Общеевропейские национальные и межнациональные инициативы, проводимые в рамках программы INSPIRE, служат наиболее ярким и, главное, достойным подражания примером, в том числе с учетом интересов и планов создания ИПД РФ
Обзор фокусирует внимание на европейских событиях отнюдь не потому, что параллельно с конференцией GSDI состоялась 3-я конференция программы INSPIRE. По мнению автора, общеевропейские национальные и межнациональные инициативы, проводимые в ее рамках, служат наиболее ярким и, главное, достойным подражания примером, в том числе с учетом интересов и планов создания ИПД РФ.
Разумеется, никакой, сколь угодно детальный, обзор трудов конференции не может заменить оригинальных материалов, а тем более участия в ее работе. Задача автора скромней — на очень немногих избранных примерах показать, что волнует международное геоинформационное сообщество, каковы текущие тенденции строительства ИПД.
Международные, межнациональные, национальные и субнациональные инициативы
Обзор докладов о состоянии дел в области ИПД, сгруппированных на конференции по территориальным секциям (Европа и США, Латинская Америка, Африка, Евразия, Азиатско-Тихоокеанский регион), стоит начать с двух особо примечательных примеров. Это ИПД ФРГ GDI-DE и ИПД Испании IDEE. Хотя они стартовали в разное время (в Испании намного позже), это полнофункциональные инфраструктуры, предполагающие иерархичность устройства, с солидной нормативной правовой базой, четкой организацией и полезным опытом.
Начнем с того, что строительство ИПД ФРГ GDI-DE уже более года ведется в соответствии с законом ФРГ о доступе к пространственным данным GeoZG, наследующим основные положения Директивы INSPIRE, причем подобные законодательные инициативы повторены федеральными землями [1, 2]. Среди многочисленных докладов немецких коллег стоит упомянуть доклад о роли частного бизнеса в становлении и развитии ИПД. Исследования геоинформационного рынка страны, выполненные в 2008 г. при финансовой поддержке Министерства экономики и технологий ФРГ, выявили опережающий рост доли частных компаний [3]. Подчеркивается роль инициативы «Германия-онлайн» (Deutschland Online — Geodaten) — аналога «электронного правительства» — в развитии частного сектора геоинформационной индустрии в условиях стимулирования использования геоинформационных ресурсов общественного (государственного) сектора, опирающегося на хорошо проработанную нормативную правовую базу Европейского союза. Разумеется, это стало возможным лишь при наличии базовых пространственных данных, их роль играет система AAA (AFIS, ATKIS, ALKIS), модель которой покоится на европейских и международных стандартах. Заметим, что в апреле 2010 г. завершилось публичное обсуждение архитектурного устройства ИПД ФРГ, крайне любопытного документа, с которым можно познакомиться на ее геопортале [4]. Его перевод на русский язык недавно опубликован на сайте ГИС-Ассоциации: http://www.gisa.ru/62298.html .
Из обстоятельного, как всегда, доклада разработчиков ИПД Испании IDEE [5] можно узнать, что в середине 2009 г., т. е. всего через пять лет со времени своего старта, ИПД IDEE, иерархическая по своему устройству и включающая национальный, региональный и муниципальный уровни организации, обеспечивала доступ к более чем 500 WMS-сервисам, 6700 слоям данных, рассредоточенных по 80 узлам сети ИПД, охватывая все темы приложений I и II Директивы INSPIRE и некоторые темы приложения III1. Сервисы ИПД поддерживают девять спецификаций Open Geospatial Consortium, Inc. (OGC), а именно WMS, CSW, Gaz, WFS, WCS, WMC, SLD, WCTS и WPS, покоятся на стандартах ISO и принципах, провозглашенных директивой, а также на иных документах, определяющих состав пространственных данных и геоинформационных услуг многоуровневой сети геопорталов.
