Геоинформационное обеспечение как определяющий фактор в развитии космических систем изучения земли

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАК ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ ФАКТОР В РАЗВИТИИ КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ ИЗУЧЕНИЯ ЗЕМЛИ

В.В. Лебедев

Указывается на необходимость сбора, упорядочения и накопления космических данных совместно с наземными материалами с целью оперативного и полного их использования, что выдвигает на первый план проблемы геоинформационного обеспечения регионов. Утверждается, что основным при решении этих проблем должно стать создание региональных геоинформационных комплексов -- как ядра информационной среды.

Экономическая самостоятельность и сопряженное с нею усиление ответственности за дальнейшее развитие регионов приводит глав администраций к пони- 5 манию дефицита геоинформации. Причем этот дефицит вызван не столько недостатком первичной информации, сколько невозможностью сопоставить все объемы разнородных данных, необходимых для решения задач комплексного анализа в тесном переплетении процессов, охватывающих различные сферы развития регионов -- от природных до социально-экономических.

Для России характерно, что ее регионы занимают огромные пространства, а сеть сбора информации, которую обычно связывают с крупными городами, крайне неравномерна и, естественно, не охватывает всей территории, а, следовательно, и не учитывает всего разнообразия необходимых для анализа данных, оставляя много пробелов и вызывая сомнение в ее надежности.

Осознание информационной недостаточности идет параллельно с изменением категории “потребителя информации” и диапазона его требований. До сих пор основными аккумуляторами информации в стране были ведомства, информационные потоки в которых, прежде чем попасть в регионы, фильтровались, корректировались и даже искажались. По мере развития процессов децентрализации главными субъектами, заинтересованными в информатизации, становятся регионы вместе со всей своей инфраструктурой, контролирующими и управляющими органами власти, предприятиями и организациями. Это изменение категории потребителя является принципиальным, так как приводит к пониманию значения и стоимости информации. Действовавшая ранее система информационного обеспечения не рассматривала вопросов ее окупаемости, не ставила во главу угла оценку экономической эффективности использования космических данных, а значит, и не реализовывались предлагаемые ею возможности. Система полностью финансировалась из бюджета. При этом встречная заинтересованность регионов в их информатизации не только не стимулировалась, а и прерывалась на уровне достаточности выполнения требований центра, не охватывая тех, кто готов был платить за пользование услугами такой системы с учетом своих интересов.

Так, например, Министерство обороны бывшего СССР создало глобальную навигационную систему ГЛОНАСС. Но если США подобную систему НАВСТАР поставили на службу широкого потребителя (помимо решения оборонных задач) и обеспечили средствами доступа к ней, оборудовав автомобили, самолеты, корабли, то в России на сегодняшний день кроме армии мало кто может пользоваться своей системой ГЛОНАСС. Гражданская авиация и морской флот подчас вынуждены закупать зарубежное навигационное оборудование, чтобы обеспечить функционирование, соответствующее международным требованиям.

Идущее сейчас развитие экономической самостоятельности регионов предполагает наличие финансирования информационного обеспечения уже за их счет, и в этих условиях объединение в регионах информации, разобщенной по ведомствам, невозможно без решения следующих проблем:

упорядочения имеющихся массивов разнородной информации;

формирования информационного потока, предназначенного для, решения как текущих задач управления, так и сохранения той его части, которая может рассматриваться в качестве информационного наследия;

владения информацией на основе моделирования сценариев развития различных ситуаций с их прогнозом;

информационной защищенности в конкурентной борьбе за рынок и сферы влияния.

геоинформационный дистанционный аэрокосмический съемка

Только после этого возможно осознание информационной достаточности и понимание, что составляет в ней основную ценность и что необходимо защищать.

Информационная достаточность меняется во времени и корректируется конкретными условиями по мере своего развития. Формирование информационной системы с центром тяжести в регионах означает повышение ее чувствительности за счет непосредственного контакта с объектами управления. Создание таких региональных информационных систем возможно только при комплексном использовании космических и наземных данных.

Космические материалы в отличие от наземных источников представляют объемную информацию о территории, охватывают в динамике все ее природные и хозяйственные компоненты. Поэтому перед специалистами, работающими с указанными материалами, встает задача препарировать последние на информационные слои в зависимости от их прикладной направленности, в то время как использование наземных данных сталкивается с обратной проблемой -- их синтезом.

