2
2.6 Проект 6/2.1.1.6 Развить технологии интеграции и комплексного информационного обеспечения морской деятельности, включая взаимодействие ЕСИМО с национальными и зарубежными информационными системами
(ВНИИГМИ-МЦД, ААНИИ, ГМЦ России, ГОИН, ДВНИГМИ, НИЦ «Планета», ЦКБ ГМП, Мурманское УГМС, Северное УГМС и Северо-Западное УГМС Росгидромета, ВНИРО и ВНИЭРХ Госкомрыболовства, ГИЦ “Недра” МПР России, ТОИ ДВО РАН, ЦИТиС, ЦНИИМФ Минтранса России, “ЭКО-СИСТЕМА КОНСАЛТИНГ”)
2.6.1 Ожидаемый результат по проекту
Решения по комплексному информационному обеспечению морской деятельности и взаимодействию с внешними системами. Опытные технологии комплексного информационного обеспечения на основе Web-портала и СРБД ЕСИМО, включая управление распределенными информационными ресурсами, обслуживание пользователей различного класса и взаимодействие с СИАЦ ФАПСИ и МЧС. Опытные технологии получения и доведения до потребителей данных и продукции проекта АРГО, подготовки и использования в ЕСИМО социально-экономической, научно-технической и другой информации о морской деятельности.
2.6.2 Содержание и характеристика полученных результатов
2.6.2.1.Результаты работы головной организации
На втором этапе подпрограммы ЕСИМО предусмотрены разработки в двух направлениях: создание технологий и баз данных по морской деятельности и разработка сервисов ЕСИМО по интеграции информационных ресурсов (ИР) об обстановке в Мировом океане и реализации набора прикладных задач общесистемного назначения. При этом создаются подсистемы:
— ведения и интегрированного управления информационными ресурсами ЕСИМО;
— комплексного информационного обеспечения морской деятельности, включая средства реализации оперативного мониторинга обстановки в Мировом океане в интересах поддержки реализации национальной морской политики; специализированного обслуживания на федеральном и региональном уровнях.
— взаимодействия с международными информационными системами и проектами (программами) информационного направления.
Основные технические и организационно – функциональные проектные решения:
1) для подсистемы интегрированного управления информационными ресурсами об обстановке в Мировом океане:
— организация мониторинга состояния и доступа к информационным ресурсам СРБД, включая получение статистика посещений и доступа к ресурсам, средства проверки актуализации источников ИР, состояние ИР СРБД
— управление метаданными — ведение и использование баз метаданных СРБД, обеспечение сохранности баз метаданных и программных средств.
2) для подсистемы комплексного информационного обеспечения пользователей федерального и регионального уровней:
— развитие системы распределенных баз данных, включение в СРБД данных по морской деятельности, включая НТИ, электронные копии документов;
— развитие Web портала;
— создание информационно-аналитических систем;
— создание систем поддержки принятия решений;
— доступ и визуализация данных удаленного пользователя из среды ГИС;
— обеспечение пользователей по технологии Push, в т.ч. выявление аномалий, др. критических значений, запуск приложения у ЛПР;
— автоматическое пополнение временных рядов на фиксированных точках;
— включение моделей прогнозов в единую схему обработку данных;
— создание АРМ для различных пользователей;
— разработка минипорталов для региональных центров ЕСИМО;
— разработка приложений по динамические доступу к данным о состоянии морской среды.
Схема интеграции процесов переработки информации, начиная от сбора и заканчивая принятием решений, представлена на рис.37, а на рис.38 – место информационно-аналитической системы в технологии обработки данных о состоянии среды.
3) для подсистемы взаимодействия с международными системами:
— взаимодействие с международными организациями и системами через использование информации с зарубежных сайтов, международные справочные сиcтемы, разработку приложений
— участие в международных проектах и программах и составление планов управления данными
В процессе исследований получены следующие результаты:
Предложен on-line метод ввода описаний структурированных и неструктурированных (текстовых и графических файлов) информационных ресурсов и их экземпляров, объектов метаданных на портал ЕСИМО с использование СУБД Oracle и языка Java для систематизации, интеграции и дальнейшего их поиска на Web. Впервые реализована технология оперативного пополнения описаний информационных ресурсов и их экземпляров на web – портал ЕСИМО. Созданы специализированные сервисы по поиску информационных ресурсов, включая АРМ для специализированных пользователей АРМ для КШУ ТОФ, АРМ ЗСФО, др. Примеры форм выдачи представлены на рис.39, 40.
