Эффективное управление пространственными метаданными и геосервисами в инфраструктурах пространственных данных
Эффективное управление пространственными метаданными и геосервисами в инфраструктурах пространственных данных
Можно со всей ответственностью и убежденностью утверждать, что академическая наука наиболее готова к воплощению идеи интеграции информации и данных средствами ИПД и обеспечения широкого, равноправного и свободного доступа к ним
А.В. Кошкарев (ИГ РАН)
Под инфраструктурой пространственных данных (ИПД) понимается «информационно-телекоммуникационная система, обеспечивающая доступ граждан, хозяйствующих субъектов, органов государственной и муниципальной власти к распределенным ресурсам пространственных данных, а также распространение и обмен данными в общедоступной глобальной информационной сети в целях повышения эффективности их производства и использования» (1). Пространственные метаданные (геометаданные) это данные о пространственных данных в виде стандартизованного набора сведений об их существенных свойствах, доступные для поиска, оценки и просмотра на геопорталах. Этим минимальным набором, определяющим суть и уникальность геопорталов, их функции не исчерпываются: метаданные для возможности поиска должны быть подготовлены и зарегистрированы в службе каталогов геопортала или автоматически найдены сборщиком. В геосервисах реализованы и иные функции: вычислительные, расчетно-аналитические; данные могут быть визуализированы средствами Web-картографирования, обработаны средствами ГИС, приобретены средствами электронной торговли(2). Это площадка для взаимодействия поставщиков пространственных данных (производителей, правообладателей) и пользователей.
Предложенная тематика обсуждения приобретает особое звучание и «государственное» (точнее, общенациональное) значение в связи с планами реализации Концепции создания и развития инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации (РИПД) (3), одобренной распоряжением Правительства РФ от 21 августа 2006 г. № 1157 р. Хотя со времени ее утверждения прошло более полутора лет, история становления РИПД как последовательности действий и мероприятий по реализации Концепции укладывается в одну фразу: учреждение Межведомственной комиссии (МВК) по пространственным данным, старт региональных пилотных проектов, обсуждение проектов концепции Федеральной целевой программы «Разработка и создание РИПД», концепции Единой адресной системы РФ и российского национального стандарта ГОСТ Р «Пространственные данные базовые. Общие требования».
Одним из немногих конструктивных решений МВК явилось утверждение в ее составе трех рабочих групп (РГ): «Базовые пространственные данные», «Метаданные и геопорталы», «Регламенты формирования и ведение БД БПД» (4) . На 2008 г. в план РГ «Метаданные и геопорталы», состоящей из шести специалистов под руководством В.Ю. Андрианова («ДАТА+»), вошли работы, часть из которых имеет прямое отношение к обсуждаемой тематике: анализ международного стандарта ISO 19115:2003(5) и его национального профиля ГОСТ Р 52573 2006(6) и подготовка предложений по изменению ГОСТа; подготовка предложений по стандарту кодирования пространственных метаданных; обзор имеющихся на рынке средств подготовки метаданных и подготовка проекта технических требований к таким средствам для использования в РИПД. Первое из направлений работ связано с некоторыми несоответствиями российского профиля на пространственные метаданные его международному прообразу. В работах Динь Ле Дата (МГУ им. М.В. Ломоносова, ВЦ им. А.А. Дородницына РАН) рассмотрены эти несоответствия и то, как они могут быть исправлены в реализации профиля. Задача РГ создать аргументированное экспертное заключение, которое позволило бы включить в план работы Технического комитета № 394 «Географическая информация/геоматика» подготовку проекта исправленного варианта ГОСТ Р 52573 2006. Анализ существующих программных средств подготовки метаданных позволит сформулировать требования к ним с целью использования на будущих узлах РИПД в рамках более общей задачи выбора или разработки их программного обеспечения. В 2007 г. по инициативе ГИС-Ассоциации эта работа была начата, но не завершена(7) . Международный опыт свидетельствует, что в конечном итоге в структуре РИПД, как и всякой ИПД, должна быть создана высокоэффективная система управления метаданными (число наборов пространственных данных, представленных метаданными в развитых национальных и региональных зарубежных ИПД, исчисляется десятками и сотнями тысяч единиц). Государственный стандарт на содержание пространственных данных ГОСТ Р 52573 2006 «Географическая информация. Метаданные» введен в действие с 1 января 2007 г. Он представляет собой национальный профиль одноименного международного стандарта ISO 19115:2003. Необходимость стандартизации содержания пространственных метаданных была очевидна задолго до утверждения стандарта ISO 19115:2003. Его американский прототип, стандарт на содержание пространственных метаданных CSDGM (Content Standards for Digital Geographical Metadata), разрабатываемый с начала 90-х годов прошлого века Федеральным комитетом по географическим данным США FGDC и ныне известный под индексом FGDC-STD-001-1998, до сих пор используется в национальных ИПД США NSDI и Канады CGDI. До массового перехода к национальным профилям на основе ISO 19115 развивались проприетарные национальные стандарты на основе «Дублинского ядра» (Dublin Core, DC), интересные сейчас лишь с точки зрения того, как создавались и функционируют развитые и высокоэффективные системы управления метаданными в целом. История и международный опыт свидетельствуют, что сейчас в «индустрии» метаданных не существует альтернатив стандарту ISO 19115:2003 и его профилям.
