Россия на пороге геодезической спутниковой революции
Содержание:
Проблемы развития рынка ГИС
ГИС для МЧС и силовых структур
На рынке ГИС появились деньги
«Проблема 30 метров» стара как мир
Геодезическая спутниковая революция
«Революционная точка»
«Пространственноемкая» Россия
Геоинформатика на пороге расцвета
Форум проводится ГИС-Ассоциацией2. Это редкий в наших условиях пример того, как сообщество профессионалов настойчиво и последовательно формирует в стране цивилизованный рынок географических, геодезических, мониторинговых услуг – всего того, что на английском языке обозначается термином spatial, «пространственные» услуги. При этом «лоббируются» не только коммерческие интересы членов, но и, что важнее всего для пользователей, здравый смысл. Однако, надо отметить, что на пути к превращению ГИС-сообщества в полноценную национальную ГИС-промышленность, способную удовлетворять реальные потребности реальных заказчиков, предстоит сделать еще немало. Напомним, что еще совсем недавно представление руководством Роскартографии роли ГИС-Ассоциации было настолько «искаженным», что участие в работе Форумов сотрудников предприятий отрасли грозило им «серьезными дисциплинарными взысканиями, вплоть до понижения в должности»3.
Сегодня ГИС-Форумы являются главным ежегодным местом сбора российских специалистов, став своего рода новым годом для ГИС-специалистов. Коллеги подводят итоги года минувшего и готовятся к наступающему, именно здесь, в оживленных дискуссиях осознаются и формулируются новые тенденции, перспективы, проблемы и пути их решения.
По недавней (заложенной в 1997 году), но уже устоявшейся традиции непременным атрибутом Форумов стали целевые дискуссии по насущным вопросам развития рынка. На сегодняшний день это ситуация с режимными ограничениями, взаимоотношения государства и предприятий с негосударственными формами собственности, деятельность геонадзора и развитие отечественных средств дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), в особенности космических4. Важной задачей стал переход от картографического подхода в работе с географическими данными к принципиально новому - созданию единой инфраструктуры пространственных данных.
ГИС для МЧС и силовых структур
Здесь же, в рамках Форума, прошла шестая конференция «Геоинформатика и образование». Семинары были посвящены проблемам использования средств лазерного сканирования и проблемам, выявившимся в процессе их эксплуатации в России, а также основам организации и ведения ГИС-проектов.
Пожалуй, впервые немалое место было уделено использованию ГИС в силовых ведомствах, то есть о месте ГИС «на поле боя». Были представлены новейшие разработки в области геодезической аппаратуры, программных средств и ГИС-комплексов отечественных и ведущих мировых производителей. Кроме того, широко освещалось использование средств дистанционного зондирования Земли, причем во всем их спектре – от современных спутниковых систем до аэростатной системы съемки местности в масштабе 1:500. Она позволяет получать высокоточные ортопреобразованные цифровые снимки участков, расположенных даже за глухими заборами.
Отдельное место занимали доклады о реальном использовании ГИС для анализа чрезвычайных ситуаций. В частности говорилось о применении этих систем для осмысления того, что происходит после схода ледника Колка в Кармадонском ущелье.
Больше всего впечатляют результаты внедрения ГИС, например в институте «Гипротюменнефтегаз» переход к использованию современных ГИС-технологий привел к росту на протяжении трех лет объемов выполняемых работ почти в пять раз при четырехкратном увеличении производительности труда. Это равносильно тому, что за три года, после внедрения новых информационных технологий, цена на «Жигули» снизилась бы в четыре раза, а производство в пять раз возросло.
Но общим лейтмотивом дискуссий стало появление денег на рынке ГИС. Кроме того в этом году на Форуме прошел большой семинар «Геоданные и территориальный менеджмент» с участием представителей земли Северный Рейн-Вестфалия (бывшая ФРГ), посвященный анализу немецкого опыта использования геоинформационных технологий в региональном управлении.
Несмотря на значительный прогресс в области ГИС, остались и нерешенные проблемы, и среди них важнейшая, по словам Сергея Миллера, руководителя ГИС-Ассоциации, – это проблема секретности пространственных данных в России, так называемая «проблема 30 метров»5. На ее разрешение направлены основные усилия ГИС-Ассоциации на протяжении всего времени ее существования.
«Проблема 30 метров» стара как мир
В географических и геодезических измерениях на реальной местности используются специфические методики определения координат; фактически, геодезия и картография являются особым видом метрологии, нуждающимся в собственных системах стандартов и эталонов. Такими эталонами в классической геодезии являются национальные триангуляционные сети, и долгое время под геодезией понималась (в значительной степени) сумма практик и методов, позволяющих определять точные географические координаты объектов с помощью классической угломерной аппаратуры и триангуляционной сети. Сети эти имеют не глобальный, а национальный характер и являются важным элементом государственной инфраструктуры, работа с ними (то есть геодезическая деятельность) требует обязательного лицензирования. Но объекты необходимо отображать на картах, и, в то же время, точное отображение их местоположения на картах запрещается. Точность эта отечественным законодательством определена в 30 метров. Значение, конечно, взято не с потолка – именно такая ошибка в определении координат не давала возможности в 30-е годы вести прицельный огонь из гаубиц. Запрет на определение координат с точностью выше пресловутых 30 метров действует на всей территории страны.
Такое положение дел всегда существенно ограничивало возможности использования геодезических средств, особенно в обеспечении навигации и в проведении инженерных работ на протяженных объектах – таких, как магистральные линии электропередач, нефте- и газопроводы, железные дороги и т.д. Длительное время с этим приходилось мириться – «ради обеспечения национальной безопасности». Но относительно недавно все изменилось - эталоном в геодезии вместо национальной триангуляционной сети стала глобальная, спутниковая.
