Применение Веб-ГИС-технологий в задачах экомониторинга на примере загрязнений озер Мурманской области

№3 (2020)

УДК 004.9
DOI: 10.47148/1609-364X-2020-3-2-9

Шемякин А.С., Кашулин Н.А., Петрова О.В. 

Рецензент: Любимова А.В., кандидат технических наук.

АннотацияОб авторахСписок литературы
При проведении программ долговременного мониторинга окружающей среды возникает целый ряд проблем, связанных с хранением, обработкой, визуализацией полученных данных, представлением их в форме, пригодной для принятия управленческих решений или/и восприятия населением. Получаемый объем первичной информации требует структурированного хранения, специального многофакторного анализа для выявления долговременных трендов и оценки опасности возможных негативных явлений, различного уровня доступности и обобщения результатов для различных потребителей информации. При этом должны соблюдаться авторские права владельцев информации. В качестве решения данных проблем предлагается использовать ГИС-ориентированные информационные системы для хранения и обработки накопленной информации.

В работе рассматриваются основные аспекты создания ГИС-портала для публикации результатов гидрохимических исследований водоемов Мурманской области. Приводится обзор существующих разработок и подходов к решению данной задачи. Предложена методика создания ГИС-портала на основе программного обеспечения с открытым программным кодом. Частично рассмотрен вопрос реализации механизмов защиты авторских прав владельцев гидрохимической информации.

В настоящий момент разработана пилотная версия ГИС-портала, на котором хранится веб-версия карты «Гидрохимические характеристики озер Мурманской области». В дальнейшем планируется дополнить ресурс блоками «Гидрология», «Донные отложения озер Мурманской области», «Гидробионты озер Мурманской области» и средствами визуализации первичных данных. Данная работа выполняется в рамках проекта по повышению доступности экологической информации как для населения, так и для органов, принимающих решения. Проект также может быть интересен научным организациям.

Работа выполнена в рамках темы госзадания № 0226-2019-0035 «Модели и методы конфигурирования адаптивных многоуровневых сетецентрических систем управления региональной безопасностью в Арктической зоне Российской Федерации» при поддержке гранта РФФИ № 18-05-60125 «Крупные озера Арктики в условиях глобальных и региональных изменений окружающей среды и климата».

Шемякин Алексей Сергеевич, младший научный сотрудник Института информатики и математического моделирования технологических процессов Кольского научного центра Российской академии наук (ИИММ КНЦ РАН). 184209, Мурманская область, г. Апатиты, ул. Ферсмана, д. 24 А. E-mail: shemyakin@imm.ru.

Кашулин Николай Александрович, доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук (ИППЭС КНЦ РАН). 184209, Мурманская область, г. Апатиты, Академгородок, д. 14 А. E-mail: Nikolay@inep.ksc.ru. 

Петрова Ольга Викторовна, ведущий инженер Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра Российской академии наук (ИППЭС КНЦ РАН). 184209, Мурманская область, г. Апатиты, Академгородок, д. 14 А. E-mail: olechka.v.petrova@gmail.com.

