V003370 Дипломная работа Выбор проектных решений для использования геоинформационных систем в управлении лесным хозяйством (на примере КГБУ «Таежинское лесничество»)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

I.Аналитическая часть 5

1.1.Современное состояние информатизации лесного хозяйства 5

1.2.Основные принципы создания и использования ГИС для управления лесным хозяйством 9

1.3. Проблемы и перспективы внедрения ГИС в лесное хозяйство 17

II.Практическая часть 25

2.1. Характеристики объекта исследования. Организационная и функциональная структуры КГБУ «Таежинское лесничество» 25

2.2 Разработка проектных решений по использованию современных систем мониторинга лесов на базе ГИС для КГБУ «Таежинское лесничество» 26

Заключение 27

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 28

ВВЕДЕНИЕ

Формирование устойчивого управления лесами является одной из основных задач лесного хозяйства. Под устойчивым управлением лесами понимается целенаправленное, долговременное, экономически выгодное взаимоотношение человека и лесных экосистем.

Сегодня трудно представить устойчивое лесоуправление без матери-алов лесоустройства и данных лесного экологического мониторинга.

Главной задачей лесоустройства является получение достоверной и разносторонней информации о лесном фонде, разработка системы меро-приятий, направленных на обеспечение рационального ведения лесного хозяйства и пользования лесным фондом, эффективного воспроизводства, охраны и защиты лесов. Данные, получаемые лесоустройством, являются одним из важнейших источников формирования информационных ресур-сов о состоянии окружающей среды, антропогенного воздействия на неё, в том числе и за счет трансграничного переноса потоков загрязнителей. Эти данные помогают более рационально использовать природные ресурсы, выявлять состояние потенциально опасных объектов народного хозяйства.

В своей основе задача лесоустройства – это обеспечение информаци-ей о лесных ресурсах и картами с их расположением специалистов лесного хозяйства, лесопромышленной деятельности и органов государственной власти для осуществления контроля за деятельностью организаций в лесу.

Задача системы экологического мониторинга – информационное обеспечение и поддержка процедур принятия решения в области природо-охранной деятельности и экологической безопасности.

Эффективное лесоустройство и управление лесным хозяйством не-возможно без соответствующего информационного обеспечения. Быстрое развитие вычислительной техники и информационных систем, появление ГИС – как информационных систем, обеспечивающих использование про-странственно-распределенной разновременной информации, – привело к необходимости кардинально изменить всю систему информационного обеспечения лесоустройства и управления лесным хозяйством и создать специализированную геоинформационную систему для решения задач лесного хозяйства.

Внедрение в практику лесного хозяйства и лесоустройства современ-ных компьютерных технологий и информационных систем значительно повышает требования к специалистам отрасли.

Современный инженер лесного хозяйства должен не только в совер-шенстве знать лесные дисциплины, но и разбираться в коммуникационных средствах, аппаратном и программном обеспечении информационных си-стем.

Подготовка специалистов, владеющих современной техникой и ин-формационными технологиями, является важным этапом в обеспечении функционирования современных информационных технологий в отрасли лесного хозяйства

Целью бакалаврской работы является изучить применение информа-ционных технологий и систем на предприятии КГБУ «Таежинское лесниче-ство». и предложить наиболее выгодное проектное решение для использо-вания геоинформационных систем в управлении лесным хозяйством в дан-ной организации

. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

 Рассмотреть современные тенденции использования информа-ционных технологий в управлении лесным хозяйством.

 Изучить деятельность КГБУ «Таежинское лесничество».

 Проанализировать возможности использования геоинформа-ционных систем (ГИС) в задачах управления лесным хозяйством.

Разработать проект использования ГИС для управления лесным хо-зяйством в КГБУ «Таежинское лесничество».

I.Аналитическая часть

1.1.Современное состояние информатизации лесного хозяйства

Вычислительная техника в лесном хозяйстве России используется более 30 лет. При внедрении средств вычислительной техники для реше-ния задач лесного хозяйства значительный вклад внесли многие ученые и производственники: Мошкалев А.Г., КоровинГ.Н., Бур-невскийЮ.И. - ЛенНИИЛХ; Никитин К.Е., Швиденко А.З., Юдиц-кийЯ.А. -УкрСХА; Фе-досимов А.Н., Копытов Ю.В., Богачев А.В. -ВНИИЛМ; Степаков ГА - КарНИИЛП; БочковИ.М., Демидов Е.С., Шихов A.M., Голузо Л.В. - Лес-проект; Бакаляр АИ., Лямеборшай С.Х., Глотов В.В., Воинов Н.Т. и мно-гие другие. Во всех лесоустроительных предприятиях созданы вычисли-тельные центры. Средствами вычислительной техники (СВТ) оснащены отраслевые НИИ, министерства лесного хозяйства, управления лесами, проектные институты, ПО "Авиалесоохрана", комитеты по лесному хозяй-ству в республиках, вузы и техникумы.

