Экологическая обстановка, особенно в крупных промышленных зонах и мегаполисах, постоянно ухудшается, а значит органам санитарно-эпидемиологического надзора всё более необходимы результаты всестороннего мониторинга окружающей среды. При этом, как правило, требуется одновременный мониторинг водных, воздушных и почвенных ресурсов, а также обобщение результатов по различным областям, городам, районам и другим объектам территориального деления.
На сегодня практически повсеместно ситуация выглядит следующим образом. Существует сеть ведомственно разобщенных организаций, которые осуществляют замеры в различных точках и по различным параметрам. Часть результатов дублируется, а ряд параметров, необходимых для оценки среды или интегральной оценки экологического состояния территории, попросту никем не отслеживается. Свести воедино результаты такого мониторинга практически невозможно: для начала нужно унифицировать его инструментарий, наборы контролируемых параметров и ряды их стандартных значений, а затем разграничить доступ, предоставляя конкретным организациям возможность пополнять базу наблюдений только в сфере их компетенции. Параллельно с этой работой следует формировать сводную базу наблюдений, обеспечить возможность ее комплексного анализа и исключить несанкционированное изменение любых данных.
Именно такая задача была успешно решена калининградским отделением компании CSoft в рамках международного проекта ENVRUS 9803 «Экологический мониторинг и управление водными ресурсами Калининградской области», финансировавшегося по программе TACIS. Типизированные программные модули были установлены в восьми организациях, осуществляющих контроль состояния водных ресурсов (лаборатории Водоканала, Гидрометеослужбы, лаборатории СЭС, пункты отбора проб учебных и исследовательских институтов, а также департамент охраны природы областной администрации). Заметим, что эти организации различаются и по ведомственному, и по производственному принципу…
Единственно возможное техническое решение — использовать в качестве платформы разработки системы серверную СУБД, при администрировании которой регламентируется доступ пользователей к единому хранилищу данных. Само же хранилище формируется за счет репликации данных между пространственно распределенными клиентскими местами. В перспективе среди хранимых и анализируемых данных хотелось видеть не только семантическую, но и пространственную информацию, поэтому выбор пал на СУБД Oracle.
Ролевой подход, реализованный стандартными средствами администрирования серверной СУБД, обеспечил доступ к конкретным подмножествам точек измерений с индивидуальным набором параметров. А механизм репликации позволил участникам мониторинга оперативно обмениваться данными с помощью обычного модемного соединения — объем передаваемых данных ограничивался только массивом изменений, который генерировался автоматически.
Представленное программное решение показалось всем участникам проекта настолько удачным, что было переведено на польский язык (водные ресурсы не признают государственных границ…) и успешно эксплуатируется в Гданьске.
А развитие системы продолжилось уже в ходе следующего проекта. Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека в Калининградской области поручила CSoft Калининград разработать автоматизированный программный комплекс, позволяющий осуществлять мониторинг не только водных, но также воздушных и почвенных ресурсов, с возможностью использования геоинформационной составляющей.
Итогом работы над обоими проектами стал программный комплекс EcologiCS, располагающий весьма развитым функционалом.
Во-первых, решена задача унификации справочников, используемых различными организациями, что резко уменьшило риск ошибок операторского ввода. Процедура обновления справочников осуществляется централизованно — и только специалистами, имеющими полномочия системных администраторов.
Все перечисленные параметры служат исходными данными для последующего анализа, статистической обработки и формирования отчетности.
Во-вторых, благодаря единой системе справочников унифицировалась сама процедура ввода данных.
В-третьих, пользователь EcologiCS получил возможность комплексно анализировать сведенные воедино данные — в том числе и собранные другими организациями.
Сами отчеты формируются с помощью простого и популярного механизма drag-and-drop: любые поля базы данных, по которым предполагается осуществить анализ, в любом порядке просто перетаскиваются с помощью мыши в специальное поле. Подобная операция занимает не больше нескольких секунд, а мгновенно полученный результат представляется в виде стандартных отчетов, форм, графиков, диаграмм (рис. 6).
И наконец, о пространственной составляющей, появления которой в составе EcologiCS так ждали пользователи. Сталкиваясь с проблемами экологического мониторинга, они зачастую хотят не только вносить результаты измерений в некое универсальное хранилище данных, но и получить «живую» систему, способную к анализу, обработке данных. А так как мониторинг параметров качества, как правило, осуществляется в установленных местах (мониторинговых точках или станциях наблюдения), то на первом этапе желательно видеть их взаимное расположение после чего выходить на уровень пространственного анализа данных экологического мониторинга. И это уже прямая задача ГИС…
Немалый опыт компании CSoft в разработке муниципальных ГИС, специализированных систем для мониторинга коммуникаций (компоненты комплекса UtilityGuide) и систем поддержки градостроительной деятельности — ИСОГД (UrbaniCS) теперь с успехом используется в области экологии. При формировании системы EcologiCS применен принцип единого хранения пространственных и семантических данных в СУБД Oracle (уже не раз представленный на страницах журнала CADmaster), а в качестве встраиваемого компонента визуализации пространственной информации вновь был задействован Autodesk MapGuide.
В заключение отметим, что выбранные методы и средства не только позволяют реализовать весь комплекс задач, поставленных заказчиком. Открытая архитектура EcologiCS оставляет простор для развития возможностей системы — и при совершенствовании ее функционала, и при установке связей с информационными компонентами, уже внедренными у заказчика. Все это позволяет говорить об EcologiCS как о новом поколении программного обеспечения для экологического мониторинга.