  1. Крючкова Г.Н., Титов Е.В. Перспективы создания геоэкологических сервисов на сайтах экологических организаций // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. – 2015. – Т. 2, № 11. – С. 671-673.
  2. ArcGIS Online. – URL: https://www.arcgis.com/index.html (дата обращения: 19.03.2020).
  3. Токарчук О.В., Токарчук С.М. Картирование озёрно-бассейновых систем территории национального парка «Нарочанский» // Псковский регионологический журнал. – 2018. № 4 (36). – С. 65-81.
  4. Openstreetmap. – URL: https://www.openstreetmap.org/ (дата обращения: 19.03.20).
  5. ESRI Story Map Journal. – URL: https://storymaps-classic.arcgis.com/ru/app-list/map-journal/ (дата обращения: 23.03.2020).
  6. Архипова О.Е. Веб-ГИС для оценки сценариев использования природно-ресурсного потенциала южного макрорегиона // Интеркарто. Интергис. – 2017. – Т. 23, № 2. – С. 144-156.
  7. Ткачев А.В., Булов С.В., Рундквист Д.В., Похно С.А., Вишневская Н.А., Никонов Р.А. Веб-ГИС «Крупнейшие месторождения мира» // Геоинформатика. – 2015. – № 1. – С. 47-59.
  8. Что такое ArcGIS Server? – URL: https://enterprise.arcgis.com/ru/server/latest/get-started/windows/what-is-arcgis-for-server-.htm (дата обращения: 19.03.2020).
  9. Ротанова И.Н., Репин Н.В. Подходы к созданию веб-атласа Алтае-Саянского экорегиона // Известия Алтайского государственного университета. – 2014. – № 3-1(83). – С. 128-132. DOI: 10.14258/izvasu(2014)3.1-23.
  10. GeoServer is an open source server for sharing geospatial data. – URL: http://geoserver.org/ (дата обращения: 19.03.2020).
  11. Ловцкая О.В., Кошелев К.Б., Балдаков Н.А. Web-ГИС для визуализации результатов моделирования опасных гидрологических ситуаций // Известия АО РГО. – 2015. – № 4 (39). – С. 49-52.
  12. GeoMixer – веб-геоинформационная платформа для широкого спектра задач. – URL: http://geomixer.ru/ (дата обращения: 19.03.2020).
  13. Лурье И.К., Прохорова Е.А., Семин В.Н., Сакиркина М.А. Разработка web-картографического обеспечения эколого-географической оценки развития территории Новой Москвы // Вестник Московского университета. Серия 5. География. – 2017. – № 5. – С. 49-57.
  14. ГИС «Панорама». – URL: https://gisinfo.ru/ (дата обращения: 23.03.2020).
  15. A high-performance, feature-packed library for all your mapping needs. – URL: https://openlayers.org/ (дата обращения: 23.03.2020).
  16. PostgreSQL: The World’s Most Advanced Open Source Relational Database. – URL: https://www.postgresql.org/ (дата обращения: 23.03.2020).
  17. PostGIS – Spatial and Geographic objects for PostgreSQL. – URL: https://postgis.net/ (дата обращения: 23.03.2020).
  18. Ткаченко И.В., Недоцуков А.С., Борох Н.Д. Разработка web-картографического обеспечения мониторинга состояния берегов, состояния и режимов использования водоохранных зон водохранилищ с использованием библиотеки OpenLayers // Информационные технологии. Проблемы и решения. – 2019. – № 1 (6). – С. 152-156.
  19. Зиновьев А.Т., Ловцкая О.В., Балдаков Н.А., Дьяченко А.В. Геоинформационное обеспечение для решения гидрологических задач // Вычислительные технологии.– 2014. – Т. 19, – № 3. – С. 14-26.
  20. Донцов А.А., Суторихин И.А. Геоинформационная система регистрации гидрологических параметров внутриконтинентальных водных объектов // Интерэкспо Гео-Сибирь. – 2018. – Т. 1, № 4. – С. 74-80.
  21. Титов А.Г., Окладников И.Г. Архитектура геоинформационной веб-системы климатического мониторинга на основе сервисов пространственных данных // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии. – 2014. – Т. 12, № 1. – С. 79-88.
  22. Абрамова Л.В., Алешко Р.А., Батраков Н.М., Гурьев А.Т., Шошина К.В., Щеников В.С. Разработка геопортала как сервиса публикации картографических данных // Международный студенческий научный вестник. – 2014. – № 4. – С. 20-28.
  23. Кадочников А.А. Особенности построения геопространственных веб-приложений и сервисов для систем мониторинга состояния окружающей природной среды // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. – 2015. – Т. 8, № 7. – С. 908-916.
  24. MapServer : open source web mapping. – URL: https://mapserver.org/ (дата обращения: 24.03.2020).
  25. GeoExt – JavaScript Toolkit for Rich Web Mapping Application. – URL: https://geoext.org/ (дата обращения: 24.03.2020).
  26. The web framework for perfectionists with deadlines. – URL: https://www.djangoproject.com/ (дата обращения: 24.03.2020).
  27. Шемякин А.С., Кашулин Н.А., Петрова О.В. Средства обработки гетерогенных данных в геоинформационных системах // Информационные ресурсы России. – 2019. – № 4. – С. 15-20.
  28. Kashulin N.A. et al. Catalogue of lakes in the Russian, Finnish and Norwegian Border Area. – Institute of the North Industrial Ecology Problems KSC RAS, 2008.
  29. Кашулин Н.А. и др. Экологический каталог озер Мурманской области: Северо-Западная часть Мурманской области и приграничные территории сопредельных стран. – Апатиты : КНЦ РАН, 2009. Ч. 1: 226 с., Ч. 2: 262 с.
  30. Кашулин Н.А. и др. Аннотированный экологический каталог озер Мурманской области (Восточная часть. Бассейн Баренцева моря). – Апатиты : КНЦ РАН, 2010.
  31. QGIS : Свободная географическая система с открытым кодом. – URL: https://qgis.org/ru/site/ (дата обращения: 31.03.2020).
  32. About QGIS Server. – URL: https://issues.qgis.org/projects/qgis/wiki/QGIS_Server_Tutorial (дата обращения: 31.03.2020).
  33. Apache HTTP server project. – URL: https://httpd.apache.org/ (дата обращения: 31.03.2020).
  34. About QGIS Server // QGIS : QGIS Application. – URL: https://issues.qgis.org/projects/qgis/wiki/QGIS_Server_Tutorial (дата обращения: 03.31.2020).
  35. Lizmap is an open-source software designed by 3Liz. – URL: https://www.3liz.com/en/lizmap.html (дата обращения: 03.31.2020).
  36. Qgis web clients comparison // QGIS : QGIS Application. – URL: https://issues.qgis.org/projects/qgis/wiki/Qgis_web_clients_comparison (дата обращения: 03.31.2020).
  37. Lizmap QGIS Plugin. – URL: https://github.com/3liz/lizmap-plugin (дата обращения: 03.31.2020).
  38. Installing Apache, QGIS Server, And Lizmap Web Client On Windows OS // Open.gis.lab. – URL: https://opengislab.com/blog/2018/7/7/updated-installing-apache-qgis-server-and-lizmap-on-windows-os (дата обращения: 03.31.2020).

Ключевые слова: гидрохимическая информация, ГИС, QGIS, ГИС-портал.

Раздел: Применение ГИС-технологий