Створення ГІС для лісової промисловості, Детальна інформація

Програмні продукти ESRI працюють на всіх стандартних апаратних платформах, включаючи персональні комп'ютери, робочі станції UNIX, комп'ютери Macintosh. Підтримувані фірми включають Intel, Data General, Digital, DEC Alpha, Hewlett-Packard, IBM, NEC, Silicon Graphics і Sun. ARC/INFO спроектовано для роботи в багатьох мережних конфігураціях, що зв'язує робочі станції і персональні комп'ютери з табличними базами даних. Структура ARC/INFO здійснює підтримку реально розподіленої системи даних, програмного забезпечення і додатків. Концепція відкритих систем програмного забезпечення ARC/INFO і незалежність від платформ дають Вам можливість стикуватися з цими системами за допомогою передачі чи даних динамічної інтеграції способами узгодження SQL програмного забезпечення ARC/INFO.

ArcForest

Дистрибьютор ESRI-Canada створив і активно впроваджує програмний продукт, названий ArcForest - серію розроблених на основі ARC/INFO засобів для ухвалення рішення в області лісового господарства. ESRI-Canada розробив додатка ArcForest у результаті ділових, дослідницьких і проектних угод з організаціями лісової галузі Канади. ESRI розуміє, як важливо працювати разом з окремими людьми й організаціями, що уже вклали чи планують істотні інвестиції в розвиток прикладних програм для лісового господарства. Тісно співробітничаючи з партнерами, зв'язаними з лісівництвом, ESRI постійно розширює і поглиблює роботу з розвитку наявних програм, щоб краще задовольнити потреби людей, зайнятих у лісовому господарстві.

ArcForest складається з декількох взаємозалежних модулів і подпроцессов:

Система керування лісами і земельними записами - основа ArcForest. Модуль Records забезпечує керований доступ до бази даних, повноцінний набір процедур і засобів її підтримки. База даних використовує сучасні реляционние моделі даних по лісових і земельних угіддях, що включають покриття по рослинності, рельєфу, землеволодінню, адміністративному розподілу, дорогам, водозбірним басейнам, древостою і хронології використання лісових угідь.

Query - модуль містить засобу візуалізації табличної, графічної і тимчасової інформації, що міститься в базі даних, інтегрує функції буферизации і накладення.

Подпроцесс Surface View дозволяє визуализировать рельєф місцевості.

Planning - модуль надає користувачам можливість провести оцінку всієї стосовної до лісових угідь інформації, визначити й оцінити альтернативні сценарії їхньої розробки, створення відповідних карт і звітів.

System and Data Administration - модуль адміністратора даних з можливостями імпорту й експорту в і з ArcForest, відновлення даних по інвентаризації лісів, системою захисту доступу до даних.

Integrated Graphical User Interface - інтуїтивна система вікон, іконок і кнопок із традиційним набором функцій, що виконуються по натисканню клавіші миші. Включає розгалужену контекстно-залежну інформаційну підказку, що допомагає швидко опанувати роботою з пакетом.

Add In Your Own Programs - при використанні ArcForest Programmer's Guide дозволяє доповнювати продукт необхідними у Вашій роботі програмними додатками, наприклад моделями процесів і подпроцессов. У це керівництво включені приклади використання AML-програм і меню, він забезпечує стандарти програмування і відповідну структуру каталогів.

Інститут досліджень систем навколишнього середовища (ESRI)

Більш 25 років ESRI допомагає планувальникам, менеджерам, практикам і вченим, що займається рішенням різноманітних проблем, у яких необхідний облік просторово розподіленої інформації. ESRI - піонер в області обробки географічно прив'язаної інформації, цілком зайнятий розробкою і підтримкою географічних інформаційних систем. Програмне забезпечення ARC/INFO було першої у світі ГІС, орієнтованої на базу даних. Її упровадження викликало революційні зміни в професійних способах керування просторовими даними. Тисячі організацій вибрали програму ARC/INFO, тому що вона відбиває передові ідеї в технології керування просторовою інформацією.

Автоматизація діяльності будь-якої складної структури, тим більше територіально розрізненої, повинна починатися зі створення єдиного інформаційного простору. Тобто всі учасники інформаційного процесу повинні розглядати ті чи інші його елементи під одним кутом зору, однаково розуміти інформаційну модель системи, використовувати ті самі параметри для характеристики об'єктів. У свій час у цих цілях було чимало зроблене галузевими службами, відповідальними за організацію і координацію процесу автоматизації лісового господарства. Були розроблені і реалізовані на машинах класу ЄС, і потім СМ алгоритми рішення основних задач для роботи з атрибутивною інформацією в лісовпорядних підприємствах. Ці роботи велися за традиційною схемою: технічне завдання - технічний проект - робочий проект. До розробки вихідних документів залучалися фахівці практично всіх л/у підприємств, що ведуть галузевих НДІ. У результаті розроблені продукти були універсальними, придатними для застосування в різних регіонах. Централізовано підтримувалася єдина система  класифікаторів.