Средства космического мониторинга позволяют не оставлять белых пятен даже на стыках между зонами с развитой наблюдательной сетью, которую трудно, а то и невозможно синхронно охватить средствами наземного наблюдения в силу обширности и географического разнообразия регионов. Однако, при всем положительном в развитии космических средств и их информационных возможностей, на них во многом сказалось подчинение ведомственной идеологии. В результате в изоляции от этого вида информации оказался широкий круг потребителей на местах: территориальные управления, научные и отраслевые организации, занимающиеся непосредственно геологией, сельским, лесным хозяйствами и т. д. Технология обработки космических материалов в регионах практически не развивалась, поскольку без постоянного притока информации она не работает.

Анализ “сложившейся” схемы (рис. 1) получения информации на базе средств космического мониторинга показывает, что она обладает рядом принципиальных недостатков:

не обеспечивает широкого и оперативного использования информации потребителями в силу ее труднодоступности;

не дает потребителям возможности влиять на формирование комплекса бортовых средств получения космической информации и ее обработки;

не формирует механизма возврата затраченных средств, ориентируясь исключительно на финансирование за счет госбюджета.

Другими словами, эта схема не обеспечивает возможность развития средств аэрокосмического мониторинга. Только ориентация на широкого потребителя заставит космическую отрасль искать способы как получения новых технологий сбора информации высокого качества, так и ее обработки и распространения, представляя при этом информационный продукт в удобном для пользователя виде.

Источники наземной информации состоят из разнообразных наблюдательных сетей (метеорологическая, гидрологическая и т. д.), включая мобильные средства контроля (авиационный, автомобильный). Для них характерно то, что информационное обеспечение ведется под профильные задачи, которые имеют своих заказчиков также по ведомственной принадлежности: службы погоды, природопользования, землепользования и другие. Эти задачи, как правило, не увязаны между собой, не приспособлены к кооперации усилий и нередко дублируют друг друга. При этом наблюдениям, базирующимся на использовании наземных средств, свойственна специфика методов обработки, рассчитанная на “ближайшее соседство” с объектом исследований, -- когда не возникает проблемы “узнаваемости”, характерной для анализа космических данных.

Все сказанное требует иного подхода к развитию наземного информационного обеспечения, нового уровня постановки задач, когда средства получения информации и области ее использования должны охватывать широкий спектр природных и хозяйственных компонентов с учетом множественных взаимодействий между ними. Постановка задач такой сложности приводит к неизбежной интеграции космических и наземных источников информации, слиянию их в едином информационном пространстве.

Эта проблема синтеза наземной и космической информации сегодня в должной мере не решена. Например, специалист, анализирующий наземную информацию, не располагает “путеводителем” по космической, а анализирующий космическую-- по наземной. Интеграцию всего множества слоев той и другой информации можно осуществить только посредством развития отечественной геоинформационной технологии.

Положение дел в этой области сегодня таково, что принцип максимального владения наземной и аэрокосмической информацией, который во многом стал определять быстрое развитие приоритетных научно-технических направлений, приводит к настойчивому стремлению развитых стран, прежде всего США, внедрять собственные геоинформационные технологии в планетарном масштабе, включая и территорию России. Противостоять этому можно только путём создания отечественной геоинформационной технологии с решением ее задач на опережение, позволяющей вести информационный обмен с развитыми странами на паритетных началах. Последнее может быть достигнуто на основе создания региональных геоинформационных комплексов, которые должны располагать средствами, обеспечивающими прием дистанционной информации, автоматизированную интерпретацию материалов аэрокосмических съемок, моделирование процессов изменения окружающей среды, компьютерный синтез тематических карт и анализ природоресурсных и других материалов с комплексным изучением территории, оценкой направленности ее изменений, что отражено на рис. 2.

Такой подход к решению сложившейся проблемы откроет широкие возможности развития подобных разработок в стране. Геоинформационные комплексы позволят решать задачи контроля, изменений всех компонентов природных условий, оценки состояния окружающей среды, прогноза негативных процессов, накопления и анализа материалов по изучаемой территории (см. рис. 3). Региональные геоинформационные комплексы станут саморазвивающимися структурами, способными аккумулировать в своих задачах насущные потребности регионов, объединять с помощью программно-аппаратных средств разнородные информационные потоки, связывая их общей идеологией. По мере своего развития региональные комплексы могут включаться в федеральную сеть при соответствии их технического оснащения, достоверности данных, надежности функционирования, стандартов информационного обмена требованиям, предъявляемым задачами, как по государственным, так и по международным программам.

Таким образом, региональные геоинформационные комплексы станут ядром формирования информационной среды регионов, объединяя другие информационные структуры и унифицируя их на основе предъявляемых требований.

