3.3. Типологія та стан розвитку нігд в країнах світу.

Починаючи з 1994 року, в світі постійно зростає число проектів зі створення інфраструктур геопросторових даних на національному, міждержавному (регіональному) та міжнародному (глобальному) рівнях. На національному рівні такі інфраструктури започатковані в понад 60-ти країнах, у тому числі США, Канаді, країнах Європейського Союзу, Японії, Південній Кореї, Австралії, Південно-Африканській Республіці, КНР, Індії, Індонезії, Малайзії, Новій Зеландії, Пакистані, Аргентині, Бразилії, Венесуелі, Мексиці, Колумбії, Кубі, Панамі, Сальвадорі, Чилі та багатьох інших.

Типологія НІГД. Практично у всіх дослідженнях щодо типологізації НІГД підкреслюються аспекти організаційної структури та координації, оскільки нормативно-правове забезпечення та координація геоінформаційної діяльності є ключовими факторами успішного створення інфраструктури, і в різних країнах вони реалізуються своїми способами в залежності від політичної та адміністративної організації країни.

Узагальнюючи результати аналізу процесів формування НІГД в країнах Європи, США, Канаді, Австралії, КНР, Південно-Африканській Республіці та інших, можна виділити такі типи НІГД за різновидами організаційної структури і координації:

1. НІГД координується провідним національним виробником топографічної продукції країни (НВТП). Одна з установ НВТП-типу (національне картографічне агентство, державна служба геодезії і картографії або кадастрове агентство) є офіційним уповноваженим органом виконавчої влади в сфері геодезії і картографії, відповідає за створення і підтримку державної геодезичної системи координат, виробляє основну топографічну продукцію та координує діяльність інших суб'єктів у сфері виробництва та використання геоінформаційних ресурсів. Така установа має явний або неявний мандат на створення НІГД, виходячи з її існуючих владних повноважень в структурі державного управління. Це є основним типом організаційної структури координації НІГД в більшості країн, в яких НВТП є одночасно уповноваженим органом виконавчої влади в сфері геодезії, картографії та кадастру. При цьому інші виробники геопросторових даних, об'єднання користувачів, громадські ГІС-асоціації можуть бути активними учасниками в комітетах та/або консультативних комісіях з формування НІГД, що створюються при провідному НВТП як головному координаторі НІГД.

2. НІГД управляється і координується Кабінетом Міністрів (KM) або спеціально сформованим адміністративним органом при KM. При цьому існуюча провідна установа НВТП-типу та інші традиційні виробники геоінформаційної продукції, об'єднання користувачів та ГІС-асоціації можуть входити до складу консультативно-дорадчого органу, що створюється в складі такої системи управління НІГД.

3. НІГД координується громадською ГІС-асоціацією або іншим партнерським об'єднанням переважно користувачів геоінформаційної продукції. Учасники НІГД такої організаційної структури бажають спільно використовувати геопросторові дані, що ними виробляються, та дані, придбані ними в третіх осіб. НІГД цього типу створюється з метою подолання технічних та функціональних перешкод для спільного використання даних переважно користувачами географічної інформації. Ініціатива може привести до спільних угод та загальної структури з виробниками для оптимізації умов постачання даних, наприклад, через ліцензії багаторазового використання даних за оптимальними цінами і умовами доступу. Такі громадські об'єднання можуть бути засновані на: 1) формальних мандатах або законах, 2) тимчасових угодах або 3) на добровільних угодах і внесках.

У кожному з визначених типів можна виділяти окремі підтипи в залежності від організаційної структури інших компонентів НІГД (каталогів метаданих, баз геопросторових даних та центрів геоінформаційних послуг) і механізмів доступу до них.

У табл. 1.1 наводиться розподіл країн за основними інституційними типами НІГД, у табл. 1.2 — узагальнені характеристики деяких найбільш типових НІГД країн світу.

До найбільш розвинених національних інфраструктур геопросторових даних належать NSDI США та CGDI Канади.

