Использование возможностей компьютерных телекоммуникаций в управлении национальными парками России тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 11.00.11, кандидат технических наук Прибылов, Александр Юрьевич

• Прибылов, Александр Юрьевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Прибылов, Александр Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

1.1. Принципы построения компьютерных телекоммуникационных систем и возможности их использования в национальных парках

1.2. Технические и программные средства компьютерных телекоммуникаций

1.2.1. Каналы ближней связи

1.2.2. Каналы дальней связи

1.2.3. Способы использования каналов связи для передачи данных

1.2.4. Аппаратура передачи данных

1.2.5. Протоколы обмена данными в сетях передачи данных

1.2.6. Услуги глобальных компьютерных сетей и их использование в национальных парках

1.3. Существующие телекоммуникационные сети и возможности их использования в парках

1.3.1. Фидонет

1.3.2. Глобал Один (Спринт)

1.3.3. Гласнет

1.3.4. Интернет

ГЛАВА 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ЗАРУБЕЖНЫХ НАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРКАХ

2.1 Развитие телекоммуникационных услуг в системе управления национальными парками США

2.2 Телекоммуникационные услуги в системе управления национальными парками Канады

2.3 Использование телекоммуникационных сетей в системе управления парками Великобритании

2.4 Телекоммуникационные системы в международных проектах и возможности их

реализации в парках

ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НАЦИОНАЛЬНЫМИ ПАРКАМИ РОССИИ

3.1. Проблемы национальных парков России и возможные пути их решения

3.2. Возможности использования компьютерных телекоммуникаций в решении проблем национальных парков России

3.2.1. Использование электронной почты

3.2.2. Подключение абонентов в системе национальных парков к Интернет

3.2.3. Построение локальной компьютерной сети национального парка

3.2.4. Система телекоммуникационного доступа к банку данных "Национальные парки России"

3.2.5. Информационный сервер федеральной службы управления национальными парками Росии в сети Интернет

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

144

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Использование возможностей компьютерных телекоммуникаций в управлении национальными парками России»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. На современном этапе информация становится главным ресурсом научно-технического и социально-экономического развития мирового сообщества. Появление компьютеров и их широкое распространение предоставили огромные возможности по обработке и хранению информации. Достаточно отметить, что современные электронные энциклопедии на компакт-дисках содержат порядка 200000 страниц при возможности получения необходимой информации за считанные минуты. Еще большие возможности открываются при объединении ЭВМ в сети. Основные преимущества компьютерных сетей обусловлены, во-первых, преимуществами собственно ЭВМ для хранения и обработки информации, и, во-вторых, возможностью оперативной передачи информации на большие расстояния.

Особую роль компьютерные телекоммуникации могут сыграть в природоохранной деятельности. Вопросы охраны природы, как и вопросы экологии, носят глобальный характер. Исследования взаимозависимостей удаленных геосистем возможно только при наличии надежного обмена данными между исследователями, а также обработки статистической информации из многих регионов за определенный период.

Не менее важен обмен опытом природоохранных организаций и частных лиц, занимающихся вопросами экологии и охраны окружающей среды, а также вопросами рационального использования ресурсов. Задачи, которые призваны решить телекоммуникационные компьютерные сети в природоохранной деятельности можно представить следующим образом:

- сбор информации непосредственно из многих точек и хранение ее на центральном сервере (например, при экологическом мониторинге);

- предоставление доступа к природоохранной информации и результатам статистической обработки для всех заинтересованных организаций;

- действительно свободный обмен информацией природоохранного характера между организациями и частными лицами;

- осуществление совместных и одновременных работ в различных странах, направленных на исследования глобального характера по экологической и природоохранной тематике.

