Тема 6. Склад та принципи формування базових наборів геопросторових даних.
6.1. Призначення, основні вимоги та принципи формування бнгд.
Базовий набір геопросторових даних — це стандартизована сукупність загальногеографічних даних, покладених в основу інтегрування і спільного використання в НІГД геопросторових даних різноманітного галузевого і тематичного походження. За призначенням БНГД розглядається як:
модель єдиної геопросторової основи, об'єкти якої можуть деталізуватися і доповнюватися атрибутами від різних організацій;
базова модель, на якій різні організації зможуть із необхідною точністю проводити реєстрацію нових геопросторових об'єктів та компілювати нові тематичні моделі;
засіб орієнтування та прив'язки прикладних результатів до ландшафтних утворень.
Типовий для НІГД базовий набір геопросторових даних (рис. 2.3) визначається у складі цифрових моделей таких об'єктів: геодезичної основи, рельєфу, об'єктів гідрографії, транспортних мереж, адміністративно-територіального устрою, населених пунктів, будівель та споруд, землекористування, рослинного покриву, аерофото- та космічних зображень, ортофотопланів та фото карт, банків даних географічних назв, вулиць та адрес.
БНГД фактично утворює ефективне ядро інформаційних ресурсів інфраструктури, завдяки якому просторово і тематично об'єднуються усі інші геопросторові та негеопросторові (атрибутивні, профільні, тематичні) дані, що спільно виробляються та використовуються в інтегрованому геоінформаційному середовищі НІГД.
Один з головних чинників віднесення даних до БНГД є загальна потреба в них з метою оптимального, багаторазового і сумісного використання геопросторових даних в різноманітних прикладних ГІС. Досвід формування НІГД в багатьох країнах показує, що до БНГД включаються геопросторові дані, які відповідають як мінімум одному з наступних критеріїв:
придатні для використання в процесах інтеграції інформаційних ресурсів;
забезпечують точну (просторову та/або атрибутивну) прив'язку тематичних даних або інших просторових об'єктів;
мають підвищену стійкість до змін в просторі та часі;
забезпечують зниження обсягів атрибутивних даних постійного зберігання або скорочують витрати на їх введення і актуалізацію.
До основних принципів створення БНГД можна віднести:
повнота та однорідність даних на всю територію;
обґрунтованість, цілісність та достовірність даних;
мінімальний набір атрибутів для обов'язкового постійного зберігання;
узгодженість з існуючими галузевими та загальнодержавними системами класифікації і кодифікації об'єктів;
пріоритети і послідовність створення;
оперативна актуалізація, синхронізована зі змінами місцевості;
державна підтримка створення і актуалізації;
строга відповідність стандартам та технічним регламентам;
загальна доступність для використання, за мінімальними цінами і переважно в мережі типу Інтернет.
Деталізуємо зміст перелічених принципів, методів та ефективності їх реалізації.
Принципи (1 і 2) визначають якість БНГД як інформаційної продукції, яка забезпечується повнотою, однорідністю, обґрунтованістю, цілісністю та достовірністю даних.
Повнота даних визначається необхідною достатністю даних (переліком відомостей, що збираються про об'єкти відповідно до чинних нормативних документів) та відсутністю "білих плям" на території покриття. Вимога однорідності відноситься до складу, змісту та актуальності даних.
Обґрунтованість даних досягається реєстрацією відомостей тільки на підставі первинних документів, які прийняті за офіційні джерела вхідної інформації. Економічна політика і технологія реєстрації даних в НІГД спрямовані на стимулювання збирання даних за принципом "тільки одноразово" для будь-якого об'єкта і тільки офіційно визначеним суб'єктом. Дублювання даних в БНГД допускається лише у випадках підвищення точності вимірів.
