Инфраструктура пространственных данных

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования  
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»  

 

 

 

 

А.М. Тарарин 

 

 

 

ИНФРАСТРУКТУРА  

ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ 

 

Утверждено редакционно-издательским советом университета в 

качестве учебного пособия 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Нижний Новгород 
ННГАСУ 
2023 

УДК 004.9 : 528 (075.8) 
Т 19 
ББК 26.12 
 

Рецензенты: 

В.А. Костеша – канд. техн. наук, декан факультета кадастра недвижимости и 
инфраструктуры пространственных данных ФГБОУ ВО «Государственный университет 
по землеустройству» 
Е.В. 
Хамидулин 
– 
канд. 
геогр. 
наук, 
заместитель 
директора  
ГБУ НО «Институт развития агломерации Нижегородской области» 
 

 

Тарарин А.М. Инфраструктура пространственных данных [Электронный ресурс]: учеб. 

пособие / А.М. Тарарин;  Нижегород. гос.архитектур.-строит. ун-т – Н.Новгород: 

ННГАСУ, 2023 – 276 с. 1 электрон. опт. диск (CD-RW) ISBN 978-5-528-00558-4 

 

 

В 
учебном 
пособии 
раскрываются 
основные 
понятия 
инфраструктуры 

пространственных данных: базовые пространственные данные, пространственные 

метаданные и геопорталы, стандартизация и интероперабельность пространственных 

данных. 

Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, 

обучающихся по направлениям Геодезия и дистанционное зондирование, Картография и 

геоинформатика, Землеустройство и кадастры, а также будет полезно специалистам, 

работающим в сфере картографии и пространственных данных.  

 

ББК 26.12 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

ISBN 978-5-528-00558-4                                                                            © А.М. Тарарин, 2023 
© ННГАСУ, 2023 

Содержание 
 
Введение ................................................................................................................... 6 
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНФРАСТРУКТУРЕ 
ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ .................................................................... 7 
1.1. Мировой 
опыт 
создания 
национальных 
инфраструктур 

пространственных данных ..................................................................................... 7 

1.2. Инфраструктура пространственных данных стран Европейского 

союза (INSPIRE) .................................................................................................... 17 

1.3. Международные организации в сфере пространственных данных ....... 24 

1.4. Требования к национальной инфраструктуре пространственных 

данных 
 ........................................................................................................... 32 

1.5. Экономическая 
эффективность 
создания 
национальной 

инфраструктуры пространственных данных ...................................................... 35 

ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ И РАЗВИТИЕ ИНФРАСТРУКТУРЫ 
ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ В РОССИИ ............................................. 39 
2.1. Зарождение идеологии инфраструктуры пространственных данных в 

России ..................................................................................................................... 39 

2.2. Анализ создания и развитие инфраструктуры пространственных 

данных в России в 2006-2010 годах .................................................................... 44 

2.3. 
Предложения 
ГИС-Ассоциации 
по 
развитию инфраструктуры 

пространственных данных в России ................................................................... 51 

2.4. Современное состояние инфраструктуры пространственных данных в 

России ..................................................................................................................... 59 

2.5. Уполномоченные органы в сфере геодезии, картографии и 

инфраструктуры пространственных данных в России...................................... 65 

2.6. Национальная система пространственных данных .................................... 70 

ГЛАВА 3. БАЗОВЫЕ НАБОРЫ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ .......... 80 
3.1. Понятие и требования к базовым наборам пространственным данным .. 80 

3.1.1. Понятие и состав базовых наборов пространственных данных ............ 80 
3.1.2. Общие требования к базовым пространственным данным ................... 87 
3.2.2. Федеральный фонд пространственных данных ..................................... 101 

3.2.3. Порядок передачи пространственных данных и материалов для 
включения в государственные фонды пространственных данных ................ 103 
3.2.4. Правила предоставления пространственных данных и материалов, 
содержащихся в государственных фондах пространственных данных ........ 105 
3.3. Единая электронная картографическая основа ......................................... 106 

3.3.1. Понятие и состав единой электронной картографической основы ........... 106 
3.3.2. Создание  и  обновление  сведений  единой  электронной 
картографической    основы ............................................................................... 110 
3.3.3. Порядок и способы предоставления сведений единой электронной 
картографической основы .................................................................................. 115 
3.3.4. Требования  к  техническим  и  программным  средствам 
государственной  информационной  системы  ведения единой электронной   
картографической   основы ................................................................................ 124 
3.4. Сведения, подлежащие представлению с использованием координат .. 129 

