Разработка и реализация новой информационной технологии в управлении природными ресурсами и состоянием окружающей среды субъекта Российской Федерации

Начавшийся в конце 80-х годов и все более углубляющийся до настоящего времени экономический кризис не мог не отразится на состоянии одной из основных систем обеспечения жизнедеятельности и развития государства – системы научного обеспечения. К 1993 г. кризис вплотную затронул научные учреждения МО РФ, в том числе и Гос.НИНГИ. Объем военных заказов резко уменьшился, а с ним значительно уменьшился объем исследований и работ по научному сопровождению НИОКР. Низкий уровень заработной платы привел к постепенному оттоку из Института молодых квалифицированных специалистов. В этой ситуации необходимо было найти новые направления работ в интересах народного хозяйства, которые в условиях кризиса могли бы иметь долгосрочную перспективу финансирования, соответствовали профилю деятельности Института и квалификации его специалистов, а в последующем могли быть использованы в интересах МО.

Анализ ситуации позволил выявить сильные и слабые стороны специалистов Гос.НИНГИ. Практически отсутствовал опыт выполнения крупных научных проектов в интересах народного хозяйства, незначительным был и опыт конкуренции с другими научно-исследовательскими организациями за получение заказов. Институт не имел возможности привлекать значительные силы и средства для организации собственных поисковых исследований. Вместе с тем специалисты Института имели уникальный опыт самостоятельной постановки и обоснования конкретных прикладных проблем, определения путей их решения, разработки технических заданий на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, поиска исполнителей, включения этих направлений в заказ МО, научного сопровождения заказов МО, практической реализации результатов исследований. Участие специалистов Института во всей технологической цепочке – от постановки проблемы до ее практической реализации – требовало от них не только системной подготовки и высокой научной квалификации, но и качеств организаторов и руководителей исследований. Развитие этих качеств помогло ряду творческих коллективов Института в условиях кризиса и обострившейся конкуренции не только получать разовые заказы, но и организовать работу по ряду долгосрочных и перспективных для Института направлений исследований.

Кратко об одном из направлений исследований.

С начала 90-х годов в РФ взамен построенной по отраслевому принципу системы управления государством началось формирование территориальных систем управления субъектами федерации и перераспределение властных полномочий между федеральным центром и территориями. Территориальные системы управления не имели необходимого для реализации их функций научного обеспечения, поскольку наука развивалась преимущественно по отраслевому принципу.

Анализ проблем управления территориями показал, что наиболее близкими к профилю задач, решаемых Институтом, являются задачи управления природными ресурсами и состоянием окружающей среды. В Институте имелся целый ряд высококвалифицированных специалистов (физиков, математиков, географов, океанологов, гидрометеорологов, гидрографов, топографов, специалистов по автоматизированным информационным системам и вычислительной технике), которые были готовы к решению задач, связанных с изучением природной среды и разработкой информационных технологий управления природопользованием.

В 1993 г. Правительством РФ было принято решение о начале эксперимента по созданию на уровне субъектов федерации системы комплексных территориальных кадастров природных ресурсов, как основы для управления природопользованием.

Творческим коллективом специалистов Гос.НИНГИ в течение двух месяцев на инициативной основе был разработан пилотный проект по созданию комплексного территориального кадастра природных ресурсов и системы информационного обеспечения управления природопользованием и экологической безопасностью Ленинградской области [1]. Проект был рассмотрен и поддержан администрацией Ленинградской области и коллегией Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды РФ.

В качестве основных задач проекта были определены:

• Разработка требований к системе информационного обеспечения управления природопользованием и экологической безопасностью Ленинградской области.
• Обоснование структуры и функций территориальной автоматизированной информационной системы управления природопользованием и экологической безопасностью (АИС - ПР).
• Разработка структуры комплексного территориального кадастра природных ресурсов (КТКПР), разработка и создание автоматизированной системы ведения КТКПР (АС КТКПР) как элемента АИС -ПР.
• Создание топографо-геодезической основы АИС-ПР.
• Разработка нормативно-правового обеспечения системы управления природопользованием и экологической безопасностью.
• Создание первой очереди АИС-ПР.

Для успешного выполнения проекта Институт оказался перед необходимостью привлечения большого числа специалистов природоресурсного и природоохранного профиля. С целью оптимальной организации работ при администрации Ленинградской области под методическим руководством и при кадровой поддержке Гос.НИНГИ был создан Научно-исследовательский центр информации, проблем природопользования и экологической безопасности (НИЦ “Природопользование”). Находясь в ведении комитета природопользования и экологической безопасности правительства Ленинградской области, НИЦ обеспечил долгосрочную перспективу совместных с Гос.НИНГИ работ по созданию системы методического и информационного обеспечения управления природными ресурсами и состоянием окружающей среды Ленинградской области.

Последующее выполнение работ показало высокую экономическую эффективность такого механизма взаимодействия с администрацией субъекта федерации в условиях ограниченных финансовых ресурсов.

