Основой серии публикаций послужили материалы отчета о выполнении НИОКР по заказу Минэкономразвития России в рамках Федеральной целевой программы «Электронная Россия (2002 2010 годы)» «Разработка состава базовых пространственных данных и метаданных, порядка их цифрового описания, регламентов актуализации и использования. Разработка проектов правовых и нормативных документов, необходимых для формирования Российской инфраструктуры пространственных данных (РИПД)», соисполнителем которого является ГИС-Ассоциация (исполнитель ФГУП «Госземкадастрсъемка» ВИСХАГИ). Авторы соответствующего раздела отчета Н.Г. Корнева (ЗАО «РесЭко») и В..Л. Глезер (ФКЦ «Земля»). Руководители работ генеральный директор ФГУП «Госземкадастрсъемка» ВИСХАГИ Р.В. Филимошин (научное руководство), президент ГИС-Ассоциации С.А. Миллер (общее руководство).

Российская инфраструктура пространственных данных (РИПД) призвана обеспечить возможность оперативного доступа к актуальной пространственной информации для всех заинтересованных потребителей. Информационный ресурс РИПД в виде базовых пространственных данных (БПД) и метаданных о других пространственных данных (далее метаданные) должен стать единой основой для создания всевозможных информационных систем в различных отраслях деятельности, позволяющей интегрировать данные этих систем по определенной интересами пользователя территории.

Информационные ресурсы РИПД должны быть актуальны и согласованы между собой. С этой целью необходимо:
создать административные и экономические механизмы, обеспечивающие актуализацию, сбор и предоставление БПД и метаданных;
обеспечить публичный доступ к БПД и метаданным;
при ведении базы метаданных обеспечить учет сведений о неполноте, противоречивости и неудовлетворительном качестве пространственных данных как в целом, так и в частности БПД;
поднять уровень правовой защищенности всех информационных ресурсов пространственных данных.

Решение этих задач позволит:
сократить объем неполной и недостоверной информации;
снизить издержки на создание пространственных данных за счет исключения дублирования работ;
обеспечить максимальную предсказуемость издержек властных органов и инвесторов, связанных с использованием территории;

Для обеспечения функционирования РИПД на начальном этапе должна быть создана база данных (БД) РИПД, как один из компонентов инфраструктуры. Ее состав включает:
пространственные данные, отнесенные к базовым, служащие основой для позиционирования пространственных объектов и их атрибутивных характеристик;
метаданные о пространственных информационных ресурсах, доступных в среде РИПД.

В перспективе целесообразен переход к иной организации информационных ресурсов РИПД, когда в БД РИПД будет присутствовать только раздел метаданных, а БПД будут храниться в базах данных организаций, уполномоченных на их создание и актуализацию (администраторы БПД).

Ниже рассматриваются схемы, процедуры и правила взаимодействия субъектов в среде РИПД на начальном этапе ее реализации. В дальнейшем отдельные процессы могут быть изменены в соответствии с преобразованной структурой БД РИПД.

Уполномоченные организации. Администраторы РИПД и БПД

Ведение РИПД возлагается на уполномоченные организации (администраторы РИПД), задачами которых являются:
ведение БД РИПД (на начальном этапе БПД и метаданные);
обеспечение БПД и метаданными всех заинтересованных пользователей;
выявление и информирование пользователей и администраторов БПД о имеющихся противоречиях и некондиционности БПД;
регистрация работ по производству пространственных данных на закрепленной территории (ведение базы проектных метаданных).

Под ведением (администрированием) РИПД понимается как непосредственное ведение соответствующих баз данных и метаданных, так и обеспечение корректного функционирования РИПД как информационно-телекоммуникационной системы в целом.

Администрирование РИПД предлагается осуществлять на следующих уровнях:
Российской Федерации;
субъекта Российской Федерации;
муниципального образования.

Администратор РИПД ведет БД РИПД, отвечает за ее целостность и обеспечивает процедуры взаимодействия при актуализации и использовании БПД.

БПД, описывающие базовые пространственные объекты, создаются и актуализируются специально назначаемыми уполномоченными организациями (администраторами БПД), в чьем хозяйственном ведении находятся пространственные объекты, определенные в качестве базовых, и которые осуществляют их государственный учет и информационное обеспечение решения задач управления этими объектами.

БПД, описывающие территорию и включающие в себя ортоизображения и растровую цифровую модель рельефа, ведутся администраторами РИПД.

Использование информационных ресурсов РИПД (БПД и метаданных)

Данные БД РИПД могут быть использованы для решения тематических задач, создания производных материалов или в качестве исходных при проведении геодезических, картографических и геоинформационных работ.

Создаваемые и обновляемые при этом БПД и метаданные используются для обновления БД РИПД.