3.5. Государственный каталог географических названий ............................... 135 

ГЛАВА 4. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ МЕТАДАННЫЕ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ 
ДОСТУПА К ПРОСТРАНСТВЕННЫМ ДАННЫМ ....................................... 140 
4.1. Понятие пространственных метаданных ................................................... 140 

4.1.1. Нормативно-правовое регулирование сведений о пространственных 
данных (пространственных метаданных) ......................................................... 140 
4.1.2. Нормативно-техническое регулирование метаданных 
пространственных данных ................................................................................. 147 
4.2. Геопорталы ................................................................................................... 148 

4.2.1. Понятие и требования к геопорталам ..................................................... 148 
4.2.2. Развитие геопорталов в России в 2009-2012 годах ................................ 152 
4.2.3. Портал ГИС-приложений ИПД РФ ......................................................... 160 
4.2.4. Федеральный портал пространственных данных .................................. 166 
4.3. Типы и описание картографических веб-сервисов ................................... 174 

ГЛАВА 5. СТАНДАРТИЗАЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ ....... 179 
5.1. Стандартизация пространственных данных на международном уровне 179 

5.2. Стандартизация пространственных данных в России.............................. 186 

5.3. Спецификация информационного продукта ............................................. 192 

5.4. Обеспечение качества пространственных данных ................................... 202 

5.4.1. Принципы оценки качества пространственных данных ....................... 202 
5.4.2. Компоненты качества пространственных данных................................. 206 
5.4.3. Меры и методы оценки качества пространственных данных .............. 217 
5.5. Обеспечение интероперабельности пространственных данных ............. 223 

5.6. Информационное обеспечение создания геоинформационных ресурсов228 

Список литературы ............................................................................................. 240 
Приложение А - Государственные информационные ресурсы, используемые 
при создании ИПД............................................................................................... 247 
Приложение Б - «Тематики» Директивы INSPIRE .......................................... 248 
Приложение В - Перечень находящихся в распоряжении органов 
государственной власти и органов местного самоуправления сведений, 
подлежащих представлению с использованием координат ........................... 254 
Приложение Г - Международные стандарты серии ИСО 19100 и сведения о 
наличии их переводов ......................................................................................... 258 
Приложение Д - Перечень национальных стандартов, подготовленных 
Техническим комитетом по стандартизации ТК 394 «Географическая 
информация/геоматика» ..................................................................................... 266 
Приложение Е - Пример профиля международных стандартов в виде 
Спецификации данных INSPIRE на гидрографию - Руководство (INSPIRE 
Data Specification on Hydrography - Guidelines v3.0.1.) .................................... 267 
Приложение Ж - Перечень стандартизированных мер качества данных ..... 269 
 

Введение 

Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных 

заведений, обучающихся по направлениям Геодезия и дистанционное 

зондирование, Картография и геоинформатика, Землеустройство и кадастры, 

а также будет полезно специалистам, работающим в сфере картографии и 

пространственных данных. Цель учебного пособия – оказание помощи 

студентам в изучении теории и формирования комплекса знаний и навыков, 

связанных с основными понятиями инфраструктуры пространственных 

данных (ИПД): базовых пространственных данных, пространственных 

метаданных и геопорталов, стандартизации цифрового представления и 

обеспечения интероперабельности пространственных данных. 

Автор выражает глубокую благодарность Сергею Адольфовичу 

Миллеру – президенту ГИС-Ассоциации в формировании мировоззрения по 

эффективному обороту пространственных данных, коллегам Алябьеву А.А., 

Береговских А.Н., Вандышевой Н.В., Гершензону В.Е., Глезеру В.Л., 

Дудареву А.В., Запорожченко А.В., Ивакину А.И., Казанцеву Н.Н., 

Камыниной Н.Р., Кошкареву А.В., Кузнецову С.В., Кулянице А.Л., 

Ларичкиной Н.А., Литвинцеву К.А., Майорову А.А., Мартыновой Е.В., 

Матерухину 
А.В., 
Обиденко 
В.И., 
Радионову 
Г.П., 
Ребрию 
А.В., 

Сапельникову С.А., Серебрякову С.В., Трифонову А.В., Усатину В.З., 

Чернову А.В., Шаврову С.А., Шкурову Ф.В., Яблонскому Л.И., Яковлевой 

Р.Б. за личное профессиональное общение, обогащение знаний и вклад в 

развитие инфраструктуры пространственных данных в России, а также 

своему учителю, профессору Евгению Константиновичу Никольскому за 

формирование профессиональной культуры в сфере геодезии, картографии и 

геоинформатики. 