В історичній ретроспективі процес упровадження засобів автоматизації обробки даних лісовпорядження почався ще з ЕОМ «Мінськ-32» і наприкінці 70-х років потокова обробка повидельних даних на ЕОМ стала звичайною практикою для всіх л/у підприємств.

Перші відомі нам спроби використовувати обчислювальну техніку для цілей створення лісових карт відносяться до другої половини 70-х років (Українське лісовпорядне підприємство). У той же період часу в Москві в НИЧ У/ПРО «Леспроект» велися наукові праці по автоматизації дешифрування матеріалів аеро- і космо- зйомки для цілей лісовпорядження. З цих робіт у 1980 році народився напрямок по автоматизації лісового картографування. Використання в НИЧ рідких у ті часи растрових систем обробки зображень дозволило вирішити задачу автоматичного простежування границь на дешифрованих знімках і абрисах з перетворенням їхній у векторну модель карти, а для неї була розроблена лінійно-вузлова топологія векторних даних з індексами лівого/правого полігонів, дуже близька до використовуваного в системі Arc/Info.

У результаті цих робіт у 1985-87 роках у НИЧ У/ПРО «Леспроект» була створена цілком завершена автоматизована технологія створення лісових карт на основі первинних джерел: аерофотоснимков, даних наземних геодезичних зйомок, карт на паперових носіях і ін. Створена тоді система в звітах називалася системою автоматизованого картографування, хоча з позицій сьогоднішнього дня її цілком можна назвати ГІС, тому що в основі її лежала СУБД, і в цій системі зберігалися усі види картографічних, атрибутивних і настроечних даних, опису видів умовних знаків, довідкові дані. До всіх даних здійснювався однаковий доступ із усіх програм, використовувався єдиний механізм пошуку даних.

На жаль, у той час ці зусилля не могли дійти до кінцевого користувача, фахівця лісового господарства, по одній простій причині – відсутність доступних обчислювальних засобів і спеціалізованої периферії (графічних дисплеїв, дигитайзеров, плоттеров) не тільки в лісгоспах, але й у більшості лісовпорядних підприємств. Період же появи на нашому ринку комп'ютерних систем (початок 90-х років) збігся з ламанням економічних і соціальних підвалин нашого суспільства. Сформована практика розробки і поширення програмного забезпечення не була вчасно адаптована під мінливі зовнішні умови. Відсутність централізованих засобів унеможливило розробку програмного забезпечення «по-старому», а нові механізми задіяні не були.

У результаті колектив розроблювачів ГІС НИЧ У/ПРО «Леспроект» після «реформування» був загублений, а існуючі нині інструменти створення і ведення повидельних баз даних (СУБД-L і Петлеспро) вчасно не одержали підтримки для подальшого розвитку як системи, орієнтовані на лісгоспи, і так і залишилися свого роду перехідною ланкою від потокової обробки інформації до інтерактивної роботи з інформаційними системами. Тому на сьогоднішній день – це застарілі комплекси, із застарілим інтерфейсом, що вирішують задачі головним чином лісовпорядження. Те, що вони підтримують роботу на малопотужній техніці звичайно добре, але варто мати через, що технічна підтримка і ця техніка і використовувана операційна система DOS у доступному для огляду майбутньому буде припинена виробниками.

Спроби впровадження таких, чисто «лісовпорядних», систем у лісове господарство починалися багатьма і тією чи іншою мірою були приречені на невдачу по одній простій причині – у відриві від картографії такі системи дуже швидко ставали абстрактними, особливо при неакуратному внесенні змін на планшети. Власне кажучи, саме ця проблема найбільшою мірою визначила необхідність упровадження ГІС систем у лісове господарство і лісовпорядження.

Однак, на жаль, висновків зі сформованої ситуації був зроблено мало, тому процес створення і впровадження ГІС-систем пішов по тим же рейкам. Відсутність цільових засобів, централізовано сформульованої задачі й орієнтація на потребі конкретного замовника змусили кожне лісовпорядне підприємство самостійно пристосовувати наявні «лісовпорядні» системи для задач лісового господарства, зшиваючи їхні DOS-інтерфейси і процедурно скомпоновані програми з інтерфейсами й объектно-ориентированними «нутрощами» ГІС систем. Подібні спроби здійснити зв'язок ГІС-систем, розроблених серйозними виробниками (Arc/Info, MapInfo, WinGis, GeoDraw/GeoGraph…)с відомчими системами керування атрибутивною інформацією робилися і продовжують робитися «по бідності» нашими нечисленними ентузіастами. З погляду професіоналів такі «системи», що складаються з великої кількості латок і надбудов, виглядають дуже оригінально і чи рано пізно кожен «внедренец» починає розуміти необхідність корінної переробки свого дітища.