Реализована технология интеграции различных типов данных (анализы, прогнозы, климат), видов данных (океанография, метеорология, социально- экономическая информация и пр.), представленных как в базах данных, так и на портале ЕСИМО. Предложена идея хранения данных в виде многомерных структур для временных рядов и сеточных данных, что позволяет хранить данные о состоянии природной среды и социально-экономические данных в одной структуре, а в дальнейшем осуществлять объединенную их обработку. Проведена загрузка баз данных для СЗФО в виде временных рядов, сеточных данных, графической информации, исходной информации. Для создания ИР разработан Порядок формирования и ведения информационных ресурсов ЕСИМО в СРБД.
Рис. 39. Форма выдачи в АРМ СЗФО: прибрежные данные
Рис. 40.Форма поиска через карту
Применена технология Push для передачи информации в СИАЦ Президента, в ДВНИГМИ в период КШУ ТОФ.
Разработан административный сервис портала ЕСИМО, что позволяет отслеживать как посещаемость портала ЕСИМО, так и кто, когда, и какие страницы посещал, а также управлять регистрацией и доступом к информационным ресурсам ЕСИМО.
Разработан проект единой модели данных и метаданных. В рамках единой модели произведено объединение тематических и системных метаданных в распределенной базе данных, развита XML схема для описания ИР, включая метаданные, начата реализация этой модели.
Созданы справочные таблицы по основным логическим объектам данных – временной ряд, сетка. Проведено развитие описания ИР для доступа к логическим единицам информационных ресурсов. Созданы средства создания профиля необходимых ИР на портале ЕСИМО для передачи в приложение путем отметки необходимых источников и задания режимов передачи и/или обновления. Созданы средства определения профиля данных для различных пользователей. Разработана форма передачи профиля ИР для использования в подсистеме комплексного информационного обеспечения и др. приложениях.
Разработаны средства загрузки временных рядов, сеточных данных. Загружены в базы данных глубоководные данные; течения, временные ряды по метеорологии, кораблям погоды, прибрежным станциям – 6 источников, 66 параметров, 2274 ряда, 534585 значений; сеточные данные (климатические данные по метеорологии и океанографии – 2 источника, 6 параметров, 168 полей, 138963 значений).
Разработан состав и структура таблиц для хранения текстовых и графических данных, подготовлены тестовые ПС и проведена проверка структуры данных. Созданы базы графических и текстовых данных и программных средства их индексации и загрузки в БД. Источниками этой информации являются ледовые климатические и прогностические карты, диагнозы по ветру, волнам и течениям на сайте ААНИИ, документы Web портала.
Разработаны приложения по доступу к порейсовым данным; к временным рядам с использованием MapServer (тестовый вариант).
Реализована серия АРМов – персонализированных страниц для специализированного обслуживания пользователей. Для АРМ Представителя Президента в СЗФО разработан дополнительный вариант поиск и просмотра ИР. Но на основе разработанных подходов по генерации АРМов можно создавать специализированные АРМы для органов государственной власти, отдельных объектов экономики (рыболовство, порт, судно и др.). Проверка работоспособности АРМ КШУ показала, что его можно применять для гидрометеорологического обеспечения прогностических органов. На рис.41 представлена главная страница АРМ КШУ.
Рис. 41. Главная страница АРМ КШУ
В 2003 г. впервые на портале ЕСИМО была вставлена социально-экономическая информация по СЗФО в статическом виде. Предстоит большая работа по приведению этой информации к виду, позволяющему обрабатывать ее совместно с данными о состоянии морской среды.
Сделана попытка формализовать информацию по прогнозам погоды в точке или районе в виде БД в структуре временных рядов с добавлением еще одной таблицы – сведения о методе прогноза.