Национальный геопортал сохранил привычный дизайн (рис. 1), но содержание центральной панели его главной страницы значительно расширено. Среди новых сервисов нужно упомянуть службу газеттира ( http://www.idee.es/IDEE-Gazetteer/Gazetteer.html ), WMS-сервис с тайловым кэшированием WMS-C ( http://wiki.osgeo.org/wiki/WMS_Tile_Caching ), т. е. WMS Tile Caching разработки OSGEO (Open Source Geospatial Foundation), сервис поиска маршрутов движения по почтовым адресам с использованием спецификации WPS ( www.cartociudad.es ). Отдельно стоит сказать о сервисе перерасчета координат, использующем соответствующую спецификацию OGC, которая пока находится в стадии разработки ( http://www.idee.es/IDEE-WCTS/ogcwebservice ). Речь идет о переходе от системы европейских исходных геодезических дат 1950 г. ED50 (European Datum 1950) к Европейской координатной системе отсчета ETRS (European Terrestrial Reference System) и обратно для случаев, если координатное описание объектов представлено в географических координатах или в координатах картографической проекции UTM.
Рис. 1. Главная страница геопортала ИПД Испании IDEE ( http://www.idee.es )
Разумеется, большой интерес представляют сервисы за пределами того минимума, что определен Директивой INSPIRE, например, сервис анализа рельефа, позволяющий рассчитать средние, максимальные и минимальные значения высотных отметок для заданного участка территории с использованием цифровых моделей рельефа (матриц высот) с шагом 25 и 200 м ( http://www.idee.es/clientesIGN/relieve/index.html ). Помимо генерации послойной окраски рельефа по ступеням высот пользователю доступна визуализация углов наклона и экспозиций склонов. Эта функция (по-видимому, экспериментальная) реализована для территории Канарских и Балеарских островов (рис. 2).
Рис. 2. Визуализация данных об экспозиции склонов (о. Тенерифе в составе архипелага Канарских островов)
Напомним, что два года назад читателям журнала уже была дана возможность познакомиться с опытом испанских коллег в деле создания национальной и региональных ИПД [6, 7]. Их новые инициативы свидетельствуют о значительном потенциале развития национальной ИПД Испании IDEE.
Первая из инициатив — организация двухстороннего сотрудничества национальных географических институтов (картографо-геодезических служб) Испании (IGN-S) и Франции (IGN-F) в создании бесшовных геосервисов с опорой на существующие национальные геопорталы [8]. Сторонами разработана общая модель поддержки интероперабельности сервисов, включая техническую, синтаксическую, семантическую, прагматическую, динамическую, концептуальную и организационную интероперабельность. Модель покоится на стандартной эталонной модели (EN ISO 19101:2003 Reference model), рекомендованной в программных документах INSPIRE, стандартных спецификациях OGC и W3C. Один из зримых результатов взаимодействия — организация «совизуализации» данных каждой из сторон на любом из двух национальных геопорталов: ИПД Испании ( http://www.edee.es ) и Франции ( http://www.geoportail.fr ) на основе французского API-интерфейса ( http://api.ign.fr/geoportal ). Сервис пользуется большой популярностью — более 40 тыс. посещений ежедневно. Рис. 3. иллюстрирует возможности визуализации данных на территорию Испании (включая Канарские острова) с помощью визуализатора французского геопортала.
Рис. 3. Композиция данных на участок испанско-французской границы в районе г. Порт-Бой
Нечто подобное Испания в лице IGN-S создает с Португалией. Более того, речь идет о планах создания совместной Иберийской ИПД (Iberic SDI) на все пространство полуострова [9]. В программу взаимодействия заложены те же принципы и технологии, что и с IFN-F, с той лишь разницей, что Португалия, в отличие от Франции, находится в стадии становления национальной ИПД SNIG ( http://snig.igeo.pt ). Выполняется ряд трансграничных проектов, например, проект OTALEX ( http://www.otalex.eu ), охватывающий регионы Алту-Алентеж (Португалия) и Эстремадура (Испания). Возможности визуализации бесшовных данных на территорию двух стран демонстрирует рис. 4.