Тема «порталостроительства», в данном случае «геопорталостроительства», близка С.А. Осокину (МГУ им. М.В.Ломоносова, «ООО ДАТА+»), посвятившему свое выступление первому полнофункциональному геопорталу в Руснете(8) , созданному специалистами ООО «ДАТА+» и появившемуся в сети Интернет в марте 2007 г. Геопортал построен с использованием программного обеспечения ESRI, Inc. (США), в том числе ESRI GIS Portal Toolkit 3.1.
Функциональные возможности геопортала включают в себя интерактивную онлайновую подготовку пространственных метаданных с помощью встроенной в геопортал HTML-формы, ArcGIS ArcCatalog или любого XML-редактора; их публикацию средствами ArcIMS Metadata Server напрямую из интерфейса геопортала; поиск метаданных по карте или их атрибутам; визуализацию картографических Web-служб встроенным приложением средством Web-картографирования Map Viewer, открывающемся в браузере; автоматизированный сбор метаданных из других источников (Harvesting Tool); инструменты каталогизации метаданных и распределения доступа к ним. Каталог метаданных геопортала компании «ДАТА+» поддерживает стандарты метаданных ISO 19115:2003, ISO 19139:2007 и CSDGM (FGDC-STD-001 1998), может работать вместе с ArcGIS Explorer. Геопортал компании «ДАТА+» можно рассматривать как пример возможной реализации узла РИПД.
Помимо национальных ИПД, многолетний опыт создания и «эксплуатации» которых служит примером для всех наций и народов, озадаченных идеей формирования единого информационного пространства, существуют и планируются к разработке ИПД иного уровня и типа. В самой структуре ряда национальных ИПД предусмотрена двух- или трехуровневая схема ее организации, где за национальным (федеральным) уровнем следуют ИПД уровня регионов и низовых административных единиц, субъектов Федерации и муниципальных образований (РИПД) или провинций и муниципалитетов (ИПД Испании IDEE). В рамках РИПД такие эксперименты уже начаты, имеются в виду проекты создания региональных прототипов РИПД в субъектах Федерации, первый из которых планируется разработать на базе ФГУП «Уралгеоинформ» Роскартографии, и ИПД-подобных региональных ГИС (например, в Воронежской области). Есть планы создания относительно самостоятельных ведомственных ИПД, например ИПД кадастра объектов недвижимости (Роснедвижимость), модель которой реализуется в рамках российско-французского проекта на Тарусский район Калужской области(9) и Тверскую область(10) , корпоративных ИПД, в том числе ИПД ОАО «РЖД» (11) и ИПД-подобной ГИС ООО «Ямбурггаздобыча» (12) .
Очевидна структурная и функциональная схожесть планируемых и создаваемых ИПД независимо от их пространственного уровня, ведомственной принадлежности и предметной специализации. Академические организации и коллективы РАН приступили к обсуждению назревшей проблемы организации академической ИПД как средства интеграции пространственных данных и сервисов в интересах наук о Земле, создания механизмов и инструментов такой интеграции. Разумеется, при этом не выпускаются из виду общие интересы строительства отечественной ИПД путем объединения усилий всех российских геоинформационных сообществ, их участия в создании единых (точнее, общих) стандартизованных правил, процедур, спецификаций и протоколов, общих информационных ресурсов и сервисов на единой (точнее, «обобществленной») общенациональной платформе РИПД.
