Каталог Данных Каталог Организаций Каталог Оборудования Каталог Программного Обеспечения Написать письмо Наши координаты Главная страница
RSS Реклама Карта сайта Архив новостей Форумы Опросы 
Здравствуйте! Ваш уровень доступа: Гостевой
Навигатор: Новости/
 
Rus/Eng
Поиск по сайту    
 ГИС-Ассоциация
 Аналитика и обзоры
 Нормы и право
 Конкурсы
 Дискуссии
 Наши авторы
 Публикации
 Календарь
 Биржа труда
 Словарь терминов
Проект поддерживают  











Авторизация    
Логин
Пароль

Забыли пароль?
Проблемы с авторизацией?
Зарегистрироваться


width=1 Rambler_Top100

наша статистика
статистика по mail.ru
статистика по rambler.ru

Реклама на сайте
Новостные ленты

ООО «Политерм»: командная работа над проектом цифровизации городского хозяйства студентов факультета географии РГПУ им. А.И.Герцена







Аннотация

В статье рассмотрены вопросы организации совместной дистанционной работы специалистов при выполнении задач цифровизации городского хозяйства. Предложена методика и набор программных инструментов российского производства для безопасной работы с данными разных форматов (офисные документы и таблицы, геоданные ГИС, телеметрии и др.) и для ведения конфиденциальной деловой переписки в формате «одного окна». Благодаря платформенному подходу предложенный инструментарий позволяет оперативно разворачивать единое информационного пространство как в сети Интернет, так и в изолированных сетях Интранет, в т.ч. для работы с информацией ограниченного доступа.

На примере работы выполненной с привлечением студентов факультета географии Герценовского университета в рамках производственной практики, продемонстрированы высокие темпы и положительные результаты при решении задач развития «Умных городов». Достигнутые результаты показали высокую эффективность и потенциальные возможности участия учебных заведений в проектах по внедрению IT-технологий национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации».

Материалы статьи могут быть использованы органами власти и коммерческими организациями при управлении проектами территориального планирования и развития коммунальной инфраструктуры городов с использованием цифровых технологий, а также учебными заведениями в качестве методических рекомендаций для составления образовательных программ и проведения производственной практики студентов в области ГИС.

Ключевые слова: умный город, генплан, системы коммунальной инфраструктуры, управление проектом, интегрированная среда общих данных и взаимодействия


Введение

Модернизация городского хозяйства посредством внедрения цифровых технологий на текущий момент относится к ключевым задачам эффективной градостроительной политики, обеспечения благоприятной среды жизнедеятельности населения и развития жилищно-коммунального хозяйства [1]. Базы решений для умных городов [2, 3] содержат большое количество решений, число которых постоянно увеличивается и стоит задача их качественного сравнения для выбора применительно к конкретной задаче.

Помимо сложности выбора из готовых программных решений к барьерам на пути цифровизации городов в нашей стране могут быть отнесены дефициты обеспеченности компетентными кадрами и продукцией российского производства [4].

Для преодоления этих и иных барьеров национальной программой «Цифровая экономика Российской Федерации» предусмотрены и реализуются федеральные проекты «Жилье и городская среда», «Кадры для цифровой экономики» и «Цифровые технологии».

В связи с отмеченным актуальным является следующее:

  • детальная демонстрация возможностей и апробация комплексных программных решений российского производства - как уже имеющих практическое применение в российских и зарубежных компаниях, так и находящихся в стадии разработки (особенно разрабатываемых при финансовой поддержке государства);
  • повышение компетенций и навыков в части использования цифровых технологий - как для работающих специалистов, так и студентов учебных заведений.

    В статье эти вопросы рассмотрены на примере производственной практики студентов 4 курса кафедры экономической географии, проведенной в формате дистанционной работы из-за ограничений, связанных с распространением новой коронавирусной инфекции (COVID-19) [5-7]. В процессе практики организовано взаимодействие типовой проектной команды, разработаны данные территориального планирования и развития коммунальной инфраструктуры. В качестве рабочих инструментов использовано отечественное программное обеспечение для работы с данными разных форматов – офисными и пространственными форматами данных, а также для организации единого информационного пространства проектных команд (цифровой среды общих данных и взаимодействия).