Рис. 4. Визуализация общих данных на геопортале ИПД Португалии SNIG с использованием WMS-сервиса
Примером страны, находящейся в стадии пионерного освоения накопленного опыта, может служить Словения, располагающая как наборами пространственных данных, так и средствами управления ими в сетевой среде [10]. Наборы данных, которые можно отнести к базовым, включают кадастры земельных участков и строений, реестр объектов недвижимости, реестр названий географических объектов, векторную картографическую БД масштаба 1:5000, ортоизображения, цифровые модели рельефа с шагом сетки матрицы высот 5; 12,5; 25 и 100 м и некоторые другие продукты, в том числе производства национального Агентства геодезии и картографии SMA, представляющего, ко всему прочему, интересы страны в программе INSPIRE. К большинству данных организован онлайновый доступ 4095 зарегистрированных пользователей из 995 организаций. Визуализация данных бесплатна. Для доступа к данным задействован геопортал агентства PROSTOR (рис. 5).
Рис. 5. Геопортал ИПД Словении: метаданные о ЦМР с разрешением 5 м ( http://prostor.gov.si )
Таким образом, процесс строительства ИПД активно развивается в Восточной и Юго-Восточной Европе. Символично, что следующая, четвертая, конференция INSPIRE пройдет в 2010 г. в Кракове (Польша), ее организует Польская ассоциация пространственных данных ( http://inspire.jrc.ec.europa.eu/events/conferences/inspire_2010 ). Движение на восток — примета времени. В 2009 г. Европейская конференция пользователей ESRI, Inc. прошла в Литве ( http://www.esri.com/vents/eu/euc/index.html ).
Помимо национальных, региональных и муниципальных ИПД, образующих классическую линейку в иерархии сети ИПД, существуют «субнациональные» ИПД, которые компонуются на базе административно-территориальных образований разного уровня либо представляют собой произвольные территориальные общности. Исследование ИПД такого типа выполнено французской ГИС-Ассоциацией AFIGéO [11] путем анкетирования в рамках проекта eSDI-Net+ Европейской комиссии (суть проекта — обмен опытом реализации программ INSPIRE, Galileo и GMES). Субнациональным авторы считают уровень, соответствующий низовым единицам административно-территориального деления NUTS1, NUTS2 и NUTS3 (по классификации Евростата) или их агрегаций. Детальный анализ результатов анкетирования 49 разработчиков субнациональных ИПД Франции, созданных в разные годы (рис. 6), касается их важнейших свойств и функциональных возможностей. К сожалению, рамки настоящего обзора не позволяют процитировать соответствующий табличный и графический материал доклада.
Рис. 6. Динамика развития субнациональных ИПД во Франции
Управление метаданными
Продолжая анализ европейских докладов, напомним, что еще в 2008 г. был опубликован нормативный правовой документ, определяющий облик системы управления метаданными INSPIRE [12], детализированный в технических правилах реализации [13]. Им должны следовать, разумеется, все национальные подсистемы. Обратим внимание на испанские разработки каталога Web-сервисов, полностью соответствующих правилам [14]. Подобно тому, как описание свойств пространственных данных, существенных для их поиска, содержится в геометаданных согласно ISO 19115:2003 Geographic information — Metadata, стандарт ISO 19119:2005 Geographic information — Services может быть использован для каталогизации и поиска сервисов (в том числе геосервисов). Включение в перечень национальных стандартов элементов ISO 19119:2005 становится правилом, поскольку этого требует общая модель метаданных INSPIRE [12]. Авторы исходят из того, что эффективное повторное и многократное использование ресурсов пространственных данных, в том числе для коммерческих целей, невозможно без развитой сети геосервисов, средств навигации в этой среде, включая их поиск, что предполагает возможность строить запросы при выполнении операций getCapabilities, для чего надо иметь общее представление о наличных сервисах (наименование, аннотация или ключевые слова), имя обслуживающего «геопровайдера» и выполняемые сервисные операции. Примером программного средства для создания и редактирования метаданных может служить свободно распространяемый продукт CatMEdit. Первый прототип каталога сервисов доступен по адресу: http://www.idee.es/IDEE-ServicesSearch/ServicesSearch.html?locale=en . Рис. 7 иллюстрирует текущие возможности поиска 335 сервисов: на левой панели реализован поиск по пространственному охвату, типу сервисов, ключевым словам, названию провайдера и классификации сервисов в соответствии со стандартом ISO 19119:2005, на правой — список найденных сервисов (WMS-клиентов), связь с каждым из которых осуществляется через окно картографического изображения.
