Информационная система включает в себя совокупность обобщенных аналитических материалов и данных по океанографии и состоянию морской среды прибрежно-морской зоны России в Японском море, представленных в виде табличных, графических и текстовых материалов. Она представляет собой интерактивную информационно-справочную систему с элементами динамического типа для работы в среде Интернет или автономно. Система позволяет обеспечить быстрый доступ к специально отобранной, хранимой на CD-диске, и другой оперативной или обобщенной справочной информации (через Интернет), рассредоточенной по различным источникам и поэтому ограниченной для широкого использования. Данный CD-ROM является одиннадцатым томом серии информационных продуктов ТОИ ДВО РАН под общим названием: "Информационные ресурсы ТОИ. Океанография" http://pacificinfo.ru/cdrom/, дополняющим раздел сайта http://pacificinfo.ru/climate/. Проектные решения по созданию данной системы разработаны в ходе работ ТОИ ДВО РАН в рамках реализации подпрограммы ФЦП 10 «Мировой океан» по созданию Единой государственной системы об обстановке в Мировом океане (ЕСИМО) http://data.oceaninfo.ru/. В качестве информационной базы системы используются доступные результаты многолетних и продолжающихся фундаментальных и прикладных исследований, проводимых на акватории ТОИ, ТИГ, ИБМ ДВО РАН и другими организациями на акватории прибрежно-морской зоны России в Японском море. При составлении аналитических описаний по каждому из разделов системы и подборе готового к воспроизведению в электронном виде табличного и иллюстративного материала использовались опубликованные научные статьи, монографии и режимно-справочные пособия, перечень которых содержится в списке основных литературных источников.

Разработка и поэтапное наполнение системы проводится в рамках продолжающихся работ ТОИ по ЕСИМО при частичной поддержке инициативных и молодежных грантов ДВО РАН.

• Цель и задачи проекта
• Состояние проблемы
• Авторы

Цель и задачи проекта

Прибрежная зона является тем промежуточным пространством, на котором соприкасаются ресурсодобывающие, транспортные и природоохранные виды деятельности, осуществляемые как в сфере национальной юрисдикции, так и за ее пределами. При этом оптимизация отношений пользователей природными ресурсами прибрежных зон имеет специфику в каждом регионе. Ее выявление - одна из задач продолжающихся научных исследований. В прибрежных зонах России важнейшим способом регулирования морской деятельности, включая рационализацию использования территориальных и акваториальных ресурсов этих зон, является реализация общей стратегии развития регионов и проектов комплексного управления прибрежными зонами (КУПЗ), способных обеспечить взаимообусловленное, сопряженное во времени и пространстве развитие всех составляющих морского хозяйства и связанных с ним производств, а также объектов непроизводственной сферы, расположенных в пределах прибрежья, при сохранении и улучшении качества природной среды и условий проживания населения (Бакланов П.Я., Михайличенко Ю.Г., Айбулатов Н.А. и др.). В ДВ регионе в плане научного обоснования и реализации подобных проектов активно участвует ряд институтов и организаций, в том числе, ТИГ, ИБМ и ТОИ ДВО РАН. В результате проводимых исследований установлено, что за последние десятилетия масштабы и последствия хозяйственной деятельности в регионе становятся соизмеримыми с результатами воздействия природных процессов на окружающую среду в масштабах столетий и даже превосходят их. Потенциальные экологические угрозы появляются в зонах разработки различных месторождений и транспортировки нефтегазоносных ресурсов, добычи строительных материалов, при эксплуатации портов и биоресурсов и др. Характерной в этом отношении является обостряющаяся экологическая проблема, связанная с переловом рыбных ресурсов в дальневосточном регионе, хищнический промысел ряда ценных гидробионтов, что привело к сокращению промысловых популяций и возникла необходимость их восстановления. Заметно возросло воздействие на экосистемы побережий туристической и рекреационной деятельности. Кроме того, именно с прибрежной зоной связывают также потенциально опасные тенденции глобальных климатических изменений. Возможное повышение уровня Мирового океана за счет таяния ледниковых шапок может привести к серьезным экологическим, социально-экономическим и даже политическим последствиям. А изменение температурного режима создает реальную угрозу деградации биоценозов (Адрианов А.В. и др.).

