ГЛАВА №1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К ПРЕДОСТАВЛЕНИЮ И РАСПРОСТРАНЕНИЮ ДАННЫХ И МЕТАДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЧЕРЕЗ ГЕОПОРТАЛЫ
Оглавление диссертации
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА №1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К ПРЕДОСТАВЛЕНИЮ И РАСПРОСТРАНЕНИЮ ДАННЫХ И МЕТАДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЧЕРЕЗ ГЕОПОРТАЛЫ.
1.1. Анализ требований нормативно-технической документации. Обзор по форматам и метаданным.
1.2. Роль и место метаданных в формировании инфраструктуры пространственных данных.
1.3. Российские геопорталы, обеспечивающие доступ к данным дистанционного зондирования Земли: их возможности, особенности и принцип работы.
1.4. Сферы применения геопорталов, предоставляющих доступ к данным дистанционного зондирования. Обзор реальных примеров.
1.5. Роль и место фотограмметрической обработки в практике использования материалов аэрокосмической съёмки.
Выводы по главе № 1.
ГЛАВА №2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ПУБЛИКАЦИИ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ДЛЯ ДОСТУПА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ГЕОПОРТАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ.
2.1. Разработка концептуальной технологической схемы предоставления пространственных данных.
2.3. Разработка унифицированного списка метаданных на основе анализа нормативно-технических документов и существующих на сегодняшний день геопортальных решений у актуальных поставщиков пространственных данных.
Выводы по главе № 2
ГЛАВА №3. АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ ДОСТУПА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ К ДАННЫМ ДЗЗ НА ОСНОВЕГЕОПОРТАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ.
3.1. Фотограмметрическая обработка данных дистанционного зондирования.
3.2. Подготовка данных дистанционного зондирования для публикации на геопортале.
3.3. Обоснование и выбор состава и структуры метаданных.
Выводы по главе № 3.
Введение
В настоящее время все большим спросом пользуется информация, доступ к которой осуществляется с помощью различных геоинформационных телекоммуникационных технологий. Текущее развитие современных геопортальных технологий обеспечивает быстрый доступ к актуальной геопространственной информации и позволяет оперативно получать интересующую пользователя информацию о данных дистанционного зондирования (далее ДДЗ) по их метаданным.
Метаданные – данные, которые позволяют описывать содержание, объем, положение в пространстве, качество и другие характеристики пространственных данных и пространственных объектов. [1].
Космическая информация, получаемая с помощью средств дистанционного зондирования Земли (далее ДЗЗ) различного спектрального разрешения, находит практическое применение при решении множества разноплановых и разнохарактерных задач человеческой деятельности. Степень полезности материалов космической съёмки применительно к конкретным задачам зависит от того, насколько они удовлетворяют предъявляемым в этих случаях требованиям к составу и характеристикам геопространственной информации.
С точки зрения точностных характеристик, важным этапом на пути предоставления пользователям данных ДЗЗ является фотограмметрическая обработка, результатом которой являются важные элементы метаданных, без которых решение поставленных задач будет затруднено.
На сегодняшний день в Российской Федерации существуют нормативно-технические документы, отражающие содержание как исходной информации, так и фотограмметрической информации как результата фотограмметрической обработки. Фотограмметрическая обработка – производственный процесс, заключающийся в преобразовании метрической и спектральной (фотометрической) информации снимка в данные о размерах, положении и связях объектов, отображенных на снимке [2]. С другой стороны, есть поставщики данных дистанционного зондирования, предоставляющие в комплекте с поставкой изображения XML-документ, содержащий отличную от регламентированной информацию о поставщике, съёмочной аппаратуре, изображении и т. д.
Существует немалый объем как исходной, так и фотограмметрической информации, которая требует, с точки зрения информативности и оперативности доступа к ней, включения её в основной перечень метаданных при поставке конечному потребителю, а также дополнения краткого перечня при выборе данных ДЗЗ на геопорталах.