В любом случае возникает взаимодействие между администратором РИПД и субъектом, который создает или использует данные и метаданные. Для подготовки документов, регламентирующих это взаимодействие, необходимо определить правила, процедуры и стандарты обмена БПД и метаданными.

В соответствии с положениями Концепции РИПД, разработанной Министерством транспорта РФ и учитывающей результаты научно-исследовательских работ по этой тематике в рамках Федеральной целевой программы «Электронная Россия (2002 2010 годы)», Российская инфраструктура пространственных данных должна создаваться на базе современных информационно-телекоммуникационных технологий, с возможностью взаимодействия через сеть Интернет.

Помимо определения базовой информационно-коммуникационной среды для РИПД необходимо стандартизировать представление пространственных данных с помощью форматов данных и протоколов обмена.

Важнейшая функция стандартов обеспечение возможности совместного использования ее информационных, программных и аппаратных ресурсов различными пользователями в рамках одной распределенной системы.

Регламенты и стандарты обмена пространственными данными должны распространяться на:
обмен БПД и метаданными между администраторами РИПД и потребителями, т. е. заинтересованными в получении информации субъектами государственной власти, местного самоуправления, хозяйствующими субъектами и гражданами, не проводящими сбор первичных пространственных данных;
обмен БПД и метаданными между администраторами РИПД и изыскателями, т. е. хозяйствующими субъектами, осуществляющими сбор и обработку первичных пространственных данных. В роли изыскателей могут выступать организации, проводящие геодезические, землеустроительные, инженерно-изыскательские, картографические, геоинформационные и другие работы. Основное отличие этих организаций производство новых пространственных данных;
обмен данными между изыскателями и администраторами БПД;
обмен БПД между администраторами РИПД различных уровней: местного самоуправления, субъекта Федерации и Российской Федерации;
обмен БПД между администраторами РИПД и администраторами БПД.

Порядок обмена БПД и метаданными между администраторами РИПД и потребителями

Предоставление информации из БД РИПД потребителям может быть организовано как:
прямой регламентированный доступ к информационным ресурсам РИПД (БПД и метаданные);
прямой доступ к метаданным и обслуживание заявок, включающее подготовку необходимых БПД и их передачу заявителю;
обслуживание заявок, включающее подбор, подготовку и передачу затребованных БПД и метаданных заявителю.

При прямом доступе к базе данных потребитель на основе метаданных в составе БД РИПД самостоятельно находит данные и определяет степень их пригодности для решения своих задач. Этот вариант является наиболее эффективным и предпочтительным, но на начальной стадии реализовать в полной мере его не представляется возможным.

Второй вариант предполагает прямой доступ к БД РИПД только в части метаинформации.

В этом случае потребитель самостоятельно ищет необходимые данные по их метаданным и готовит заявку на приобретение БПД по установленной форме. Заявка подается администратору БД РИПД, который осуществляет:
регистрацию заявки;
анализ прав заявителя на получение затребованных данных;
подготовку данных;
формирование ответа (массив информации или отказ в выдаче);
выдачу ответа.

Заявка должна содержать перечень запрашиваемых БПД (состав) с указанием их размещения, которое извлекается из метаданных.
При отсутствии возможности прямого об ращения к метаданным РИПД потребитель обращается к администратору с заявкой на выполнение услуги по подбору и предоставлению БПД.

В заявке должны быть указаны:
перечень запрашиваемых БПД (состав);
территория планируемых работ;
необходимая точность координатного описания;
система координат и проекция (из определенного перечня).

Администратор выполняет следующие действия:
регистрирует заявку;
осуществляет поиск данных по БД метаданных;
при наличии данных, удовлетворяющих запрошенным параметрам, готовит материалы для передачи потребителю.

Если данные (часть данных) отсутствуют или не соответствуют заявленным параметрам, администратор информирует об этом потребителя, который принимает решение о целесообразности применения существующих данных, составляет новую заявку или уведомляет администратора об аннулировании запроса на получение БПД.

При обработке заявок администратор ведет журнал обращений, фиксируя выполнение каждого этапа. В случае прямого доступа к БПД и метаданным журнал обращений ведется в автоматическом режиме, а права доступа регулируются путем создания подсистемы доступа и ведением реестра пользователей РИПД.

Пространственные данные, не входящие в состав базовых, заявитель получает (приобретает) самостоятельно посредством заключения соответствующих соглашений с владельцами этих данных. Информация о владельцах данных содержится в метаданных.
Целесообразно предусмотреть возможность наделения администраторов РИПД функциями посредников в распространении наборов пространственных данных, которые не относятся к базовым.