Разработаны НМД:
— Инструкция по эксплуатации приложения «индексация штормовых предупреждений и карт — АРМ «ИНДЕКСАТОР»;
— Порядок организации обслуживания пользователей ЕСИМО электронными копиями НТИ, нормативно-методических, правовых и др. документов;
— План мероприятий по испытаниям Автоматизированного рабочего места Единой системы информации об обстановке в Мировом океане в Ситуационном центре полномочного представителя Президента России в Северо-западном федеральном округе;
— Рекламные описания ИР.
2.6.2.2 Результаты работы соисполнителей
ААНИИ Росгидромета. Разработаны проектные решения и проект нормативного документа с учетом региональных направлений деятельности и СМП по сбору данных и информационному обеспечению; программные средства подключения источников в виде баз данных к СРБД ЕСИМО; включены новые источники данных центра и ледовых зарубежных данных через портал ЕСИМО; разработан интерактивный аналитический модуль для подсистемы комплексного обеспечения (статистика, агрегированные характеристики и др.). Пример результатов работы одного из динамических приложений (дрейф СП-32) — на рис.42.
Рис. 42. Результаты работы динамического приложения
ГМЦ России Росгидромета. Разработаны программные средства подключения прогностической информации к СРБД ЕСИМО и их ведения; ИР ГМЦ по району СЗФО, зарубежные анализы и прогнозы из бюллетеня JCOMM включены в СРБД. На рис.43 дан пример работы одного из приложений – глобальный прогноз высоты волн.
Рис. 43. Прогноз высоты волн
ГОИН Росгидромета. Разработаны программные средства подключения климатических данных, библиографической и картографической информации к СРБД ЕСИМО, проект Программы участия России в модуле ГСНО по Черному морю. На рис.44 даны формы вывода в ЭСП для Каспийского моря.
Рис. 44. Формы вывода в ЭСП Каспийское море
В ДВНИГМИ Росгидромета разработан интерфейс СРБД ЕСИМО с системой Арго, GSPP. Созданы уникальные ИР по ДВ региону, которые представлены на портале ЕСИМО в виде демонстрационных вариантов. Организовано гидрометеорологическое обеспечение КШУ ТОФ с использование основных элементов ЕСИМО. В период КШУ АРМ использовался как в подразделениях ДВНИГМИ, так и на дежурстве в оперативной группе штаба КШУ ТОФ. Связь осуществлялась с использованием общих телекоммуникационных средств. В процессе использования АРМ КШУ определено качество информационных ресурсов, необходимых для обеспечения КШУ; отработана система связи для входа на Web портал ЕСИМО в ДВНИГМИ и система связи для доставки требуемой гидрометеорологической информации от организаций Росгидромета в ГМЦ ТОФ и оперативный штаб ТОФ, организован дополнительный ввод информационных ресурсов для обеспечения полноты информации, отработано взаимодействие между организациями в период КШУ. На рис. 45 дан пример регионального прогноза волнения для Тихого океана.
Рис. 45. Прогноз волнения для Тихого океана
НИЦ Планета Росгидромета. Подключены спутниковые данные к СРБД ЕСИМО. На рис.46 дан пример карты температуры воды российского побережья Черного моря. К сожалению, большинство представленных НИЦ «Планета» ИР имеют демонстрационный характер.
Рис.46. Карта температуры воды российского побережья Черного моря
ВНИЭРХ Госкомрыболовство. Разработаны программные средства подключения спутниковых данных к СРБД ЕСИМО, состав и содержание ведомственной компоненты сети ЕСИМО по информации, связанной с рыболовством и биоресурсами. На рис. 47 дан пример получения информации по облачности со спутника НОАА, принимаемая ВНИЭРХ.
Рис. 47. Облачность со спутника НОАА, принимая во ВНИЭРХ
ГНИНГИ МО РФ. Источники данных ГУНИО подключены к СРБД ЕСИМО.