Группой итальянских исследователей показано, каким образом требования Директивы INSPIRE могут быть учтены на региональном уровне, а именно в ГИС региона Сардиния, де-факто региональной ИПД SITR-IDT (Sistema Informativo Territoriale Regionale — Infrastruttura dei Dati Territorial) при «паспортизации» данных в виде метаданных [15]. Используемая схема метаданных, конформная ISO 19115:2003, основана на принципе «наборов данных и их серий». В ее структуре три уровня: тайл (например, номенклатурный лист), набор данных, серия наборов данных. Эта иерархия соответствует организации самих данных «класс — тема — слой». При этом вся непозиционная часть данных (тексты, легенды карт) тоже могут быть метаописаны с использованием элементов Дублинского ядра. Принятый подход иллюстрируется на примере наборов геологических данных, аналогичных традиционной документации результатов геологического картографирования.
Эффективность системы (или подсистемы) управления метаданными в ИПД в значительной мере зависит от того, каковы программные средства создания и редактирования данных. От этого будет зависеть также их качество и степень интеграции с самими данными (в идеале — бесшовность пространственных данных и метаданных). Разработана система критериев, позволяющих оценить «юзабилити» функций программных средств [16]. Оценки выполнены для трех свободно распространяемых и популярных программных продуктов: MetaD ИПД Каталонии IDEC (Испания); CatMEdit, разработанной в Университете Сарагосы (Испания) и используемой повсеместно в пределах страны и за рубежом; службы каталогов Geonetwork, созданной FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations).
Геопорталы
Число и многообразие геопорталов, обслуживающих взаимодействие потребителей и производителей пространственных данных, впечатляет. В целом здесь нет четких правил, но есть традиции, а также требования к возможностям использования порталов. Примером может служить разностороннее тестирование геопорталов, в том числе WMS-сервисов, двух ведущих чешских геопровайдеров, официально представляющих Чешскую Республику в институтах программы INSPIRE и ответственных за реализацию ее директивы на национальном уровне, — Чешского управления геодезии, картографии и кадастра COSMC (Czech Office for Surveying, Mapping and the Cadastre) и Чешского агентства по информации в области окружающей среды CENIA (Czech Environmental Information Agency) [17]. Тестирование геопорталов в течение месяца показало, например, что среднее время отклика картографического сервиса геопортала CENIA составляет 2 с. Лишь в 0,25% случаев оно превышало критический для пользователя порог 10 с, предельным числом одновременных запросов конкурирующих пользователей является 250; время отклика на геопортале COSMC — 1 с, заметно лучше и все другие параметры (рис. 8). Интерфейс пользователя и некоторые страницы дублируются на английском языке. Перечень сервисов геопортала соответствует минимальным требованиям Директивы INSPIRE и дополнен сервисом проводки электронных платежей за приобретаемые продукты и сервисом информационного обеспечения органов административного управления.
Детальное исследование авторов будет полезно разработчикам геопорталов и всем, кто заинтересован в повышении их производительности, доступности и отказоустойчивости. Напомним, что требования к сервису визуализации и методика его тестирования содержатся в соответствующем техническом руководстве INSPIRE [18].
Помимо генерации карт и других геоизображений средствами Web-картографирования на геопорталах давно известны онлайновые атласы: Национальный атлас США ( http://nationalatlas.gov ), Атлас окружающей среды североамериканского континента ( http://www.cec.org/atlas ), Национальный атлас Канады ( http://atlas.nrcan.gc.ca/site/english/index.html ). На очереди — третье, онлайновое, издание Национального атласа Нидерландов, прототип которого размещен на соответствующем геопортале (рис. 9). Авторы подчеркивают, что это не просто очередная реализация атласного Web-картографирования, а инструмент, органично встроенный в структуру национальной ИПД Нидерландов NGDI [19]. Его воплощению предшествовал углубленный анализ существа и устройства онлайновых атласов как новой метафоры ИПД, новой формы организации ее информационных ресурсов [20].