    Организационно-методические положения

    Цели и задачи практики

    Цель практики - закрепление и освоение нового теоретического материала по работе с ГИС-системами, приобретение базовых знаний и навыков студентов по практической работе с пространственными данными.

    Задачами практики явились:

    1. Освоить программные инструменты, знания которых становятся обязательными для инженеров, работающих с ГИС.
    2. Ознакомление с законодательством РФ в сферах градостроительства, развития систем коммунальной инфраструктуры, и использования информационных технологий.
    3. Анализ пространственных данных градостроительного зонирования и обеспеченности территорий инженерной инфраструктурой.
    4. Оценка удобства и определение направлений совершенствования принятых методов и инструментов проведения практики


    Состав и базовые навыки участников практики

    Команда, сформированная на период практики составила 8 человек:
    1. Преподаватели и магистранты РГПУ им. Герцена – 2 чел.
    2. Представители компании ООО «КОДИНГ», в которой проходила практика - 1 чел.
    3. Студенты РГПУ им. Герцена – 5 чел.
    К областям интересов студентов относятся: экология и природопользование, топливно-энергетический комплекс, градостроительство и др.
    Из указанного состава на начало практики знаниями языков программирования владели только ответственные за практику, из студентов – двое имели базовые знания по работе с PascalABC и SQL. Количество человек, владеющих навыками разной степени по работе в ГИС с разбивкой по ПО приведено на рисунке 1.
    Количество человек, владеющих навыками разной степени по работе в ГИС с разбивкой по ПО приведено на рисунке 1.



    Рисунок 1

    Процессы, методы и инструменты

    В таблице 1 приведены основные организационные задачи, стоящие перед руководителями проектных коллективов, которые были учтены для эффективного выполнения работ, а в таблице 2 соответствующие методы и инструменты для реализации этих задач.

    Таблица 2– Характеристика основной деятельности руководителей на разных этапах практики

    Этап практики

    Содержание работ

    Подготовительный

    1. Настройка единого информационное пространства для совместной работы с общими данными, с учетом организационной структуры и категорий доступности информации.
    2. Настройка инструментов планирования и мониторинга выполнения работ.
    3. Настройка инструментов для уведомлений и коммуникации.

    Производственный

    1. Проведение встреч с участниками в формате видеоконференцсвязи.
    2. Публикация информационных материалов для общего доступа, включая образовательные материалы, исходные данные и результаты выполненных работ.
    3. Постановка задач и контроль их выполнения.
    4. Переписка по вопросам решения задач практики.

    Заключительный

    1. Публикация отчетных материалов о практике.
    2. Подведение итогов с презентацией результатов практики.
    3. Архивное хранение результатов практики.



    Таблица 2 - Основные методы решения задач и инструменты для их реализации использованные в период практики

    ,

    Методы

    Инструменты

    Командная работа в программной среде для совместной работы

     Datrics* - отечественное ПО, предназначенное для организации совместной работы с данными разных форматов (документы, таблицы, ГИС, телеметрия), коммуникации пользователей и мониторинга рабочего процесса в едином интерфейсе пользователя.

     Zoom – программное обеспечение для видеоконференций.

    Информационное моделирование в геоинформационной системе (ГИС)

     ZuluGIS – отечественная ГИС, предназначенная для разработки приложений, требующих визуализации пространственных данных в векторном и растровом виде, анализа их топологии и их связи с семантическими базами данных.

     QGIS – свободно распространяемая ГИС.

    Анализ данных и автоматизация решения задач с использованием языков программирования

     SQL, Python, VBScript, Java Script.



    *Программное обеспечение Datrics является отечественной разработкой, выполненной при финансовой поддержке Фонда содействия инновациям (образован в соответствии с постановлением Правительства РФ №65 от 03.02.1994)

    В качестве альтернативных известных инструментов могут быть использованы следующие:

    1. Среды для командной работы: Microsoft (Teams, SharePoint, Skype), Google (Docs, Meet), Trello и др.
    2. ГИС: MapInfo, ArcGIS [8] и др.