В ТОИ ДВО РАН составлены каталоги и расширенные описания архивов данных (спутниковые и ледовые наблюдения, гидробиология и загрязнение). Обновлено описание 17 наборов, массивов и баз данных, имеющихся в ТОИ ДВО РАН (на русском и английском яз.) с интеграцией на портале ЕСИМО. Проведено пополнение и модернизация региональной базы данных ТОИ по международному проекту NEAR-GOOS, гидрологии и течениям. Развит специализированный сайт ТОИ в системе ЕСИМО, на котором содержатся сведения о поддерживаемых в ТОИ, регионе и мире базах данных, а также о других доступных ресурсах и информационной продукции по различным аспектам океанографии и состоянии морской среды региона. Введен в эксплуатацию макет тематической ГИС по океанографии и климатологии северо-западной части Тихого океана. Дополнен и размещен на сайте «Атлас по океанографии Берингова, Охотского и Японского морей», завершается его тиражирование на CD-ROM. Созданы основы для реализации расчетно-модельного блока и построения комплексной информационно-аналитической системы. На рис.48 представлена страница Web сайта ТОИ ДВО РАН — раздел метаданные.
Рис. 48. Web сайт ТОИ ДВО РАН: раздел метаданные
ЦИТиС. Разработан перечень задач 2-йI очереди, состав показателей по обработке информации о Мировом океане в интересах поддержки мероприятий, проводимых в Ситуационном центре (СЦ) Президента РФ, СЦ Совета Безопасности РФ и СЦ Полномочном Представителе Президента РФ; первоочередные требования и предложения по обеспечению информационной безопасности в звене базовый модуль ЕСИМО — технологический участок СЦ Президента РФ.
ЦКБ ГМП. Пополнены базы сведений о приборах, организациях, занимающихся морским приборостроением.
ЦНИИМФ Минтранс. Разработана новая версия web сайта ЦНИИМФ с разделом ЕСИМО, который включает экономические данные и сведения о торговых судах и портах. Пример графика изменений перевозок морским транспортом за 2001-2003 гг. представлен на рис. 49.
Рис. 49. Перевозки морским транспортом за 2001-2003 гг.
ВНИРО Госкомрыболовство. Разработаны проектные решения по динамическому доступу к общедоступным базам данным и Web сервер ЕСИМО; разработаны демоверсия электронного информационно-справочного пособия «Биологические ресурсы морей России», которое состоит из двух разделов: Дальневосточный промысловый бассейн и Северный промысловый бассейн. В каждом из них представлена информация по основным промысловым видам, особенностям их промысла, промысловой статистике с 1998 года по 2002 года в табличном и графическом виде, приводятся так же карты распределения годового вылова объектов по акваториям. На рис.50 представлен один из фрагментов ИР ВНИРО.
Рис. 50. ИР ВНИРО
Северное УГМС Росгидромета. Создан Web сайт с информационной продукцией (оперативными анализами и прогнозами), информационная продукция включена в состав ЕСИМО. На рис. 51 представлена форма обзора гидрометеорологических условий за ноябрь 2003 г. для Архангельска.
Северо-Западное УГМС и Мурманское УГМСРосгидромета. Информационная продукция включена в состав АРМ СЗФО. На рис.52 представлен прогноз погоды по Санкт-Петербургу, на рис. 53 — синоптическая карта, готовящаяся в МУГМС.
Рис. 51. Обзор гидрометеорологических условий за ноябрь 2003 г.
Рис. 52. Прогноз погоды по Санкт-Петербургу
Рис. 53. Синоптическая карта, готовящаяся в МУГМС
2.6.3 Использование и внедрение полученных результатов
Результаты работ использованы для достижения основной цели ЕСИМО – комплексного и эффективного информационного обеспечения морской деятельности.
Программное приложение проверки актуальности источников данных и получения статистики обращения к ИР через Web-портал установлено в Центре ЕСИМО. Создаваемая НТПр — метаданные, информационные ресурсы (продукция и базы данных общего пользования), установленные на Web сайтах исполнителей проекта и портале ЕСИМО, использованы для создания АРМов для ввода 1-й очереди ЕСИМО в опытную эксплуатацию: АРМ широкого круга пользователей; АРМ пользователя федерального уровня; АРМ пользователя регионального уровня — 1) моря Северо-Европейского бассейна (СЕБ) – АРМ устанавливается в Ситуационном центре администрации Северо — Западного федерального округа; 2) ДВ морей – АРМ установлен в ДВНИГМИ и испытан в период командно-штабных учений ТОФ; АРМ пользователя ведомственного уровня- установлен в Росгидромете. Пользователь получает всю необходимую информацию в любой момент, в любом месте, по любому району. Создаваемые средства описания ИР представлены для реализации в международных проектах SeaSearch и GRADS. Сведения о подготовке ИР СЗФО даны в табл.5.