При этом огромное количество данных ДЗЗ Федерального картографо-геодезического фонда (ФКГФ) имеют ограниченное распространение на рынке Российской Федерации, в том числе по причине отсутствия опубликованных и доступных метаданных. И для того чтобы управлять процессами создания, хранения, обновления и обработки данных ДЗЗ, необходимо уметь эффективно работать с метаданными – данными о пространственных данных. Для работы с метаданными данных ДЗЗ необходима слаженная унифицированная межкорпоративная технология запросов при поиске ДДЗ с использованием геопортальных технологий.
В моей работе использовались научные труды и статьи А. В. Ребрий [Исследование и разработка методологии создания баз пространственных метаданных: диссертация ... кандидата – Москва 2009. - технических наук: 25.00.35 - Москва 2012. – 131 с], В. В. Зайцева [Разработка и исследование методики проектирования базы метаданных хранилища геоданных: диссертация ... кандидата технических наук: 25.00.35 - Москва 2015. – 131 с.], В. И. Леонова [Разработка состава метаданных землеустройства и государственного кадастра недвижимости и проектирование базы метаданных: диссертация ... кандидата технических наук: 25.00.26 - 139 с. ил.]. В этих работах уделяется внимание таким вопросам как объединение несопоставимых и нескоординированных между собой пространственных данных в ходе создания инфраструктуры пространственных данных (далее ИПД); описание характеристик пространственных данных и пространственных объектов, в то же время как в среде хранилища данных они дополнительно описывают процессы их обработки; ограниченные возможности существующих методик проектирования баз метаданных хранилища геоданных (БМД ХГД); методология формирования, накопления, обработки и публикации в сети интернет метаданных пространственных данных (пространственных метаданных) в составе информационных ресурсов, образующих основу для формирования инфраструктуры пространственных данных в Российской Федерации; состав метаданных, необходимых для описания пространственных данных, используемых при ведении фонда данных землеустройства и государственного кадастра недвижимости (ГКН), и проектирование на его основе базы метаданных.
Целью научно-исследовательской работы является разработка и апробация подходов к обеспечению потребителей ОАО Роскартография информацией о данных ДЗЗ (метаданными) на основе геопортальных решений.
Для достижения поставленной цели были сформулированы конкретные задачи:
1. Анализ требований нормативно-технической документации для выявления оптимального списка метаданных аэрокосмических изображений для публикации на геопортале и предоставления конечному пользователю продукции, удовлетворяющей техническим требованиям;
2. Исследование и анализ существующих подходов по обеспечению доступа потребителей к данным ДЗЗ по их метаданным на основе геопортальных решений корпоративного масштаба;
3. Разработка методики подготовки к публикации данных ДЗЗ, включая сведения о фотограмметрической обработке для доступа потребителей на основе геопортальных решений;
4. Апробация методики доступа потребителей к данным ДЗЗ на основе геопортальных решений.
Объектом исследования является анализ возможностей доступа потребителей через геопорталы к фотограмметрической продукции.
Предметом исследования является технология (методика), с помощью которой будет обеспечен доступ потребителей к данным ДЗЗ.
В ходе работы были использованы следующие научные методы:
1. Анализ и сравнение подходов (технологий) при выборе данных ДЗЗ по их метаданным у отечественных поставщиков;
2. Анализ нормативно-технической документации и научных публикаций по данной тематике;
3. Камеральный метод, заключающийся в выполнении фотограмметрических измерительных процессов на космическом изображении при ортофототрансформировании;
4. Полевой метод, заключающийся в определении координат и высот опознаков для проведения фотограмметрических работ.
Проблематика? Нужна ли? что написать?
Для того чтобы поставить цель, которая должна быть решена в дипломе, необходимо сформулировать проблему. Кроме того, здесь можно рассказать обо всех трудностях, которые возникли у автора в процессе работы над дипломом.
Научная новизна магистерской диссертации заключается в разработке структуры метаданных материалов аэрокосмической съёмки по результатам её фотограмметрической обработки в интересах отрасли геодезии и картографии.