В явном виде задача создания ИПД как инструмента интеграции распределенных геоинформационных ресурсов и их использования в геонаучных приложениях поставлена в Междисциплинарной программе СО РАН 4.5.2 «Разработка научных основ распределенной информационно-аналитической системы на основе ГИС и Web-технологий для междисциплинарных исследований» (13) на 2007 2009 гг., предполагающей «разработку и создание единой ИПД СО РАН» и «создание ГИС-портала СО РАН». В более широкой с территориальной точки зрения постановке идея интеграции академических ресурсов пространственных данных прозвучала на XIII Научном совещании географов Сибири и Дальнего Востока (26 30 ноября 2007 г., Иркутск), где, в частности, обсуждались возможности создания «академического геопортала», объединяющего усилия академических географических и геоэкологических учреждений РАН европейской части России, Сибири и Дальнего Востока, рассматривая его в качестве организующего ядра будущей академической ИПД для наук о Земле(14) .
Ряд программ, направлений и проектов РАН уже состоялись. Это, по крайней мере, «Электронная Земля» как направление Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Разработка фундаментальных основ создания научной распределенной информационно-вычислительной среды на основе технологий GRID». Полное наименование программы, рассчитанной на период 2004 2008 гг., «Электронная Земля: научные информационные ресурсы и информационно-коммуникационные технологии, информационное обслуживание, взаимодействие с национальными и международными системами». Ее планами, среди прочего, предусмотрено создание нескольких информационных порталов с центральным порталом ВИНИТИ РАН (совместно с МСЦ РАН) (15) , объединенных средой информационно-аналитической системы (ИАС) по наукам о Земле и рациональному природопользованию GeoSINet(16) . Портал «География» (17) (А.А. Медведев, Н.Н. Комедчиков, Институт географии РАН) согласно планам должен объединить информационные ресурсы ИГ РАН, ИВП РАН и ИНОЗ РАН в области гляциологии, криолитологии, водных ресурсов и иных направлений исследований в географии. В настоящее время он содержит сводный банк метаданных по картографической изученности России; Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации; БД по населению России и СССР (переписи населения 1959, 1970, 1979 гг.); электронную библиотеку русскоязычных изданий по гляциологии; базу данных векторных полей нивально-гляциальных характеристик; электронный каталог ледников; электронный каталог ледников по данным космической съемки; результаты научно-исследовательских работ по Международному полярному году (2007-2008 гг.); Справочник по странам мира и справочник «Столицы государств мира», БД электронного справочника «Озера Земли» и др. В 2008 г., завершающем пятилетний план работ «Электронной Земли», предполагается расширение базы метаданных и формирование информационных ресурсов по основным направлениям географической науки, работы по техническому обеспечению функционирования портала. Особое внимание планируется уделить реализации технологий интегрального сетевого анализа данных на основе распределенных вычислений с использованием Web-, ГИС- и GRID-технологий.
Другой подход, давно и успешно разрабатываемый в лоне РАН и основанный на современных и перспективных технологиях управления распределенными информационными и иными ресурсами (услугами или сервисами), Единое научное информационное пространство (ЕНИП) РАН, представляющее собой интегрированное информационное пространство распределенных и локальных цифровых (электронных) ресурсов организаций РАН и комплекс программно-технических средств, обеспечивающий использование этих ресурсов и полнофункциональное управление ими. Основу ЕНИП составляет Информационная магистраль ЕНИП РАН, представляющая собой комплекс аппаратных, программных и организационных мер, обеспечивающих формирование состава цифровых ресурсов и служб ЕНИП РАН, предоставление доступа к его цифровым ресурсам и службам, обеспечение защиты цифровых ресурсов и служб ЕНИП РАН, ведение и поддержку в актуальном состоянии метаданных системы, поиск по хранимой метаинформации и идентификацию ресурсов, интеграцию ресурсов различных областей и отраслей знания. Общий взгляд на ЕНИП В.А. Серебрякова (ВЦ им. А.А. Дородницына РАН) дополняют выступления его коллег, представляющие разработки ВЦ РАН.