    Окончательный выбор инструментов был обоснован следующими основными требованиями:

    Готовой интеграцией решения с возможностью одновременной работы в формате «одного окна» с данными ГИС-системы, документами MS Word и PDF, таблицами MS Excel и коммуникации.

    Безопасностью и надежностью хранения данных без риска постороннего доступа и порчи данных.

    Использованием, преимущественно, отечественного и свободно распространяемого ПО, имеющего практическое применение в российских и зарубежных компаниях.

    Возможностью (в случае необходимости) переноса всех данных с ресурса в сети интернет на сервера локальной вычислительной сети университета с сохранением функциональных возможностей и истории ведения проекта.


    Порядок выполнения работ

    Общие сведения

    Среди организационных особенностей проектов цифровизации городского хозяйства могут быть выделены три общие:

    1. Цикличность выполнения работ связанная с необходимостью периодической актуализации данных, как правило, ежегодно.
    2. Междисциплинарный характер выполнения работ, характеризующийся большим количеством участников процесса (рисунок 2).
    3. Межотраслевая связь принимаемых решений, в комплексе влияющих на бюджеты городов и требующая постоянного обмена данными (рисунок 3) [9].

    Эти особенности учтены при выборе в качестве среды взаимодействия программного обеспечения Datrics, обладающего гибкими возможностями по настройке прав доступа к данным на основе ролевой модели, возможностями версионирования данных, обеспечивая доступ в любой момент времени к разным версиям документов, и возможностями интеграции со смежными информационными системами. Одной из практических областей применения таких возможностей являются информационные системы обеспечения градостроительной деятельности (ИСОГД) [10].



    Рисунок 2 – Условная схема организации взаимодействия междисциплинарных команд при выполнении проектов цифровизации городского хозяйства


    Организация рабочей среды

    Порядок настройки среды для совместной работы приведен в приложении А к настоящей статье.

    Для работы с геоданными использован ZuluServer 8.0 c веб-службами для многопользовательской работы со слоями в настольном приложении ZuluGIS и в веб-приложениях ZuluGIS Online и Datrics.


    Законодательство
    В процессе практики студенты были ознакомлены со следующим базовым законодательством, которое необходимо знать специалистам, выполняющим проектные работы по развитию городов:

    Законодательство в сфере градостроительства и развития систем коммунальной инфраструктуры:

  • Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29.12.2004 г. N190-ФЗ.
    - Документы по разработке схем и программ развития систем коммунальной инфраструктуры (городских систем газо-, электро-, тепло-, водоснабжения и водоотведения).
    - Федеральный закон от 28 июня 2014 г. N 172-ФЗ "О стратегическом планировании в Российской Федерации".
  • Законодательство об условиях и безопасности использования информации:
    - Федеральный закон от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ "Об информации, информационных технологиях и о защите информации".
    - Закон РФ от 21 июля 1993 г. N 5485-I "О государственной тайне".

    На примере Санкт-Петербурга рассмотрена взаимосвязь основных документов, обеспечивающих развитие города в соответствии с региональным Законом Санкт-Петербурга от 1 июля 2015 г. N 396-75 "О стратегическом планировании в Санкт-Петербурге" (рисунок 3).



    Рисунок 3 - Принципиальная схема документов по развитию городов (на примере Санкт-Петербурга)

    Сокращения: СКИ - системы коммунальной инфраструктуры; ИЭК - инженерно-энергетический комплекс, является частью СКИ и включает системы газо-, электро-, тепло-, водоснабжения и водоотведения; ПКР - программы комплексного развития СКИ


    Причиной включения в перечень рассматриваемого законодательства документов по работе с информацией явилось то, что к исходным данным по развитию городов относится информация, дифференцируемая по уровню доступности на общедоступную информацию (открытые данные) и информацию ограниченного доступа (государственная и коммерческая тайна). Низкая осведомленность по данному вопросу может привести к привлечению к ответственности специалистов, работающих в бюджетных и в коммерческих организациях.