В России сконцентрированы огромные природные ресурсы и накоплен достаточно большой опыт природоохранной деятельности. В настоящее время наметилась устойчивая тенденция на объединение усилий различных стран в вопросах сохранения элементов мирового наследия и поддержания биоразнообразия. С расширением международного сотрудничества и увеличением объемов информации остро встает вопрос повышения оперативности и полноты обмена информацией, которые не могут быть обеспечены традиционными средствами связи. В этих условиях использование компьютерных телекоммуникационных сетей позволит поднять природоохранную деятельность на качественно высшую ступень и осуществить интеграцию в международную деятельность по охране природы.

Особенно актуальным это является для особо охраняемых природных территорий, которых в мире насчитывается более сорока тысяч. Самой распространенной формой охраняемых территорий во многих странах служат национальные парки. Это определяется той многофункциональной и многосторонней деятельностью, которую они осуществляют в системе природоохранных мероприятий, в научных исследованиях и рекреации. В России же до недавнего времени основной формой охраны природных комплексов являлись заповедники, предназначенные для выполнения научных исследований и не рассчитанные на массовый туризм. Однако возросшая, в последнее время, потребность в новых территориях, на которых постоянно проводилась бы система мероприятий по охране природы и поддержанию экологического равновесия, одновременно с предоставлением возможностей для отдыха людей, вызвала необходимость развития сети национальных парков в нашей стране. Сегодня положено лишь самое начало в их создании, но в ближайшее время планируется организация значительного числа таких охраняемых территорий.

Успешное функционирование системы национальных парков невозможно без эффективной системы управления всеми видами деятельности, осуществляемой на их территории. Большой опыт в этой области накоплен за рубежом, в том числе и на уровне использования компьютерных телекоммуникаций. Так как парки нашей страны переживают начальный период развития и организация управления их деятельностью пока недостаточно совершенна, то особый интерес представляет разработка вариантов оптимизации управления деятельностью парков.

Эти обстоятельства и определили актуальность темы настоящего исследования.

Цель и задачи исследования. Основные цели работы - разработка для условий России вариантов использования глобальных телекоммуникационных сетей для системы национальных парков (система телекоммуникационного доступа к банку данных "Национальные парки России" и вариант построения информационного сервера федеральной службы национальных парков), а также разработка вариантов построения локальных компьютерных сетей национальных парков и возможностей их подключения к глобальным компьютерным сетям.

Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:

- рассмотрены и проанализированы принципы построения локальных и глобальных компьютерных сетей с точки зрения возможности их использования для нужд национальных парков России;

- проанализированы некоторые телекоммуникационные системы с точки зрения возможности использования в управлении национальными парками России;

- рассмотрен и проанализирован зарубежный опыт использования глобальных телекоммуникационных сетей в системах управления национальными парками;

- проведен анализ современного состояния и выработаны рекомендации по использованию глобальных компьютерных телекоммуникационных систем в управлении национальными парками России.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования является использование телекоммуникационных систем для решения проблем охраны окружающей среды в различных странах и а мировом уровне.

Предмет настоящего исследования - различные компьютерные сети и программное обеспечение глобальных телекоммуникационных сетей.

Теоретическая и методологическая основа исследования, информационная база. Теоретической и методологической основой исследования послужили труды отечественных и зарубежных специалистов в области охраны природы, геоэкологии, геоинформатики, передачи данных, рекреационной географии, информационных технологий: Д. Беллами, Ю. Блэк, A.B. Кошкарева, Н.Ф. Реймерса, В.О.Шварцмана., Ф.Р. Штильмарка, А.Ж. Меллумы, Ф. Чина, К. Чу, Э.А. Якубайтиса и др.

Информационную базу диссертации составили материалы американской и канадской Служб национальных парков, Комиссии по сельской местности Великобритании, ЮНЕП, Женевского центра Глобальной информационно-ресурсной базы данных, Российского федерального центра геоэкологических систем, Университета штата Индиана (США), национальных парков различных стран. В работе также использовались компьютерные базы данных и сведения, полученные через глобальную компьютерную сеть Интернет.