 Вычислительные центры имеют ЭВМ разных типов (ЕС ЭВМ, CM- ЭВМ, ПЭВМ), которые, в основном, несовместимы.

В настоящее время разработаны автоматизированные системы на ба-зе ЕС ЭВМ:

 отраслевая АСУ лесным хозяйством России (ВНИИЛМ);

 комплекс задач для автоматизированной обработки отчетных данных на уровне Федеральной службы Российской Федерации по лесно-му хозяйству (отраслевые НИИ);

 автоматизированная система обработки лесоустроительной ин- формации ("Леспроект");

 подсистема автоматизированной обработки данных государ-ственного учета лесов ("Леспроект");

  автоматизированная система формирования и ведения повы-дельной базы данных на уровне лесохозяиственного предприятия ("Лес-проект");

  материально-денежная оценка лесосек (ВНИИЛМ, Лен-НИИЛХ, "Леспроект"); на базе СМ-ЭВМ: автоматизированная система управления авиационной охраной лесов от пожаров (ЛенНИИЛХ, ГИВЦ Минлесхоза РСФСР); автоматизированная система обработки лесоустрои-тельной информации ("Леспроект");

на базе ПЭВМ:

 экспериментальная автоматизированная обработка аэрокосми-ческой информации о лесах - АСОИЛ (НИЧ "Леспроект", ВНИИЦ-лесресурс);

  автоматизированная система лесного картографирования -АСЛК ( НИЧ "Леспроект");

  система автоматизированного проектирования - САПР (Гип-ролесхоз, ныне Росгипролес);

 автоматизированное рабочее место таксатора (комплекс про-грамм) АРМ-таксатора ("Леспроект"); автоматизированная система управ-ления лесными ресурсами - АСУ- лесные ресурсы (КарНИИЛП);

 автоматизация научных исследований (вузы, НИИ) и другие.

В 1990 году создан отраслевой фонд алгоритмов и программ (ОФАП) . Перечисленные выше комплексы программ и системы сыграли большую роль в информатизации отрасли.

Техническая база средств вычислительной техники в лесном хозяй-стве, по сравнению с прошлыми годами, имеет тенденцию к улучшению количественного и качественного состава как в центральном аппарате Фе-деральной службы лесного хозяйства России (далее - Рослесхоз), так и в органах управления лесным хозяйством в субъектах Российской Федера-ции. В настоящее время в среднем на один орган управления лесным хо-зяйством в субъектах Российской Федерации (вместе с лесхозами) прихо-дится около 20 персональных компьютеров (далее ПК). В центральном аппарате Рослесхоза - 97 ПК. Однако в отрасли сохраняется острый недо-статок современных компьютеров: в ряде органов управления лесным хо-зяйством в субъектах Российской Федерации и государственных лесо-устроительных организациях острый дефицит ПК и периферийного обо-рудования.

 Программное и техническое обеспечение приобретается органами управления лесным хозяйством в субъектах Российской Федерации, как правило, самостоятельно. В результате использующееся в отрасли фраг-ментарное и разнородное программное обеспечение не может служить ос-новой для создания единой Информационной системы лесного хозяйства России (далее ИСЛР).

В то же время проводится совершенствование информационного обеспечения отрасли. Разрабатываются программное обеспечение и орга-низационные мероприятия для проведения государственного учета лесно-го фонда по состоянию на 01.01.98. Подготовлен к приемке в опытную эксплуатацию пакет прикладных программ "Бухучет". Разработано ПО автоматизированной обработки и составления сводной отчетности по бух-галтерскому учету и внедрено в 45 органах управления лесным хозяй-ством в субъектах Российской Федерации, в 48 используется для обмена информацией электронная почта. Составлен и распространен справочник адресов электронной почты. Установлен WEB-сервер ПО "Авиалесоохра-на" в ИКИРАН, организована WEB-страница в глобальной сети Интернет. Тем не менее, отсутствует комплексный подход к созданию единой инфор-мационной системы Рослесхоза на всех уровнях, с организацией и ведени-ем совмещенных баз данных, внесением изменений, с планированием хо-зяйственной деятельности и ведением отчетности на основе автоматизиро-ванного документооборота.

