ПРОЕКТ ЭЛЕКТРОННОГО ПРАВИТЕЛЬСТВА РЕСПУБЛИКИ АДЫГЕЯ Р.Д. Хунагов, Т.П. Варашанина, О.А. Плисенко, Пикин С.Ф., Кизянов А.Ф. Адыгейский госуниверситет, г. Майкоп, gic-info@yandex.ru Стратегия развития информационно-коммуникационных технологий для качественного решения задач государственного управления и планирования на всех уровнях административной и ведомственной организации направлена на создание объемлющей все сферы деятельности общества системы автоматизированного сбора, обработки, обмена и вывода информации, поддерживаемой разветвленной Intranet/Internet сетью. Полная реализация широкомасштабных проектов государственных информационных систем уходит в некоторую отдаленную перспективу, а ее успешность, как с позиции экономичности разработки, так и с позиции функциональности, определяется изначально заложенной идеологией. В настоящее время в России интенсивно формируется вертикаль ведомственных и целевых информационно-коммуникационных потоков, для государственного управления и планирования в приоритетных областях социально-экономического развития на всех уровнях административной организации. В то время как для поддержки сбалансированного социально-экономического развития на региональном уровне необходима автоматизация взаимодействия всего многообразия горизонтальных потоков территориальной информации, существенная доля которой является координированной, так как территориальная специфика по существу и определяет траектории регионального развития. В сложившихся условиях системы электронных правительств субъектов Федерации призваны сформировать единое координированное информационное пространство региона, интегрирующее наработанные ведомственные и административные программные средства на основе технологии открытых систем (ТОС). ТОС поддерживают возможность работы под все широко распространенные платформы, в том числе бесплатные, возможность работы со всеми широко распространенными форматами обмена данными, эволюционное, помодульное развитие и, таким образом, обеспечивают экономичность разработки и эксплуатации региональных информационных систем. Предложенный правительству Республики Адыгея проект информационной системы электронного правительства разрабатывается с учетом основных положений технологии открытых систем. На первом этапе построения системы формируется профиль электронного правительства, представляющий собой согласованный набор одного или более базовых стандартов на процессы, происходящие в системе, структуру информации, методологию, языки описания. На основе построенного профиля разрабатывается эталонная модель системы, описывающая ее в терминах сущностей и служб. Общая структура системы представлена на рис.1. Уровень анализа и принятия решений включает: центральный сервер с хранилищем данных и специализированным ПО (средства поддержки запросов для генерации отчетов, приложения извлечения данных и поддержки принятия решений); информационный сервер территориального банка данных. Хранилище консолидированной информации реализуется в виде центрального сервера в целях: интеграции текущих и исторических значений данных; объединения данных из разрозненных источников; создания надежной платформы данных для аналитических целей; обеспечения однородности данных; облегчения внедрения стандартов данных без изменения существующих операционных систем; обеспечения широкой исторической картины и возможностей для анализа тенденций. Доступ к информационному хранилищу организуется двумя способами: 1)по внутренней межведомственной сети с обеспечением требуемой защиты для конфиденциальной информации; 2) через сеть Интернет для публикуемых данных. 2 Э л е ктр о н н о е п р а в и те л ь с тв о Р е с п у б л и ки А д ы ге я принятия решений С остав: п р о с тр а н с тв е н н а я Б Д , П О д л я в и зу а л и за ц и и и р е д а кти р о в а н и я ... Данны е: С истем а поддерж ки принятия реш ений п р о с тр а н с тв е н н ы е , а тр и б у ти в н ы е , с та ти с ти ч е с ки е , проч. данны е (а н а л и з в о зм о ж н ы х с ц е н а р и е в, п р о гн о з р а зв и ти я с и ту а ц и и , э кс п е р тн ы е о ц е н ки ) С о с т а в : с п е ц и а л и зи р о в а н н о е П О , с п е ц и а л и зи р о в а н н а я Б Д обмена Уровень Уровень обработки Территориальны й банк данны х (о п е р а ти в н ы е , тр а н с ф о р м и р о в а н н ы е и а гр е ги р о в а н н ы е д а н н ы е ) Г И С -п о р та л Р е с п у б л и ки А д ы ге я данных Уровень анализа и Хранилищ е данны х In te rn e t/In tra n e t с е р в и с ы (W e b -и н те р ф е й с ы п а ке тн о го и и н те р а кти в н о го о б м е н а ) И н те р ф е й с ы в за и м о д е й с тв и я И н те р ф е й с ы в за и м о д е й с тв и я И н те р ф е й с ы в за и м о д е й с тв и я В е д о м с тв е н н а я п о д с и с те м а (In te rn e t+ in tra n e t) В е д о м с тв е н н а я п о д с и с те м а (In te rn e t+ in tra n e t) В е д о м с тв е н н а я п о д с и с те м а (In te rn e t+ in tra n e t) Б а за данны х П о р та л О н -л а й н сервисы Б а за данны х Б а за данны х П о р та л И нф ормационная с и с те м а п р е д п р и я ти я О н -л а й н сервисы С о ц и а л ь н о -э ко н о м и ч е с ки й б л о к П о р та л И нф ормационная с и с те м а п р е д п р и я ти я О н -л а й н сервисы И нф ормационная с и с те м а п р е д п р и я ти я П р и р о д н о -р е с у р с н ы й б л о к Р и с .1 К о н ц е п т у а л ь н а я с х е м а « Э л е к т р о н н о е п р а в и т е л ь