NSDI США створюється у відповідності з директивою президента США (Executive Order 12 906) від 13 квітня 1994 року (див. http://www.fgdc.gov/publications/documents/geninfo/execord. html).

Таблиця 1.1. Розподіл країн за основними інституційними типами НІГД

Інституційний тип НІГД	Країни
Координується ведучим національним виробником топографічної продукції	Данія, Фінляндія, Швеція, Португалія, Австрія, Греція, Люксембург, Бельгія, Угорщина, Чехія, Польща, Словенія, Словаччина, Литва, Естонія, Латвія, Мальта, Кіпр, Румунія, Болгарія, Туреччина, Ісландія, Норвегія, Ліхтенштейн, Китай
Управляється і координується Кабінетом Міністрів або спеціальним міжвідомчим органом з широкими повноваженнями	США, Німеччина, Італія, Ірландія, Швейцарія
Координується громадською організацією типу ГІС-асоціації	Канада, Австралія, Нідерланди, Великобританія, Франція, Іспанія

Таблиця 1.2. Узагальнені характеристики НІГД деяких країн

Найменування характеристики НІГД	Значення характеристик НІГД по країнах:
	NSDI/ США	CGDI/ Канада	ASDI/ Австралія	DNF/ Англія	GDI-DE/ Німеччина	НІГД/ Китай
Рік початку робіт	1994	1996	1996	1998	2000	2002
Рік розгортання	2000	2000	2001	2002	2003
Єдиний портал	є	є	є	є	є	немає
Кількість розділів у базовому наборі даних, в тому числі відкритих:	7	8	13	9	9	16
геодезична мережа	так	так	так	так	так	н/д
ЦМР (DEM)	так	так	так	так	так	н/д
ортофотоплани	так	так	так	н/д	н/д	н/д
Бази метаданих	є	є	є	є	є	частк.
Безоплатні БНГД	так	так	так	ні	так	частк.
Стандарти (всього/затверджено)	40/20	42/8	23/14	н/д	н/д	15/8
Регіональні ІГД	є	є	немає	немає	є	частк.
Інтегрування з "е-урядом"	так	частк.	так	так	так	так
Національний атлас в режимі on-line	так	так	немає	немає	немає	немає

У цільовій частині директиви NSDI визначена як "технології, стратегії, стандарти й інтелектуальні ресурси, необхідні для виробництва, обробки, збереження, поширення й удосконалення використання геопросторових даних".

Основні компоненти. Директива і низка нормативних документів, розроблених на її основі, визначили структурну схему NSDI, що включала три основні компоненти:

• framework — сукупність базових геопросторових даних (за термінологією NSDI — framework data), операційне середовище, технології, що забезпечують доступ до даних, організаційне забезпечення;

• стандарти на геопросторові дані;

• механізм обміну геопросторовими даними між виробниками і споживачами й іншими суб'єктами на основі баз метаданих у розподіленій мережі національних центрів інформаційного обміну (клірингових інформаційних центрів — clearinghouse).

Компоненти розробляються і реалізуються в умовах широкого партнерства суб'єктів національної геоінформаційної діяльності при координації з боку Федерального комітету з географічних даних США (Federal Geographic Data Committee — FGDC). 19 з них разом з FGDC створюють пул ключових відомств.

