Опыт применения свободных и открытых ГИС в процессе разработки раздела ПМООС (Перечень мероприятий по охране окружающей среды)
Использование свободных и открытых ГИС, особенно для обеспечения относительно небольших проектов, представляется нам довольно перспективным, хотя и не лишенным своих недостатков. Общее сравнение функциональности открытых и коммерческих ГИС проводится постоянно. В настоящем обзоре представлена оценка использования QGIS с интегрированным модулем GRASS GIS на примере одного из наших проектов по разработке раздела ПМООС в составе проектной документации на строительство железнодорожного пути (табл.1).
QGIS - свободная ГИС с открытым кодом. Как любое открытое ПО, QGIS (вместе с подробной инструкцией по использованию) можно свободно скачать через Интернет, установить на любое число компьютеров и использовать как для коммерческих, так и некоммерческих целей (исключая возможность продажи кода (или его части) самой программы). Интерфейс программы довольно дружелюбный, интуитивно понятный и для дополнительного удобства переведенный на русский язык. Язык определяется автоматически при скачивании программы, хотя можно скачать и англоязычную версию (перевод руководства последней версии - 1.5.0 QGIS на русский язык должен появиться в ближайшее время).
Функциональные возможности QGIS значительно расширены за счет большого количества модулей, одним из которых является GRASS GIS с сохранением большинства своих возможностей (от создания и редактирования слоев данных до их комплексного анализа).
Таблица 1. Этапы геоинформационного обеспечения в процессе разработки раздела ПМООС в составе проектной документации на строительство железнодорожного пути (на примере создания карты-схемы растительности, с указанием местообитаний видов растений, занесенных в Красные книги)
| ГИС-операция | Этап в проекте | Инструмент/Модуль QGIS | Комментарии |
| Географическая привязка растровых данных | Привязка топографических карт с нанесенными экспертами границ контуров растительности | Привязка растров (Georeferencer) | Аналогично традиционным ГИС |
| Нанесение точечных данных по координатам, представленных в виде текстовых таблиц | Положение редких видов растений; Точки поворота железнодорожного пути | Текст с разделителями (Delimited text) | Аналогично традиционным ГИС |
| Векторизация | Оцифровка выделов растительности, определенных экспертами | GRASS | Есть отличия от нетопологических ГИС (см.выше), преимущество – топологические ошибки полигонов отсутствуют |
| Работа с таблицей атрибутивных данных | Названия и кодировка различных видов растительности, составление выборок и сортировок записей | Инструменты QGIS (Toolbox) | Аналогично традиционным ГИС |
| Создание буферных зон | Определение полос землеотвода вдоль линии железной дороги | Обработка (Geoprocessing tools) | Аналогично традиционным ГИС; недостаток-нельзя создавать несколько буферов одновременно |
| Генерализация | Сглаживание границ слоя растительности | GRASS | Преимущество – отсутствие топологических ошибок. Недостаток — не четко определены алгоритмы по типам данных |
| Перепроецирование (растр/вектор) | Топографические карты из зоны Гаусса Крюгера (Пулково42) в зону UTM (WGS84)/Координаты местообитаний редких и охраняемых видов растений из широты-долготы (WGS84) в зону UTM (WGS84) | Трансформировать проекцию (Warp)/ Экспорт в новую проекцию (Datamanagementtools) | Аналогично традиционным ГИС |
| Экспорт/Импорт | Сохранение границ в .shp | Инструменты QGIS (Toolbox) | Поддерживает большинство известных растровых и векторных форматов данных |
| Оформление | Оформление и компоновка итоговой карты-схемы | Компоновка карт (Composer) | Набор инструментов в целом приемлемый, но значительно беднее ArcMap. Однако можно сохранять в формате .svg для дальнейшего редактирования графики |
Рисунок 1.
Фрагмет карты-схемы растительности с указанием местообитаний видов растений, занесенных в Красные Книги, в составе раздела ПМООС
Рисунок 2. Программа AutoCAD MAP 3d для создания карт сейсмостойкости определенных участков земли, запаса лесного фонда.
Заключение
1. При разработке раздела ПМООС проектной документации можно использовать открытые ГИС-пакеты, которые позволяют на выходе получить графические материалы необходимого качества.
2. Многие функциональные возможности открытых ГИС схожи с коммерческими аналогами. При этом наряду с отдельными недостатками, существуют и преимущества. Например, учет топологических отношений в модели векторных данных GRASS, что позволяет избежать ошибок при определении площадей зон с особыми условиями использования территории.
3. Существующие недостатки по своей сути не глобальны (особенно при составлении относительно небольших проектов) и при небольшом опыте использования могут быть довольно легко преодолены.
4. Открытая лицензия на ПО предоставляет право свободного (бесплатного) доступа для всех потребителей, что исключает необходимость использования дорогих лицензионных коммерческих ГИС.
Список литературы
1. Ю. И. Шокин. ГИС сегодня: состояние, перспективы, решения. Том 20 [Текст] / Ю. И. Шокин, В. П. Потапов – Новосибирск : СО РАН, 2015. – 39стр.
2. Самардак А.С. Геоинформационные системы: Учебное пособие. - Владивосток: ТИДОТ ДВГУ, 2005. - 123 с.
3. Опыт применения открытых ГИС в экологическом проектировании [Электронный ресурсъ]. – Режим доступа http://www.geotochka.ru. –Загл. с экрана.
4. Программное обеспечение для картографии и создания карт ГИС на базе моделей AutoCAD® Map 3D [Электронный ресурс] .-Режим доступа: https://www.autodesk.ru/products/autocad-map-3d/overview.- Загл. с экрана.