Обмен БПД и метаданными между администраторами РИПД, БПД и изыскателями


Изыскательские организации при подготовке к проведению работ, связанных со сбором пространственных данных, обращаются к администраторам РИПД с запросом на получение БПД на территорию предстоящих работ. Взаимодействие изыскателя и администратора РИПД происходит, в целом, по той же схеме, что и взаимодействие «администратор РИПД пользователь».

Отличием является описание в заявке на БПД предстоящих работ по созданию пространственных данных (проектные метаданные), в частности указываются:
перечень запрашиваемых БПД (состав);
территория планируемых работ;
срок выполнения;
типы базовых пространственных объектов (БПО) и параметры, которые будут созданы или изменены;
планируемая точность координатного описания;
система координат и проекция (из определенного перечня).

По итогам работ изыскатели передают администратору РИПД метаданные о произведенных измерениях и вновь созданных пространственных данных.
При этом возможны два случая: заказчиком работ для изыскателя является администратор БПД или заказчик работ не связан обязательствами с администратором БПД.
В первом случае работа выполняется по традиционной схеме, и за качество БПД и соблюдение регламентов их передачи администратору РИПД несет ответственность администратор БПД.

Во втором случае изыскатель лишь передает метаданные о полученных результатах администратору РИПД, который в свою очередь информирует соответствующих администраторов БПД о получении новых результатов описаний БПО. После этого администраторы БПД принимают решение о целесообразности придания статуса БПД полученным результатам. Вопрос передачи самих результатов измерений БПО, полученных изыскателем, конкретному администратору БПД решается на договорной основе между ними.

Обмен БПД и метаданными между администраторами РИПД различных уровней

Основой для формирования правил, процедур и стандартов взаимодействия администраторов РИПД различных уровней (муниципальное образование, субъект Федерации, Российская Федерация) являются:
создание и ведение первичных, полученных в результате инвентаризации и мониторинга, данных на уровне муниципальных образований;
обеспечение при необходимости доступа администраторов верхних уровней к БПД и метаданным администраторов нижних уровней РИПД;
возможность обращения администраторов нижних уровней РИПД к БПД и метаданным администраторов более высокого уровня, если необходимы данные об объектах, расположенных на границе подведомственной территории или простирающихся за ее пределы.

Регламент передачи БПД и метаданных по вертикали администраторов должен позволять:
оценивать степень пригодности имеющихся информационных ресурсов пространственных данных для тех или иных проектов;
создавать взаимосвязанные программы развития РИПД на федеральном уровне, уровне субъекта РФ и муниципального образования;
агрегировать информацию нижних уровней на верхних для решения задач администраторов соответствующих уровней с использованием установленных принципов идентификации БПД и их координатных описаний.

С технологической точки зрения администраторы РИПД и БД РИПД разных уровней в среде взаимодействия РИПД являются такими же пользователями, как и остальные субъекты, следовательно, правила их взаимодействия аналогичны регламентам пользователя, имеющего определенный уровень доступа. Правила доступа администраторов БД РИПД к информационным ресурсам каждого уровня РИПД определяются исходя из их функций, прав и обязанностей с учетом территориальной подчиненности.

Правила и процедуры обмена БПД и метаданными между администраторами РИПД и администраторами БПД при первичном формировании БД РИПД

Этот раздел является актуальным на первой стадии формирования БД РИПД. По мере накопления информационных ресурсов в БД РИПД, при интеграции БПД, накопленных в тематических (ведомственных) БД организаций, уполномоченных на ведение групп БПД (администраторов БПД), взаимодействие будет осуществляться в соответствии с процессами, описанными в следующем разделе.
Процесс первоначального создания БД РИПД является сложным и трудоемким по ряду причин.

Организации, уполномоченные вести отдельные группы БПД:
имеют систему нормативно-правовых актов, обеспечивающих формирование и ведение объектов, отнесенных к их компетенции (начиная с уровня федеральных законов);
осуществляют ведение БД тематических пространственных данных (далее БД ТПД), в состав которой входят объекты и данные, отнесенные к одной или нескольким группам БПД;
нуждаются в БПД, ведение которых не входит в их компетенцию, для согласования пространственных данных.
При этом они:
не имеют права менять описание не подведомственных групп БПД, не имеют доступа к БД других структур и, как следствие, не проводят согласований различных групп БПД;
вынуждены скрывать конфликты между своими пространственными информационными ресурсами и создаваемыми в других областях хозяйствования.

При комплексном использовании пространс твенных данных, полученных в разных сферах деятельности, выявляются конфликты, разрешение которых в настоящее время практически невозможно, так как никто не уполномочен на выполнение такого вида работ.