Оптимизация состава метаданных повышает качество и скорость поиска и получения как исходных данных ДЗЗ, так и фотограмметрической продукции, что предполагает разработку технологической схемы процессов, происходящих при поиске, хранении и предоставлении данных ДЗЗ.
Научная (теоретическая) и практическая значимость результатов исследования заключается в анализе современных требований и использовании в учебном и производственных корпоративных процессах.
Результаты работы планируется отразить в виде оптимального содержательного набора метаданных при поисковых запросах на геопорталах. Также такой набор может являться составным элементом при проектировании БМД ХГД.
Апробация результатов диссертационной работы будет заключаться во внедрении полученных подходов к организации запросов в систему обеспечения потребителей данными ДЗЗ.
Роль и место метаданных в формировании инфраструктуры пространственных данных (ИПД)
Одно из первых и наиболее емких определений инфраструктуры пространственных данных было приведено в исполнительном указе президенты США У. Клинтона № 12906 от 13.04.94 г. о начале работ по созданию национальной ИПД в США. В указе ИПД это понятие определяется как «Совокупность технологий, политики, стандартов и человеческих ресурсов, необходимых для сбора, обработки, накопления, хранения, распределения и улучшенного использования пространственных данных» [18].
В директиве по созданию Европейской ИПД (INSPIRE), даётся следующее определение ИПД: «инфраструктура пространственных данных – это метаданные, наборы пространственных данных и сервисы для их обработки, сетевые сервисы и технологии, соглашения о доступе, обмене и использовании информации, механизмы координации и мониторинга, процессы и процедуры, описанные, реализованные и доступные в рамках настоящей директивы». Тут указано, что государства-участники ИПД обязаны создавать и поддерживать метаданные в актуальном состоянии. Ее основная задача – это формирование баз метаданных и затем, на их основе, создание различных функциональных сервисов – поиска, визуализации, скачивания и т.д.
Целью Директивы является создание европейской инфраструктуры пространственных данных, предлагающей в распоряжение пользователей комплексные услуги в сфере пространственной информации, обеспечивающие интероперабельность и гармонизацию данных и доступ пользователей к ним для получения совместимой информации из различных источников [19, 20].
В концепции по созданию ИПД Российской Федерации, одобренной распоряжением Правительства Российской Федерации от 21.08.2006 г. № 1157-пр., ИПД РФ определяется как:
Инфраструктура пространственных данных Российской Федерации - территориально распределенная система сбора, обработки, хранения и предоставления потребителям пространственных данных.
А метаданные здесь же определяются как данные, которые позволяют описывать содержание, объем, положение в пространстве, качество и другие характеристики пространственных данных и пространственных объектов. И еще указывается, что «...метаданные предназначены для поиска, оценки качества, пригодности и возможности обработки пространственных данных».
Создание и развитие инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации обусловлено объективными потребностями граждан,
организаций, органов государственной власти и органов местного самоуправления в эффективном использовании достоверных, оперативных и
актуальных пространственных данных [16].
Инфраструктура пространственных данных - это система базовых пространственных данных и метаданных, организационных структур, механизмов правового регулирования, методической базы, технологий и технических средств, обеспечивающая широкий доступ и эффективное использование пространственных данных.
Под базовыми пространственными данными понимается совокупность пространственных объектов, пространственные данные о которых являются основой для удостоверения местоположения других пространственных объектов [21].
Одним из неотъемлемых принципов создания ИПД является распределенность объединяемых в единую систему ресурсов [17].
Так как все пространственные данные и метаданные разрабатывались и наполнялись без учёта общепринятых правил описания, можно судить о том, что в первую очередь должен решаться вопрос о федеральной, региональной и муниципальной интеграции и гармонизации данных и метаданных.
Использование унифицированных методик может обеспечить совместимость на уровне данных и программных средств, позволит избежать дублирования и потери информации, а также открывать новые возможности интеграции и совместной обработке данных.