Научная новизна и практическая значимость исследования. Научная новизна диссертации состоит в следующем:

- обобщены и проанализированы данные по различным сетям передачи данных с точки зрения использования для передачи информации экологического и природоохранного характера;

- обоснован выбор Интернет в качестве наиболее эффективной сети передачи данных для системы национальных парков России;

- разработаны и предложены варианты подключения национальных парков России к компьютерной сети Интернет и проанализированы необходимые аппаратные и программные средства;

- разработана и предложена система управления базой данных по национальным паркам России с возможностью телекоммуникационного доступа;

- разработан вариант информационного построения сервера федеральной службы управления национальными парками России.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты могут быть использованы:

- как теоретическая и методическая база для построения и развития телекоммуникационных систем для управления особо-охраняемыми природными территориями и для экологических исследований;

- в процессе управления системой национальных парков на федеральном и региональном уровнях;

- в процессе информационной и эколого-просветительской деятельности национальных парков и экологических организаций;

- в процессе проведения мониторинга природных ресурсов;

- в учебном процессе при преподавании курсов экологической и природоохранной тематики.

Апробация работы и публикации. Ход и результаты исследования в течение 1992-1998 гг. докладывались автором на научно-практических конференциях в Рязанском государственном педагогическом университете (Рязань, 1995, 1997), Рязанской государственной радиотехнической академии (Рязань, 1997), Рязанской государственной сельскохозяйственной академии (Рязань, 1997), на международном семинаре "Глобальное образование как средство гуманизации школы" (Рязань, 1994), на республиканской научно-практической конференции (Калуга, 1994).

Результаты работы использованы при проведении научно-исследовательских работ по федеральной программе «Концепция построения российской образовательной телекоммуникационной сети» и «Проект построения российской образовательной телекоммуникационной сети» (Рязань, 1993 и 1994).

По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 164 страницы, включая 15 рисунков, 13 таблиц и 4 приложения. Список литературы, использованной в работе, содержит 49 наименований на русском и английском языках.

Заключение диссертации по теме «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», Прибылов, Александр Юрьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты данного исследования позволяют сделать следующие выводы:

- учитывая возрастающую многофункциональность в деятельности национальных парков, эффективное управление ими невозможно без внедрения современных телекоммуникационных систем;

- при построении систем компьютерных телекоммуникаций в национальных парках наибольшие трудности представляет создание коммуникационной инфраструктуры. Наиболее полно эта проблема решается при использовании существующих сетей передачи данных и построения корпоративных компьютерных сетей для нескольких парков в случаях их компактного расположения (в пределах 100 километров) и, особенно, в случае решения парками общих задач (как, например, в Мещерском национальном парке и национальном парке «Мещера»), что увеличит скорость обмена информацией между парками снизит общие затраты на использование глобальных компьютерных сетей. Однако при использовании сети передачи данных останутся проблемы, связанные с организацией связи абонента (национального парка) с региональным узлом. Особую остроту эти проблемы примут в национальных парках, так как они находятся вне пределов больших городов. Поэтому необходим дифференцированный подход в определении способа подключения парка к региональному узлу, и, в первую очередь, решения вопроса о необходимости создания собственных каналов связи с региональным узлом;

- в качестве глобальной сети для нужд национальных парков представляется оптимальным использование сети Интернет в силу наибольшей ее развитости, как в России, так и во всем мире, и предоставления сетью всех существующих на сегодня услуг;

- для подключения абонентов (национальных парков, природоохранных организаций и т.д.) к узлам сети Интернет целесообразно использование коммутируемых телефонных каналов при небольших объемах информации и выделенных каналов ТЧ при необходимости повышения пропускной способности каналов (при увеличении числа абонентов на одном канале или с целью повышения скорости передачи информации);

- в качестве АПД возможно использование модемов с реализацией протоколов коррекции ошибок и сжатия данных по классам MNP 2 - 9 в зависимости от конкретных характеристик канала;