Динь Ле Дат (МГУ им. М.В. Ломоносова, ВЦ им. А.А. Дородницына РАН) и А.В. Вершинин (Московский физико-технический институт, ВЦ им. А.А. Дородницына РАН) рассматривают архитектуру и реализацию геоинформационно-аналитической системы «ГеоМЕТА» (18) с пользовательским Web-интерфейсом геопортала. Ее непосредственная задача информационная поддержка исследований в области наук о Земле, требующая новых технологических решений на стыке информатики и предметных областей геонаук с учетом их особенностей, связанных с пространственной дифференциаций объектов исследований и огромными, постоянно растущими объемами данных о них информационными моделями объектов различного масштаба: от элементарных природных образований (ландшафтов, биогеоценозов, геологических тел) и процессов на уровне микро- и наномасштабов до мегаструктур земных недр и географической оболочки планеты в целом. Задачей информатики при этом становится синтез и интегральный анализ большого объема многоаспектных пространственных данных, а также сопоставление результатов исследований для выявления общих закономерностей геопроцессов в пространственно-временных координатах на локальном, региональном и глобальном уровнях. Для решения поставленных задач необходимо привлекать достижения современных геоинформационных технологий распределенные ГИС, представляющие собой распределенные разнородные базы данных; распределенные вычисления; стандарты взаимодействия открытых систем, а также ИПД. Ключевую роль в обеспечении интероперабельного обмена научной информацией в ЕНИП РАН играют геоонтологии на основе технологии «семантической паутины» (Semantic Web) и, в частности, OWL-онтологии(19) . Возможности такого подхода, активно развиваемого и используемого за рубежом, в том числе в интересах организации управления метаданными в рамках работ над национальными ИПД, иллюстрируются примером реализации геоинформационно-аналитической системы «ГеоМЕТА» с пользовательским Web-интерфейсом геопортала. Создание OWL-онтологии, в формальном виде описывающей предметную область пространственных данных и сервисы на основе ISO 19115:2003, ГОСТ P 52573 2006 и ISO 19119:2005, делает возможным создание систем интеграции распределенных неоднородных источников пространственных данных и сервисов. Предложенная онтологическая модель используется для генерирования единой (базовой) схемы метаданных, обеспечивающей «взаимопонимание», т. е. семантическую интероперабельность систем, участвующих в распределенном взаимодействии. При комбинировании онтологий, относящихся к другим областям, с предлагаемой онтологией появляются новые возможности для создания семантических метаданных для наборов данных. Система позволяет поставщику пространственных данных и сервисов выбирать уровни детализации метаданных из онтологий, которые будут наилучшим образом описывать метаданные ресурсов. Эти метаданные могут быть использованы конечными потребителями пространственных ресурсов с улучшенными возможностями поиска по содержимому и оценки пригодности независимо от того, где ресурсы находятся и в каком формате хранятся. Принципиально важно, что с общих позиций «геопорталостроительства» разработанный академический профиль пространственных метаданных системы «ГеоМЕТА» является первой отечественной реализацией стандарта ГОСТ P 52573 2006, позволяющей вести базы метаданных ИПД. Это простой, но в то же время достаточно полный профиль метаданных для пространственных данных и сервисов, ориентированный на максимальную совместимость, адаптируемость и расширяемость как для российских, так и зарубежных поставщиков и потребителей геоинформационных ресурсов. В процессе его разработки проанализированы международные и российские спецификации пространственных метаданных, учтены выявленные несоответствия российского стандарта ГОСТ P 52573 2006 международному ISO 19115:2003. Архитектура системы разрабатывалась на основе тщательного анализа большинства существующих ИПД и геопорталов. Основой программной реализации системы «ГеоМЕТА» стала система «Научный институт РАН», а созданная онтология пространственных данных расширила схему метаданных ЕНИП РАН, что обеспечило возможность включения в него системы «ГеоМЕТА». При реализации системы использовалось OGC-совместимое программное обеспечение с открытым кодом(20) (MapBuilder, GeoServer и т. п.).
