МІСЬКА ГЕОІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА НА БАЗІ ПРОГРАМНИХ ПРОДУКТІВ З
ВІДКРИТИМ КОДОМ

Розглядаються концептуальні засади  створення програмних засобів міської геоінформаційної системи 
(МГІС) на базі програмних продуктів з відкритим кодом. Наводиться організаційно-технічна структура МГІС, 
основні положення її концептуальної архітектури, функції та засоби їх реалізації. 
Рассматриваются концептуальные принципы создания программных средств городской 
геоинформационной системы (МГИС) на базе программных продуктов с открытым кодом. Приводится 
организационно-техническая структура МГИС, основные положения ее концептуальной архитектуры, функции 
программных модулей и средства их реализации. 


Вступ
Сучасне місто являє собою складну, територіально-розподілену, соціально-
економічну й господарську систему. Управління такою системою вимагає створення 
й впровадження ефективних механізмів, що базуються на сучасних інформаційних 
технологіях. Важливу роль у реалізації ефективних механізмів управління територіально-
розподіленнями об’єктами відіграють сьогодні геоінформаційні системи й технології, що 
надають унікальні можливості просторового моніторингу міської інфраструктури з метою 
прийняття ефективних управлінських рішень.
Аналіз стану проблеми розробки МГІС. Одним із найважливіших завдань, яке 
необхідно розв'язати в процесі проектування й впровадження МГІС, є проблема вибору 
інструментального програмного забезпечення, здатного реалізувати багаторівневу систему із 
централізованим зберіганням даних і розподіленою їх обробкою відповідно до технології « 
клієнт-сервер». Існуючі комерційні програмні засоби різних закордонних фірм здатні 
реалізувати найскладніші прикладні геоінформаційні системи із  колективним  доступом 
і розподіленою обробкою інформації. Особливе місце в переліку інструментальних 
геоінформаційних систем займають програмні засоби фірми ESRI (США), які дозволяють 
будувати масштабовані ГІС – від локальних (настільних), до корпоративних. Однак істотним 
недоліком подібних інструментальних програмних засобів є їх висока вартість яка, на 
жаль, неадекватна фінансовим можливостям органів місцевого самоврядування більшості 
міст України й країн СНД. Це, у більшості випадків, стає основним фактором, що стримує 
процеси розробки й впровадження муніципальних ГІС. Альтернативним розв'язком цієї 
проблеми є вибір у якості базових інструментальних програмних засобів продуктів, які 
розробляються у рамках міжнародних програм Open GIS Consortium (OGC).
Мета дослідження.  Головною метою роботи є розробка міської геоінформаційної 
системи на базі програмних продуктів з відкритим кодом, є підвищення ефективності і 
зниження вартості впровадження, супроводу та розвитку МГІС. Міська геоінформаційна 
система повинна  забезпечувати необхідну функціональність, та створювати оптимальні 
умови для задоволення інформаційних потреб органів місцевого самоврядування, 
організацій, підприємств, суспільних об’єднань та населення міста.
Завданнями дослідження  є розробка концептуальної архітектури МГІС, принципів 
організації геопросторових даних МГІС, програмного, організаційно – технічного 
забезпечення міської геоінформаційної системи.
Архітектура МГІС.  Міська геоінформаційна система  є інструментальним засобом 
інтеграції і аналізу різнопланової інформації відносно просторових об’єктів інфраструктури 
міста і призначена для комплексного інформаційно – аналітичного забезпечення діяльності 
керівництва та посадових осіб органів місцевого самоврядування, організацій, підприємств 
та населення міста, а також для централізованого аналізу і прогнозу показників соціально – 
економічного розвитку міста. 
МГІС створюється як комплекс уніфікованих інформаційних підсистем які 
використовують єдину  цифрову картографічну основу (ЄЦКО) й просторову інформаційну 
модель міста. 
ЄЦКО і просторова інформаційна модель міста відносяться до базових інформаційних 
ресурсів міста, які повинні містити повну несуперечливу інформацію про об’єкти 
інфраструктури міського господарства й інші об’єкти, які знаходяться на території міста, 
включаючи їх географічне положення на цифрових картах.
Підсистеми МГІС призначені для оперативної інформаційної підтримки користувачів 
відповідно до вирішуваних ними задач і їх повноважень. Кожна з підсистем для реалізації 
своєї функціональності використовує власну інформаційну модель території, побудовану на 
основі ЄЦКО і окремих інформаційних шарів просторової моделі міста.
До складу базових підсистем МГІС входять:
• Адресна система (АС) міста;
• Автоматизована система земельного кадастру (АСЗК) міста ;
• Автоматизована система майнового кадастру (АСМК) міста;
• Автоматизована система ведення чергового цифрового плану (АСВЧЦП) міста;
Програмні засоби МГІС побудовані з використанням сучасних WEB – технологій 
(технологія  SaaS – програмне забеспечення як послуга ), які забезпечують розподілену 
обробку даних і не потребують додаткового програмного забезпечення на клієнтських 
робочих місцях. Архітектура програмних засобів МГІС на базі програмних продуктів з 
відкритим кодом наведена на рис. 1.