Вопросам унификации подходов при работе с метаданными уделяют пристальное внимание такие организации как консорциум Open GIS, Европейский комитет по стандартизации CEN / TC 287, комитет международной организации по стандартизации ISO / TC 211.
Метаданные являются очень важной сущностью, которая является принципиальной составляющей, без которой любая ИПД не смогла бы функционировать.
Выводы к ГЛАВЕ 1
В первой главе настоящей магистерской диссертации рассказывалось о проблемах создания и использования метаданных, так как они чрезвычайно важны при формировании Государственных и корпоративных информационных ресурсов и повышают качество и эффективность управления на государственном и муниципальном уровне, в том числе исключения дублирования по созданию геопространственных данных. Метаданные также обеспечивают быстрый поиск данных в ХГД.
При существующем разнообразии порталов имеют место геопорталы, которые проектируются под конкретные задачи и процессы, и метаданные играют ключевую роль при публикации и поиске данных. Метаданные являются неотъемлемой частью пространственных данных, так организация поиска опирается именно на них.
Существует множество различных организаций, ведомств, муниципальных образований и других организационных структур, и субъектов, которые могли бы использовать геопорталы как системы оперативного доступа к геопространственным данным и системы поддержки принятия решений на различных уровнях.
Перед каждой конкретной организацией, занимающейся прикладными исследованиями, стоит определённая задача, заключающаяся в обеспечении клиентов тематическими данными (в том числе данными ДЗЗ).
Задача каждой структуры: обеспечить консолидированное хранение, и поставку пространственных данных, и гибкий доступ к информации пользователей.
В ближайшей перспективе подавляющему большинству организаций, которые базируются на методах предоставления информации потребителям, а, в частности, предоставления географической информации, необходимо переходить на геоинформационные инфраструктуры, методы, и технологии хранения и использования информации на основе распределенных баз данных и знаний, а также на телекоммуникационные системы сбора, анализа, обработки и распространения пространственно-временной геоинформации. В настоящее время такие амбиции реализуются на основе геопортальных решений.
Итак, при помощи сетевых геопортальных интернет-технологий поиска, визуализации и предоставления данных ДЗЗ пользователям мы имеем следующие преимущества:
· возможность оперативно и существенно сокращать финансовые затраты на организацию предоставления данных;
· осуществление наглядного и понятного поиска геоданных;
· возможность их заказа через личный кабинет при помощи тематического поиска;
· максимально понятный пользователю интерфейс, имеющий текстовое сопровождение.
Качественная и количественная информация (геометаданные) о данных ДЗЗ является важным предметом для исследования и составления национальных отраслевых профилей. Эта информация может быть использована как поставщиками для предоставления наиболее конкретизированных метаданных для выбираемых данных ДЗЗ для того чтобы обеспечивать оперативный поиск и идентификацию для заказчиков данных, так и для потребителей, которым уточнённые метаданные важны для решения специализированных задач картографо-геодезической отрасли.
Разработка унифицированного списка метаданных на основе анализа нормативно-технических документов и существующих на сегодняшний день геопортальных решений у актуальных поставщиков пространственных данных
В ходе проведения исследования для разработки оптимального набора метаданных ДЗЗ как для исходных данных, так и для данных фотограмметрической продукции проводился анализ нормативно-технических документов и форматов метаданных в которых описывается базовый набор метаданных, необходимый и достаточный для основных операций, таких как поиск данных, определение соответствия данных выдвигаемым требованиям, доступ к данным и их использование; обязательные и условные элементы метаданных; дополнительные (или необязательные) элементы метаданных, позволяющие при необходимости использовать их расширенное описание. К таким метаданным, например, могут относиться некоторые элементы метаданных фотограмметрической обработки.
Оптимизированный список элементов и сущностей метаданных необходим в первую очередь для эффективного использования их заинтересованными организации, которым нужны данные ДЗЗ для централизованного сбора, хранения, анализа, обработки, эффективного поиска и применения в различных областях народного хозяйства. Во-вторых, для централизованного сбора метаданных электронных карт и информации, которая используется при их создании, обновлении и применении. В-третьих, унифицированный перечень элементов метаданных необходим для информационной совместимости различных систем управления, навигации и геоинформационных систем как в Российской Федерации, так и за Рубежом [5, 12].