Информационное наполнение Web-сервиса (геопортала) Kosmosnimki.ru (21) , хорошо известного и популярного среди широкой публики и профессионалов с февраля 2007 г., составляет бесшовная тонально-сбалансированная мозаика, в настоящее время представленная снимками с индийского спутника IRS с разрешением 5,8 м (базовый слой), американского IKONOS на избранные территории (разрешение 0,8 м) и израильского EROS A (2 м). Базовый слой мозаик покрывает территории Владимирской, Калужской, Ленинградской, Московской и Ярославской областей. Мозаики спутника IKONOS обеспечивают города Астану (Казахстан), Екатеринбург, Москву, Новосибирск, Орел, Ростов, Рязань и Санкт-Петербург, имеются отдельные пролеты и сцены с разрешением 5,8 м для территорий Болгарии, Казахстана, Калининградской, Кировской и Ростовской областей. По сведениям, приводимым в докладе В.Е. Гершензона, Е.В. Аш и М.Ю. Потанина, в перспективе ИТЦ «СканЭкс», имеющий собственную технологию создания и обновления базового слоя (ресурса), может обеспечить полное покрытие актуальными снимками с разрешением 5,8 10 м территории России и СНГ с возможностью обновления базового слоя с периодичностью 2-3 года благодаря наличию собственной сети приемных станций и программных средств обработки материалов съемки, включая ScanEx IMAGE Processor для создания мозаик, синтезированных изображений, а также видеороликов полета. Впервые стал общедоступным инструмент универсального поиска данных высокого разрешения IKONOS, QuickBird и EROS A(22) . На геопортале реализованы группы сервисов, включая поисковые (ссылка на местоположение, поиск по топонимической базе данных), дополнительные геоинформационные (расчет расстояний и площади) и дополнительные пользовательские (печать страницы просмотра, сервис путевых точек и добавление комментариев к ним). Know-how проекта поиск снимков по «лучшему покрытию», отбираемых по суммарному критерию качества (самые «свежие» и безоблачные) (23) .
Обсуждая проблематику геопорталов, не следует выпускать из поля зрения другие компоненты ИПД и РИПД. Речь идет, прежде всего, о базовых пространственных данных (БПД). При отсутствии качественных источников цифровых данных задача их создания приобретает производственные масштабы, выходя за пределы собственно инфраструктурного обеспечения ИПД. Участие науки в этом процессе ограничено разработкой требований и рекомендаций по выбору технологических решений, ведению баз пространственных данных и решению частных вопросов, например, разработки специальных моделей данных и структур данных. При всей важности БПД не стоит забывать, что информационные ресурсы ИПД гораздо шире стандартного объектового состава базовых пространственных данных. Это наборы «тематических» данных для решения научных и прикладных задач, развития геоинформационного рынка и бизнеса, управления территориями, образования и нужд рядового пользователя, ради чего и создаются ИПД. С этой точки зрения пора обратить внимание и определить место и роль информационных ресурсов в части ресурсов пространственных данных, накопленных в учреждениях РАН за 15-летний период активного развития геоинформационных технологий. Можно со всей ответственностью и убежденностью утверждать, что академическая наука наиболее готова к воплощению идеи интеграции информации и данных средствами ИПД и обеспечения широкого, равноправного и свободного доступа к ним. Анализ показывает, что информационные ресурсы учреждений РАН разнообразны по тематике и формам существования, объемны, актуальны, несмотря на отсутствие механизмов оперативного их обновления, востребованы наукой и практикой, но территориально удалены друг от друга, разобщены, мало доступны для широкого использования вне тех приложений и проектов, в рамках которых они были созданы авторами и коллективами, а сами производители данных лишены доступной, простой и удобной площадки для информационного взаимодействия. Подобной площадкой и могут стать геопортал ИПД, академический геопортал или сеть таких порталов. Необходимость в интеграции пространственных данных на такой платформе явно обозначилась по крайней мере в двух системообразующих дисциплинах из числа наук о Земле в географии и геологии как основных производителях и потребителях пространственных данных. Если говорить о географической науке, имея в виду, по крайней мере, московский ИГ РАН, ИГ СО им. В.Б. Сочавы РАН в Иркутске, ТИГ ДВО РАН во Владивостоке, ИВЭП СО РАН в Барнауле, то она располагает значительными, но недооцененными и мало востребованными информационными ресурсами. Это многочисленные электронные атласы и серии электронных карт экологического и природно-ресурсного содержания, немногие пока онлайновые картографические ресурсы, а также другие цифровые данные, которые могут служить основой «контента» и предметом метаописания будущих геопорталов.