Стандартизація в рамках NSDI — найбільше детально пророблена частина, оскільки розвинута структура робочих груп і комісій FGDC, зайнятих розробкою стандартів на картографічні (а пізніше — географічні) дані, була створена задовго до NSDI. У 1997 році в активі комітету значилося 26 стандартів на цифрові просторові дані, чотири з яких були цілком готові (стандарт на метадані CSDGM, стандарт обміну просторовими даними SDTS, стандарт на кадастрові дані і класифікатор перезволожених місцеперебувань і водних ландшафтів), сім знаходилися на стадії завершення їхнього обговорення і підготовки до затвердження (три з них затверджені до весни 1993 p.), дев'ять — на стадії проекту, шість — у вигляді пропозицій. За даними на лютий 1999 року загальне число стандартів, що розроблялися силами 19 робочих груп і підкомітетів, зросло до 32 (з них дев'ять стандартів було затверджено). До затверджених раніше стандартів додалися: розширення ("профілі") SDTS і CSOGM, стандарти на цифрові ортозображення, позиційну точність, класифікатори ґрунтів і рослинності тощо. На початок грудня 1999 року число затверджених стандартів досягло 16, а до жовтня 2002 року — 19. Усього в активі FGDC 37 стандартів. Наразі число затверджених досягло 20 (всього 40 стандартів різних стадій готовності). Використовуються інші, у тому числі міжнародні стандарти, частина стандартів FGDC адаптована для створення НІГД в інших країнах.

Базовий набір геопросторових даних в NSDI складається із семи розділів даних, включаючи геодезичну основу, цифрові ортозображення, цифрову модель рельєфу, транспортну мережу, гідрографічну мережу, одиниці адміністративно-територіального устрою і кадастрову інформацію. Цей набір мало відрізняється від складу даних, визнаних як базові в НІГД інших країн.

На регіональному і місцевому рівнях склад БНГД може бути доповнений необхідними елементами під конкретні геоінформаційні програми і проекти. Національний набір має бути безшовним, постійно поновлюваним, відповідати стандартам, достовірним і точним.

Крім формування геоінформаційних шарів, що відповідають цим базовим темам, розробляються питання процедур, технологій і рекомендацій, що забезпечують збір, інтеграцію, поширення і використання даних в національному масштабі, сертифікацію і контроль за якістю даних і відповідність стандартам.

Метадані NSDI формуються і використовуються у відповідності зі стандартом на зміст цифрових геопросторових метаданих CSDGM (Content Standards for Digital Geospatial Metadata), який був затверджений ще у 1994 році.

Загальний список характеристик метаданих стандарту нараховує більш як 300 позицій, зміст яких розбито на 11 розділів: метадані ("зміст", "заголовок" нижченаведених розділів); ідентифікаційна інформація; інформація про якість даних, структуру геопросторових даних, координатно-просторову прив'язку даних, об'єкти й атрибути; описова інформація; довідкова метаінформація; інформація про джерела даних, часову відповідність даних стану місцевості; контактна інформація.

Завершуються роботи з "гармонізації" стандарту CSGDM і стандарту на метадані ISO. Стандарт CSDGM узятий за основу розробки аналогічних національних стандартів на метадані в Канаді, Австралії, Китаї.

Система обміну даними реалізується через мережу центрів інформаційного обміну (клірингові центри). Пошук необхідних даних (на основі їх метаопису), розміщених у каталогах, здійснюється з використанням механізму (машини) пошуку в середовищі Інтернет і "шлюзу" виходу в сховища даних національної мережі серверів. За станом на 2005 рік число серверів перевищило 250. Доступ до них обслуговують шість шлюзів: Alaska GDC — Alaska Geographic Data Committee; EDC — EROS Data Center; ESRI — Environment System Research Institute, Inc.; FGDC — Federal Geographic Data Committee; NRSC - Natural Resource Conservation Service; NOAACSC - National Oceanic and Atmospheric Administration Coastal Services Center.

Базові геопросторові дані федерального рівня доступні в Інтернет на безоплатній основі. На інші дані поширюються умови придбання, що допускають покриття витрат на тиражування або виробництво. Так, на сайті Бюро перепису США (U.S. Census Bureau — USCB) сотні й тисячі доступних і безкоштовних карт можна придбати на компакт або DVD-дисках за 25 доларів у межах США, Канади і Мексики, включаючи накладні поштові витрати в системі Federal Express.

Істотну частку просторових даних з більш ніж 10 тис. наборів складають дані штатів і місцевого (локального) рівнів.