Исходя из практического опыта, мы знаем, что в зависимости от поставленной задачи, которая стоит перед организацией-исполнителем работ, нужно выбрать данные ДЗЗ, с определенными характеристиками, которые могли бы обеспечить необходимую точность, заданную организацией-заказчиком.
Организация-заказчик должна представить исполнителю работ техническое задание, котором должны быть изложены технические требования, под которые будут подбираться данные ДЗЗ.
Для составления оптимального списка метаданных мною были проанализированы следующие нормативно-технические документы, на основе которым формировался состав списка:
· ГОСТ Р 52573-2006 Географическая информация. Метаданные [5];
· ГОСТ Р 51353-99 Геоинформационное картографирование. Метаданные электронных карт. Состав и содержание [12];
· ISO 19115: 2003 Geographic information – Metadata [7];
· НЦ ОМЗ ПРОТОКОЛ «Структура и формат представления выходных информационных продуктов стандартных уровней обработки, формируемых в КАССП НКПОР КА «Ресурс-П»» [48];
· Фактические метаданные, поставляемые НЦ ОМЗ (Научный центр оперативного мониторинга Земли) в комплекте поставки с данными ДЗЗ (XML-файл);
· Проект «Методические указания по составу, структуре и форматам метаданных материалов и данных ФКГФ» [47];
· Информацию о данных фотограмметрической обработки снимков в программной среде Photomod.
Фотограмметрическими называют методы сбора, использующие технологии получения и обработки данных ДЗЗ.
Фотограмметрические методы сбора данных дополняют другие источники информации в геоинформатике.
Именно результат фотограмметрической обработки снимков является основой для создания картографических слоёв электронных карт.
Согласно ГОСТ Р 51353-99 «Геоинформационное картографирование. Метаданные электронных карт. Состав и содержание» метаданные фотограмметрической информации должны содержать следующие элементы:
1. Данные о фильмах, кадрах и маршрутах: номер фильма, код вида съёмки, номенклатура трапеций, координаты главной точки, съёмочной аппаратуре (марка (модель), заводской номер, фокусное расстояние, сведения о дисторсии, размер кадра, данные калибровки), средний масштаб съёмки, номера кадров, маршрутов, тип плёнки, координаты центра кадра на местности, спектральный диапазон, продольное и поперечное перекрытие, элементы внешнего ориентирования кадра, оптическая плотность вуали (средняя, минимальная, максимальная), наличие дефектов, в процентах (облачность, снежный покров, нерезкость, дымка, посторонние изображения), механические повреждения, электростатический разряд, кольца Ньютона, местонахождение фильмов (или его фрагментов), маршрутов или кадров и его копий;
2. Данные о ЦМР: идентификатор (код), тип, формат представления, система координат и высот, положение точки привязки матрицы, значения координат юго-западного и северо-восточного углов рамки, размеры сторон, шаг дискретизации, единица представления значений высот в элементах матрицы, диагонали и площади территории, покрываемой матрицей, показатели точности представления рельефа (в плане и по высоте).
Данные об источниках создания матрицы: источники исходных данных о рельефе, дата создания, метод создания, признаки согласования смежных матриц по сторонам и по углам, размеры шагов дискретизации в плане и по высоте.
Данные о свойствах рельефа: количественные показатели рельефа (экстремальные и средние значения высот, средний радиус корреляции высот рельефа).
3. Данные о цифровых фотопланах (ортофотопланах): код, координаты углов, система координат и проекция, СКП вычисления абсолютных и относительных координат точек;
4. Данные о цифровых моделях местности (необязательно).
Метаданные делятся на обязательные, условные и дополнительные (необязательные), которые указаны в таблице в Приложении 1.