Анализ успешных примеров создания и развития зарубежных ИПД свидетельствует, что все они основываются на технологических решениях, разрабатываемых наукой в лице ведущих университетов как средоточия фундаментальной науки: в университетах Турку и Хельсинки в Финляндии, университетах Мадрида и Сарагосы в Испании, университете Лунда в Швеции родине геоинформатики, эра которой была предвосхищена работами выдающегося географа и экономиста Т. Хегерстранда. В России пока не видно заинтересованности «стратегов» РИПД в активном привлечении науки к ее устройству. С другой стороны, ни одна из программ и направлений фундаментальных исследований РАН не обозначила в своих документах заинтересованность в их внедрении в практику и почти не занимается им. С этой точки зрения семинар может рассматриваться, еще раз подчеркнем это, как начало интеграции усилий, программ, геоинформационных сообществ и коллективов, их диалога. Это обстоятельство не может не радовать, поскольку при отсутствии такого диалога академическая наука не в состоянии использовать свой инновационный потенциал, а реализация идеи создания РИПД обречена на неудачу.
Прошедший семинар можно рассматривать как продолжение инициатив, начатых в феврале 2007 г., когда был организован и на базе Государственного геологического музея им. В.И. Вернадского РАН проведен семинар «Проблемы и решения задач в области наук о Земле в распределенной Интернет-среде».
Итоги работы семинара будут опубликованы под рубрикой «Геопорталы» в ближайших номерах журнала «Пространственные данные» ГИС-Ассоциации; планируется продолжение обсуждения его тематики на XV Всероссийском форуме «Рынок геоинформатики в России. Современное состояние и перспективы развития», организуемом ГИС-Ассоциаций (3 5 июня 2008 г., Москва, см. http://www.gisa.ru/41544.html ).
1 ГОСТ Р 52438 2005 «Географические информационные системы. Термины и определения». М.: Стандартинформ, 2006. 11 с.
2 Под геопорталом в обиходе часто подразумевают картографические (точнее, геовизуализационные) Web-сервисы, представленные в сети Интернет многочисленными планами и картами городов или иными геоизображениями с возможностью поиска объектов, но не распределенных информационных ресурсов и сервисов. Термином «геопортал» в научно-технической литературе обозначается понятие «сайта или его эквивалента, обеспечивающего доступ к сервисам», т. е. геосервисам для поиска наборов пространственных данных, их визуализации, загрузки, трансформирования и вызова других сервисов, как это определено в статье 11(1) Директивые 2007/2 Европейского парламента и Совета Европы от 14 марта 2007 г. по созданию инфраструктуры пространственной информации ЕС INSPIRE: http://www.ec-gis.org/inspire/directive/l_10820070425en00010014.pdf . Публикация ее перевода на русский язык, начатая в журнале «Пространственные данные» № 4 за 2007 г. http://www.gisa.ru/42402.html , продолжена в данном номере http://www.gisa.ru/44537.html .
23 Аш Е.В. Геопортал как инструмент управления территориями. Kosmosnimki.ru первый отечественный прототип региональных и ведомственных геопорталов // Управление развитием территории. 2007. № 4. С. 70 72.
RSS
Реклама
Ряд программ, направлений и проектов РАН уже состоялись. Это, по крайней мере, «Электронная Земля» как направление Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Разработка фундаментальных основ создания научной распределенной информационно-вычислительной среды на основе технологий GRID». Полное наименование программы, рассчитанной на период 2004 2008 гг., «Электронная Земля: научные информационные ресурсы и информационно-коммуникационные технологии, информационное обслуживание, взаимодействие с национальными и международными системами». Ее планами, среди прочего, предусмотрено создание нескольких информационных порталов с центральным порталом ВИНИТИ РАН (совместно с МСЦ РАН) (15) , объединенных средой информационно-аналитической системы (ИАС) по наукам о Земле и рациональному природопользованию GeoSINet(16) . Портал «География» (17) (А.А. Медведев, Н.Н. Комедчиков, Институт географии РАН) согласно планам должен объединить информационные ресурсы ИГ РАН, ИВП РАН и ИНОЗ РАН в области гляциологии, криолитологии, водных ресурсов и иных направлений исследований в географии. В настоящее время он содержит сводный банк метаданных по картографической изученности России; Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Российской Федерации; БД по населению России и СССР (переписи населения 1959, 1970, 1979 гг.); электронную библиотеку русскоязычных изданий по гляциологии; базу данных векторных полей нивально-гляциальных характеристик; электронный каталог ледников; электронный каталог ледников по данным космической съемки; результаты научно-исследовательских работ по Международному полярному году (2007-2008 гг.); Справочник по странам мира и справочник «Столицы государств мира», БД электронного справочника «Озера Земли» и др. В 2008 г., завершающем пятилетний план работ «Электронной Земли», предполагается расширение базы метаданных и формирование информационных ресурсов по основным направлениям географической науки, работы по техническому обеспечению функционирования портала. Особое внимание планируется уделить реализации технологий интегрального сетевого анализа данных на основе распределенных вычислений с использованием Web-, ГИС- и GRID-технологий.