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНФРАСТРУКТУРЕ 
ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ 

1.1. Мировой 
опыт 
создания 
национальных 
инфраструктур 
пространственных данных 

Период развития геоинформатики с начала 60-х до середины 90-х гг. 

прошлого века в информационной сфере принято считать началом эпохи 

географических информационных систем (ГИС). Это время прихода 

цифровых технологий в традиционную картографию, накопления большого 

объема цифровых пространственных данных, создания многочисленных ГИС 

различного назначения. Однако широкое использование этих данных на 

практике сдерживалось рядом проблем: 

- 
рассредоточение пространственной информации по различным 
организациям; 
- 
слабая доступность для внешних пользователей; 
- 
отсутствие действенных механизмов поиска и сбора необходимой 
информации; 
- 
отсутствие согласованных национальных и международных 
стандартов представления пространственной информации, что приводило к 
их несовместимости; 
- 
корпоративное и прочее ограничение на использование данных 
(секретность) [6]. 
К принципиально новому классу проектов, начало разработки 

которых относится к середине 90-х гг. XX в., принадлежат программы и 

проекты создания национальных и межгосударственных инфраструктур 

пространственных данных (ИПД). Основные мотивы создания ИПД [7]: 

- 
свобода и легкость доступа к информации со стороны 
государственных организаций, юридических и физических лиц;  
- 
удобство 
информационного 
взаимодействия 
держателей 
и 
потребителей данных; 
- 
устранение ведомственных информационных барьеров;  
- 
исключение дублирования сбора пространственных данных;  

- 
эффективное использование пространственных данных. 
Предпосылки действительной тотальной интеграции технологий и 

информационных ресурсов на региональном, национальном и глобальном 

уровнях в форме ИПД были обусловлены развитием сети Интернет. 

ИПД США (NSDI). Первой из национальных ИПД, положившей 

начало перехода от эпохи ГИС к эпохе ИПД, является ИПД США – NSDI 

(National Spatial Data Infrastructure), созданная в 2000 г. в соответствии с  

Указом Президента США Б. Клинтона от 13 апреля 1994 г. «Координация 

сбора и обеспечение доступа к географическим данным: Национальная 

инфраструктура пространственных данных», в котором констатируется, что 

«...Географическая 
информация 
крайне 
необходима 
для 
содействия 

экономическому развитию, для совершенствования управления природными 

ресурсами и защиты окружающей среды. Новые технологии позволяют 

усовершенствовать механизмы сбора, распространения, использования и 

картографического отображения географических (или геопространственных) 

данных... Под «Национальной инфраструктурой пространственных данных» 

понимаются технология, политика, стандарты и трудовые ресурсы, 

необходимые 
для 
сбора, 
обработки, 
хранения, 
распространения 
и 

совершенствования 
использования 
пространственных 
данных...». 

Разрабатывается NSDI Федеральным комитетом по географическим данным (FGDC). 

В рамках концепции создания NSDI в США была осуществлена 

первая масштабная реализация портала пространственных данных на 

государственном уровне в форме государственного правительственного 

портала GOS (Geospatial One Stop Operational Portal). В июле 2003 г. 

запущена вторая версия портала, разработанная компанией ESRI. Он быстро 

стал пользоваться огромной популярностью, повысив эффективность 

деятельности правительственных организаций и обеспечив поддержку 

процессов принятия управленческих решений. Сайт является центральным 

местом для публикации и поиска метаданных. Опыт успешного внедрения 

этого решения был принят на вооружение правительствами ряда стран, также 

организовавших государственные порталы пространственных данных [7]. В 

настоящее 
время 
геопортал 
функционирует 
на 
основе 
открытого 

программного обеспечения как федеральная геопространственная ярмарка в 

сети «Интернет» по адресу: https://www.geoplatform.gov и на начало 2023 г. 

содержит более 100 тыс. наборов данных. Его задача не только включать и 

обеспечивать доступность метаданных для всех геопространственных 

данных, но и прямо или косвенно включать доступ для скачивания ко всем 

открытым геопространственным данным. 

Многолетняя практика разработок концептуальных основ и реализации 

национальных ИПД позволила выделить в их составе три инвариантные составляющие: 

1) 
Базовые пространственные данные; 

2) 
Метаданные и обеспечение доступа к пространственным данным; 

3) 
Стандартизация пространственных данных. 