В период 1994–1998 гг. выполнен комплекс совместных с НИЦ “Природопользование” работ и получены следующие основные результаты:

• Разработан и обоснован комплекс предложений по оптимизации территориальной системы управления природопользованием и экологической безопасностью Ленинградской области.
• Разработаны основные концептуальные положения и принципы создания территориальной автоматизированной системы информационного обеспечения управления природопользованием и экологической безопасностью территории, единой автоматизированной системы ведения кадастров природных ресурсов и автоматизированной системы ведения КТКПР.
• Создана и передана в опытную эксплуатацию первая очередь АИС “Природопользование и экологическая безопасность” (АИС-ПР) в составе локальной вычислительной сети (ЛВС) комитета природопользования и экологической безопасности Ленинградской области, включающей в себя следующие автоматизированные информационные системы (АИС) специалистов комитета:

• “Экологическая и радиационная безопасность”;
• “Экономические аспекты экологической безопасности”;
• “Особо охраняемые природные территории”;
• “Управление лицензированием и воспроизводством минерально-сырьевых ресурсов”;
• “Лицензирование твердых полезных ископаемых”;
• “Лицензирование подземных вод и геоэкология”;
• “Лесные ресурсы”;
• “Водные ресурсы”;
• “Земельные ресурсы”;
• “Делопроизводство”.

• Разработана методология создания интерфейсов АИС специалистов территориальных систем управления.
• Разработаны структура комплексного территориального кадастра природных ресурсов (КТКПР), структуры баз данных кадастровой информации и принципы организации взаимосвязей атрибутивных и графических (пространственных) характеристик.
• Разработана и практически реализована в АИС-ПР технология использования геоинформационных систем (ГИС) в территориальных АИС.
• Реализованы в виде программных продуктов модели и методики комплексной оценки природно-ресурсного потенциала, анализа и прогноза экологической ситуации на основе разработанных экспертных систем, комплексирования информации и моделирования ситуаций в целях информационного обеспечения управления природопользованием и экологической безопасностью:

• эколого-хозяйственного зонирования территории Ленинградской области ;
• классификации и приоритезации рисков при возникновении аварийных ситуаций (методика МАГАТЭ);
• оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия (методика Минприроды РФ);
• ОНД-86 (Методика Росгидромета);
• комплексной оценки территорий по степени благоприятности ее освоения на основе гидрогеологических параметров (методика ВСЕГЕИ);
• эколого-гигиенической оценки нагрузки вредных факторов на население различных территорий (методика Ленинградского областного центра Госсанэпиднадзора).

• Разработаны элементы лингвистического обеспечения АИС-ПР, позволяющего создать единое информационное пространство в рамках АИС-ПР на базе единой системы классификаторов, кодификаторов, номенклаторов информации и тематического рубрикатора, а также на базе унифицированной системы учета и описания информационных ресурсов (метаинформации).
• Созданы цифровые топографические и кадастровые карты природных ресурсов и состояния окружающей среды в целом для Ленинградской области (М 1:500 000) и для ее муниципальных образований (М 1:100 000).

Разработанные информационные технологии и автоматизированные системы ведения кадастров использованы при создании элементов территориальных автоматизированных информационных систем ряда муниципальных образований Ленинградской области (Сланцевский, Гатчинский, Кингисеппский, Тихвинский, Тосненский районы, г.Сосновый Бор).

В новом системном проекте, разработанном в 1997 г. [2], целью дальнейших работ определена разработка технологии управления природными ресурсами и состоянием окружающей среды на основе принципов комплексного природопользования [3], требований устойчивого развития [4] и с использованием автоматизированных информационных и кадастровых систем. Информационной основой новой технологии территориального управления природопользованием будет являться единая автоматизированная система кадастров природных ресурсов, в которой комплексный территориальный кадастр природных ресурсов должен быть системообразующим элементом. Выполненные разработки отдельных элементов информационной технологии управления природопользованием территорий являются уникальными для России и соответствуют современному мировому уровню, о чем свидетельствуют обсуждения результатов работ по данному проекту на семинарах и конференциях различного уровня [5-8].

Препятствием для полномасштабного внедрения современных информационных технологий управления природопользованием и состоянием окружающей среды на всей территории Ленинградской области и в других регионах России является глубокий экономический и финансовый кризис, а также невозможность в сложившихся условиях провести реформирование существующей отраслевой системы управления природными ресурсами [9]. Результаты эксперимента в Ленинградской области позволили разработать и представить в Правительство РФ антикризисный проект по реформированию системы управления природными ресурсами на региональном и территориальном уровнях на основе принципов комплексного природопользования и с использованием автоматизированных информационных и кадастровых систем [10]. В качестве одного из перспективных механизмов внедрения новых информационных технологий в территориальные системы управления природопользованием было предложено долевое финансирование работ в рамках межрегиональных проектов [11].

