ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ РАЗВИТИЯ

АННОТАЦИЯ

В рамках работы рассмотрено понятие геоинформационных систем, их применение в Министерстве обороны и других силовых ведомствах. Затронуты проблемы, возникающие при внедрении ГИС военного назначения, приведены  направления дальнейшего развития геоинформационных систем.

ABSTRACT

In the framework of the work, the concept of geographic information systems, their application in the Ministry of Defense and other law enforcement agencies is considered. The problems that arise during the implementation of military GIS are discussed, the directions for the further development of geographic information systems are presented.

Ключевые слова: компьютерные технологии, геоинформационные системы, ГИС военного назначения, электронные карты.

Keywords: computer technology, geographic information systems, military GIS, electronic maps.

Одним из основных инструментов в работе командиров воинских подразделений являются карты, так как каждое решение командира связано с пространственным расположением. Потребность понимать местность и принимать соответствующие решения исторически поддерживались бумажными картами. Однако в настоящее время появился термин «электронное поле боя», который охватывает цифровую картографическую информацию непосредственно по полю боя. Развитие и применение информационных технологий в войсках, автоматизация процессов управления войсками  потребовало  разработки и применения специальных технологий обработки картографических данных, представленных в электронном виде.

Конечно, нельзя говорить, что произошла полная замена бумажных карт на цифровую информацию, однако произошел серьезный качественный прыжок в области применения геоинформационных систем для автоматизированного поиска, обработки оперативной информации и нанесения ее на цифровые карты. Использование ГИС позволяет командирам всех уровней располагать дополнительными источниками пространственной поддержки принятия решения, которые ранее были доступны высшему командному руководству. Полная же замена бумажных карт может произойти при полной интеграции ГИС на всех уровнях управления войсками.

Геоинформационная система (ГИС)  – это современная компьютерная технология, предназначенная для  сбора, хранения, анализа, картирования географических  данных и информации об объектах реального мира. Хотя ГИС и связана с другими типами информационных систем, она все же имеет существенные преимущества и отличия от систем управления базами данных, систем автоматизированного проектирования, технологий глобального позиционирования.

Геоинформационные системы появились еще в шестидесятые годы прошлого столетия как средство отображения информации об  объекте на определенном участке местности. Начало развития геоинформатики связано с разработкой  и созданием Географической Информационной Системы Канады (Canada Geographic Information System, CGIS), предназначенной для нужд  Канадской службы земельного учета.

В 1970 г. США провели перепись населения с учетом применения геоинформационной системы, что позволило создать атласы нескольких крупных городов США и упрощенные электронные карты для торговых и транспортных компаний. Позднее США использовали ГИС в интересах вооруженных сил для создания систем управления ракетами в реальном времени.

В настоящее время в рамках геоинформационных систем  можно анализировать климатические явления и стихийные бедствия, численность населения и структуру землепользования, характеристики геологического строения, почвенного и растительного покрова.

Уникальная способность геоинформационных систем работать с данными о географической поверхности позволило использовать их и при изучении космического пространства  [4].

Значительный импульс в становлении и развитии теории и практики цифровой картографической геоинформатики явилось интенсивное подключение Министерств обороны ряда стран к решению проблемы преобразования традиционных топографических карт в цифровую форму. Несмотря на различия в организационном построении и перечне решаемых задач, все они работают с пространственной информацией, в качестве которой используются топографические карты различных масштабов.

ГИС военного назначения — это геоинформационные системы, являющиеся неотъемлемой частью современных автоматизированных систем управления войсками  и предназначенные для решения задач военного назначения, то есть  в процессе изучения, анализа и оценки обстановки, при планировании боевых действий войск, поддержки принятия решения командованием. Основу для создания карт  составляет цифровая информация о местности, которая  используется для координатной привязки других видов информации, то есть разведывательных данных, получаемых средствами космической, воздушной и наземной разведок, данных о своих войсках, а также метеорологическую информацию [5].

Карты, созданные  с помощью геоинформационной системы, не просто представляют оперативную обстановку, они обладают возможностью трехмерного отображения картографической информации, представления оперативной обстановки в виде слоев, которые перекрываются, показывают текущую обстановку и связанные с ней элементы местности. ГИС военного назначения объединяет традиционные операции при работе с базами данных с преимуществами полноценной визуализации и пространственного анализа.

Преимущества цифровых карт перед обычными топографическими картами состоят не только в возможности представления местности в трехмерном виде, высокой точности и оперативности определения пространственных координат, быстром обновлении за счет совместного использования данных космической и воздушной съемки, но и в допустимости  многократного нанесения меняющейся боевой обстановки на один и тот же исходный картографический материал, возможности моделирования большинства задач, решаемых в войсках на карте [2]

Электронные карты должны правильно отображать сведения, соответствующие современному состоянию объектов на местности, обеспечивать достоверность их местоположения,  отражать все типичные элементы и объекты местности в соответствии с масштабом.

ГИС военного назначения применяются для решения широкого спектра задач, связанных с анализом и оценкой обстановки, планированием  боевых действий и  дают возможность создавать информационные продукты, точно соответствующую потребностям пользователя.