Таким образом, информация о состоянии и изменениях окружающей морской и прибрежной среды имеет жизненно-важное значение для экономики и населения прилегающих территорий и составляет необходимую основу для решения актуальных задач изучения природных и техногенных процессов, состояния и функционирования экологических систем и биологических сообществ, обеспечения безопасности и осуществления различных видов морской деятельности. Она необходима для разработки рекомендаций по рациональному природопользованию в условиях возрастающего антропогенного прессинга и изменений климата с точки зрения оптимизации различных видов деятельности человека, сохранения ресурсов, природных экосистем и прогнозирования тенденций важнейших процессов и явлений. Поэтому одним из важнейших компонентов программ изучения и освоения морских акваторий всегда являлись различные виды информационной поддержки как планируемых и проводимых исследований, так и соответствующих систем диагностики и прогнозирования, необходимых для выполнения экспертных оценок и принятия решений. Это требует интеграции больших объемов разнородных данных, применения эффективных методов мониторинга среды и анализа информации с использованием различных аналитических средств и моделей, разработки специализированных информационных продуктов и систем (ИС) для обобщения и распространения информационных ресурсов. Такая поддержка предполагает создание необходимой технологической основы доступа пользователей к ведомственным и другим распределенным информационным ресурсам, формирование информационных фондов и баз данных (БД) по морской среде, развитие систем мониторинга и усвоения данных наблюдений, создание информационно-справочных систем, баз знаний, совершенствование систем телекоммуникаций.

В последние годы в результате повсеместного использования вычислительной техники нового поколения, развития телекоммуникаций и применения новых информационных технологий (ИТ) решены многие важные проблемы накопления и интеграции массивов данных наблюдений, обеспечения доступа пользователей к этой информации и эффективного использования информационных ресурсов (ИР). Однако на действующих сайтах организаций ДВ региона информация о состоянии морской среды рассматриваемого региона по тематике проекта предоставляется только в виде метаданных, описаний проектов и кратких отчетов и обобщений, а ИС на компакт дисках разработаны и тиражируются только в ТОИ ДВО РАН (http://pacificinfo.ru/ ).

Особого внимания в плане контроля, мониторинга прибрежно-морской эколого-экономической зоны и соответствующего информационного обеспечения требуют комплексные оценки воздействия на окружающую среду строящихся объектов нефтеперегрузочного терминала нефтепроводной системы Сибирь - Тихий океан, новых судоремонтных предприятий, портовых сооружений, мостов и делового центра саммита АТЭС-2012.

На протяжении многих лет на акватории зал. Петра Великого и северной части Японского моря различными ведомствами проводились исследования экологии, состояния и загрязнения морской среды. В результате этих работ в фондах этих организаций, в том числе в ТОИ ДВО РАН, накоплен большой объем архивных данных наблюдений по тематике проекта, на основе которых были подготовлены многочисленные публикации. Отдельные результаты представлены в виде информационных, обзорных материалов и отдельных ИС на региональных Интернет сайтах. На фоне общего сокращения объема прибрежно-морских экспедиционных исследований ведомствами Росгидромета и рыбной отрасли, в ТОИ и институтах ДВО РАН эта деятельность существенно активизировалась в последние годы в связи с подготовкой и реализацией новых масштабных экономических проектов в ДВ регионе. Этими организациями здесь проводятся регулярные мониторинговые экспедиционные исследования гидролого-гидрохимических, биологических и экологических характеристик, наблюдения со льда и на прибрежных МЭС. Существенно возрос объем принимаемой спутниковой информации (ИАПУ). Однако значительные объемы поступающей информации по прибрежной зоне все еще рассредоточены между отдельными организациями, лабораториями и владельцами. Как следствие, эффективность сложившейся инфраструктуры накопления, систематизации и распространения данных и информации в предметной области в целом остается низкой, а информационные ресурсы и результаты исследований - малодоступными для потенциальных пользователей.

Таким образом, своевременное и эффективное предоставление электронного доступа к соответствующим данным наблюдений, информации о состоянии морской среды и результатам научных исследований на основе современных ИТ как для поддержки продолжающихся исследований, так и обеспечения различных видов морской и природопользовательской деятельности является важной и актуальной задачей. Проблема, с одной стороны, требует решения самостоятельных задач интеграции распределенных ведомственных информационных ресурсов и наблюдательных систем, которые уже решаются в ТОИ в рамках ФЦП "Мировой океан", а с другой – разработки проблемно-ориентированных приложений БД и ИС. Возможности удаленного доступа к этим ресурсам с применением современных web-ориентированных сетевых технологий выводят взаимодействие поставщиков и потребителей ИР на другой, более высокий уровень, обеспечивая количественное и качественное развитие информационного обеспечения пользователей данными и информационной продукцией. Общей целью работ по данному проекту является проектирование и разработка комплексной ИС под рабочим названием «Природопользование, состояние и тенденции изменений морской среды прибрежных районов России в Японском море». Приоритетная область применения разработки – информационная поддержка научных исследований и морского природопользования для реализации программ комплексного управления прибрежной зоной (КУПЗ) Приморского края (Японское море) в целях обеспечения устойчивого регионального развития. Информационная система предназначена для работы в среде Интернет или автономно. Она должна состоять из периодически обновляемого информационного раздела и блока представления данных и обобщенных результатов исследований климата, состояния морской среды и биоресурсов, оценки изменений природных процессов и антропогенных воздействия для обеспечения действующих и разрабатываемых программ КУПЗ (на примере Приморского края) и других видов деятельности. Информационный раздел должен включать архивные данные и обобщенные сведения по региону в предметной области. Необходимые информационные ресурсы уже имеются, обрабатываются и формируются параллельно с выполнением данного проекта. Блок анализа и представления данных регулярных, эпизодических и специально ориентированных полидисциплинарных исследований морской среды прибрежной зоны и прилегающих акваторий должен обеспечить представление доступной, обновляемой информации о природных процессах, состоянии и характеристиках морской среды. Он должен основываться на использовании результатов действующих ведомственных наблюдательных программ и систем и пополняться на постоянной основе данными, поступающими в задержанном и оперативном режимах.