с т в о Р е с п у б л и к и А д ы г е я » 3 Территориальный банк данных представляет информационный сервер с комплексом интегрированных программных средств на геоинформационной основе, включающих средства визуализации, редактирования, анализа пространственных данных. Территориальный банк данных работает как с собственной базой данных, так и с данными, поступающими из хранилища. Результаты анализа используются в системах поддержки принятия решений. Территориальный банк, хранилище данных, операционные системы дополняют друг друга, обеспечивая полный контроль и надежность данных. На платформе информационного сервера территориального банка данных создается банк полномасштабного ряда электронной картографической информации территории, банк базовых тематических данных по рельефу, гидрографии, почвам, климату, биоте, ландшафтами, общественно-хозяйственной сфере, материалы функционального зонирования территории. Информационный сервер играет роль интегратора отраслевых ГИС на единой основе тематических и топографических материалов, что обеспечивает совместимость сведений, аккумулируемых в отраслевых базах данных. Основная задача такой платформы обеспечить эффективное взаимодействие между данными различных тематических блоков, комплексный совмещенный анализ, а также работу пользователей с данными в условиях разграниченного доступа. Предоставляются также средства для работы с данными хранилища. С использованием программного обеспечения территориального банка данных возможна оперативная обработка пространственной информации: пространственный анализ «на лету», генерация карт, функции 2D/3D редактирования и т.д. Банк топографо-геодезических материалов, общегеографических и тематических карт, аэрофотоснимков, данных дистанционного зондирования организуется на платформе авторской (оригинальной) модели Terrain Server, концептуальная схема которой представлена на рис.2, предназначенной для построения и хранения цифровой пространственной информации с применением модели хранения данных в виде пирамиды детализации. Предельный уровень детализации модели может различаться на разных участках территории в зависимости от потребности и наличия исходных данных. Распределённая геопространственная база данных содержит трёхмерную цифровую модель рельефа, включающую как растровые, так и векторные интерпретации. При этом цифровая модель рельефа, разработанная на основе авторской программы Gravity [6] с предельным разрешением порядка 10см, обеспечивает точность передачи формы земной поверхности, адекватную любым задачам от авиационной навигации до архитектурного проектирования. Уровень обмена обеспечивает связь между элементами уровня анализа и принятия решений и серверами электронных предприятий с применением специализированной компьютерной сети, и Internet/Intranet сетей. На этом уровне разрабатываются сетевые сервисы пакетного обмена информацией согласно структуре метаданных хранилища. Уровень обработки данных включает вторичные, ведомственные, сервера, которые организованы в виде оперативных транзакционных систем (т.е. ориентированы на оперативную обработку информации), выполняют консолидацию и коррекцию оперативных данных и поставляют их в хранилище. В то же время, они могут получать интересующую их ретроспективную консолидированную информацию с центрального хранилища данных. Клиентские информационные системы предприятий соединяются со своими серверами по локальной сети или ADSL-соединению. Клиентские системы публичного пользователя (конечного клиента) получают доступ к данным с клиентского компьютера, подключённого к Internet. Защита информации: Система обеспечивает защиту информации путем организации многоуровневого доступа к информационному хранилищу и серверам электронных предприятий, 4 определяемого для каждого типа пользователя. При передаче конфиденциальной информации по сети используется протокол шифрования SSL. Рис.2. Концептуальная схема Terrain Server Наполнение системы: Для хранилища данных используется модель многомерного куба, поддерживающая в качестве одного из измерений время, что позволяет выполнять ретроспективную выборку данных. Вторым основным измерением является местоположение в географическом координатном пространстве, описываемом стандартной системой координат. Вся некоординируемая информация группируется относительно объекта – источника данных, имеющего координаты. Хранилище поддерживает набор общероссийских классификаторов предметных областей (KLADR и др.), а также каталог электронных предприятий. Структура данных поступающих от различных ведомств описывается метаданными, на основе которых возможно выполнение многопараметрических нерегламентированных запросов. Основными задачами, решаемыми с помощью метаданных, являются: согласование концептуального, логического и физического уровня данных, поступающих от различных ведомств; обеспечение семантической прозрачности информационной инфраструктуры для пользователей; централизованное управление изменениями объектов метаданных. Метаданные включают: определения (стандартные определения, псевдонимы, взаимные ссылки); описание структуры хранилища (ключи, размерности, атрибуты); описание источников данных; график обновления; описание изменения в структуре хранилища; отношения в рамках моделей данных различного уровня абстракции; уровни доступа; лог изменений объектов метаданных и др. Для реализации данной модели хранилища используется геоинформационная основа, т.