Программный комплекс &quot

Инновационный проект ФГАОУ ВПО "Волгоградский государственный
университет", ООО "МИТ"
№
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
Данные о проекте
Содержание
1. Основная информация
Название проекта
Программный комплекс «EcoGIS»
Данные об инициаторах
Волгоградский государственный университет
проекта
ООО «МИТ»
Менеджер проекта: С.С. Храпов
Цель инновационного
Развитие методов математического моделирования
проекта
динамики поверхностных вод для описания затопления
территорий, создание программного комплекса и
внедрение его на IT-рынок в России и за рубежом.
Актуальность
Как показали специальные исследования, порядка 80инновационного проекта 90% всей информации состоит из или включает в себя
геоданные,
то
есть
различные
сведения
о
распределенных в пространстве или по территории
объектах, явлениях и процессах. Работа с такими
имеющими координатную привязку характеристиками и
является сущностью одной из наиболее бурно
развивающихся
областей
рынка
программного
компьютерного
обеспечения
технологией
географических информационных систем, или коротко
ГИС.
По оценке аналитической компании Daratech, в 2010
объем
продаж
геоинформационных
и
геопространственных продуктов (ПО, услуги и данные)
увеличился на 10,3% и достиг 4,4 млрд. долл. В 2011
году рост составил 8,3%, а объем — около 5 млрд. долл.
ГИС применяются для поддержки национальной
безопасности, служат для управления добычей
полезных
ископаемых
и
соответствующей
инфраструктурой, позволяют предприятиям повышать
эффективность текущей деятельности, помогают людям
в решении разнообразных житейских задач: выбор
местожительства, навигация в путешествиях, поиск
соседей
с
общими
интересами
и
т.
д.
Геопространственная информация используется для
принятия решений при создании законов по охране
природы,
выборе
места
для
строительства
промышленных
предприятий
или
магазинов,
управлении телекоммуникационными объектами и
жилищно-коммунальным хозяйством.
Актуальность
настоящего
проекта
обусловлена
возросшим числом природных катастроф и большими
затратами, связанными с их предотвращением, а также с
выбором
наиболее
эффективной
модели
противодействия
им
и
сохранения
жизней
потенциальных жертв.
Краткое описание
Основное направление инновационной деятельности
проекта
ООО "МИТ" - разработка и внедрение программных
комплексов позволяющих осуществлять компьютерное
моделирование:
1) динамики поверхностных вод при расчете аварийных
Инновационный проект ФГАОУ ВПО "Волгоградский государственный
университет", ООО "МИТ"
1.6
Инновационная
уникальность проекта
1.7.
Конкурентные
преимущества и
конкуренты
ситуаций на реках и водохранилищах, включая
проблему, а также плановой динамики затопления
прилегающих территорий в зависимости от режима
прохождения воды через гидротехнические сооружения
и определение наиболее эффективных режимов сброса
воды;
2) динамики распространения загрязняющих примесей
в приземном слое атмосферы от различного рода
промышленных источников с учетом многообразия
метеорологических факторов, видов источников,
химических и фотохимических реакций;
3) динамики распространения химико-биологических
примесей в водохранилищах и других водоемах;
4) газодинамических и термохимических процессов в
технических устройствах и решения общих задач
динамики жидкости и газа и термохимии.
Отличительной особенностью программного комплекса
"ЭкоГИС" является учет большого числа физических
факторов
(пространственно
неоднородная
инфильтрация и придонное трение, снежные и
дождевые осадки, температура воздуха и воды,
влажность воздуха, ветровой режим и т.п.) влияющих
на
динамику
затопления
территорий
и
распространение примесей в воздушной и водной
средах, а также использование современных численных
методов, специально адаптированных, в частности, к
уравнениям Сен-Венана, описывающих динамику
поверхностных вод. Предлагаемые методы решения,
основанные на различных вариантах Лагранжевых и
Эйлеровых численных схем, соответствуют мировому
уровню в гидродинамике.
Разработанные различные варианты распараллеливания
компьютерных моделей программного комплекса
"ЭкоГИС" с использованием стандартов OpenMP, MPI,
CUDA позволят пользователю осуществлять выбор
наиболее эффективной технологии параллельных
(распределенных) вычислений в зависимости от
конфигурации
используемого
вычислительного
кластера и исходной постановки задачи.
Рынок ГИС можно рассматривать в нескольких
измерениях.
Что
касается
территориального
распределения рынка ГИС, то самым большим
сегментом является Северная Америка — почти
половина объема продаж. В этом сегменте темп
ежегодного роста за последние 8 лет составил 11%, в
Европе — 7,9%, а в Азиатско-Тихоокеанском регионе —
8,7%. Наиболее быстро растет спрос в Китае, Индии и
других развивающихся странах, что подстегивает
подъем рынка ГИС.
В настоящее время в России услуги в области создания
геоинформационных систем предлагает большое
Инновационный проект ФГАОУ ВПО "Волгоградский государственный
университет", ООО "МИТ"
количество компаний. Большинство из них занимается
поставкой геодезического оборудования, созданием и
дистрибуцией пространственных данных, поставкой
программного обеспечения ГИС ("Дата+", "Эсти Мап",
Autodesk, "Геокосмос", "Геостройизыскания", "Прайм
Груп", Trimble Navigation, "Прин", "ГеоПолигон",
"СканЭкс", "Совзонд", "Ракурс", "Навгеоком", "Аркон",
"Геокрафт", "Геокад плюс" и др.). Широко известны
отдельные технологические разработки в области
прикладных ГИС — системы для муниципального
управления (ЦСИ "Интегро"), кадастровые комплексы.