    Для удобства рассмотренное законодательство было размещено во вспомогательном проекте «Нормативно-справочная информация» (рисунки А.1, Б.1).


    Источники информации

    Для решения задач практики студентам было предложено разработать и проанализировать территориальное развитие городов Ленинградской области - Выборга и Сясьстроя, на основе следующих общедоступных данных:

  • Данные официальных сайтов городов Выборг и Сясьстрой: генеральные планы и схемы теплоснабжения муниципальных образований.
  • Пространственные данные с Tile-сервера OpenStreetMap и ресурсов, предоставляющих возможность скачивания данных OpenStreetMap в векторном формате (NextGIS, Geofabrik и др.).

    Для быстрого нахождения и удобства использования все исходные данные размещались в категории «Исходные данные» (рисунки Б.2-Б.3).


    Разработка и анализ данных

    На основе собранных исходных данных для городов Выборг и Сясьстрой разработаны:

    1. Пространственные данные в ZuluGIS: слои функциональных зон и электронных моделей систем теплоснабжения (рисунок Б.4).
    2. Табличные данные в ZuluGIS: геометрические характеристики и параметры плотности застройки по территориальным зонам (рисунок Б.5).
    3. Отчеты в Datrics: описания разработанных данных и результатов выполненного анализа данных (рисунок Б.6).

    При разработке и анализе геоданных использовались возможности программного обеспечения ZuluGIS по формированию выборок данных и автоматизации работы с базами данных слоев с использованием инструмента SQL-запросов (рисунок Б.7). В рамках самостоятельных работ студентами выполнены задачи:

    1. Выборка данных из одного и нескольких слоев (оператор SELECT):
    - Выведены результаты запросов по 1 слою с геометрическими характеристики одновременно всех функциональных зон: ID; площадь, м2; периметр, м; и др.
    - То же с заданием условий выборки с использованием оператора WHERE;
    - То же с математическими расчетами и округлениями значений;
    - Выведены результаты запросов по нескольким слоям: количество зданий, расположенных внутри контуров функциональных зон; рассчитаны площади, занятые зданиями внутри зон, а также коэффициенты застройки и плотности застройки в соответствии с СП 42.13330.2016 "Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений".
  • Изменение данных (оператор UPDATE):
    - При создании слоев электронных моделей систем теплоснабжения атрибутные значения по объектам слоев частично заполнены значениями из смежных слоев: адреса всех потребителей тепла перенесены из слоя со зданиями.

    Результаты всех самостоятельных работ размещены в категории «Выполненные задания» (рисунок А.2).

    Результаты самостоятельных работ могут быть использованы администрациями и теплоснабжающими организациями городов Выборг и Сясьстрой. И при корректировке с уточнением по фактическим исходным данным приняты в практическую деятельность управления и развития городами.


    Дополнительные возможности

    Помимо основных описанных результатов работ в течение практики было выполнено ознакомление:

    1. С автоматизацией задач в ZuluGIS с использованием языков программирования VBScript и JScript, использование которых среди прочего позволяет пользователям расширять функционал программного обеспечения добавлением собственных кнопок в интерфейсе ZuluGIS.
    2. С автоматизацией задач в QGIS с использованием языка программирования Python, знание и использование которого для инженеров и аналитиков становится обязательным во многих организациях.
    3. С работой в ZuluGIS с данными, полученными от беспилотных летательных аппаратов на примере анализа тепловизионной съемки.
    4. С развитием возможностей программирования и анализа данных с использованием языков программирования Python и JavaScript в Datrics.


    Итоги

    Достигнутые результаты

    В процессе практики были освоены следующие навыки и знания:

    1. Выполнено ознакомление с основным законодательством, учет которого требуется при выполнению работ по развитию городов.
    2. Освоено использование отечественного программно-расчетного комплекса ZuluGIS, включая возможности создания геоданных, визуализации семантической информации, пространственного анализа и проведения расчетов по системам теплоснабжения с использованием лицензий ZuluThermo.
    3. Получены навыки по работе с языками программирования SQL, Python и VBScript.
    4. Освоено отечественно программное обеспечение для совместной работы Datrics.