Кроме них проекты некоторых национальных ИПД содержат 

четвертый компонент — институциональную основу. Это органы, механизмы 

координации, службы, обеспечивающие ее проектирование и реализацию. 

В качестве примера реализации ИПД можно привести введение 

стандарта SDTS, основанного на идее обменного формата, который служит 

посредником при конвертировании данных из формата одного программного 

средства ГИС в формат другого (Рис. 1). Каждый из участников обмена 

должен располагать при этом средствами экспорта/импорта в/из SDTS. При 

использовании стандарта SDTS количество необходимых конвертеров 

уменьшается с N (N-1) в случае А до 2N в случае В [7]. 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Преимущества разработки и поддержки N программными средствами 

единого обменного формата (SDTS) 

Аналогичные проекты были предложены рядом национальных и 

международных организаций, среди которых Глобальная ИПД (GSDI), 

Канадская ИПД (CGDI), ИПД Австралии и Новой Зеландии (ASDI), 

Азиатско-Тихоокеанская ИПД (APSDI). Наиболее активно развиваются 

государственные ИПД стран Европейского союза в рамках программы 

INSPIRE (Infrastructure for Spatial Information in Europe). 

Таблица 1 

Сравнительный анализ национальных ИПД1 

NSDI/
CGDI/
ASDI/
DNF/
GDI-DE/
ИПД

США
Канада Австралия Англия Германия
Китай

Начало работ
1994
1996
1996
1999
2003
2002
Завершение работ
2000
2012
н/д
н/д
н/д
н/д
Единый портал 
есть
есть
есть
есть
есть
нет
Наборы данных
>5 000
13033
39054
н/д
н/д
н/д
Число серверов
>250
257
25
н/д
н/д
н/д
Базы метаданных
есть
есть
есть
есть
есть
частичн

Наборы БПД
7
8
13
9
9
16
Бесплатные БПД
есть
есть
есть
нет
есть
есть
Стандарты(всего/утв.)
40/20
42/8
23/14
н/д
н/д
н/д
Региональные ИПД
частичн
есть
нет
нет
есть
частичн

Уч. в «e-goverment»
есть
есть
есть
есть
есть
частичн

Нац. On-line атлас
есть
частичн
нет
нет
нет
нет

Показатели

 

Канадская ИПД (CGDI). Проект создания CGDI (Canadian Geospatial 

Data Infrastructure) стартовал в 1996 г. по инициативе Межведомственного 

комитета по геоматике (IAGG) и Канадского совета по геоматике (CCOG). 

Одна из программ поддержки и координации работ над CGDI, в числе задач 

которой 
важное 
место 
занимает 
деятельность 
по 
созданию 
ее 

«визуализационного компонента», - программа партнерства GeoConnection, 

объединяющая ряд организационных структур и инициатив. Среди них: 

государственная программа развития геоматики, координируемая Канадским 

                                                 
1 Отчет о НИР «Разработка концепции формирования инфраструктуры пространственных 
данных как элемента общегосударственных информационных ресурсов», 2004 год 
(исполнитель: ГИС-Ассоциация; по заказу Минэкономразвития России) 

центром 
дистанционного 
зондирования; 
GeoGratis 
- 
структура, 

интегрирующая базовые геоинформационные ресурсы CGDI, в том числе в 

форме онлайнового Национального атласа Канады; программа «Атласы 

канадских регионов» (СС Atlas), обеспечивающая данные и возможность 

создания атласов административных образований местного уровня. 

Среди успешных реализаций концепции и планов развертывания CGDI 

- шестая Интернет-версия Национального атласа Канады, созданная в начале 

1999 г. в рамках организационной структуры GeoGratis, ответственной за 

формирование базовых пространственных данных и обеспечение доступа к 

ним. Метаданные CGDI организованы в виде БД сети CEONet (Canadian 

Earth Observation NETwork) [7]. 

Австрало-Новозеландская ИПД (ASDI - Australian Spatial Data 

Infrastructure). Задача ASDI - обеспечение публичного и равноправного 

доступа к национальным геоинформационным ресурсам со стороны 

государственных, коммерческих организаций и общественности. Это 

международная инициатива, поскольку в орбиту ее разработки вовлечена 

Новая Зеландия. Главный координирующий орган - тоже международная 

структура: Австрало-Новозеландский совет по земельной информации 

(ANZLIC). 