Создание и ведение БД РИПД должны подготовить информационную базу и сформировать механизмы для создания согласованных пространственных данных различными производителями. Единая БД БПД позволит разработать механизмы и процедуры контроля качества данных.

Основным источником и движущей силой обратной связи в системе РИПД являются пользователи пространственных данных, так как они заинтересованы в качественной информации о территории, и, следовательно, в обнаружении конфликтов и их устранении.

Процесс формирования БД РИПД, включающий согласование групп БПД, полученных из разных источников, может быть следующим.

Силами администратора РИПД формируется БД на основе существующих цифровых картографических данных и создаются метаданные. Понятно, что говорить о высокой степени актуальности и качества этих данных не приходится, но они будут общедоступны и обеспечат основу для формирования актуальной БД, соответствующей требованиям к точности и качеству данных.

Организации-администраторы БПД (в соответствии со своей хозяйственной деятельностью) готовят БПД путем извлечения их из своих тематических баз пространственных данных. При этом должны быть соблюдены правила описания БПД разной точности (координатное описание полигонов, их представление в виде полилиний или точек).

Данные обязательно сопровождаются метаданными. Подготовленные БПД передаются администратору БД РИПД.
Администратор БД РИПД регистрирует полученные материалы, загружает их в буфер БД РИПД и осуществляет контроль:
топологической корректности взаимного положения БПД, полученных от разных администраторов БПД;
полноты, актуальности и пространственной точности полученных БПД.
Основываясь на результатах контроля, администратор РИПД принимает решение:
обновить БД РИПД для территории, по которой предоставлены описания БПО, если не обнаружено противоречий и ошибок;
вернуть данные на доработку, если обнаружено несоответствие требованиям к БПД внутри группы данных;
вернуть данные на доработку, если обнаружено несоответствие требованиям согласования отдельных групп БПД. При этом администратор РИПД уведомляет администраторов БПД о необходимости выполнения работ по коррекции и согласованию переданных ему БПД и мотивирует необходимую коррекцию и дополнение БПД.

После обновления БД РИПД администратор РИПД обязан сообщить о произошедших изменениях администраторам других уровней РИПД. Правила и процедуры согласования БПД разной точности должны быть разработаны отдельно.

Следует отметить, что возможны ситуации, когда претензии к качеству и актуальности БПД появляются при их использовании. В этом случае потребитель, обнаруживший несоответствие БПД установленным требованиям, составляет рекламацию и подает ее администратору БД РИПД, который должен проверить факты и при необходимости инициировать устранение замечаний, а также внести информацию о еще не устраненных замечаниях в базу метаданных.

Правила и процедуры обмена БПД и метаданными между администраторами РИПД и администраторами БПД при актуализации БД РИПД

Администратор БПД передает администратору РИПД только ту часть информации, полученной от изыскателей, которая отнесена к БПД. При этом метаинформация об информационных ресурсах, созданных для заказчика работ, также передается администратору БД РИПД.

Администратор РИПД, получив актуализированные БПД в обменном формате, импортирует их в формат, используемый при ведении БД БПД (но не обновляет ни базу данных, ни соответствующую версию), и анализирует на соответствие заявленным параметрам и правилам цифрового описания.

По результатам принимается решение об обновлении данных в БД или возврате их на доработку. При положительном решении обновляется соответствующая проведенным работам версия. Если нет версий, используемых для параллельной актуализации, выполняется обновление данных в основной базе данных. В противном случае актуализированные данные остаются в виде версии, а в метаданных указывается их статус.

Обновление основной базы данных выполняется после завершения работ со всеми версиями, при этом администратор РИПД должен проанализировать их, а администраторы БПД устранить конфликты.

Описанное взаимодействие будет действовать на стадии введения РИПД в эксплуатацию. В дальнейшем целесообразна схема распределенной БД БПД соответствующие БПД будут храниться в БД организаций, уполномоченных на их ведение. При этом должны быть реализованы все процедуры, описанные выше.

Заключение

Для реализации разработанных схем, процедур и правил взаимодействия субъектов в среде РИПД, а также успешного решения разнообразных задач с использованием пространственных данных необходимо:
заключить соглашения о работах на начальном этапе создания РИПД, в которых должна быть приведена программа совместных работ, указаны принципы обмена данными, ожидания сторон и механизмы их удовлетворения;
создать нормативные правовые акты, регулирующие взаимодействие сторон в части оборота пространственных данных и функционирования РИПД;
выявить слабые элементы БПД и метаданных о пространственных данных в информационных ресурсах уполномоченных организаций, сформировать мероприятия по устранению недостатков (на уровне государственной программы);
разработать мероприятия по изменению состава функций уполномоченных организаций по мере ввода РИПД в эксплуатацию, создать систему распределения ответственности за отдельные компоненты БПД.