Программное обеспечение разрабатывается в среду ОС Windows и на языках программирования PHP 5, HTML, JAVA и c учетом стандартов web-сервисов, поддерживаемых открытыми технологиями (XML, SOAP, UDDI, WSDL), и оформляется в виде портлетного приложения для последующей интеграции в портал ЕСИМО http://data.oceaninfo.ru/.

Состояние проблемы

Концепция КУПЗ достаточно подробно разработана в научно-методическом плане и все больше применяется как управленческий инструмент в процессе ППР для достижения устойчивого развития Приморского края. В рамках этой концепции рассмотрение социальных, экономических и экологических параметров территории проводится в едином комплексе. Причем важность учета экологических факторов и экологической безопасности просматривается во всех перечисленных группах.

Природопользовательская деятельность, связанная с эксплуатацией объектов и структур морехозяйственного комплекса, с одной стороны, требует всестороннего учета воздействия природных явлений, тенденций глобальных климатических изменений и антропогенных факторов, с другой – обостряет экологические проблемы защиты окружающей прибрежно-морской окружающей среды, геосистем, сохранения среды обитания и биоразнообразия.

Из-за негативных воздействий антропогенных факторов экологическая ситуация прибрежной зоны Приморья продолжает ухудшаться, что сказывается в тенденциях изменений показателей качества среды, состояния морских экосистем, биоресурсов и природных комплексов. Для выявления неблагополучных районов, зон экологического бедствия и зон чрезвычайных экологических ситуаций разработана система оценки этих показателей по основным химическим и биологическим критериям на основе анализа и обобщения результатов многолетних наблюдений.

Существующая система информационного обеспечения морской деятельности и природопользования в регионе несовершенна из-за ограничений в возможности использования, полноты и качества информационных ресурсов. Эффективность применения сложившейся инфраструктуры в регионе в целом все еще остается невысокой, а отдельные категории информационных ресурсов, особенно вне области гидрометеорологии – малодоступными для целевого или коллективного использования.

Состав, объемы и принадлежность имеющихся ИР в регионе по тематике проекта определяются сферой деятельности и полномочиями научно-производственных, природоохранных организаций, НИИ, вузов и надзорных органов различных ведомств. Наиболее полной по составу и длительности рядов относительно регулярных наблюдений информацией о поступлении загрязняющих веществ, гидрохимических характеристиках и степени загрязнения акваторий, донных осадков и гидробионтов располагают Сахалинское УГМС, Приморское УГМС и ДВНИГМИ. По состоянию биологических ресурсов – ТИНРО и ВНИРО, по биоразнообразию, динамике морских экосистем и геосистем – ИБМ, ТОИ и ТИГ ДВО РАН.

Эффективный механизм интеграции ресурсов ведомственных информационных систем для практического использования разнородных, рассредоточенных данных и обобщенной информации в задачах обеспечения различных видов морской природопользовательской деятельности еще не создан, а его элементы далеки от совершенства.

Авторы

Руководитель работ по проекту: Ростов Игорь Дмитриевич, зав. лаб. информатики и мониторинга океана ТОИ ДВО РАН (rostov@poi.dvo.ru)

Основными авторами использованных текстовых, табличных и графических материалов тематических разделов информационной системы являются:

• ТОИ ДВО РАН - Рудых Н.И., Лучин В.А, Юрасов Г.И., Жабин И.А., Тихомирова Е.А., Тищенко П.Я., Жадан П.М., Фищенко В.К., Мишуков В.Ф., Полякова А.М., Гайко Л.А.
• ТИГ ДВО РАН – Бакланов П.Я., Арзамасцев И.С., Шулькин В.М., Кондратьев И.И.
• ИБМ ДВО РАН – Адрианов А.В., Соколовский А.С., Звягинцев А.Ю., Лутаенко К.А.
• ДВНИГМИ – Рыков Н.А., Круц А.А.
• ТИНРО-центр – Зуенко Ю.И., Огородникова А.А.

Проектирование и разработка программной оболочки CD-ROM, создание web страниц, дизайн и размещение на сайте выполнены Ростовым В.И., лаб. анализа океанологической информации ТОИ (vladimir@poi.dvo.ru ).

Ссылки на авторские публикации, иллюстрации и таблицы приведены непосредственно в web файлах.