Геоинформационная система «ГРАНИЦА» предназначена для управления системой охраны государственной границы на отведенном заставе участке, изучения текущей обстановки  и принятия обоснованных решений по задержанию нарушителей границы.

Автоматизация процессов управления войсками и связью также требует применения специальных технологий обработки картографических данных. Для решения задач управления разработана геоинформационная система «Интеграция», предназначенная для создания и редактирования цифровых карт, нанесения обстановки пользователем, выполнения элементарных расчетных операций, создания автоматизированных систем управления процессами, использующими данные о местности. По оценкам специалистов применение ГИС позволяет повысить эффективность управления войсками более  чем на 40% [3].

В Вооруженных силах РФ с 2013 года используется геоинформационная система «Оператор», которая поддерживает  информационное обеспечение командно-штабных учений и тренировок, топогеодезическое обеспечение войск, информационное обеспечение боевого применения высокоточного оружия, анализ и прогнозирование оперативной обстановки и многое другое. Эта ГИС содержит разнообразные классификаторы условных знаков оперативной обстановки, принятые в РФ и НАТО, средства редактирования оперативной обстановки.

Всероссийским научно-исследовательским институтом по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций разработана геоинформационная система «Экстремум», предназначенная для прогнозирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций природного или техногенного характера. Один из блоков ГИС «Экстремум» способен моделировать предполагаемую ситуацию, что позволяет оценить опасность воздействия, прогнозировать ущерб, выработать рекомендации по ликвидации последствий различных аварий и стихийных бедствий.

В войсках национальной гвардии РФ  применяется ГИС «Гармония»,  представляющая собой специальный программный продукт и предназначенная для обеспечения работы должностных лиц войск национальной гвардии и сотрудников МВД РФ с использованием электронных векторных и растровых карт и планов [1]. Данная геоинформационная система хранит всю информацию о реальном мире  в виде набора слоев, объединенных на основе географического положения, базируется на базах данных и топографической основе с единой системой координат.

В настоящее время при внедрении геоинформационных систем военного назначения возникает ряд проблем.

Во-первых, программы российского производства отстают от мирового уровня по некоторым параметрам, и это сказывается на качестве процесса управления.

Во-вторых, предлагаемые ГИС зарубежного производства не могут обрабатывать информацию в форматах, принятых в РФ.  Кроме того, применение таких ГИС иногда нецелесообразно с точки зрения информационной безопасности [6].

С точки зрения разработчиков и пользователей ГИС-технологии будут развиваться далее по нескольким направлениям.

Учитывая, что геоинформационные системы  объединены с системой ДЗЗ (дистанционное зондирование Земли), получающей информацию с любых летательных аппаратов, относительная доступность ее получения, возможность последующего анализа космических снимков с помощью различных программных средств, позволяет предположить, что тандем ГИС-ДЗЗ станет новым мощным средством географического анализа.

Второе направление развития ГИС реализуется за счет совместного использования данных глобального позиционирования (системы ГЛОНАС и GPS) и ГИС-технологий, что обеспечит доступность постоянно обновляемой, актуальной и высокоточной территориальной информации.

Третье направление широкого применения  ГИС связывают с развитием системы телекоммуникаций, т.е. массовым использованием глобальных международных информационных ресурсов. Системы ГИС-телевидения, примером которых можно считать канал МетеоТВ, смогут сочетать возможности современного телевидения, специализированных геоинформационных систем и Интернет. Более того, во многих отечественных и зарубежных публикациях обсуждается вопрос о создании Глобальной ГИС, интегрирующей в себе возможностей геоинформационных и телекоммуникационных технологий на базе сети Интернет [7].

Список литературы:

1. Аршинский Л.В. Геоинформационные технологии и неогеография в правоохранительной деятельности // Вестник Восточно-Сибирского института МВД России. – 2016. – № 2 (77). – С. 124-133.
2. Потемкин И.А., Руденков О.В. Информация о местности в электронном виде, как основа геоинформационных систем военного назначения // Геоинформационные системы военного назначения (теория и практика применения): Сборник тезисов докладов Республиканской научно-методической конференции 24 апреля 2014 года / Под общ. ред. В. А. Радевич.  – Минск: БГУ. – 2014. – С. 46-53.
3. Присяжнюк С.П., Филатов В.Н., Федоненков С.П. Геоинформационные системы военного назначения: Учебник. – СПб.: БГТУ, 2009. – 210 с.
4. Середович В.А. Геоинформационные системы (назначение, функции, классификация): Монография / В.А. Середович, В.Н. Клюшниченко, Н.В. Тимофеева. – Новосибирск: СГГА. –  2008. – 192 с.
5. Соколов А.В., Тихонов М.Л. Применение геоинформационных технологий (систем) в военном деле // Научно-аналитический журнал Обозреватель – Observer. – 2008. – №5. – С. 37-45.
6. Геоинформационные системы военного назначения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gistechnik.ru/primenenie-gis/v-silovykh-strukturakh?showall=1 (дата обращения 15.03.2020)
7. Перспективы развития ГИС на ближайшие годы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://vuzlit.ru/2094012/perspektivy_razvitiya_blizhayshie_gody (дата обращения 15.03.2020)