    Полученные навыки позволили выполнить следующие самостоятельные задания:

    1. Решить частные задачи, выполняемые при разработке Генеральных планов городов и поселений, а именно разработать геоданные по функциональным зонам городов Ленинградской области (Выборг и Сясьстрой), и проанализировать их с оценкой основных показателей плотности застройки по каждой зоне. Выполненный анализ позволил сделать выводы о корректности оценки показателей относительно использованных данных, и их соответствия законодательным требованиям.
    2. Разработать геоданные по теплоснабжению указанных городов в виде электронных моделей систем теплоснабжения, решающих помимо задач отображения и паспортизации объектов еще и расчетные задачи для планирования ремонтов и развития, а также повседневной технической эксплуатации систем.


    Выводы

    1. Организация процесса работ и успешно выполненные задачи, которые были поставлены перед командой студентов, соответствуют задачам, решаемым при практической деятельности компаний, использующих ГИС.
    2. Возможности, реализованные в программном обеспечении Datrics, позволили оперативно развернуть единое информационное пространство для типовой проектной команды по цифровизации городского хозяйства
    3. При работе в ZuluGIS развитый методический контент на русском языке, размещенный на YouTube-канале ZuluGIS и в разделе «Документация» сайта ООО «Политерм» позволил в короткие сроки разработать и выполнить анализ геоданных городов Выборг и Сясьстрой пользователями, ранее не имевшими навыков работы в программном комплексе.
    4. Для повышения эффективности выполнения работ целесообразна интеграция Datrics с сервисами видеоконфернцсвязи, как обязательной компоненты живого общения, ускоряющего процесс выполнения работ.
    5. С целью интенсификации процессов цифровизации в России и адаптации выпускников к производственной деятельности актуальным является включение в образовательные программы учебных заведений планов по изучению российских ГИС-систем, не уступающих мировым аналогам при выполнении практических задач, а также современных языков программирования для автоматизации задач и анализа данных.
    6. В процессе выполненной работы выпускники факультета географии Герценовского университета получили знания и навыки, которые в короткие сроки могут быть адаптированы для эффективного решения задач цифровизации городского хозяйства.


    Благодарности

    Участники практики благодарят компанию ООО «Политерм» за предоставленные лицензии программного обеспечения линейки продуктов ZuluGIS и консультации оказанные в процессе практики.

    Разработка программного обеспечения Datrics выполнена при финансовой поддержке Фонда содействия инновациям (образован в соответствии с постановлением Правительства РФ №65 от 03.02.1994).


    Список литературы

    1. Приказ Минстроя России от 25 декабря 2020 г. №866/пр «Об утверждении Концепции проекта цифровизации городского хозяйства «Умный город».
    2. Банк решений умного города. Электронный ресурс: https://russiasmartcity.ru/ [дата обращения: 11.01.2021]
    3. Сборник лучших муниципальных практик, реализованных в 2019 г. в номинации «Умный город». Минстрой России, 2020.
    3. Готовность к цифровой трансформации отрасли «Транспорт и логистика». Краткий отчет по результатам исследования. Strategy Partners, 2020.
    4. Приказ Минобразования РФ от 18 декабря 2002 г. N 4452 "Об утверждении Методики применения дистанционных образовательных технологий (дистанционного обучения) в образовательных учреждениях высшего, среднего и дополнительного профессионального образования Российской Федерации"
    5. Методические рекомендации Министерства науки и высшего образования РФ от 1 апреля 2020 г. "О переводе внеучебной (воспитательной) деятельности образовательных организаций высшего образования в дистанционный режим в рамках распространения новой коронавирусной инфекции".
    6. Методические указания по производственной практике для студентов факультета географии, обучающихся по направлению «05.03.02 – География», профиль «География». РГПУ им. А.И. Герцена. 2020 г.
    7. Совместная работа студентов в ArcGIS Online. Электронный ресурс: https://blogs.esri-cis.ru/2019/05/02/совместная-работа-студентов-в-arcgis-online/ [дата обращения: 11.01.2021]
    8. Цифровизация инженерной инфраструктуры Санкт‑Петербурга. Теплоснабжение. Доклад АО «Газпром промгаз». Электронный ресурс: https://www.gov.spb.ru/gov/otrasl/ingen/news/148572/ [дата обращения: 11.01.2021]
    9. Постановление Правительства РФ от 13 марта 2020 г. N 279 "Об информационном обеспечении градостроительной деятельности".


