Жуков Ю.А. (г.Петрозаводск), Лялля Е.В. (г.Петрозаводск)
Создание геоинформационной системы (ГИС) «Электронный каталог населенных мест Карелии XV-XX вв.»
@kizhi
Работа осуществляется в рамках проекта РГНФ №06-01-12110в.
Задачей настоящего проекта стало создание геоинформационного ресурса, разработанного на основе различных исторических документов и историко–географических источников информации. Основным объектом разрабатываемого ресурса является поселение (или населенное место), т.е. место, где когда–то проживали люди, имеющее собственное название, и сведения о котором зафиксированы в одном или нескольких исторических документах. Авторы проекта назвали этот ресурс электронным каталогом населенных мест Карелии XV–XX вв.
Электронный каталог населенных мест Карелии реализует информационную модель поселенческой структуры общества. Поселение, как основной объект данной информационной системы, обеспечено историческими, географическими, социальными сведениями, полученными из соответствующих источников информации.
Актуальность использования современных информационных технологий в гуманитарных сферах, создание специализированных пространственно локализованных баз данных по историко–культурной тематике, формирование и ведение геоинформационных ресурсов обусловлены возрастающей необходимостью комплексного информационного обеспечения процессов проведения научных исследований.
Содержание электронного каталога
Сведения, включенные в состав электронного каталога, относятся к периоду с XV по последнюю четверть XX вв. (начало XXI в.). В электронном каталоге они будут организованы в виде базы атрибутивных данных по поселениям. Данные будут включать в себя сведения о категории поселения (его статусе), названиях и вариантах названий, упомянутых в различных источниках, о численности и составе населения, о его хозяйственной деятельности и др. В электронном каталоге информация будет представлена в виде хронологически отсортированных данных.
Основой для создания списочного состава населенных мест электронного каталога, а также источниками информации для разработки атрибутивной базы данных являются документы исторической статистики. В состав информационной системы войдут следующие документы: писцовые книги 1563 г. (с частичными сведениями предыдущей переписи 1496 г.), 1581/82 г., 1584/85 г., 1615/16–1617/18 гг., 1628-?1631 гг.; переписные книги 1646/47 и 1678 гг.; «ревизские сказки» (переписи? «ревизии») XVIII–XIX вв.; списки населенных мест Олонецкой губернии 1873 и 1905 гг.; церковные книги записей гражданского состояния; переписи населения (с конца XIX и по начало XXI вв.); похозяйственные книги.
Большую поддержку в процессе идентификации объектов электронного каталога населенных мест Карелии окажет информационная система «Топонимия Карелии», разработанная в рамках проекта РГНФ №05–04–12420в (руководитель – И.И.Муллонен) и содержащая электронную картотеку топонимов Карелии.
Списки населенных мест за различные периоды времени содержат сведения различной структуры и информационного содержания. Так, например, населенные места в списке 1873 г. перечислены в соответствии с их расположением по дорожным трактам, существовавшим на тот период. В этих списках объектами административного устройства являются уезды Олонецкой губернии и станы. Волостного деления в них не содержится. Списки 1905 г. организованы в соответствии с их административно–территориальной принадлежностью и делением территории на уезды, волости и общества. Списки содержат и статистические сведения по населению, сельскому хозяйству, образованию, церковным учреждениям, промышленным и ремесленным учреждениям.
Среди документов можно выделить массовые источники, созданные на основе материалов различных переписей и содержащих наиболее полный состав населенных мест в уже структурированном табличном виде. Другие документальные источники (такие, как писцовые книги) содержат подробное многолетнее описание населенных мест, земель, жителей в менее структурированном виде. Такие документы требуют дополнительного исследования и разработки на их основе самостоятельной структуры. К третьему типу документов относятся материалы специальных тематических обследований, например, «Материалы обследований кустарных промыслов 1905 г.» и «Списки торговых заведений 1900 г.». Они не содержат полного состава населенных мест исследуемой территории, но дают дополнительную информацию о населенных местах, вошедших в состав этих документов.[текст с сайта музея-заповедника "Кижи": http://kizhi.karelia.ru]
Геоинформационное обеспечение электронного каталога
Особенностью ГИС является наличие в них аппарата пространственного анализа данных о территории, позволяющего не просто отслеживать существующие территориальные связи объектов и явлений и соответствующих им атрибутов (характеристик, показателей и т.п.), но и формировать новые наборы пространственных данных, обеспечивая при этом пользователю активный визуальный и инструментальный диалог с электронной картой.
