Создание комплексной региональной ГИС общего пользования «Краснодарский край Российской Федерации»

В настоящее время геоинформационные системы (ГИС) используются во многих
сферах жизни общества: экономической, социальной, культурной [32, 40]. ГИС
применяются для решения определенных задач на транспорте, в медицине,
здравоохранении, туризме, спорте, культуре, в целях мониторинга. Исследования в области
Наук о Земле не проходят без использования геоинформационных систем в целом или
отдельных ее инструментов [9]. ГИС все чаще используют для изучения региона [16] и в
области приятия решений, для управления территорией [4, 37]. Данное направление бурно
развивается в последнее десятилетие. Сегодня на территории Российской Федерации
функционируют более 150 региональных геоинформационных систем различного охвата:
от федерального до муниципального. ГИС на уровне субъекта Российской Федерации
имеют около 50% регион страны. Данная распространенность говорит о ГИС как о важной
составляющей современного информационного обеспечения региона.
Геоинформационные системы имеют необходимый инструментарий для решения
задач, связанных с управлением региона. Во-первых, ГИС позволяет визуализировать
статистические данные, что делает их более понятными, привычными и удобными для
человека. Во-вторых, ГИС в совокупности с базой данных, позволяет собирать,
систематизировать и хранить не только статистические, но и пространственные данные. В-
третьих, применение ГИС позволяет производить анализ и делать прогнозы изменения
экономического, социального состояния региона. А веб-реализация геоинформационной
системы позволяет получать информацию пользователям через сеть Интернет.
Краснодарский край – один из важнейших регионов страны. Входя в десятку
крупнейших в стране по объему валового регионального продукта, занимая первое место
по валовому сбору сельскохозяйственной продукции, выступая в качестве приграничного
района, край является экономически важным регионом страны. Численность населения
составляет более 5,5 млн человек, что делает Краснодарский край третьим по численности
субъектом РФ. Уникальное физико-географическое положение создает необходимые
условия для развития туризма в регионе. Исторические событие и природные условия
привели к существенной дифференциации и неоднородности региона: черноморское
побережье с его субтропическим климатом, развитым туризмом, север региона с его
умеренным климатом, развитым сельским хозяйством, горные склоны Западного Кавказа с
его снежными вершинами и Приазовская низменность с ее плавнями и лиманами. Такой
экономически важный, большой и многогранный регион требует для своего изучения,
управления и развития дополнительных современных методов, технологий и инструментов.
На настоящий момент на территории Краснодарского края не функционирует и не
разрабатывается ни одна открытая региональная геоинформационная система,
предоставляющая доступ на бесплатной и открытой основе, что является значительным
упущением органов управления регионом. Функционирует только закрытая
информационная система, доступ к которой имеют только органы государственной власти
после идентификации на основе пароля. Конечно, разработка полноценной,
автоматизированной, многофункциональной ГИС требует значительных финансовых
вложений и сложных правовых взаимодействий между ведомствами, формирующими
реестры данных. Но используя открытое программное обеспечение и данные, находящиеся
в открытом доступе, можно создать функциональную, комплексную ГИС. Данная
геоинформационная система будет предоставлять информацию широкому кругу лиц для
комплексной характеристики региона. В вышеизложенном и состоит актуальность
проблемы. В связи с этой проблемой видится необходимым разработка и создание
геоинформационной системы на данный регион.
Цель работы: создание региональной геоинформационной системы «Краснодарский
край Российской Федерации», предоставляющей комплексную характеристику региона для
общего использования.
В процессе научно-исследовательской работы были поставлены следующие задачи:
─ изучить историю и современное состояние Краснодарского края;
─ проанализировать современное состояние региональных геоинформационных
систем в России, в частности в исследуемом регионе, а также картографическую
изученность Краснодарского края в историческом аспекте и в настоящее время;
─ произвести сбор и обработку статистической информации;
─ разработать структуру базы данных;
─ подготовить картографические данные;
─ разработать структуры геоинформационной системы;
─ реализовать настольную версию геоинформационной системы;
─ реализовать веб-версию геоинформационной системы;
─ создать набор визуальных пространственных моделей в виде карт в качестве
итога функционирования ГИС.
В качестве основного программного продукта для реализации данной работы было
выбрано открытое программное обеспечение QGIS версии 2.18. В качестве исходной
статистической информации использовались данные Федеральной службы
государственной статистики (Росстат). В качестве пространственной информации
использовались данные OpenStreetMap, предоставленные компанией NEXTGIS. Для
реализации веб-версии использовался программный продукт «NextGIS Web», также
предоставленный компанией NEXTGIS. В качестве справочной информации
использовались: книги и научные журналы предметной области, научные статьи и
диссертационные работы прошлых лет, а также источники сети Интернет.
Научная значимость работы: разработан алгоритм реализации региональной
геоинформационной системы для настольной и веб-версии на основе открытого
программного обеспечения и открытых данных. Разработана технологическая схема
обработки, систематизации и визуализации данных, в условиях их неструктурированности
и разобщенности, не требующая значительных финансовых затрат.
Практическая значимость работы: создание двойной информационной системы для
такого крупного субъекта как Краснодарский край, может служить методическим
примером для других регионов с целью повышения эффективности принятия
управленческих решений для достижения устойчивого развития территории, а также
изучения региона.
Работа состоит из введения, 4 глав и заключения. В первой главе дана современная
характеристика региона: административно-территориальное устройство, состояние и
структура экономики, характеристика населения. Также в первой главе существенное
внимание уделено истории и физико-географическому описанию региона. Во второй главе