Продолжается работа над общим геопорталом программы INSPIRE. Пока это прототип с функциями поиска данных, онлайновой подготовки, редактирования метаданных и картографической визуализации (рис. 10).
Дальнейшее изучение читателем материалов конференции GSDI-11 сулит много открытий и откровений. Среди прочего он может узнать, что:
— ИПД существуют и успешно развиваются не только в США, Канаде и Австралии, но и в Болгарии, Гренландии, Индии, Малайзии, Мексике, Нигерии, Пакистане, Руанде, Румынии, Таиланде, Турции, Хорватии, Чили, Эквадоре;
— число геопорталов ИПД Нидерландов достигло десяти;
— объем геоинформационного рынка Нидерландов составляет 1,4 млрд евро, т. е. 0,25% валового национального продукта;
— либерализация геоинформационного рынка цифровых топографических данных, т. е. возможность бесплатной их загрузки, увеличила посещаемость сайта GeoGratis на два порядка;
— помимо и в дополнение к Интернету, физической сетевой средой ИПД может служить GRID.
«Наведение мостов» во всем, что касается объединения усилий международного сообщества в деле построения ИПД, затрагивает и межсистемную интеграцию на уровне государств и их регионов. Разумеется, до полной глобализации ИПД еще очень далеко. Тем не менее, некоторые межнациональные инициативы способны уже сейчас наметить пути, а главное, очертить круг проблем, которые возникнут в процессе их реализации. Внимания заслуживают такие начинания, как североамериканские инициативы по согласованию и координации работ в области ИПД (имеются в виду национальные ИПД США NSDI и ИПД Канады CGDI), циркумполярное объединение государств в рамках виртуальной Арктической ИПД VASDI, реализация двухсторонних межгосударственных, приграничных или территориально рассредоточенных международных пилотных проектов для решения некоторой общей, например, общеевропейской задачи. В этом отношении европейская программа INSPIRE остается наиболее ярким примером и моделью будущей тотальной «геоглобализации». Так можно определить суть грядущего этапа развития геоинформатики на пути ее перехода от эпохи ГИС к эпохе ИПД.
И последнее. Итоги конференции впечатляют и одновременно удручают: в сравнении с ними работы над ИПД РФ, по крайней мере на федеральном уровне, где решается ее судьба в целом, можно сравнить с возней малышей в песочнице. Единственным исключением можно считать проект по созданию регионального узла ИПД Уральского федерального округа, осуществляемый ФГУП «Уралгеоинформ», с очередными материалами которого можно познакомиться в этом номере.
Список литературы2
1. Кошкарев А.В. Новый федеральный закон о доступе к цифровым пространственным данным для ИПД ФРГ GDI-DE. — http://www.gisa.ru/52280.html .
2. Кошкарев А.В. Директива INSPIRE и национальные инициативы по ее реализации // Пространственные данные. — 2009. — № 2. — С. 6–11 ( http://www.gisa.ru/54638.html ).
3. Brüggemann H. Public-private SDI challenges in Germany.
4. Architektur der Geodateninfrastruktur Deutschland Version 2.0 (beta). Konzept zur fach- und ebenenübergreifenden Bereitstellung von Geodaten im Rahmen des E-Government in Deutschland. Stand: 2. März 2010. — http://www.gdi-de.org/de_neu/download/AK/GDI-DE-Architekturkonzept-V2(beta).pdf .
5. Rodríguez A, Mas S, Abad P. et al. Data and services availability in Spanish NSDI.
6. Кошкарев А.В. Основные черты и особенности создания и функционирования инфраструктуры пространственных данных Испании // Пространственные данные. — 2008. — № 3. — С. 6–13 ( http://www.gisa.ru/47182.html ).
7. Кошкарев А.В. Геопорталы Испании // Пространственные данные. — 2008. — № 4. — С. 6–16 ( http://www.gisa.ru/49181.html ).
8. Rodríguez A., Mas S., Richard D., Chirié F. IGN Spain and IGN France collaboration to set up crossborder INSPIRE compliant services.