Современные информационные технологии предоставляют пользователям большой арсенал средств аналитической обработки данных. ГИС технологии обеспечивают пользователя еще и возможностями пространственного анализа данных и наглядного отображения результатов анализа на карте. Тематическая карта дает новую информацию исследователю. Информация, которую пользователь может извлечь из карты, называется информативностью карты. Различают информацию, непосредственно воспринимаемую читателем при чтении карт, и скрытую информацию, которую можно получить, выполнив по карте определенные измерения, сопоставления, преобразования [1]
Тематическая карта позволяет показывать различные явления и характер их размещения. Эти явления могут быть распространены по пунктам, линиям, площадям, могут быть сплошными, рассеянными. Необходимы специальные способы их изображения на картах [2] .
Разрабатываемый ресурс «Электронный каталог населенных мест Карелии XV–XX вв.» обеспечит исследователей различных гуманитарных областей науки единой историко–географической базой данных, что позволит существенно облегчить процесс обработки полевых материалов, а также проводить сравнительный анализ в междисциплинарных исследованиях.[текст с сайта музея-заповедника "Кижи": http://kizhi.karelia.ru]
Благодаря включению в состав электронного каталога геоинформационного модуля, поселения, входящие в состав электронного каталога, будут отображаться на электронной карте территории Европейского Севера России. В состав картографического блока будут включены векторные и растровые изображения территории. В состав векторного картографического обеспечения войдет векторная основа карты М 1: 1000000. В ее состав, кроме топографической основы, войдут слои, содержащие границы объектов административно–территориальных устройств, известных на исследуемой территории. Работа по идентификации объектов электронного каталога населенных мест будет заключаться и в локализации местоположения населенного места на электронной карте. Эта информация также будет представлена в векторном формате и войдет в состав векторного картографического обеспечения.
В качестве источников информации для проведения операции локализации местоположения населенного места на карте будут применяться исторические картографические документы, входящие в состав растрового картографического обеспечения системы. Список таких документов довольно обширен и включает в себя следующие карты: Карты генерального межевания (1792) (в 1 дюйме 2 версты – все уезды Олонецкой губернии Кемский уезд Архангельской губернии); Генеральная карта Олонецкой губернии 1823 г.; Генеральная карта Архангельской губернии 1824 г.; Петрозаводский уездный план 1897 г.; Олонецкий уездный план 1897 г.; Карта Кемского уезда Архангельской губернии 1908 г.; Финские губернии (XIX век); Этнографическая карта автономной Карельской социалистической республики 1929 г.; Спец. карта Европейской России конец XIX – начало XX в. (Изд. воен. топ. отдела ген. штаба; 10 верст в английском дюйме (1:420000)); Карта Ухтинского уезда Карельской республики (административные границы на 15 декабря 1924 г.); Карта Карельской АССР 1936–1938 гг. (Главное управление государственной съемки и картографии НКВД СССР 1936–1938 гг.).
Материалы историко–культурных исследований, представленные в электронном виде (электронные таблицы, базы данных), могут быть подвергнуты математическому и картографическому анализу. Если информация геокодирована (привязана к объектам на карте), то логично использовать весь арсенал аналитических средств ГИС для проведения обработки данных. В качестве методов картографического анализа, используемых при обработке тематической информации, применяются: метод построения картограмм и картодиаграмм для проведения общего анализа и выявления соотношений присутствующих признаков, метод построения интерполяционных поверхностей для выявления мест локализации и ареалов распространения анализируемых признаков. Послойная структура карты в ГИС позволяет сравнивать результаты анализа, полученные по разным признакам, методом наложения слоев (оверлеи). Таким образом, можно выявить общие и непересекающиеся зоны распространения тех или иных признаков.
Картографический анализ позволяет решать следующие задачи: описание и зонирование территории по одному или нескольким признакам; получение качественных и количественных показателей исследуемых явлений во времени и пространстве; выявление и анализ тенденций преобразования, приемов, форм и деталей исследуемых объектов; установление и оценка степени взаимного соответствия и взаимодействия между явлениями; изучение динамики явлений; интерполяция закономерностей размещения и взаимосвязей явлений во времени и пространстве; экспериментирование для проверки исследовательских гипотез [3] .
Программная реализация системы, организация данных
При разработке информационной системы в качестве системы управления базами данных выбран MS SQL–Server. В качестве форматов данных, кроме формата MS SQL–Server, используется XML формат и средства для его обработки. Такой выбор определен по причине того, что нет единой структуры у таблиц с исходной информацией. В то же время ее необходимо включить в состав базы данных для наиболее точной идентификации населенных мест и получения исторической справки.