- для реализации наибольшей совместимости с Интернет и упрощения администрирования корпоративных сетей в национальных парках целесообразно для обмена данными в локальных сетях использовать протоколы семейства TCP/IP;

- за рубежом в деле управления национальными парками накоплен большой опыт. Вопросами их функционирования занимаются различные организации: прежде всего, на уровне правительства (например, Службы национальных парков США и Канады, Комиссия по сельской местности Великобритании и т.д.), а также различные научно-исследовательские центры, объединения и т.п. (например, Совет по охране сельской местности Великобритании). Они разрабатывают законы, регулирующие деятельность парков, программы их развития, а также рассматривают вопросы функционирования системы парков. В целях координации своей деятельности все эти организации широко используют компьютерные телекоммуникации, которые позволяют оптимизировать управление деятельностью парков;

- в самих национальных парках также используются телекоммуникации, позволяющие разрабатывать планы развития на определенные сроки, намечать мероприятия по охране ресурсов, экологическому просвещению и т.п. В качестве базовой глобальной компьютерной сети в парках выбрана сеть Интернет, и как одна из услуг этой сети, всемирная гипертекстовая система. Выделяются три направления ее использования в парках: создание статических информационных серверов, организация баз данных и предоставление телекоммуникационного доступа к ним, и создание картографических телекоммуникационных систем (предоставление пространственно-локализованной информации в виде карт по запросу, сформированному по карте);

- международная интеграция в вопросах природоохранной деятельности и развитие телекоммуникационных услуг приводит к необходимости и возможности широкого обмена данными, что требует стандартизации данных;

- для оптимизации управленческой деятельности зарубежных парков разработан телекоммуникационный доступ к банкам данных (по бюджету парков, реновационным нуждам, по проектам и исследованиям в парках, проблемам парков, услугам в них, по ресурсам парков, по чистоте воздуха, по водным ресурсам, по экологии в парках и др.). Также разработан доступ к электронным каталогам библиотек и каталогу имеющихся карт по паркам (масштаб, форма съемки, год издания и т.д.). Предполагаются к внедрению отделами культурных ресурсов также банки данных как по археологии, охране зданий и исторических памятников, культурно-историческим объектам, этнографии. Разработаны также географические информационные системы по чистоте воздуха, по водным ресурсам парков и др. Наряду с этим разработаны электронные энциклопедии по водной флоре и фауне и вредных веществах парков (200 основных тем по экологии) и по культурно-историческим ресурсам парков (Управление информационными ресурсами (ЖМ) в Службе национальных парков, 1994-1998);

- использование телекоммуникационных технологий позволяет оптимизировать управление деятельностью парков как на этапе их проектирования и планирования, так и в дальнейшей работе при проведении научных исследований, организации охраны природы, развития туризма;

- в мире накоплен большой опыт использования компьютерных телекоммуникаций в целях экологического мониторинга и решения вопросов природопользования. Так как одной из основных функций национальных парков является природоохранная, целесообразно использование накопленного опыта применения компьютерных телекоммуникаций в управлении национальными парками. Так, например, для обеспечения максимальной совместимости при разработке стандартов данных для национальных парков целесообразно за основу принимать стандарты, разработанные для существующих международных экологических и природоохранных проектов;

- основными недостатками существующих банков данных с телекоммуникационным доступом, применяемых в национальных парках различных стран, являются невозможность хранения или затрудненный доступ к информации прошлых лет и использование телекоммуникационного доступа только для вывода информации потребителю, но не для ввода данных;

- предлагаемая автором система телекоммуникационного доступа к банку данных по национальным паркам России предоставляет заинтересованным организациям и федеральным органам возможность получения как оперативной информации о национальных парках России, так и возможность получения информации по различным направлениям деятельности парков за определенный период. Вместе с тем, национальные парки получают, наряду с существующим, новое информационное обеспечение, которое позволит улучшить управление ими;