    Приложение А – Настройка среды для совместной работы

    Настройка среды для совместной работы выполнена в программном обеспечении Datrics в следующем порядке:

    1. Создан проект «Практика. Герценовский университет»



    Рисунок А.1 – Страница проектов

    2. Созданы категории для размещения материалов и настройки прав доступа к данным.



    Рисунок А.2 – Страница категорий

    К категории «Учительская» разрешен доступ только руководителям для размещения данных ограниченного доступа по вопросам управления практикой.

    3. Созданы групповые чаты



    Рисунок А.3 – Групповые чаты

    К чату «Учительская …» разрешен доступ только руководителям для переписки по вопросам управления практикой.

    4. Выполнено подключение к серверу ГИС ZuluServer 8.0 и настроены персональные права доступа к данным



    Рисунок А.4 – Выполнено подключение к серверу ГИС ZuluServer 8.0

    Примечание: в Datrics реализована возможность разграничения прав доступа к геоданным идентично настройкам, заданным на сервере ZuluServer (см. раздел «Управление доступом к данным» Руководства пользователя ZuluServer 8.0). При необходимости настройки могут быть заданы на группу пользователей и персонально - для каждого пользователя в отдельности. <
    5. На стартовую страницу проекта выведены основные данные разрабатываемые студентами для мониторинга хода выполнения работ. В качестве контролируемых были выбраны геоданные разрабатываемые в ZuluGIS.



    Рисунок А.5 – Сравнение отображаемых данных в Datrics и ZuluGIS

    Приложение Б – Примеры данных



    Рисунок Б.1 – Вспомогательные информационные материалы



    Рисунок Б.2 – Исходные данные. Материалы генерального плана



    Рисунок Б.3 – Исходные данные. Векторные слои OpenStreetMap



    Рисунок Б.4 – Разработанные данные. Геоинформационные слои



    Рисунок Б.5 – Разработанные данные. Таблицы



    Рисунок Б.6 – Разработанные данные. Отчеты



    Рисунок Б.7 – Программирование и анализ данных. SQL-запросы



    Рисунок Б.8 - Программирование и анализ данных. Python


    Авторы
    Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена»

    Отчет о практике.

    Исполнители:
    Студенты 4 курса факультета географии, кафедры экономической географии:
    Сомов Г.М., Смоленцев К.Р., Иванова Ю.Ю., Валиева Г.И., Груздева В.А.
    Команда управления практикой:

    От университета:
    Васильева О.Е., к.г.н., доцент
    Демидионов М.Ю., магистрант
    От компании ООО «КОДИНГ»:
    Петровцев П.А., генеральный директор
    Консультационная поддержка:
    Мележик А.А., зав.лабораторией АО «Газпром промгаз»


    Компания «Политерм» входит в группу «Проект поддерживают» портала ГИС-Ассоциации.


    См. также:
    Каталог Организаций:
       - Политерм

    Разделы, к которым прикреплен документ:
    Страны и регионы / Россия / Северо-Западный ФО / г. Санкт-Петербург
    Страны и регионы / Россия
    Тематич. разделы / Регион. и муниц. ГИС
    Новости
     
    Комментарии (0) Для того, чтобы оставить комментарий Вам необходимо авторизоваться или зарегистрироваться




    ОБСУДИТЬ В ФОРУМЕ
    Оставлено сообщений: 0


  • 12:05:37 18.01 2021   

    Версия для печати  
        Анонсы партнеров

        Наши предложения
      Зарегистрироваться и получать новости по e-mail
      Вступление в ГИС-Ассоциацию, информационное обслуживание
      Наши конференции
      Журнал "Управление развитием территории"
      Контакты

    © ГИС-Ассоциация. 2002-2016 гг.
    Time: 0.024803161621094 sec, Question: 87