Динь Ле Дат (МГУ им. М.В. Ломоносова, ВЦ им. А.А. Дородницына РАН) и А.В. Вершинин (Московский физико-технический институт, ВЦ им. А.А. Дородницына РАН) рассматривают архитектуру и реализацию геоинформационно-аналитической системы «ГеоМЕТА» (18) с пользовательским Web-интерфейсом геопортала. Ее непосредственная задача информационная поддержка исследований в области наук о Земле, требующая новых технологических решений на стыке информатики и предметных областей геонаук с учетом их особенностей, связанных с пространственной дифференциаций объектов исследований и огромными, постоянно растущими объемами данных о них информационными моделями объектов различного масштаба: от элементарных природных образований (ландшафтов, биогеоценозов, геологических тел) и процессов на уровне микро- и наномасштабов до мегаструктур земных недр и географической оболочки планеты в целом. Задачей информатики при этом становится синтез и интегральный анализ большого объема многоаспектных пространственных данных, а также сопоставление результатов исследований для выявления общих закономерностей геопроцессов в пространственно-временных координатах на локальном, региональном и глобальном уровнях. Для решения поставленных задач необходимо привлекать достижения современных геоинформационных технологий распределенные ГИС, представляющие собой распределенные разнородные базы данных; распределенные вычисления; стандарты взаимодействия открытых систем, а также ИПД. Ключевую роль в обеспечении интероперабельного обмена научной информацией в ЕНИП РАН играют геоонтологии на основе технологии «семантической паутины» (Semantic Web) и, в частности, OWL-онтологии(19) . Возможности такого подхода, активно развиваемого и используемого за рубежом, в том числе в интересах организации управления метаданными в рамках работ над национальными ИПД, иллюстрируются примером реализации геоинформационно-аналитической системы «ГеоМЕТА» с пользовательским Web-интерфейсом геопортала. Создание OWL-онтологии, в формальном виде описывающей предметную область пространственных данных и сервисы на основе ISO 19115:2003, ГОСТ P 52573 2006 и ISO 19119:2005, делает возможным создание систем интеграции распределенных неоднородных источников пространственных данных и сервисов. Предложенная онтологическая модель используется для генерирования единой (базовой) схемы метаданных, обеспечивающей «взаимопонимание», т. е. семантическую интероперабельность систем, участвующих в распределенном взаимодействии. При комбинировании онтологий, относящихся к другим областям, с предлагаемой онтологией появляются новые возможности для создания семантических метаданных для наборов данных. Система позволяет поставщику пространственных данных и сервисов выбирать уровни детализации метаданных из онтологий, которые будут наилучшим образом описывать метаданные ресурсов. Эти метаданные могут быть использованы конечными потребителями пространственных ресурсов с улучшенными возможностями поиска по содержимому и оценки пригодности независимо от того, где ресурсы находятся и в каком формате хранятся. Принципиально важно, что с общих позиций «геопорталостроительства» разработанный академический профиль пространственных метаданных системы «ГеоМЕТА» является первой отечественной реализацией стандарта ГОСТ P 52573 2006, позволяющей вести базы метаданных ИПД. Это простой, но в то же время достаточно полный профиль метаданных для пространственных данных и сервисов, ориентированный на максимальную совместимость, адаптируемость и расширяемость как для российских, так и зарубежных поставщиков и потребителей геоинформационных ресурсов. В процессе его разработки проанализированы международные и российские спецификации пространственных метаданных, учтены выявленные несоответствия российского стандарта ГОСТ P 52573 2006 международному ISO 19115:2003. Архитектура системы разрабатывалась на основе тщательного анализа большинства существующих ИПД и геопорталов. Основой программной реализации системы «ГеоМЕТА» стала система «Научный институт РАН», а созданная онтология пространственных данных расширила схему метаданных ЕНИП РАН, что обеспечило возможность включения в него системы «ГеоМЕТА». При реализации системы использовалось OGC-совместимое программное обеспечение с открытым кодом(20) (MapBuilder, GeoServer и т. п.).