Таблица содержит описание состава, структуры и форматов метаданных, обеспечивающих создание, обновление и предоставление пространственных данных (в нашем случае данных ДЗЗ), материалов и данных Федерального Картографо-геодезических фондов по типам единиц хранения. Каждому типу единицы хранения соответствуют 4 таблицы.
В таблицу «Общие сведения» вносятся основные сведения, которые позволяют идентифицировать и отобрать необходимые единицы хранения (наборы данных).
Таблица «Информация о данных» описывает основные характеристики набора данных.
Таблица «Ответственные субъекты» содержит информацию о физических и юридических лицах, несущих ответственность за создание, поставку и хранение набора данных.
Таблица «Информация об использовании» содержит сведения о различных ограничениях, наложенных на доступ к данным и их использование.
При этом в каждой таблице:
1. Каждая строка содержит описание одного элемента метаданных
2. Поле «наименование» содержит наименование элемента метаданных.
3. Поле «тип» описывает тип элемента. Используются следующие типы данных:
a. Глобальный уникальный идентификатор- GUID (Globally Unique Identifier) — статистически уникальный 128-битный идентификатор (при внесении метаданных в базу должен генерироваться системой автоматически.
b. Символьная строка – строка символов переменной длины.
c. Список значений – конкретное значение выбирается из справочника, ссылка на «Примечания»
d. Дробное число – число с десятичной запятой, после которой следует дробная часть
e. Целое число – в данном контексте неотрицательное число без дробной части.
4. Поле «обязательность» определяет необходимость заполнения соответствующей графы таблицы (задания элемента метаданных). При этом «О» означает обязательность, «Н» - необязательность. Значение «У» означает условную обязательность. Но при этом должно приводиться условие обязательности «Примечание».
Оглавление диссертации
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА №1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К ПРЕДОСТАВЛЕНИЮ И РАСПРОСТРАНЕНИЮ ДАННЫХ И МЕТАДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЧЕРЕЗ ГЕОПОРТАЛЫ.
1.1. Анализ требований нормативно-технической документации. Обзор по форматам и метаданным.
1.2. Роль и место метаданных в формировании инфраструктуры пространственных данных.
1.3. Российские геопорталы, обеспечивающие доступ к данным дистанционного зондирования Земли: их возможности, особенности и принцип работы.
1.4. Сферы применения геопорталов, предоставляющих доступ к данным дистанционного зондирования. Обзор реальных примеров.
1.5. Роль и место фотограмметрической обработки в практике использования материалов аэрокосмической съёмки.
Выводы по главе № 1.
ГЛАВА №2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ПУБЛИКАЦИИ ДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ДЛЯ ДОСТУПА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ГЕОПОРТАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ.
2.1. Разработка концептуальной технологической схемы предоставления пространственных данных.
2.3. Разработка унифицированного списка метаданных на основе анализа нормативно-технических документов и существующих на сегодняшний день геопортальных решений у актуальных поставщиков пространственных данных.
Выводы по главе № 2
ГЛАВА №3. АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ ДОСТУПА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ К ДАННЫМ ДЗЗ НА ОСНОВЕГЕОПОРТАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ.
3.1. Фотограмметрическая обработка данных дистанционного зондирования.
3.2. Подготовка данных дистанционного зондирования для публикации на геопортале.
3.3. Обоснование и выбор состава и структуры метаданных.
Выводы по главе № 3.
Введение
В настоящее время все большим спросом пользуется информация, доступ к которой осуществляется с помощью различных геоинформационных телекоммуникационных технологий. Текущее развитие современных геопортальных технологий обеспечивает быстрый доступ к актуальной геопространственной информации и позволяет оперативно получать интересующую пользователя информацию о данных дистанционного зондирования (далее ДДЗ) по их метаданным.
Метаданные – данные, которые позволяют описывать содержание, объем, положение в пространстве, качество и другие характеристики пространственных данных и пространственных объектов. [1].