Достаточно перспективным направлением дальнейших работ представляется интеграция разработанной АИС-ПР с другими территориальными информационными системами, в частности, с АИС управления социально-экономической деятельностью региона, разработанной АО “Волгоинформсеть” и департаментом экономики администрации Самарской области [11].

Важными итогами совместно выполненных специалистами Гос.НИНГИ и НИЦ “Природопользование” работ является не только разработка и практическая реализация конкретных автоматизированных информационных и кадастровых систем, но и , что более важно, разработка методологии и технологии выполнения этих работ. Технология создания таких систем включает в себя определенную последовательность этапов и процедур обследования органов управления, анализа полученной информации, системного проектирования, разработки пользовательских интерфейсов, программного обеспечения, структур баз данных и их информационное наполнение, выбор и создание цифровой картографической информации, ввод метаинформации и т.д.

Еще более важным результатом является создание коллектива разработчиков, способных с максимальной эффективностью при минимальных затратах реализовать эту технологию разработки и создания АИС территориальных органов управления.

Разработанные методология и технология создания автоматизированных информационных систем на основе геоинформационных технологий могут быть успешно использованы для создания соответствующей мировым стандартам системы информационного обеспечения Федеральной гидрографической службы РФ. Геоинформационные системы могут быть использованы в системах информационного обеспечения ВМФ [12].

Информационные технологии с использованием геоинформационных систем – это технологии ХХI века, без которых будет невозможным эффективное функционирование ни одной системы управления, имеющей пространственно распределенные объекты управления. В первую очередь это относится к системам управления ВМФ и МО РФ.

В заключение краткая информация о специалистах Гос.НИНГИ – основных руководителях направлений и разработчиках проекта: д.т.н. В.Н.Анохин – руководитель проекта, к.т.н. Б.Н.Шейко, к.т.н. В.Г.Дмитриев, Ю.М.Костин – руководство направлениями работ, методические разработки, системное проектирование, к.г.н. Д.А.Шумахер – геоинформационные технологии, создание цифровых топографических и кадастровых карт, Е.М.Печугин, М.Ю.Костыряченко – программное обеспечение, к.т.н. В.А.Катенин, Е.А.Стадник – организационное и техническое обеспечение.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пилотный проект "Разработка методических основ и создание автоматизированной территориальной (Ленинградская область) системы информационного обеспечения управления природопользованием и экологической безопасностью как элемента федеральной системы". С-Пб.: 1994.- 89 с.

2. Системный проект “Разработка и реализация новой технологии управления природными ресурсами, объектами и состоянием окружающей среды Ленинградской области на основе автоматизированных информационных и кадастровых систем”. С-Пб.: 1997.- 80 с.

3. Областной закон “О комплексном природопользовании в Ленинградской области” от 5 февраля 1997г. № 4-оз.

4. Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию. Утверждена Указом Президента Российской Федерации от 1 апреля 1996г. №440.

5. Y.V.Focin, V.N.Anokhin. Problems of sustainable development for Leningrad Region: Natural resources management and environmental quality. International Conference on Environmental Indices. Abstract book Index – 97, St.-Petersburg, Russia, July 7-11,1997, p. 43-44.

6. Анохин В.Н. Результаты и проблемы разработки и реализации технологии территориального управления природопользованием на основе автоматизированных информационных и кадастровых систем. Всероссийская научно-практическая конференция “Самарская область на пороге ХХI века: стратегия социально-экономического развития”, 25-26 июня 1998г., Самара.

7. Анохин В.Н. Территориальная система кадастров природных ресурсов. III Всероссийская учебно-практическая конференция “Организация, технология и опыт ведения кадастровых работ”, Москва, 23-27 ноября 1998г.

8. Анохин В.Н., Шумахер Д.А. Опыт использования ГИС-технологий в управлении природопользованием. Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации, 1998, №4 (16), с.73-74.

9. Орлов В.П. Проблемы управления природными ресурсами. М.: Геоинформмарк, 1998, 42 с.

10. Разработка и реализация элементов технологии управления комплексным природопользованием Ленинградской области с использованием автоматизированных кадастровых систем на основе требований устойчивого развития. Отчет по теме “АИС-ПР-98” . С.-Пб.: НИЦ “Природопользование”, 1998г., 151с.

11. Анохин В.Н., Цыбатов В.А., Кравченко К.М. Территориальная автоматизированная информационная система “ТАИС": концепция построения. Тезисы докладов научно-практического семинара “Информационные системы в управлении природопользованием и экономическим развитием территорий”, С.-Пб., 14-15 апреля 1998г., с. 7-8.

12. Анохин В.Н., Костин Ю.М., Шейко Б.Н., Шумахер Д.А. Геоинформационные системы и перспективы их использования в Военно-Морском Флоте. Записки по гидрографии, 1997, № 240, с.8-11.