е. специализированное ПО, ориентированное на работу с пространственной и временной информацией (например, модуль PostGIS для СУБД PostgreSQL). Для решения задач быстрого поиска, а также выполнения многоуровневых пространственных запросов и анализа разрабатывается система пространственной индексации, на основе октарного дерева описывающего все уровни иерархии. 5 Актуализация и наполнение хранилища данных осуществляется заинтересованными ведомствами. Базовые слои могут быть предоставлены в свободном доступе. В ГИС-центре Адыгейского госуниверситета в соответствие с принятыми ГОСТами и задачами ГИС-анализа разработаны электронные векторные карты Адыгеи и прилегающих территорий масштабов 1:200000 и 1:50000, традиционно используемых в региональном анализе, и комплект карт масштабов 1:25000 и 1:10000, 1:2000. Банк электронных тематических карт республики в масштабе 1:200000, включающий все общепринятые картографические блоки для регионального анализа, содержит около 300 карт. Из них 110 карт представлены в изданном в 2005г. при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 02-05-78041) Атласе Республики Адыгея [1]. Банк фактологических данных разрабатывается на основе объектно-реляционной модели, в которой иерархия дискретных объектов представляет единицы природноресурсного и административного районирования с принадлежащими им атрибутами (рельеф, почвы, климат, ландшафты и т.д., территориальная организация хозяйства, пространственная дифференциация социально-экономической сферы [2,3,4,5,7], а точечные параметры континуального геопространства формируют реляционную часть модели. Архитектура системы. В основе системы лежит клиент-серверная архитектура, поддерживающая доступ через Intranet/Internet каналы. Серверное ПО включает: открытую объектно-реляционную СУБД PostgreSQL (свободно распространяется по лицензии GNU GPL), обеспечивающую гибкую систему разграничения прав пользователей, поддержку операционных систем Windows, Unix, MacOS, полноценную поддержку геопространственных данных (модуль PostGIS) в стандартных географических системах координат; специализированное ПО для анализа данных и принятия решений, на основе технологии DataMining, MOLAP. Клиентское ПО представляет собой авторское (оригинальное) приложение на основе разработанного в ГИС Центре АГУ программного ядра OpenGISCore (распространяется по лицензии GNU LGPL), обеспечивающего поддержку сетевой пространственной СУБД, высокопроизводительную визуализацию 2D/3D пространственных объектов с использованием OpenGL. Клиентское приложение поддерживает функции ГИС-анализа, редактирования пространственных данных, импорта и экспорта данных в распространенные форматы (GRD, SHP, TIFF, BMP и др.). ГИС-портал Республики Адыгея представляет собой публичную (открытую) часть системы, целью которой является формирование информационного образа республики. Портал представляет собой объединение картографической информации по республике и каталога электронных предприятий со ссылками на их порталы и он-лайн сервисы, блоков дополнительной тематической информации. Портал содержит административнотуристскую карту Республики, включающую административные границы и расположения населённых пунктов; транспортную карту; схему расположения рекреационных объектов; подробные планы населённых пунктов, информацию для инвесторов. Также возможно платное размещение рекламной информации на карте. В соответствие с общей концепцией создаваемой системы электронного правительства разрабатываемые решения оптимального структурирования и аналитической обработки накопленных и продуцируемых пространственных данных предназначены для: — формирования единого информационного поля региона; — создания на основе разрабатываемой ГИС оптимально организованного регионального информационного хранилища природно-ресурсных, социальноэкономических данных и картографических материалов; 6 — разработки инструментария пространственно-временного анализа, а также решений в области различных аспектов природопользования и сбалансированного социально-экономического развития региона. Проект предложен для обсуждения в правительство Республики Адыгея. ЛИТЕРАТУРА 1. Атлас Республики Адыгея. Майкоп: ЗАО «Ассоциированный картографический Центр-М». 2005. 80 с. 2. Варшанина Т.П., Митусов Д.В. Климатические ресурсы ландшафтов Республики Адыгея. Майкоп: Изд-во АГУ, 2005. - 237 с. 3. Варшанина Т.П., Плисенко О.А., Пикин С.Ф. Интегрированный территориальный банк данных информационной поддержки сбалансированного развития региона. Юг России: экология, развитие. 2007, №2, с. 12-22. 4. Варшанина, О.А. Плисенко, С.Ф. Пикин, И.В. Стародуб. Объектноориентированная цифровая модель рельефа. Вестник Адыгейского госуниверситета. Майкоп: Изд-во АГУ. №4(28), 2007. С.216-222. 5. Мартыненко А.И., Варшанина Т.П., Плисенко О.А. Геоинформационное моделирование территорий Системы и средства информатики: Геоинформационные технологии. – М.: ИПИ РАН. 2004. С. 166-186 6. Пикин, С.Ф. Гравитационно-кинетическая модель рельефа / С.Ф. Пикин // ИнтерКарто / ИнтерГИС 11: Устойчивое развитие территорий: Теория ГИС и практический опыт: Материалы Международной конференции / – Ставрополь: Изд-во СГУ, 2005. – С. 228-231. 7. Хунагов Р.Д., Варшанина Т.П. Многоцелевая национальная Геоинформационная система Республики Адыгея. Вестник Адыгейского госуниверситета. Майкоп: Изд-во АГУ. №1(20), 2006. С. 253-259.