Космическая информация, получаемая с помощью средств дистанционного зондирования Земли (далее ДЗЗ) различного спектрального разрешения, находит практическое применение при решении множества разноплановых и разнохарактерных задач человеческой деятельности. Степень полезности материалов космической съёмки применительно к конкретным задачам зависит от того, насколько они удовлетворяют предъявляемым в этих случаях требованиям к составу и характеристикам геопространственной информации.
С точки зрения точностных характеристик, важным этапом на пути предоставления пользователям данных ДЗЗ является фотограмметрическая обработка, результатом которой являются важные элементы метаданных, без которых решение поставленных задач будет затруднено.
На сегодняшний день в Российской Федерации существуют нормативно-технические документы, отражающие содержание как исходной информации, так и фотограмметрической информации как результата фотограмметрической обработки. Фотограмметрическая обработка – производственный процесс, заключающийся в преобразовании метрической и спектральной (фотометрической) информации снимка в данные о размерах, положении и связях объектов, отображенных на снимке [2]. С другой стороны, есть поставщики данных дистанционного зондирования, предоставляющие в комплекте с поставкой изображения XML-документ, содержащий отличную от регламентированной информацию о поставщике, съёмочной аппаратуре, изображении и т. д.
Существует немалый объем как исходной, так и фотограмметрической информации, которая требует, с точки зрения информативности и оперативности доступа к ней, включения её в основной перечень метаданных при поставке конечному потребителю, а также дополнения краткого перечня при выборе данных ДЗЗ на геопорталах.
При этом огромное количество данных ДЗЗ Федерального картографо-геодезического фонда (ФКГФ) имеют ограниченное распространение на рынке Российской Федерации, в том числе по причине отсутствия опубликованных и доступных метаданных. И для того чтобы управлять процессами создания, хранения, обновления и обработки данных ДЗЗ, необходимо уметь эффективно работать с метаданными – данными о пространственных данных. Для работы с метаданными данных ДЗЗ необходима слаженная унифицированная межкорпоративная технология запросов при поиске ДДЗ с использованием геопортальных технологий.
В моей работе использовались научные труды и статьи А. В. Ребрий [Исследование и разработка методологии создания баз пространственных метаданных: диссертация ... кандидата – Москва 2009. - технических наук: 25.00.35 - Москва 2012. – 131 с], В. В. Зайцева [Разработка и исследование методики проектирования базы метаданных хранилища геоданных: диссертация ... кандидата технических наук: 25.00.35 - Москва 2015. – 131 с.], В. И. Леонова [Разработка состава метаданных землеустройства и государственного кадастра недвижимости и проектирование базы метаданных: диссертация ... кандидата технических наук: 25.00.26 - 139 с. ил.]. В этих работах уделяется внимание таким вопросам как объединение несопоставимых и нескоординированных между собой пространственных данных в ходе создания инфраструктуры пространственных данных (далее ИПД); описание характеристик пространственных данных и пространственных объектов, в то же время как в среде хранилища данных они дополнительно описывают процессы их обработки; ограниченные возможности существующих методик проектирования баз метаданных хранилища геоданных (БМД ХГД); методология формирования, накопления, обработки и публикации в сети интернет метаданных пространственных данных (пространственных метаданных) в составе информационных ресурсов, образующих основу для формирования инфраструктуры пространственных данных в Российской Федерации; состав метаданных, необходимых для описания пространственных данных, используемых при ведении фонда данных землеустройства и государственного кадастра недвижимости (ГКН), и проектирование на его основе базы метаданных.
Целью научно-исследовательской работы является разработка и апробация подходов к обеспечению потребителей ОАО Роскартография информацией о данных ДЗЗ (метаданными) на основе геопортальных решений.
Для достижения поставленной цели были сформулированы конкретные задачи:
1. Анализ требований нормативно-технической документации для выявления оптимального списка метаданных аэрокосмических изображений для публикации на геопортале и предоставления конечному пользователю продукции, удовлетворяющей техническим требованиям;
2. Исследование и анализ существующих подходов по обеспечению доступа потребителей к данным ДЗЗ по их метаданным на основе геопортальных решений корпоративного масштаба;
3. Разработка методики подготовки к публикации данных ДЗЗ, включая сведения о фотограмметрической обработке для доступа потребителей на основе геопортальных решений;
4. Апробация методики доступа потребителей к данным ДЗЗ на основе геопортальных решений.