Таблица 5
Сведения о подготовке информационных ресурсов (ИР) для АРМ СЗФО
|
Организация |
Количество |
||
План |
Описаний |
Доступных |
|
|
ВНИИГМИ-МЦД |
29 |
29 |
29 |
|
ГМЦ России |
11 |
11 |
9 |
|
НИЦ “Планета” |
14 |
14 |
4 |
|
ГНЦ РФ AAНИИ |
9 |
9 |
7 |
|
ГОИН, ВНИРО, ГИЦ ”Недра”, ГНИНГИ |
6 |
6 |
6 |
|
Северное УГМС |
5 |
5 |
5 |
|
МУГМС |
7 |
7 |
7 |
|
СЗ УГМС |
15 |
15 |
7 |
|
ВНИИ ГОЧС |
1 |
1 |
1 |
|
Всего |
97 |
97 |
75 |
2.6.4 Оценка соответствия полученных результатов
Ожидаемый результат получен в соответствии с техническим заданием и календарным планом. По всем направлениям работ результаты соответствуют поставленным задачам.
2.6.5 Проблемы и трудности
Не все соисполнители представили актуальные информационные ресурсы для включения на Web портале ЕСИМО. Это касается в первую очередь НИЦ «Планета», ГИЦ «Недра». Данные, получаемые от ИСЗ «TERRA/MODIS», приемное устройство которого закуплено в рамках финансирования ЕСИМО, не доступны исполнителям ЕСИМО даже с ограничениями доступа. Если сейчас не будут использоваться информационные продукты от ИСЗ, то запуск новых аппаратов не нужен, некому и не чем (не будет технологий) усваивать эту информацию. Представление «сырых» данных значительно снижает качество спутниковой информации.
Следует отметить еще один момент, касающийся спутниковой информации – дублирование в представлении информации на web сайтах. Так карты температуры воды имеются как на сайте НИЦ «Планета», так и на сервере «Погода России» https://meteo.infospace.ru/win/r_main.htm, карты облачности – на сайтах НИЦ «Планета», ВНИЭРХ, «Погода России» и др. Такое впечатление складывается, что кроме этой информации, с ИСЗ ничего нельзя получить. Таким образом, можно сделать вывод — один из основных источников информации используется в ЕСИМО неэффективно.
В ЕСИМО до сих пор не организована служба подготовки электронных копий документов по НТИ, нормативно – правовой и методической информации. А такая необходимость существует.
Широкое внедрение возможностей ЕСИМО в практику существенно зависит от развития инфраструктуры телекоммуникационных средств ЕСИМО. Имеющиеся сейчас средства связи в ДВ регионе, Архангельске, С-Петербурге (МЧС) не позволяют быстро осуществить доступ к информационным ресурсам web портала ЕСИМО. Для организации постоянного мониторинга состояния морской среды необходимо существенное переоборудование наблюдательных сетей – оснащение их современными приборами, позволяющими представлять данные на web, особенно это касается буев АРГО для внутренних морей, датчиков уровня, температуры воды, воздуха.
Для гидрометеорологического обслуживания органов государственной власти, силовых ведомств и др. объектов необходима комплексная автоматизация – т.е. организация интерфейса между АРМ КШУ и АРМами «Синоптика», «Океанолога», «Метеоролога» как для обновления информационных ресурсов АРМ КШУ, так и создания новых ресурсов. Автоматизация мониторинга актуальности web адресов, на которых находятся информационные ресурсы, является одной из первоочередных задач разработки второй очереди ЕСИМО.
Следует также отметить недостаточную активность ЦИТИС в наполнении ИР ЕСИМО. Так раздел «Мировой океан в СМИ» исполнителями пополняется нерегулярно, описаний массивов данных и баз данных социально экономической, правовой и др. информации и соответствующих ИР, которые можно использовать в ЕСИМО, ЦИТИС не представил на web портал ЕСИМО.
Одной из главных трудностей 2003 г. является отсутствие регламентирующего документа по представлению ИР на web с точки зрения возможности представления тех или иных ИР в открытый или частично открытый доступ — то есть отсутствие списка продукции общего доступа.