- создание информационного сервера федеральной службы национальных парков предоставит сотрудникам парков постоянный доступ к наиболее используемой информации, такой как федеральные законы по особо охраняемым природным территориям, а также обеспечит оперативный обмен некоторой специфической информацией с федеральным органом управления;

- вместе с тем создание информационного сервера федеральной службы национальных парков поможет паркам оперативно связаться с заинтересованными организациями и получить нужные рекомендации по вопросам управления, позволит найти дополнительные источники финансирования (путем привлечения туристов, поиска спонсоров, получения информации о грантах и т.д.), окажет помощь в проведении природоохранных мероприятий (путем пропаганды экологических знаний об охраняемых животных и растениях парка, правилах поведения в природе, особо охраняемых участках и т.д.);

- использование предлагаемой автором технологии сбора оперативной информации посредством всемирной гипертекстовой системы повысит своевременность получаемых данных и принимаемых решений в процессе управления национальными парками.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Прибылов, Александр Юрьевич, 1998 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Аналитический обзор зарубежного опыта управления национальными парками/Максаковский Н.В., Мнацаканян P.A., Мурашкина C.B. и др. М.: Рослесхоз, 1994.

2. Банахан М., Раттер Э. Введение в ОС UNIX - M.: Финансы и статистика,

1986.

3. Беллами Д. Цифровая телефония. Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1986.

4. Бирюкова Е.В. Использование информационных технологий в управлении национальными парками: Автореф. дис. ... канд. геогр. наук. - М.:-1997.-28 с.

5. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы стандарты интерфейсы. - М.: Мир, 1989.

6. Борисов В.А., Белоусова Л.С., Винокуров A.A. Охраняемые природные территории мира. - М.: Агропромиздат, 1985. - 310 с.

7. ГОСТ 20855-83 , ГКНТ - М: Издательство стандартов, 1983.

8. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Российской Федерации в 1992 году (часть 1)//Экос-информ.-1993.^ 7-8.-С. 101-103.

9. Дженнигс Ф. Практическая передача данных: Модемы, сети и протоколы -М: Мир, 1989.

10. Емельянов Г.А., Шварцман В.О. Передача дискретной информации и основы телеграфии. - М., Связь, 1973.

11. Забелина H. М. Национальный парк. - М.: Мысль, 1987,- 170 с.

12. Забелина H. М. Национальный парк: Идея и воплощение/Юхота и охотничье хозяйство.-1988.-N 1.-С. 15.

13. Зингеренко A.M., Баева H.H., Тверецкий М.С. Системы многоканальной связи. - М.: Связь, 1980.

14. Зыков К. Кто должен содержать национальные парки//Охота и охотничье хозяйство,-1988.-N З.-С. 19-20.

15. Информатика: Учебник / Под ред. проф. Н.В. Макаровой. - М.: Финасы и статистика, 1997. - 768 с.

16. К вопросу о создании образовательной сети в России/Гиривенко И.П., Колосов Д.В., Прибылов А.Ю. и др.//Тезисы докладов Международного семинара, 2430 апр. 1994 г. - Рязань. - 1994. - С. 19-21.

17. Каналы передачи данных. Под ред. В.О.Шварцмана. - М. .Связь, 1970.

18. Мартин Д. Телесвязь и ЭВМ,- М.: Машиностроение, 1981.

19. Неформальные телекоммуникации: сеть Е1с1о№1 В.Б.Яблонский - Мир ПК, 1992, 7, с. 28-38.

20. Николаевский А. Г. Национальные парки,- М.: Агропромиздат, 1985,- 189с.

21. Построение сетей ЭВМ. М. Като, Д. Иимура, М. Токоро, Е. Тома. - М: Мир, 1988.

22. Прибылов А.Ю., Бирюкова Е.В. Использование гипертекстовой информационной системы в национальном парке «Мещерский»//Сб. науч. тр./Рязанская государственная сельскохозяйственная академия. - Рязань. - 1997. -С. 25-27.