Достовірність даних — відповідність інформації реальному станові об'єктів, в тому числі: позиційна точність — максимальна близькість до результатів вимірювання координат місцеположення об'єкта в просторі; часова точність — близькість зафіксованого часу існування об'єкта до фактичного; атрибутивна точність (тематична точність) — близькість фактичних значень атрибутів до дійсних характеристик об'єкта; логічна погодженість (топологія) — дотримання обмежень на атрибутику і тополого-геометричні властивості об'єктів та їх наборів для одночасних і рівноточних вимірів.
Принципи (3 і 4) характеризують ефективність БНГД та його здатність забезпечувати інтегрування з іншими інформаційними ресурсами.
Мінімальний набір атрибутів для обов'язкового постійного зберігання для кожного об'єкта включає: код класу, унікальний в класі ідентифікатор та назву об'єкта, а також; обов'язкові ідентифікатори (коди) об'єктів за офіційними загальнодержавними системами класифікації (кодифікації) об'єктів у відповідних галузевих реєстрах. Наприклад: коди КОАТУУ для об'єктів адміністративно-територіального устрою України; коди електромереж високої напруги — згідно реєстрів Мінпаливенерго; кадастрові номера земельних ділянок —згідно реєстру Державного земельного кадастру; коди річок, водойм та водостоків — за класифікатором Водного кадастру; лісів та рослинності — за реєстром Лісового кадастру; будівель та споруд — за реєстрами об'єктів нерухомості, реєстрами БТІ та містобудівного кадастру; автошляхи, мости, переїзди, об'єкти залізниці за реєстрами Мінтрансу й Укрзалізниці та інше.
Реалізація такого підходу, з одного боку, дозволяє мінімізувати витрати на підтримку в БНГД атрибутів обов'язкового постійного зберігання, а з іншого, забезпечує можливість його інтеграції з багаточисельними галузевими інформаційними ресурсами і, таким чином, породжувати різноманітні тематичні геопросторові дані на усій сукупності відомостей, доступних з державних профільних реєстрів та баз даних Держкомстату.
Отже, при такій організації атрибутивних даних, мінімізуються обсяги даних, що підлягають обов'язковому введенню, зберіганню та актуалізації в БНГД, та досягається максимальна інформативність, достовірність, цілісність і тематична різноманітність геопросторових та картографічних даних за рахунок їх ідентифікаційної сумісності з першоджерелами галузевих інформаційних ресурсів. Реалізація цих принципів є одним із ключових чинників, цільових завдань і результатів національної інфраструктури геопросторових даних в цілому.
Така ж роль системного ідентифікатора для інтегрування даних з різноманітних джерел в БНГД відводиться порівняно новому геоінформаційному продукту — реєстру просторово-визначених адрес населених пунктів, який містить щонайменше дві компоненти: набір пойменованих осьових ліній елементів вуличної мережі та зв'язаних з ними поштових адрес, кожна з яких визначається як мінімум координатами однієї точки, що належить головному об'єкту адресного геокодування (будівлі, земельній ділянці тощо). Формування та підтримка в актуальному стані уніфікованого реєстру адрес в складі БНГД забезпечує механізм опосередкованого (непрямого) геокодування різноманітних наборів даних про об'єкти, що мають адресну атрибутику (реєстри юридичних та фізичних осіб, результати перепису населення, об'єкти нерухомості тощо).
Просторово-визначені адресні реєстри мають важливе значення для різноманітних муніципальних і кадастрових ГІС, систем інформатизації перепису населення, інформаційно-довідкових і транспортно-навігаційних ГІС, систем диспетчеризації різноманітних служб швидкого реагування та багато інших. Для міських ГІС реєстр адрес фактично дозволяє втілити принцип "зробивши мало (в нашому випадку реєстр геокодованих адрес), досягаєш багато".