9. Julião R.P., Mas Mayoral S., Rodriguez A.P., Furtado D. Portugal and Spain twin SDI’s. From national projects to an Iberian SDI.
10. Ažman I., Petek T. Spatial Data Infrastructure at the Surveying and Mapping Authority in Slovenia.
11. Salgé F., Ladurelle-Tikry E., Fourcin L., Dewynter B. Review of sub-National SDIs in France. An outcome of the eSDI-Net+ project.
12. COMMISSION REGULATION (EC) No 1205/2008 of 3 December 2008 implementing Directive 2007/2/EC of the European Parliament and of the Council as regards metadata. — http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:326:0012:0030:EN:PDF .
13. INSPIRE Metadata Implementing Rules: Technical Guidelines based on EN ISO 19115 and EN ISO 19119 V. 1.1. — http://inspire.jrc.ec.europa.eu/reports/ImplementingRules/metadata/MD_IR_and_ISO_20090218.pdf .
14. Nogueras-Iso J., Barrera J., Rodríguez A.F. et al. Development and Deployment of a Services Catalog in Compliance with the INSPIRE Metadata Implementing Rules // SDI Convergence. Research, Emerging Trends, and Critical Assessment / B. van Loenen, J.W.J. Besemer, J.A. Zevenbergen (Editors). — Nederlandse Commissie voor Geodesie Netherlands Geodetic Commission 48, 2009. — P. 21–33.
15. Manigas L., Beneventi M., Corvetto L. et al. Implementation of Recent Metadata Directives and Guidelines in Public Administration: the Experience of Sardinia Region // SDI Convergence. Research, Emerging Trends, and Critical Assessment / B. van Loenen, J.W.J. Besemer, J.A. Zevenbergen (Editors). — Nederlandse Commissie voor Geodesie Netherlands Geodetic Commission 48, 2009. — P. 151–160.
16. Rajabifard A., Kalantari M., Binns A. SDI and Metadata Entry and Updating Tools // SDI Convergence. Research, Emerging Trends, and Critical Assessment / B. van Loenen, J.W.J. Besemer, J.A. Zevenbergen (Editors). — Nederlandse Commissie voor Geodesie Netherlands Geodetic Commission 48, 2009. — P. 121–136.
17. Horák J., Ardielli J., Horáková B. Testing of Web Map Services // Article under Review for the International Journal of Spatial Data Infrastructures Research, Special Issue GSDI-11. — 25 pp.
18. Technical Guidance to implement INSPIRE View services // Network Services Drafting Team, 2009 — http://inspire.jrc.ec.europa.eu/reports/ImplementingRules/network/Draft_Technical_Guidance_View_Services_v1.0.pdf .
19. Kraak M.-J., Ormeling F., Köbben B., Aditya T. The Potential of a National Atlas as Integral Part of the Spatial Data Infrastructure Exemplified by the New Dutch National Atlas // SDI Convergence. Research, Emerging Trends, and Critical Assessment /. B. van Loenen, J.W.J. Besemer, J.A. Zevenbergen (Editors). — Nederlandse Commissie voor Geodesie Netherlands Geodetic Commission 48, 2009. — P. 9–20.
20. Aditya T., Kraak M.-J., Ormeling F.J. Geospatial data infrastructure portals: Using national atlases as a metaphor // Cartographica. — 2006. — № 41(2). — P. 115–133 ( http://www.itc.nl/personal/kraak/nationale%20atlas/2006-cartographicaaditya-kraak-ormeling_webatlas-as-portal-design.pdf ).
1 Приложения I–III Директивы INSPIRE ( http://eur-lex.europa.eu/JOHtml.do?uri=OJ:L:2007:108:SOM:EN:HTML ) содержат списки 34 тем, данные о которых (вместе с метаданными о них) должны готовиться странами-участниками в процессе реализации директивы вплоть до ее завершения в 2019 г. Подготовка стандартных спецификаций по темам приложения I завершена в 2009 г.; остальные спецификации и правила реализации разрабатываются к маю 2012 г.
RSS
Реклама