В связи с этим при разработке космических проектов необходима смена приоритетов. На первое место в обосновании проекта выходят обеспечение его широким кругом потребителей и получение их финансовой поддержки в обмен на обязательства разработчиков проекта обеспечить поставку средств автономного приема и обработки информации, гарантийное сервисное обслуживание и техническое сопровождение. Сегодня любой космический проект может быть конкурентоспособен, только если он рассматривается в этом контексте. Когда все требования соблюдены, он имеет перспективу, на него может опираться национальная информационная система, и в нем заинтересовано государство. При этом начинается конкуренция проектов космической отрасли за “Землю” -- не вырыванием денег из бюджета путем спекуляции народно-хозяйственными интересами обезличенных потребителей, а заработав их выполнением взятых перед заказчиками обязательств (рис. 4).

Все сказанное выше заставит разработчиков систем космического мониторинга учитывать требования потребителей к виду информации, ее качеству и полноте еще на стадии разработки, упорядочить разнообразие ведомственной космической техники и аппаратуры, размещаемой на ней, которое не под силу обеспечивать одному государству.

Создание информационной системы, базирующейся на отечественной геоинформационной технологии, обеспеченной наземной и космической информацией, сохранит перспективу и преемственность ее развития при наличии сети потребителей информации и, главное, создаст условия равного партнерства при разработке космической техники. Тем более что спутниковой информации в нашей стране более чем достаточно, а первичные данные наблюдений сегодня по качеству не хуже зарубежных.

Формируя отечественную геоинформационную сеть, необходимо учитывать, что при всей ее масштабности она представляет все-таки часть глобального информационного пространства. Поэтому в нее должно закладываться сопряжение с информационными сетями других стран. Это поможет упорядочить структуру аппаратных и программных средств геоинформационных технологий, их сертификацию при сохранении конкуренции. Но главное -- общее геоинформационное пространство создаст почву, на которой будет легче избежать экономических распрей и противостояния политиков в стремлении к монополизму интересов их стран, в результате чего должны доминировать интересы народов в стремлении к росту своего благосостояния в атмосфере добрососедства и равных возможностей.

Сложившуюся информационную зависимость регионов от Центра не следует спешить разрушать, пока не сформируется сеть их информационного обеспечения. С другой стороны, и ждать нельзя. Необходимо адаптировать центральные ин формационные каналы к условиям, при которых регионы становятся более самостоятельными. В противном случае сработает принцип “качелей”, и регионы станут более информационно обеспеченными, чем Центр, что может привести к преобладанию местных интересов над государственными. Поэтому государство через Роскоминформ должно координировать процесс единой информационной технической политикой.

В настоящее время обширная информация, собранная в ведомствах, организована структурно и в людях. Эта схема работает, хотя громоздка. Она опирается на опыт крупных специалистов -- носителей информации. Сейчас эти люди уходят по возрасту, и мы обвально теряем “носителей” информации из разных областей знаний, которые составляют интеллектуальный капитал государства. С разрушением старой информационной структуры и созданием новой, принимающей ориентиры высокоразвитых стран, нарушается преемственность в людях. Осваивая дорогу к этим ориентирам, мы не должны утрачивать свой национальный опыт в получении знаний, в организации исследований, мировоззрении, в понимании проблемы, широте творчества, масштабности кругозора. Иначе, построив новую современную высокотехнологическую структуру, придется заполнять ее знаниями о себе, которые мы к тому же вынуждены будем покупать за рубежом. Поэтому сегодня, при создании отечественной геоинформационной технологии, нам необходимо параллельно с ее развитием предусмотреть и сбор информации, и ее систематизацию для заполнения баз данных, связав их знаниями разработчиков, исполнителей программ, проектов, которые еще живут, работают и владеют сложной инфраструктурой кооперации и освоения нового в различных отраслях.

Организационные пути реализации геоинформационной сети пролегают через Федеральную программу информатизации и встречную позицию регионов, заинтересованных в новом уровне информатизации страны, поскольку именно таким образом они могут стать настоящими владельцами своих информационных богатств, строя отношения с Центром не на зависимости от него, а на договорной основе.

Федеральная программа должна сформировать контуры и структуру информационного пространства. Одним из главных условий реализации геоинформационных структур должна стать разработка научной базы управления процессом развития отечественной геоинформационной технологии, которая позволит избежать субъективизма разработчиков в этой области за счет экспертной оценки отечественных и зарубежных технологий получения, обработки и накопления данных и их методологической увязки. Роль экспертов в столь перспективном и важном для страны деле должен сыграть распределенный по стране научный потенциал Российской академии наук. Такой научной базой может служить самостоятельное направление в рамках государственной программы “Глобальные изменения природной среды и климата”. Фундаментальные исследования по этой программе найдут опору в результатах решения множества прикладных задач и получат поддержку прикладной науки, так как за ней стоят предприятия, отрасли, а это уже реальная экономика.

Размещено на Allbest.ru