Геодезическая спутниковая революция
Геодезическая спутниковая революция во всем мире началась в первой половине 80-х годов. И проходила она в два этапа.
Первый этап
Сначала в первой половине 80-х годов, было показано, что использование средств спутниковой геодезии GPS является не просто возможной альтернативой геодезии классической, а кардинально превосходит ее по точности, эффективности использования и надежности.
Второй этап
Уже в 1983-1984 годах GPS-технология начинает широко применяться при сооружении и мониторинге объектов, требующих прецизионной точности – например, Стэнфордского линейного ускорителя в США. Но самое главное – определение собственного местоположения, которое ранее можно было получить в результате сложных манипуляций с данными геодезическими съемки. Теперь, с применением спутниковых систем, стало возможным даже неспециалисту простым нажатием кнопки определить свои координаты с недоступной ранее точностью. При совмещении с электронной картой местности стало реальным отслеживать траекторию собственного движения с точностью до единиц метров.
Для геодезистов отпала потребность в обеспечении прямой видимости при построении теодолитного хода. Геодезия и навигация стали всепогодными и круглосуточными. Стоимость простых навигационных GPS-приемников, тем не менее обеспечивающих высокую точность, стремительно снижаясь, и достигла величин, при которых с ними уже не могут конкурировать обычные геодезические приборы.
Фактически, вместо строго засекреченных и ограниченных в пространстве национальных триангуляционных сетей возникла глобальная космическая – американская GPS – видимая отовсюду, более точная и универсальная. Но у нее появился и конкурент – советская ГЛОНАСС. Однако ее существование носит пока что в большей степени декларативный характер.4
В 2000 году Билл Клинтон отменил режим намеренного загрубления сигналов GPS для простых смертных, и революция свершилась окончательно. Включить загрубление сигналов сегодня – это значит обрушить весь ориентированный на американский GPS многомиллиардный мировой рынок (а что для Америки ценнее?), посеять недоверие ко всем высоким технологиям, которые данайцы из США щедро дарят остальному миру. Завтра, с введением в строй европейского «Галилео», развитием региональных систем и, возможно, восстановлением российского ГЛОНАССА такое отключение просто станет бессмысленным. США сейчас в большей степени являются заложниками собственного GPS, чем весь остальной мир.
Что это означает для нашей страны? Реальную пользу, которую может принести использование данных спутниковых систем позиционирования в народном хозяйстве, трудно переоценить. Однако точность, обеспечиваемая даже самыми грубыми и дешевыми навигационными приемниками, в несколько раз превосходит разрешенную законодательно.
GPS и высокоточная метрология географического пространства в нашей стране оказывается под запретом, но только для собственных законопослушных граждан. Сочетание же данных космической съемки высокого разрешения, высокоточного GPS-позиционирования и восстановления рельефа местности по данным космической радарной съемки позволяет любому потенциальному противнику определить, даже находясь за тридевять земель, местоположение интересующего его объекта со скандально высокой точностью – к тому же быстро и недорого. Например, террорист на Северном Кавказе, не соблюдающий требования российского законодательства в полном объеме, знает свое положение благодаря GPS с гораздо более высокой точностью, чем российский военнослужащий, вообще не имеющий опыта работы с GPS в силу своей законопослушности. Смысл ограничений в точности определения местоположения объектов канул в Лету.
Помимо известных бед российской промышленности – энерго- и материалоемкости продуктов, ее можно назвать еще и «пространственноемкой». Иной она и не может быть в столь обширной стране. Эффективный территориальный менеджмент – один из недооцененных факторов. Он позволяет исключительно быстро навести порядок и, в конечном итоге, повысить производительность труда практически где угодно. Такой менеджмент немыслим без точного отображения местности на картах и планах и без непрерывного мониторинга изменений. Это, в свою очередь, невозможно без использования средств спутниковой геодезии. Их использование запрещено законодательно.
Геоинформатика на пороге расцвета
В подобной ситуации позицию, занятую ГИС-Ассоциацией, можно оценить, как весьма мудрую и конструктивную. Соблюдая требования национального законодательства, ассоциация проанализировала положение дел и выработала альтернативную концепцию защиты национальных интересов. Вместо современной, так называемой «территориальной» модели, при которой ограничения в измерении координат распространяются на все родные просторы, предложено перейти к «объектовой» модели. В ней ограничивается высокоточное отображение на картах только строго определенных режимных объектов и их окрестностей.
Преимущества подобного подхода и его благотворное влияние на всю промышленность подчеркивалось многими выступавщими на Форуме. В их числе был и заместитель председателя Росземкадастра Виктор Степанович Кислов. Он выступил с интересным докладом, где подчеркнул, как необходимость перехода к новой системе защиты гостайны в картографии, так и то, что сложившееся положение дел с секретностью в этой области стало во многом следствием использования закрытой географической системы координат.
Можно ожидать, что наносящее огромный ущерб отечественной промышленности архаичное законодательство в области картографии уже в скором будущем, в один прекрасный день будет либерализовано нашим либеральным правительством. Отечественная геоинформатика стоит на пороге нового расцвета. Этот день станет триумфом именно ГИС-Ассоциации. Есть основания полагать, что на очередном ее Форуме будет сообщено и об этом.
Точность отображения объектов на наших картах определена отечественным законодательством в 30 метров – именно такая ошибка в определении координат не давала возможности в 30-е годы вести прицельный огонь из гаубиц. Запрет на определение координат с точностью выше пресловутых 30 метров действует на всей территории страны.
Поделиться