Рынок же внедрения комплексных геоинформационных
решений достаточно ограничен. Объясняется такая
неравномерная диверсификация тем, что системная
интеграция в сфере ГИС не предоставляет возможности
быстрого оборачивания денежных средств и приносит
прибыль только через значительный промежуток
времени (более года). Кроме того, внедрение ГИС
требует наличия высококвалифицированного персонала
- как в области информационных технологий, так и в
области картографии. Необходимым требованием также
является особое внимание интегратора к теме
информационной безопасности.
За последние несколько лет количество игроков на
российском рынке ГИС выросло почти в два раза: если в
2006 году таковых насчитывалось около 110, то на
данный момент эта цифра превышает 200.
Для
ускорения
вычислений
(уменьшения
вычислительных затрат) в настоящем проекте будет
использована новая в практике моделирования
динамики поверхностных вод и переноса примесей
иерархическая система пространственных сеток разных
масштабов для последовательного описания динамики
движения воды и загрязнений от мелких масштабов до
наиболее крупномасштабных.
Серверная версия программного комплекса "ЭкоГИС"
будет
обеспечивать
удобство
совместного
использования пространственных данных, результатов
расчетов и элементов управления большому числу
пользователей через Интернет, а также возможность
создания ГИС-проектов и проведения распределенных
расчетов на удаленных компьютерах с массовопараллельной архитектурой, т.е. один пользователь со
своего компьютера из-под графической (управляющей)
оболочки программного комплекса "ЭкоГИС" может
осуществлять запуск расчетов на нескольких удаленных
компьютерах.
Таким образом, основные конкурентные преимущества
данного продукта:
Высокая
скорость
вычислений
за
счет
распараллеливания
расчетных
модулей
проекта
Инновационный проект ФГАОУ ВПО "Волгоградский государственный
университет", ООО "МИТ"
1.8.
Конкуренты в
Волгоградской области и
в России
Описание продукта или
услуги, планируемых к
продаже на рынке
(OpenMP-MPI-CUDA)
- Использование эффективного численного алгоритма
cSPH-TVD,
обладающего
высокой
точностью,
устойчивостью
и
меньшими
вычислительными
затратами.
Российский рынок ГИС представлен многочисленными
крупными и мелкими компаниями-разработчиками,
среди них продукты наиболее близкие тематике
исследования реализуют:
1) ЗАО КБ «Панорама»
2) STAR-APIC
3) ООО «АРТ-мастер»
4) ДубльГИС
5) ESRI
6) MapInfo
7) ООО «Индорсофт».
В Волгоградской области конкурентов нет.
Программный комплекс "ЭкоГИС" предназначен для
моделирования аварийных ситуаций на реках и
водохранилищах,
включая
проблему
сезонных
наводнений, затоплений, последствий природных и
техногенных аварий и катастроф, плановой динамики
затопления прилегающих территорий в зависимости от
режима прохождения воды через гидротехнические
сооружения и определение наиболее эффективных
режимов попуска воды, распространения загрязняющих
примесей от различных техногенных и природных
источников в водной и воздушной средах.
Программный комплекс позволяет осуществлять
компьютерное моделирование:
1) динамики поверхностных вод при расчете аварийных
ситуаций на реках и водохранилищах, включая
проблему
сезонных
наводнений,
затоплений,
последствий природных и техногенных аварий и
катастроф, а также плановой динамики затопления
прилегающих территорий в зависимости от режима
прохождения воды через гидротехнические сооружения
и определение наиболее эффективных режимов сброса
воды;
2) динамики распространения загрязняющих примесей
в приземном слое атмосферы от различного рода
промышленных источников с учетом многообразия
метеорологических факторов, видов источников,
химических и фотохимических реакций;
3) динамики распространения химико-биологических
примесей в водохранилищах и других водоемах;
4) газодинамических и термохимических процессов в
технических устройствах и решения общих задач
динамики жидкости и газа и термохимии.
.Дорабатывается
специализированная
Инновационный проект ФГАОУ ВПО "Волгоградский государственный
университет", ООО "МИТ"
1.10 Стадия проработки
проекта (объём
освоенных средств)
1.11 Отрасль применения
геоинформационная система ЭкоГИС-simulation 1.0 для
управления компьютерным модеированием в задачах
мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и
гидросферы.
Численные алгоритмы лежащие в основе компьютерных
моделей программного комплекса "ЭкоГИС" позволят
решить
существующую
проблему
устойчивого
сквозного расчета динамики поверхностных вод на
разрывном рельефе для нестационарной границы «вода
- сухое дно» и при этом не приведут к существенному
усложнению расчетных формул и увеличению
вычислительных затрат.
есть бизнес-план,
подготовлена к внедрению
Агропромышленный комплекс
Экология. Защита окружающей среды.
1.12 Правовая защищенность Свидетельство
о
государственной
регистрации
ОИС
программы для ЭВМ «Информационная система для
создания электронных карт с рельефом» №2007612682,
зарегистрировано 21 июня 2007 года.
2. Оценочные экономические показатели
2.1. Требуемый объём
16 330 000 рублей, в т.ч.:
инвестиций
- 30 тыс. рублей – компьютеры с графическими
ускорителями;
- 1,3 млн. рублей – комплекс гидрографическогеодезического оборудования;
- 15 млн. рублей – суперкомпьютер на основе
графических ускорителей.
2.2 Срок окупаемости
3,5 года (в случае оптимистического варианта – 2 года)
проекта
2.3. Предлагаемые формы
Прямые инвестиции, участие в уставном капитале,
сотрудничества
кредит
3. Дополнительные сведения
3.1. Фотографии
3.2 Контактные лица
Храпов Сергей Сергеевич
Г. Волгоград, пр. Университетский, 100
Mit-ltd@mail.ru,
8-906-400-3162