В качестве программного продукта для формирования, обработки и визуализации картографических изображений принят программный продукт MapInfo Professional V7.0, который имеется в наличии у разработчиков и позволяет достаточно полно реализовать необходимые функции.
В качестве средства для реализации приложений пользователя электронного каталога выбран Visual C Sharp, входящий в состав Visual Studio. NET: он обеспечивает приложения необходимыми сервисами по работе с базами данных, картографией и другими компонентами.
Примеры использования
В течение первого года работы по проекту была выполнена локализация местоположения населенных мест для Петрозаводского уезда Олонецкой губернии по спискам населенных мест 1905 г. По этим сведениям восстановлено местонахождение 100% населенных мест по указанной территории. В качестве дополнительного результата определено местонахождение часовен и церквей на период 1873–1905 гг. Построены тематические карты по исторической статистике, характеризующие особенности демографического состава населения и хозяйственной деятельности этого исторического периода. Этот ресурс может быть использован исследователями различных направлений наряду с собственным тематическим материалом для уточнения характера данных и проведения анализа «своих» данных с учетом историко–территориального развития района.[текст с сайта музея-заповедника "Кижи": http://kizhi.karelia.ru]
Одним из наиболее важных результатов разработки электронного каталога населенных мест Карелии станет единый векторный картографический слой, содержащий сеть населенных пунктов исследуемой территории, выявленных в ходе разработки системы. Он будет служить для создания тематических картографических слоев по объектам исследований и создания на их основе тематических карт.
Электронный каталог населенных мест Карелии станет ключом для согласования различных источников информации и средством, облегчающим операцию геокодирования информации с целью ее картографической обработки.
Разработанные на сегодняшний момент элементы электронного каталога уже нашли свое применение в ряде историко–культурных исследований. В этно–архитектурных исследованиях на базе картографического слоя поселений работает картографический модуль базы данных культовых построек, входящей в состав электронного классификатора объектов культового деревянного зодчества, разработанного в рамках проекта РГНФ №02–04–12005в (руководитель В.П.Орфинский). На базе разработанного слоя поселений создается атлас «Традиционный архитектурный декор Карелии» (работа выполняется в рамках целевой программы РААСН «Определение механизмов архитектурно–градостроительной деятельности в культурно–историческом контексте», руководитель – И.Е.Гришина).
В области этнографических исследований с использованием слоя поселений были геокодированы данные по прялкам Карелии, собранные главным хранителем музея–заповедника «Кижи» О.А.Набоковой. В ходе историко–культурных обследований проведен анализ особенностей прялок, бытовавших на территории Карелии. Для сопоставления и сравнительного анализа привлекались данные о прялках, численность которых колебалась в зависимости от исследуемого признака, и насчитывала от 400 до 800 экземпляров. Поскольку прялки характеризуются несколькими десятками признаков, наиболее действенным инструментом их анализа является электронное картографирование. Для картографирования отличий в пропорциональном строе использовались данные о 429 экземплярах. Результаты картографирования иллюстрируют ареалы закрепления традиций и зоны их активного взаимодействия.
В историко–архитектурных исследованиях картографический анализ был проведен по материалам исследования традиционных хозяйственных построек (бани), элементам интерьера (русские печи) и по декоративным элементам отделки строений (кронштейнам).[текст с сайта музея-заповедника "Кижи": http://kizhi.karelia.ru]
Сравнение результатов архитектурных и этнографических исследований по полученным аналитическим картам позволило выявить ряд общих закономерностей в территориальном распространении некоторых характерных признаков объектов архитектуры и этнографии. Такой сравнительный анализ позволяет выявлять этнические особенности объектов народного зодчества.
Используя слой поселений электронного каталога населенных мест и данные исторической статистики по спискам населенных мест Олонецкой губернии по сведениям 1905 г., была построена серия аналитических карт по Петрозаводскому уезду и Сямозерской волости.
Подводя итог сказанному, можно отметить, что разрабатываемая в рамках проекта информационная система даст в руки специалистам в области историко–культурных исследований новый комплект компьютерных инструментальных средств, который позволит автоматизировать процессы обработки первичной информации, осуществлять картографическое моделирование и использовать в исследованиях методы картографического анализа, производить поиск поселений (населенных мест) в пространственно–временном разрезе, получать историческую справку о населенных местах и территориальных единицах, отображать на карте и представлять в цифровом виде результаты своих исследований.
Текст может отличаться от опубликованного в печатном издании, что обусловлено особенностями подготовки текстов для интернет-сайта.