Федеральне фінансування є основним стримуючим фактором розвитку NSDI. Проект бюджету на 2000 рік — рік завершення робіт з реалізації програми NSDI — відповідно до розпорядження президента США № 12 906 від 13 квітня 1994 року склав 39,5 млн. дол. Власні витрати FGDC невеликі, вони складають 3,6 млн. дол. щорічно. 15 співробітників комітету координують весь обсяг робіт NSDI, включаючи розвиток інструментів метаданих, геопорталу, регіонального партнерства й інші питання, демонструючи ефективну організацію, позбавлену характерного для європейських структур бюрократизму.

Інтегрування в систему e-Government. З червня 2003 року NSDI входить до складу президентської програми "Електронна адміністрація" (e-Government), що стартувала в лютому 2002 року, як одна з 24 ініціатив. Вона отримала назву Geo-Spatial One-Stop (GOS), відповідає принципові "одного вікна". У 2002 році портал е-Government забезпечував доступ до 110 млн. сторінок, у 2003 році щомісячне число відвідувань досягло 70 млн.

Учасниками проекту Geo-Spatial One-Stop, крім FGDC, стали 19 відомств. До моменту включення NSDI в програму e-Government набір даних, доступних через 18 вузлів NSDI, містив більш як 5 тис. елементів, що являють собою просторові дані федерального, регіонального і місцевого рівнів. Ядро GOS утворює мережа національних центрів інформаційного обміну NSDI. Входом у GOS служить портал (геопортал) geodata.gov з можливістю пошуку просторових даних по 17 рубриках, серед них: політико-адміністративні межі, сільське господарство, атмосфера і клімат, біологія та екологія, різні види кадастру, соціокультурні і демографічні дані, цифрові моделі рельєфу (ЦМР) і похідні від них продукти, охорона навколишнього середовища, геолого-геофізичні дані, захворюваність населення й охорона здоров'я, дані дистанційного зондування Землі і цифрові карти-основи; водні ресурси; геодезичні мережі; океани і зони естуаріїв; транспортна мережа; інженерні комунікації. Доступ до даних забезпечується або через вбудований онлайновий картографічний візуалізатор Map Viewer (браузер) порталу, або через відомчі каталоги метаданих і власні візуалізатори.

Сучасна структура NSDI складається з трьох взаємозалежних і взаємодоповнюючих частин:

1. FGDC як керівний орган NSDI в цілому, що визначає стратегію розвитку НІГД, розроблення стандартів і нормативно-правової бази та інших механізмів її функціонування.

2. Ініціатива Geospatial Ony-Stop як інструмент простого доступу до національних ресурсів геопросторових даних через єдиний геопортал.

3. "Національна карта", що інтегрує базові й інші геопросторові дані в єдиний безшовний набір електронних картографічних даних.

Канадська інфраструктура геопросторових даних (Canadian Geospatial Data Infrastructure — CGDI). Проект стартував у 1996 p. за ініціативою Міжвідомчого комітету з геоматики (IAGG) та Канадської ради з геоматики (CCOG).

Комітет IAGG представляє ряд провідних міністерств, визначає стратегію CGDI, сприяє розвитку механізмів розповсюдження даних та усунення бар'єрів, що перешкоджають обміну даними, здійснює контакт з ініціативою прем'єр-міністра Канади по створенню електронної адміністрації Government on-line. На відміну від США, вона не вбудована настільки органічно в структуру електронної адміністрації.

Рада CCOG координує роботи на федеральному та провінційному рівнях, включаючи в свій склад представників провінцій та територій Канади, а також п'яти ведучих відомств. Один з головних розробників CGDI — Канадський інститут геоматики (CIG), що був заснований у 1982 році та має 17 територіальних підрозділів та 1500 співробітників.

Геоінформаційна індустрія Канади представлена Промисловою асоціацією геоматики (GIAC). Одна з головних програм підтримки та координації робіт над CGDI — програма Geo Connections є функцією, аналогічною Geospatial One-Stop в складі NSDI США.