23. Прибылов А.Ю., Бирюкова Е.В. Методы автоматизации обработки географической информации: Тез. докл. Международной науч.-техн. конф., 15-18 сент. 1997 г./Рязанская государственная радиотехническая академия. - Рязань. - 1997. -С. 162-164.

24. Прибылов А.Ю., Бирюкова Е.В. Система управления базой данных национальные парки России//Сб. науч. тр./Рязанский государственный педагогический университет. - Рязань. - 1997. -С. 151-153.

25. Рекомендация МККТТ Х.25 и ее применение в информационно-вычислительных сетях: В 2-х ч. - М.: МЦНТИ, 1983.

26. Транин А. А. Национальные парки в СССР: проблемы и перспективы. - М.: Наука, 1991.27. Федеральный центр геоэкологических систем (домашняя страничка).

http://www.fcgs.rssi.ru

28. Эколого-географические проблемы организации национальных парков. Екатеринбург: Уральский лесотехнический институт, 1992.-140 с.

29. Язан Ю. Каким должен быть национальный парк// Охота и охотничье хозяйство,-1988.-N 1.-С. 13-14.

30. Якубайтис Э.А. Архитектура вычислительных сетей. - М.: Статистика, 1980.

31. Canadian Biodiversity Information Network, http://www.doe.ca/ecs/biodiv/

32. Chin Francis, Chu Kenny. HTML publishing on the Internet.- New York: McGrow-Hill, 1996.-444 p.

33. Global Lake & Catchment Conservation Database, http://www.wcmc.org.uk/

34. Great Lakes Information Network, http://www.great-lakes.net

35. Information Resources Management (IRM) in the National park Service. 19941998. Washington: U.S. Department of the Interior, National Park Service Information and Telecommunication Division, 1994.

36. Internet Use Policy, http://www.nps.gov/chal/im/internet_use.htm

37. ISO/TC97/SC6: Liason on Recomendation X.25 and related matters. - Geneva, 1986. - N 4277.

38. Natural Heritage Information Centre. http://www.mnr.gov.on.ca/MNR/nhic/

39. Ontario Ministry of Natural Resources home page, http://www.mnr.gov.on.ca/

40. Ontario Ministry of Natural Resources. 1992. Direction "90s. Queens printer for Ontario. 14 pp.

41. Ontario Ministry of Natural Resources. Conservation Data Center Assessment Task Force. 1991. A Conservation Data Center for Ontario. OMNR, Land and Resources Information Branch, North York, Ontario, xii + 112 pp.

42. Ontario Ministry of Natural Resources. The Wild life Strategy Action Plan Ad Hoc Committee. 1994. A proposed action plan For " Looking Ahead: A Wild Life Strategy for Ontario". Queens printer for Ontario, xxiv + 239 pp.

43. Ontario. 1990. Game and fish Act: Revised Statutes of Ontario, ch. 182. 79pp.

44. Ontario. 1994. An act to revise the Crown Timber Act to provide for the sustainability of Crown Forests in Ontario: Statutes of Ontario, ch. 25. Legislative Assembly of Ontario, ch. 31. 44 pp.

45. Ontario. 1996. Freedom of Information / Protection of Privacy Act: Revised status of Ontario, ch. 31. 44 pp.

46. Ontario. 1996. Planning Act.

47. Riley, J. L., Duncan, J. E., Möhr P. and others. 1992. Rare Species Mapping Project, 1988-1992, Ontario Ministry of Natural Resources (Central Region). OMNR, Central Region, Aurora. Open File Report 9201. vii + 65 pp.

48. Seybold. Anatomy of an X.25 PacketZ/Network Monitor. 1989. - v.4, N.3 - p.8-14.

49. United Nations Environment Programme, Global Resource Information Database. http://www.grid.unep.ch/gridhome.html