PZVK

Рисунок 1 - Архітектура програмних засобів МГІС на базі програмних продуктів з 
відкритим кодом


Функціонування МГІС у містах повинно підтримуватись відповідною організаційно-
технічною структурою, нормативно-правовим, інформаційним, програмним, методичним, 
технологічним і фінансовим забезпеченням.
МГІС створюється як єдина інформаційна система з універсальним сховищем міських 
інформаційних ресурсів загального користування – базових інформаційних ресурсів міста 
на основі якого будуються “віртуальні” галузеві (відомчі) і інші інформаційні системи, що 
використовують для рішення своїх функціональних задач крім базових і свої – тематичні 
інформаційні ресурси.
Програмне  забезпечення (ПЗ) МГІС складає набір системно-узгоджених програмних 
компонентів і додатків, які використовуються у складі підсистем МГІС.
Програмне забезпечення МГІС  поділяється на наступні категорії:
− системне ПЗ (програмні платформи для розробки, або функціонування 
прикладного ПЗ, СУБД);
− функціональні компоненти (блоки програмного коду, які реалізують певні 
уніфіковані функції, інтегруються у прикладне ПЗ);
− інтерфейсні модулі (реалізують уніфіковані програмні інтерфейси, інтегруються 
у прикладне ПЗ);
− ПЗ формування і редагування просторової інформації цифрової моделі території;
− ПЗ візуалізації просторової та атрибутивної інформації цифрових моделей 
території;
− ПЗ документування просторової та атрибутивної інформації, (реалізує 
уніфіковані функції формування документів за заданими шаблонами), інтегрується у 
прикладне ПЗ;
− ПЗ роботи з документами  (облік, збереження і контроль проходження 
документів).
В рамках цієї роботи  на базі програмних продуктів з відкритим кодом розроблені 
системна архітектура та базові програмні засоби МГІС, які пройшли практичну апробацію 
при виконанні проектів з побудови елементів МГІС.
Для зберігання даних використовується реляційна  СУБД PostgreSQL з вбудованим 
програмним інтерфейсом доступу до просторових даних PostGIS.  PostGIS заснований на 
специфікації Simple Feature, розробленої в рамках Open GIS Consortium (OGC). Важливою 
ознакою PostGIS є можливість спільного доступу (читання, запис, оновлення, видалення) до 
даних.
PostgreSQL є найрозвиненішою СУБД з відкритим кодом, що є надійною й стійкою при 
великих навантаженнях, може працювати в середовищі різних операційних систем (FreeBSD, 
Linux, Solaris, Windows), відповідає міжнародним стандартам ISO/ANSI SQL 92, 99, 2003, 
має інтерфейси для мов Tcl, Perl, C, C++, PHP, ODBC, JDBC  і є реальною альтернативою 
комерційним СУБД. 
Для забезпечення віддаленого доступу до геоданих  МГІС використовується UMN 
Mapserver. Він генерує у відповідь на запит  растрове зображення карти або плану, яке 
надсилає клієнтові. Клієнту потрібен  тільки звичайний Інтернет - браузер (Mozilla, Opera, 
Internet Explorer...), що виключає необхідність придбання та інсталяції клієнтської частини і 
її конфігурування. Витрати на обслуговування й модернізацію системи при цьому зводяться
до мінімуму. 
UMN Mapserver  має відкриту програмну архітектуру, яка дозволяє нарощувати 
функціональність платформи  із застосуванням мови PHP.
Практична апробація вищезазначених програмних засобів для створення підсистем 
МГІС дозволяє зробити висновки про можливість й економічну доцільність застосування 
програмних засобів з відкритим кодом у якості інструментальних для створення міських 
геоінформаційних систем різного масштабу.
Висновки: Розроблені програмні  засоби МГІС, забезпечують:
− суттєве  зменшення капітальних витрат на систему, за рахунок використання 
інструментальних засобів МГІС, на базі ПЗ з відкритим кодом;
− зменшення витрат на експлуатацію системи за рахунок високого рівня 
уніфікованості запропонованих рішень і можливості організації централізованого 
дистанційного супроводження МГІС;
− створення в містах країни гармонізованих, структурованих за єдиними правилами 
інформаційних ресурсів міського господарства.