ИСТИНА

Теоретическое обоснование и практическая апробация комплекса методов, технологий и алгоритмов пространственного моделирования и географического картографирования, аэрокосмических методов, технологий географически корректной визуализации создаваемых геоизображений, направленных на развитие концептуальных основ внедрения инновационных технологий картографирования в науки о Земле, в прикладные исследования глобальных изменений окружающей среды и обеспечение системы образования. Выполнение НИР должно обеспечивать достижение научных результатов мирового уровня, подготовку и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров, формирование эффективных и жизнеспособных научных коллективов. Исследования в рамках НОЦ предполагается сосредоточить на создании новых теоретических концепций в картографии и геоинформатике, на усилении интеграции и разработке новых методов и технологий географических исследований, на решении задач экологии и рационального природопользования. Предусматривается создание соответствующих геоинформационных ресурсов, а также развитие на их основе инновационных форм обучения. Это должно проявиться на разных уровнях: - в разработке общих системных концепций использования картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования в исследовании геосистем и экосистем; - в области методов и технологий сбора, хранения, обработки, преобразования и визуализации пространственно-временной геоинформации; - в области разработки стандартов пространственной информации и метаданных, оригинальных технологий создания инфраструктур пространственных данных, методов проектирования и использования научно-образовательных ИПД, включая сетевые и серверные технологии, методов создания геопорталов, каталогов метаданных, WEB-картографирования; - в развитии инновационной научно-образовательной деятельности, интегральных специализаций, системы образовательных стандартов всероссийского уровня, новых учебных программ, лекционных курсов, учебников и электронных учебных пособий, в широкой просветительской и популяризаторской деятельности. Подлежат исследованию следующие вопросы: - Разработка инновационных технологий картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования, понимаемая как формирование концепции комплекса картографических, геоинформационных и аэрокосмических методов и технологий ("суммы технологий") для проведения научных исследований, генерации знаний и развития университетского образования в сфере географических исследований, разработка конкурентно способных методик и образовательных ресурсов, подготовленных для внедрения; - Картографическое обеспечение инновационных программ по здоровью человека и устойчивому развитию; - Теоретические исследования и развитие технологий создания инфраструктур тематических пространственных данных (ИПД) для применения в науках о Земле, природопользовании и образовании; - Научно-практические исследования экологического состояния и динамики географических объектов в связи с климатическими и антропогенными изменениями; - Картографическое обеспечение образовательного процесса в высшей и средней школе; - Модернизация университетского геоинформационно-картографического образования на основе реализации разработанной коллективом концепции (НШ-171.2008.5), включая формирование блоков электронных научно-методических средств обучения и картографических ресурсов. Применительно к исследованию проблем интеграции картографии и геоинформатики следует повысить научно-технический уровень разработок с учетом отечественных и мировых достижений в области геоинформационно-картографических технологий. Применительно к разработкам технологий картографо-аэрокосмического мониторинга экологического состояния и динамики геосистем будут учтены потребности науки и образования в новых эффективных научных методах обработки и визуализации пространственной информации. Применительно к развитию исследований по приоритетным направлениям науки и техники предусматривается учесть необходимость повышения квалификационного потенциала научно-образовательных центров путем привлечения к выполнению НИР молодых научных сотрудников, аспирантов и студентов старших курсов. НИР должна выполняться с использованием современных материально-технической базы и методик и обеспечивать получение актуальных результатов.

Основные результаты проекта 1),2) Разработана концепция формирования комплекса картографических, геоинформационных и аэрокосмических методов и технологий (комплекса геотехнологий) для проведения научных исследований, генерации знаний и развития университетского образования в сфере географических исследований, разработки конкурентно способных методик и образовательных ресурсов, подготовленных для внедрения. Разработана система картографического обеспечения образовательного процесса в высшей и средней школе произведениями нового поколения, включая пилотные ГИС-проекты карт для высшей школы. Разработаны методы создания структурированных географических информационных ресурсов и обеспечения и доступа к ним для решения научных и образовательных задач, включая локальную ИПД тематических данных, научно-образовательные геопорталы и базы знаний. Разработаны методы и алгоритмы: цифрового моделирования морфологии рельефа и автоматизации способов картографирования пластики геополей; мультимасштабного картографирования рельефа на основе создания баз геоданных. Выполнены научно-практические исследования экологического состояния и динамики географических объектов в связи с природными и антропогенными изменениями, в т.ч. разработаны методики: картографирования природных процессов в связи с климатическими колебаниями; комплексного картографирования экологических изменений территорий добычи и транспортировки углеводородов; картографического изучения закономерностей распространения природноочаговых болезней; применения картографического метода исследования в деятельности особо охраняемых природных территорий. На основе результатов, полученных при выполнении НИР, разработаны инновационные средства обучения методам и технологиям картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования для подготовки бакалавров, магистров и профессиональной переподготовки специалистов. 3) Комплексирование инновационных технологий картографии, геоинформатики и аэрокосмического зондирования является новым направлением научных исследований и направлено на формирование единой технологической основы исследований в науках о Земле, геоэкологии и рациональном природопользовании и смежных с ними социально-экономическими и экологическими дисциплинами. В теоретико-методологическом отношении новизна разработок состоит: в оценке целесообразности и возможности создания оптимального комплекса методов и инновационных технологий картографирования; в выработке требований к составляющим комплекса технологий моделирования для решения теоретических и прикладных задач в науках о Земле в зависимости от ведущих факторов - типа решаемой задачи; пространственного охвата и масштаба исследований, свойств создаваемых геоизображений; в практической апробации разрабатываемой концепции при решении различных по содержанию задач. Разработанные методики картографирования переходной зоны «тундра-тайга», ее характеристик и динамики в связи с изменениями окружающей среды, картографирования пространственно-временных изменений термокарстовых озер в связи с климатическими колебаниями, аэрокосмического картографирования динамики явлений с использованием трехмерного стереомоделирования, ориентированные на изучение опасных процессов в гляциальной зоне являются оригинальными и разрабатываются впервые. Концепция и содержание Атласа устойчивого развития России разработаны впервые. Атлас послужит инструментом изучения, а в дальнейшем и принятия решений по широкому кругу вопросов устойчивого развития России. Атлас «Природноочаговые болезни» - первый опыт обобщения и публичного представления разносторонней обширной информации о природноочаговых болезнях на территории РФ, позволяет определить уровень изученности и выявить регионы, в которых необходимо проводить исследования. 4) Разработки новых методик выполнены на уровне и с учетом современных российских и зарубежных исследований в этой области. Полученные результаты соответствуют уровню мировых достижений в данной области. Отдельные разработки, в частности, формирование концепции комплекса картографических, геоинформационных и аэрокосмических методов и технологий для проведения научных исследований, системы географически корректных способов автоматизированного изображения рельефа, являются приоритетными и не имеют аналогов в отечественных и зарубежных публикациях. Разработка новых методик моделирования и изображения рельефа и других физических полей, новой методики создания инфраструктур тематических пространственных данных, разработка и практическое внедрение инноваций картографирования в учебные программы выполнены на уровне и с учетом современных российских и зарубежных исследований в этой области.