Серед важливих етапів повномасштабної реалізації CGDI:

- 2005-2008 роки — реалізація планів формування базових наборів геопросторових даних;

- 2012 рік — завершення робіт над CGDI в цілому.

Склад компонентів CGDI аналогічний NSDI США: БНГД, стандарти та механізм доступу до даних на основі метаданих, геоінформаційних порталів електронного атласу Канади.

БНГД CGDI має два рівні роздільної здатності та масштабу: федеральний та регіональний (табл.1.3). В структурі БНГД виділяють три розділи даних:

1. Опорна геодезична мережа та мережа інших опорних точок (характерних просторових об'єктів, аналогічних "опознакам", що використовуються при трансформуванні аерофотознімків), які збираються за програмою CDAL;

Таблиця 1.3. Просторова розподільна здатність та масштаби БНГД CGDI

Рівень	Просторова роздільна здатність	Рекомендований масштаб візуалізації
		найбільший	найменший
Національний	1 км	750 000	7 500 000
Регіональний	250 м та вище	10 000	750 000

2. Базові елементи топографічних карт, цифрової моделі рельєфу (ЦМР) та зображення-ортомозаїки;

3. Межі природних утворень, адміністративні межі та інші об'єкти, багато з яких не марковані на місцевості; серед них державні межі і межі економічних зон океану, межі провінцій, електоральних округів, муніципальних утворень, мережа границь резервацій, національних та провінційних парків, екологічних зон, водорозділів, Національна база даних географічних назв.

Процес формування БНГД на обох рівнях роздільної здатності знаходиться в початковій стадії. Частина БНГД створюється як компоненти Національного атласу Канади в масштабі 1:1 000 000.

Окрім опорної геодезичної мережі (одного з готових шарів БНГД), група шарів, що складають геодезичну основу, містить особливий шар мережі опорних точок CDAL (CGDI Data Alignment Layer). Проект CDAL стартував у 1998 році. До січня 1999 року БД CDAL містила більше 6 500 тис. таких точок (перехресть доріг, центроїдів островів та озер і т. і.), що доступні в Інтернет та безкоштовно можуть використовуватись для геометричного коригування зображень та для позиціонування інших шарів даних. В масштабі 1:2 500 000 мережа була укомплектована повністю; не менш ніж дев'ятьма контрольними точками було забезпечено більшість листів топографічної карти Канади масштабу 1: 50 000. Поточна версія набору даних геодезичної мережі Канади містить 7 млн. точок, доступних в Інтернет.

Готовий шар ЦМР CDED1 (Canadian Digital Elevation Data — СДЕД, Level 1), джерелом даних для якого слугували топографічні карти масштабів 1:50 000 — 1:250 000, а також: розділи Національної автодорожньої мережі (NRN), мережа СDАL, БД фотозображень на основі знімків з Landsat-7 та мережа опорних точок. На геоінформаційному порталі GeoBase доступні для безкоштовного "завантаження" даних по адміністративним межам, ЦМР, геодезичній мережі, мережі CDAL та БД географічних назв у різноманітних форматах та візуалізації в поширених ГІС, в тому числі і в безкоштовних відкритих ГІС-візуалізаторах, які розміщені на ГІС-порталі.

Стандартизація в рамках GSDI підтримується рядом робочих груп та іншими структурами, які займаються розробкою стандартів на бази геопросторових даних, метадані, технології, в тому числі Web-сервіси та інтерактивну онлайнову картографічну візуалізацію даних та активно співробітничають з двома провідними міжнародними організаціями: Технічним комітетом ІСО ТС/211 та Open Geospatial Consortium, Inc. (OGS), а також з американським комітетом FGDC, який безсумнівно є лідером у справі стандартизації в рамках робіт NSDI США. Затверджені або знаходяться в стадії розробки декілька десятків стандартів.