 В 1997 г. создан Совет по информатизации лесного хозяйства Рос-сии, организованы комиссии по направлениям, на которые возложены функции координации и управления процессом информатизации лесного хозяйства. Однако координация работ по информатизации лесного хозяй-ства все еще имеет существенные недостатки: проводятся параллельные организационные мероприятия, отсутствует финансирование координаци-онно-информационной деятельности и т.д.

Более подготовлены к внедрению новых информационных техноло-гий Центральное, Северное, Северо-Западное, Поволжское и Западно-Сибирское государственные лесоустроительные предприятия и, соответ-ственно, Московское и Вологодское управления лесами, Комитет по лесу Ленинградской области, Комитет по лесному хозяйству Чувашской Рес-публики и Управление лесами Ханты-Мансийского автономного округа, которые рекомендуются в качестве базовых.

В последние годы ряд государственных лесоустроительных пред-приятий (Северо-Западное, Северное, Западно-Сибирское, Дальневосточ-ное, Центральное, Поволжское) собственными силами разрабатывают па-кеты программ по созданию цифровых лесоустроительных планшетов, планов лесонасаждений, по ведению в лесном хозяйстве совмещенной так-сационной и картографической базы данных. Данные разработки исполь-зуют такие ГИС-системы, как WinGIS, GeoDraw/Geograph, Maplnfo, Arc/Info, Ve-L, Topol.

 В настоящее время под ГИС (географическая информационная си-стема) понимают аппаратно-программный, человеко-машинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение про-странственно-координированных данных, интеграцию этих данных и тео-рий для их эффективного использования при решении задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управ-лением.

Представление основной составляющей системы ГИС представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 Составляющие ГИС

В связи с отсутствием технических требований, отраслевых стандар-тов для отраслевых ГИС, технологии во всех вышеуказанных предприяти-ях различны, и сегодняшнее состояние разработок очень разнообразно.

В последние годы значительно повысился интерес к внедрению ГИС- технологий в лесное хозяйство и со стороны органов управления лесным хозяйством субъектов РФ. Прежде всего внедрение ГИС-технологий в лес-ное хозяйство связано с необходимостью оперативного решения постав-ленных задач и непрерывного отслеживания изменений, происходящих в лесном фонде, с одновременным усилением контроля за состоянием и ис-пользованием лесного фонда.

Внедрению ГИС-технологий в лесное хозяйство препятствует отсут-ствие в полном объеме финансирования затрат на ведение лесного хозяй-ства, а из-за его недостатка лесохозяйственные предприятия прежде всего вкладывают средства в транспорт, в механизмы, технику, средства пожа-ротушения.

Для выполнения задачи по внедрению ГИС-технологий в лесное хо-зяйство необходимо разработать технические требования на программные продукты по созданию цифровых карт с целью стандартизации подходов изготовления баз данных и обеспечения обмена пространственной инфор-мацией между различными геоинформационными системами, создаваемы-ми Роскартографией, Комитетом по земельным ресурсам и другими ве-домствами. В этих целях Федеральной службе лесного хозяйства России необходимо создать постоянно действующую комиссию по определению требований к отраслевым геоинформационным системам, проектам стан-дартов цифровых и электронных лесных карт, экспертизе наработанных ГИС-технологий, обеспечению их вхождения в единое геоинформационное пространство Российской Федерации.

Создаваемые стандарты должны включать в себя общепринятые спе-цификации типа протоколов сетевого обмена, классификаторы, условные знаки, возможности конвертации в другие программные продукты, еди-ную структуру создаваемой информации.

В настоящее время лесное хозяйство интенсивно оснащается сред-ствами вычислительной техники и передачи данных. Однако следует отме-тить, что в отрасли нет достаточного количества подготовленных кадров по разработке и эксплуатации автоматизированных систем.

Основными причинами, сдерживающими широкое внедрение ин-формационных технологий в лесном хозяйстве, являются:

слабое потребление информации о лесных ресурсах на уровне пред-приятия, связанное с низкой квалификацией ИТР в области современных информационных технологий;

 несовершенство технологических систем в лесном хозяйстве;

 слабая методологическая проработка вопросов управления лесными ресурсами;

 отсутствие проектов автоматизации управленческой и произ-водственной деятельности в лесном хозяйстве;

 неналаженность четкого управления разработками программ-ного обеспечения.

Следует отметить, что проводником научно-технического прогресса в отрасли является лесоустройство.