Объектом исследования является анализ возможностей доступа потребителей через геопорталы к фотограмметрической продукции.
Предметом исследования является технология (методика), с помощью которой будет обеспечен доступ потребителей к данным ДЗЗ.
В ходе работы были использованы следующие научные методы:
1. Анализ и сравнение подходов (технологий) при выборе данных ДЗЗ по их метаданным у отечественных поставщиков;
2. Анализ нормативно-технической документации и научных публикаций по данной тематике;
3. Камеральный метод, заключающийся в выполнении фотограмметрических измерительных процессов на космическом изображении при ортофототрансформировании;
4. Полевой метод, заключающийся в определении координат и высот опознаков для проведения фотограмметрических работ.
Проблематика? Нужна ли? что написать?
Для того чтобы поставить цель, которая должна быть решена в дипломе, необходимо сформулировать проблему. Кроме того, здесь можно рассказать обо всех трудностях, которые возникли у автора в процессе работы над дипломом.
Научная новизна магистерской диссертации заключается в разработке структуры метаданных материалов аэрокосмической съёмки по результатам её фотограмметрической обработки в интересах отрасли геодезии и картографии.
Оптимизация состава метаданных повышает качество и скорость поиска и получения как исходных данных ДЗЗ, так и фотограмметрической продукции, что предполагает разработку технологической схемы процессов, происходящих при поиске, хранении и предоставлении данных ДЗЗ.
Научная (теоретическая) и практическая значимость результатов исследования заключается в анализе современных требований и использовании в учебном и производственных корпоративных процессах.
Результаты работы планируется отразить в виде оптимального содержательного набора метаданных при поисковых запросах на геопорталах. Также такой набор может являться составным элементом при проектировании БМД ХГД.
Апробация результатов диссертационной работы будет заключаться во внедрении полученных подходов к организации запросов в систему обеспечения потребителей данными ДЗЗ.
ГЛАВА №1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К ПРЕДОСТАВЛЕНИЮ И РАСПРОСТРАНЕНИЮ ДАННЫХ И МЕТАДАННЫХ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЧЕРЕЗ ГЕОПОРТАЛЫ
1.1. Анализ требований нормативно-технической документации. Обзор по форматам и метаданным
Область применения пространственных данных (данных ДЗЗ) чрезвычайно широка. В связи с этим для решения различных задач разными ведомствами, юридическими и физическими лицами инициируются работы по их производству. Проблема несогласованности подобных работ приводит к дублированию расходов и затратам времени, которых можно было бы избежать, располагая информацией о готовых пространственных данных на необходимую территорию в нужном объёме и качестве. Таким образом, готовые пространственные данные требуют описания для организации из хранения, обеспечения доступа к ним и возможности оценки их пригодности для потенциального потребителя. Для решения указанной задачи используются метаданные, являющиеся основным компонентом ИПД [3].
Метаданные (пространственные) – это данные о пространственных данных, которыми могут быть сведения о составе, статусе (актуальности и обновляемости), происхождении, местонахождении, качестве, форматах представления, условиях доступа, приобретения и использования, авторских правах на данные, применяемых системах координат, позиционной точности, масштабах и других характеристиках данных [4].
Необходимость создания метаданных связана с тем, что метаданные обеспечивают возможность планирования, быстрого поиска и восстановления данных [5]. Именно с помощью метаданных потенциальный потребитель продукции или услуги может оценить её пригодность для использования [6].
Так как потребителями пространственных данных выдвигаются разные требования к пространственным данным, а, следовательно, и к метаданным, то реализация унифицированного подхода (общепринятой программы) к составу метаданных неоднозначна и сложна и может б