3] и «Атлас снежно-ледовых ресурсов мира» [1]. Цифровые версии этих изданий составляют ядро системы гляциологических информационных продуктов, созданных в Институте географии РАН [15].

Доступ к тематической странице «Гляциология» осуществляется с главной страницы портала «География» — при этом для пользователя остаются активными все основные опции главной страницы портала (http://www.webgeo.ru/). На странице размещаются ссылки на основные информационные ресурсы — электронный атлас «Снег и лед на Земле», каталоги ледников, библиотеку по гляциологии, региональные базы данных.

Тематический рубрикатор соответствует основным направлениям исследования в гляциологии: физика и химия льда, атмосферный лёд, снежный покров, снежные лавины и гляциальные сели, морской лёд, речные и озёрные льды, наледи и подземные льды, ледники и ледниковые покровы, палеогляциология. Раздел «Ссылки» создан, чтобы расширить гляциологическое информационное пространство и дать возможность пользователю получать информацию и данные, связанные с гляциологией, с других доступных информационных ресурсов (Ъйр://^^№^еЬ£ео.ги/тёех.рИр?г=54).

Наборы пространственных

гляциологических данных

В системе организации гляциологических данных в Институте географии РАН особый интерес вызывают наборы пространственных данных (геоинформационных слоёв), собранных в виде отдельных проектов и баз геоданных. Доступ к ним возможен на трёх основных уровнях: на уровне ме-таописаний и копий экрана готовых проектов в ARC/Veiw; на уровне самих проектов ARC/Veiw; кроме того, можно скачать информацию о каждом слое, сохранённую в виде shp.-файлов в АЯС-формате в десятичных градусах. Последний уровень представления информации позволяет пользователю проектировать данные в любую проекцию, собирать собственные проекты, трансформировать данные в другие ГИС-форматы, анализировать информацию совместно с собственными или другими данными, имеющими географическую привязку.

В системе доступна для анализа — база данных изолинейных карт полей нивально-гляциальных характеристик на основные районы оледенения земного шара (рис. 1). Такое представление информации позволяет активно использовать алгоритмы сетевого анализа информации, позволяющего оценить любую территорию по комплексу ниваль-но-гляциальных характеристик, а также выделить районы с наиболее опасным или благоприятным сочетанием природных нивально-гляциальных явлений. Исходными материалами для них послужили карты Атласа снежно-ледовых ресурсов мира [1].

Электронный атлас «Снег и лед на Земле»

В дополнение к Интернет-ресурсам пространственных данных по гляциологии был создан электронный атлас «Снег и лед на Земле» (рис. 2), в основу которого легли наборы пространственных данных, созданных на основе бумажного варианта «Атласа снежно-ледовых ресурсов мира» [1]. Элект-

Рис. 1. Портал «География», страница «Гляциология» Fig. 1. Portal «Geography», page «Glaciology»

ронный атлас — это сочетание функциональных возможностей геоинформационных систем: хранение большого объёма разнообразной информации; «свободная» навигация по информации и выход в основное меню; легко выполняемый процесс добавления данных; корректировка уже имеющейся информации; отражение информации послойно; интерактивный диалог; получение справочной или другой пояснительной информации; увеличение на экране; подключение к глобальной сети Интернет и использование её в качестве телекоммуникационной площадки и адаптированного для неподготовленного пользователя интерфейса.

Электронный атлас — программный продукт, который предоставляется пользователю в формате ехе и состоит из двух блоков: картографического и информационного. Картографический блок содержит базовые слои — цифровую основу, а также тематические слои, отражающие характер распре-

деления отдельных явлений и показателей по территории. В информационном блоке может присутствовать разнообразная информация: описания, фото- и видеодокументы, справочные сведения. Перечисленные функции и типы данных отражают базовые возможности, которые можно изменить и расширить в случае решения нестандартных задач. Оболочка атласа, представляя собой конечный программный продукт, формируется на основе более функциональной геоинформационной базы данных. Пользование электронным атласом не требует дополнительного дорогостоящего программного обеспечения, что существенно облегчает его использование, а дружеств

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геофизика»