Принципи (5 — 8) відносяться до методів організації формування та актуалізації БНГД, а саме:
(5) пріоритети і послідовність створення визначають економічно-доцільну послідовність формування БНГД, починаючи з перетворення наявних цифрових картографічних даних в компоненти базового набору за пріоритетами їх практичної значимості для інтегрування інших інформаційних ресурсів в залежності від рівня територіального охоплення НІГД. Наприклад, для національного і регіонального рівнів першочерговими є межі об'єктів адміністративно-територіального устрою країни, регіону, населені пункти, транспортна мережа, об'єкти гідрографії і так далі. Такі компоненти можна ефективно використовувати на перших етапах створення НІГД сумісно з супутниковими зображеннями відповідної роздільної здатності. Для БНГД міського рівня пріоритетним є створення моделі вулично-дорожньої мережі, реєстру геокодованих адрес, квартали, будівлі та споруди, які на перших етапах формування БНГД можна використовувати сумісно з ортофотопланами відповідної роздільної здатності. Передбачається множинність моделей просторового подання для одного об'єкта (наприклад, населений пункт може бути відображений точковою, полігональною та композиційною моделями; вулиця — осьової лінією, сукупністю осьових ліній окремих ділянок або полігонами окремих смуг руху тощо);
(6) оперативна актуалізація, синхронізована зі змінами місцевості, передбачає організацію системи постійного топографічного моніторингу для пооб'єктного оновлення БНГД на основі нормативно визначеного обов'язкового проведення виконавчих знімань при завершені будівництва об'єктів, а можливо також: з урахуванням станів життєвого циклу об'єкту (проектується, будується, введений в експлуатацію тощо);
державна підтримка створення і актуалізації, визначається важливістю БНГД для успішного функціонування НІГД в інтересах усього суспільства. Формування і актуалізація БНГД потребує інтегрування даних від багатьох державних відомств, використання державних інформаційних ресурсів, координованої взаємодії різних відомств та сталого консолідованого фінансування. Це визначає необхідність державної підтримки та державного управління процесами створення і моніторингу БНГД через мережу уповноважених спеціалізованих підприємств топографо-геодезичного профілю;
строга відповідність стандартам і технічним регламентам, випливає з міжгалузевого, міждисциплінарного та багатоцільового призначення і масового використання компонентів БНГД. У технічних регламентах та стандартах необхідно визначити:
склад базових наборів геопросторових даних для різних рівнів НІГД за територіальним охопленням;
каталог базових геопросторових об'єктів, що відносяться до складу БНГД, та каталог їх атрибутів, що підлягають обов'язковому постійному зберіганню;
просторові схеми моделей та порядок координатного опису базових геопросторових об'єктів;
вимоги до якості даних;
порядок створення, збереження, актуалізації, постачання і використання базових геопросторових даних (уповноважені організації, технологія, програмне забезпечення, формати обміну, політика ціноутворення);
правила генералізації просторових моделей об'єктів в БНГД;
порядок створення метаданих на БНГД (склад, структура, формати подання та обміну);
порядок інформаційної взаємодії та обміну даними в процесах створення та використання БНГД.
Враховуючи застосування технології глобальних мереж для доступу та використання БНГД, а також вимоги міжнародних проектів глобального картографування та глобальної інфраструктури, стандарти на БНГД та метадані мають бути гармонізованими з міжнародними стандартами і технічними специфікаціями, що прийняті в міжнародних проектах.
Принцип (9) — загальна доступність для використання, за мінімальними цінами і переважно в мережі типу Інтернет — є ключовим принципом в досягненні основної мети НІГД з удосконалення системи забезпечення потреб суспільства у всіх видах географічної інформації, підвищення ефективності застосування геопросторових даних та геоінформаційних технологій у всіх сферах діяльності.
Принцип загальної доступності та мінімальності цін на компоненти БНГД може бути реалізований, виходячи з рекомендацій Директиви 2004/980/ЄС Європейського парламенту і Ради Європи щодо створення інфраструктури геопросторових даних Європи (INSPIRE), а саме відкритий безоплатний доступ для перегляду базових наборів і метаданих в мережі Інтернет, мінімальна ціна за копії БНГД на рівні компенсації послуг з конвертування даних, виготовлення копій та постачання. Принцип переважного застосування мережних технологій доступу та використання БНГД, не виключає традиційних засобів поширення та постачання продукції, в тому числі на CD та інших носіях.