Метадані та механізм доступу до даних. Специфікація метаданих CGDI запозичена зі стандарту на метадані FGDC СSDGМ США, передбачається її гармонізація з міжнародним стандартом ISO 19115.

Доступ до даних здійснюється через геопортал GeoConnection, який містить засоби пошуку баз геопросторових даних, електронних карт, ортозображень на всіх адміністративних та територіальних рівнях. Геопортал GeoConnection більш детально структурований в порівнянні з верхніми рівнями порталу GeoSpatial One-Stop.

Переважна більшість великомасштабних геопросторових даних, доступних при пошуку через портал GeoConnections, не безкоштовні. Активно впроваджуються засоби електронної комерції в формі Інтернет-магазинів з продажу геопросторових даних.

"The Atlas of Canada" — проект електронного атласу Канади найуспішніший приклад реалізацій концепцій та планів розгортання CDGI. Атлас містить сотні сюжетів, високоякісний засіб візуалізації, який дозволяє збільшення картографічного зображення до крупного масштабу [http://www.atlas.gc.ca/site/index.html]. Географічну основу Атласу складає одна з версій міжнародної цифрової основи-карти масштабу 1:1 000 000 виробництва ESRI, Inc. (США), відома як VMap Level 0 Release 4, тому доступ до Атласу, як і до канадським просторовим цифровим даним, що відповідають картографічному масштабу 1:000 000 та дрібніше, безкоштовний. За змістом Атлас цілком відповідає статусу національного, включаючи типові сюжети про природу, населення та економіку країни.

Обсяги фінансування по поточним проектам CGDI характеризуються наступними цифрами (в доларах Канади по проектах):

до 50 000 дол. — 115 проектів;

50 000-100 000 дол. - 74;

100 000-250 000 дол. - 53;

250 000-500 000 дол. - 5;

500 000-1 000 000 дол. – 4 проекти.

Роботи над CGDI призвели до появи 16 тис. робочих місць при загальній кількості зайнятих в геоінформаційній індустрії країни 21 тис. фахівців.

Проекти НІГД в країнах Європи стартували в 1998 — 2000 роках, їх методичну основу склали концепції NSDI США, CGDI Канади та ініціативи асоціації EuroGeographics, проекти глобального картографування і глобальної інфраструктури GSDI. З прийняттям Директиви 2004/980/ЄС Європейського парламенту і Ради Європи щодо створення інфраструктури геопросторових даних Європи (INSPIRE) в усіх країнах-членів та кандидатів в ЄС проводяться роботи по гармонізації національних інфраструктур до принципів, підходів, специфікацій базових і тематичних наборів геопросторових даних, стандартів проекту INSPIRE.

Слід підкреслити значний прогрес в формуванні НІГД в країнах Східної Європи, де вона розглядається як основа інформаційного забезпечення та інформаційної підтримки проведення земельної реформи та створення земельного кадастру і нерухомості. Особливо успішними такі проекти реалізуються в Угорщині, де на створення НІГД був узятий цільовий кредит МБР, а також в Чехії, Польщі, Румунії.

У цих країнах створюються актуалізовані базові набори геопросторових даних М 1:5 000 на всю територію країн, формується база даних актуальних космічних знімків високої роздільної здатності. Серед інших національних ініціатив слід підкреслити прийняття на рівні Прем'єр-міністра Великобританії про створення Національної адресної інфраструктури та Єдиного реєстру адрес Королівства, а також успішну реалізацію проекту НІГД в Португалії на основі концентрації фінансових і інтелектуальних ресурсів по створенню державної геоінформаційної системи з єдиним координуючим ГІС-центром.

Як підсумок аналізу міжнародного досвіду формування НІГД, в табл. 1.4 наведено узагальнені порівняльні характеристики стану топографо-геодезичної галузі в країнах, де впроваджується концепція НІГД, та в Росії і Україні, де вона ще не отримала належного визнання та підтримки на державному рівні.

Таблиця 1.4. Узагальнені характеристики стану топографо-