І Московські лесоустроители теж були змушені йти по цьому ж шляху - з'єднання СУБД-L з різними ГІС. Досвіди починалися з використання напрацьованого раніше в НИЧ - ВНИИЦлесресурс картографічного редактора VectEdit, продовжилися перекладанням досвіду Севлеспроекта і, нарешті, сконцентрувалися на використанні системи Topo (Чехія) у зв'язуванні із СУБД-L. Розроблена технологія дозволяє в промислових обсягах створювати цифрові лісові карти, роздруковувати всю номенклатуру лісових карт на паперовому носії і легко її розширювати, добре вписується в технологічну схему робіт при лісовпорядженні. Процес створення карт відрізняється високими ергономическими показниками на всіх етапах роботи. Єдиним стримуючим фактором є відсутність у підприємстві достатньої кількості комп'ютерів, периферійних пристроїв і програмного забезпечення.

Система Topo успішно працює з великими обсягами растрових зображень (сотні топокарт), що дозволяє з її допомогою одержувати принципово нові види продукції - планшети з растровою топографічною підкладкою і фотоплани. Система Topo проста у використанні і підтримує DDE - доступ до усіх внутрішніх функцій, тому дуже перспективна для наступної доробки під нестатки лісового господарства. Внутрішня база даних має стандартний, відкритий формат і допускає рівнобіжний доступ до неї з зовнішніх програм, що розширює можливості незалежних розроблювачів. Інтерфейс системи силами російських розроблювачів може бути адаптований під нестатки лісових фахівців у досить короткий термін при наявності вимог до нього, універсальних для всіх регіонів.

Однак успіхи мало радують, тому що в умовах повної відсутності якої б те ні було координації, ми усі будемо знову приречені на рішення місцевих задач «домашніми методами» і тому навряд чи зможемо коли-небудь залучити до своїх нестатків увага  розроблювачів базових програмних чи продуктів уповноважених ними фахівців. А без цього будь-яка галузева ГІС система буде «вічно недопрацьованої». У результаті ми будемо мати несумісні системи навіть у тому випадку, якщо вони будуть реалізовані на основі однієї базової ГІС. І процес зведення наших продуктів у єдиний інформаційний простір (не плутати з «єдиним продуктом»!) може зайняти роки, тому що в їхню основу будуть закладатися різні нормативні бази (логічна структура інформації, класифікатори, алгоритми).

Положення ще більш збільшується частими змінами самого різного роду інструкцій, правил і інших, слабко зв'язаних між собою галузевих документів, найчастіше без гострої необхідності перечеркивающими праця розроблювачів. У всякому разі, дуже малоймовірно, що вигода від тієї чи іншої косметичної зміни у вихідних формах документів порівнянна з вартістю робіт з їхньої переробки. Перш ніж змінити чергову інструкцію, її авторів потрібно змусити подумати про «фінансові» наслідки внесених ними змін. В умовах відсутності централізованих засобів на розробку програм, єдиний вихід – залучення до розробки спеціалізованих додатків незалежних розроблювачів на комерційному інтересі від поширення програмних продуктів. А, щоб сформувати такий інтерес, потрібні гарантії, що адаптовані ними продукти можуть знайти застосування в будь-якому регіоні. Інструментом подібних гарантій могло б стати «технічне завдання» (технічні умови, вимоги і т.п.) на галузеву ГІС-систему в широкому змісті цього слова, із включенням всієї атрибутивної частини, розроблене з урахуванням умов усіх регіонів і затверджене Рослесхозом. Технічне завдання узяте в лапк тому, що під цим поняттям варто мати на увазі цілий пакет документів, на логічному рівні описивающий кінцеві вимоги як до самого продукту, так і до структури інформації. Таким чином, на наш погляд головна проблема на сьогоднішній день - організувати спільну роботу над першорядними загальними задачами.

Різними нарадами приймаються рішення про розробку технічних умов для галузевого продукту, але для організації конкретної роботи в цьому напрямку робиться занадто мало. Включення Керуванням науки Рослесхоза в тематичний план ВНИИЦлесресурс задачі розробки галузевого стандарту ГІС-технологий показує, що в Рослесхозе зріє розуміння важливості цього напрямку, але поточне фінансування  наукових праць не залишає надії на успішне рішення цього питання в доступному для огляду майбутньому. А розробити в умовах одного чи підприємства інституту подібний документ, придатний для використання у всіх регіонах, неможливо.

Тепер конкретно про найбільш насущні задачі. Одна з перших - чіткий опис кінцевої мети. І тут своє слово повинні сказати споживачі інформації - лісгоспи і керування.

Рішення інших задач у більшому ступені за фахівцями лісовпорядження й інформаційних технологій. Це в першу чергу:

? Розробка за участю всіх регіонів логічної структури інформаційних баз даних.

? Розробка (переробка) не прив'язаних до конкретного програмного забезпечення алгоритмів рішення основних галузевих задач, з урахуванням усіх змін у нормативній базі, що происшли за останні роки.