ASDI включает четыре компоненты:  

• 
институциональную инфраструктуру;  

• 
технические стандарты;  

• 
базовые наборы данных;  

• 
сеть информационных клиринговых центров (clearing house network). 

В структурном отношении ASDI мало отличается от описанной выше 

американской NSDI. Аналогичен ей и уровень детальности разработки всех 

компонентов ASDI, и доля тех из них, которые уже реализованы в виде действующих 

систем, прототипов или частных конкретных технологических решений. 

Определен состав стандартов на пространственные данные. Он 

включает разработку стандартов на геодезическую основу, модели и 

каталоги данных, качество данных, обмен данными и метаданные. 

Утвержден стандарт на обмен пространственными данными [7]. 

Таблица 2 
Базовый набор данных Австрало-Новозеландской ИПД 
 

Слой 
Набор данных 

Геодезическая основа 
Национальная база данных сети геодезических станций, основные 
геодезические параметры, включая геоцентрическую систему 
координат Австралии, модель геоида и т.п. 

Рельеф 
Цифровая модель рельефа суши и акваторий, границы 
исключительной экономической зоны и континентального шельфа 

Транспортная сеть 
Транспортные коммуникации (железные и автомобильные дороги) 
и объекты (морские и аэропорты) 

Административное 
деление 
Административно-территориальное деление на союзном, штатном 
и локальном уровнях, электоральные, статистические и почтовые 
округа, географические названия 

Земельный кадастр 
Землевладения, госземзапас, особо охраняемые объекты, адреса 

Природная среда 
Климат, единицы ландшафтного деления, (включая естественную 
растительность), гидрографическая сеть, наиболее 
употребительные аэро- и космические материалы 

 

Азиатско-Тихоокеанская ИПД (APSDI). Работы над APSDI (Asia-

Pacific Spatial Data Infrastructure) координируются Постоянным комитетом по 

ГИС для стран Азиатско-Тихоокеанского региона PCGIAP (Permanent 

Committee on GIS Infrastructure for Asia & Pacific). Комитет создан в 

соответствии 
с 
резолюцией, 
принятой 
Тринадцатой 
региональной 

картографической конференцией ООН для стран Азиатско-Тихоокеанского 

региона 9-18 мая 1995 г. в Пекине. Согласно его уставу, в задачи PCGIAP 

входит кооперация национальных усилий в деле создания региональной ИПД 

как вклад Азиатско-Тихоокеанского сообщества в создание глобальной ИПД 

GSDI путем участия в различных формах деятельности, включая взаимные 

консультации, научно-технический обмен, образование. 

Основополагающий документ, определяющий цели и задачи работ 

комитета, предлагает модель Азиатско-Тихоокеанской ИПД из четырех 

компонентов. Среди них:  

• институциональная основа (institutional framework);  

• технические стандарты (technical standards);  

• базовые наборы данных (fundamental datasets);  

• сеть, обеспечивающая доступ к данным (access network). 

Институциональная основа APSDI определяет стратегию и управление 

процессами создания, ведения, доступа и использования стандартов и 

базовых наборов данных. В ее рамках решаются вопросы доступа к данным, 

связанных с ним норм и соблюдением прав (например, авторских), создания 

и 
ведения 
баз 
метаданных, 
образования 
в 
области 
управления 

пространственными данными. 

При построении сети, обслуживающей доступ к данным, предлагается 

рассматривать два его аспекта: техническую инфраструктуру и базы 

метаданных. Состав базового набора данных APSDI приведен в табл. 3. [7]. 

Таблица 3 
Базовый набор данных Азиатско-Тихоокеанской ИПД 

Слой 
Набор данных 

Геодезическая основа 
Геодезические параметры и референцные системы 

Рельеф 
Цифровая модель рельефа 

Гидрографическая сеть 
Природные и искусственные водотоки и водные объекты, 
границы водосборов, береговая линия 

Транспортные 
коммуникации 
Автомобильные и железные дороги, морские и авиапорты 

Население 
Крупные населенные пункты 

Географические названия 
Официально принятые наименования географических 
объектов 

Растительность 
Естественная растительность, лесные насаждения и 
сельскохозяйственные угодья 

Природные катастрофы 
Зоны возможных землетрясений, наводнений, проявлений 
вулканизма и опасных климатических процессов 

Административные 
границы 
Государственные границы и границы внутреннего 
административно-территориального деления, границы 
исключительных экономических зон акваторий 

Использование земель 
Распределение населения, сельского хозяйства, объектов 
обрабатывающей промышленности и особо охраняемых 
территорий