mireabulletinRussian Technological JournalRussian Technological Journal2782-32102500-316XRTU MIREA10.32362/2500-316X-2021-9-4-85-97mireabulletin-347Research ArticleСОВРЕМЕННЫЕ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫMODERN RADIO ENGINEERING AND TELECOMMUNICATION SYSTEMSПространственные взаимосвязи сети автодорог и покрытия сотовой связью на основе открытых геоданных: обзор и опыт использования на примере Иркутской областиSpatial relationships of road network and cellular coverage based on the Open Geodata: review and user case of Irkutsk Regionhttps://orcid.org/0000-0002-0955-5489ПодольскаяЕ. С.PodolskaiaE. S.

Подольская Екатерина Сергеевна, к.т.н., доцент, кафедра геоинформационных систем Института радиотехнических и телекоммуникационных систем

119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78

ResearcherID: AAB-5255-2021 

Ekaterina S. Podolskaia, Cand. Sci. (Eng.), Assistant Professor, Department of Geoinformation Systems, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems

78, Vernadskogo pr., Moscow, 119454

ResearcherID: AAB-5255-2021 

podolskaya@mirea.ruМИРЭА – Российский технологический университетРоссияMIREA – Russian Technological UniversityRussian Federation202126082021948597Copyright © Подольская Е.С., 20212021Подольская Е.С.Podolskaia E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rtj-mirea.ru/jour/article/view/347

Геоинформационные технологии и данные широко используются для выявления самых разнообразных взаимосвязей. Работа посвящена изучению взаимного расположения дорожной сети (на примере сети автодорог общего пользования) и покрытия сотовой связью российских операторов связи на территории России. Дана характеристика транспортных исследований с выделением ГИС-проектов. Сделан обзор современных веб-сервисов, Open Data и разработок Оpen Source в транспортных проектах. Описаны данные, сервисы геоданных и веб-проекты покрытия сотовой связью территории России (русскоязычные источники). В практической части показаны примеры растров транспортной доступности в границах тестового региона России (Иркутская область, Сибирский федеральный округ), выполнен анализ пространственных взаимосвязей дорожной сети и покрытия связью для компаний-операторов Вымпелком/Билайн, Мегафон и МТС на основе открытых данных в открытом ГИС-приложении QGIS. Покрытие связью варьируется от 63% (Вымпелком для зоны в 2.5 км) до 94% (Мегафон в зоне 10 км), где за 100% принимается общее количество сот в сети соответствующего оператора в пределах региона. Отмечено, что открытые данные о дорожной сети общего пользования и сотовой связи для территории России отличаются разной подробностью в зависимости от региона; изученные наборы и сервисы данных о связи не содержат значимой атрибутивной информации. Важным вопросом практического использования продолжает оставаться их актуальность, поддерживаемая компаниями-операторами, являющимися источниками данных для публикаций на официальных сайтах российских министерств и администраций регионов.

Geographic information technologies and data are widely used to identify a variety of spatial relationships. The paper is devoted to the study of the mutual location between the road network (as exemplified by the public roads network) and cellular coverage of the Russian telecom operators on the territory of Russia. Transport researches are characterized with an emphasis of GIS projects. Then, an overview of modern web services, Open Data and Open Source developments in transport projects is made. The data, geodata services and web projects of cellular coverage for the territory of Russia are described by the examples of Russian-language sources. The practical part of the study shows the global transport accessibility raster datasets for the test region of Russia (Irkutsk Region, Siberian Federal District). An analysis of spatial relationships between roads and cellular coverages provided by VimpelCom/ Beeline, Megafon and MTS is based on the Open Data in the Open Source GIS application QGIS. Coverage varies between 63% (VimpelCom for the buffer zone of 2.5 km) and 94% (Megafon for the zone of 10 km), where 100% is the total number of cells (polygons) within the network of a respective operator in the region. We have noted that Open Data on the public road network and cellular communication for the territory of Russia differ by region, the studied communication datasets and data services do not contain significant attributive information, they consist of polygon geometry only. Frequency of their updates depends on the operating companies. The operators then provide the data for the publication to the Russian ministries and regional administrations.

дорожная сетьавтодорогитранспортная доступностьпокрытие сотовой связьюнаборы открытых данныхгеосервисыOpen DataOSMQGISroad networkhighwaystransport accessibilitycellular coverageopen data setsgeoservicesOpen DataOSMQGISReferencesФедоров В.А. Использование данных операторов мобильной связи для оптимизации маршрутной сети общественного транспорта мегаполисов. В сб.: «Технические науки в России и за рубежом»: материалы IV Междунар. науч. конф. Москва, январь 2015 г. М.: Буки-Веди; 2015. С. 75−81. URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/124/7016/Fedorov V.A. Using these mobile operators to optimize the route network of public transport in megacities. In: Tehnicheskie nauki v Rossii i za rubezhom: Materialy IV Mezhdunar. nauch. konf. (Technical Sciences in Russia and Abroad: Proceedings of the IV International. scientific. conf.). Moscow: Buki-Vedi; 2015, p. 75–81. (in Russ.). Available from URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/124/7016/Liu S., Zhu X. Accessibility Analyst: an integrated GIS tool for accessibility analysis in urban transportation planning. Environment and Planning B: Planning and Design. 2004;31(1):105−124. https://doi.org/10.1068/b305Liu S., Zhu X. Accessibility Analyst: an integrated GIS tool for accessibility analysis in urban transportation planning. Environment and Planning B: Planning and Design. 2004;31(1):105−124. https://doi.org/10.1068/b305Chen Zh., Li Y., Wang P. Transportation accessibility and regional growth in the Greater Bay Area of China. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2020;86:102453. https://doi.org/10.1016/j.trd.2020.102453Chen Zh., Li Y., Wang P. Transportation accessibility and regional growth in the Greater Bay Area of China. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2020;86:102453. https://doi.org/10.1016/j.trd.2020.102453Логинов П.В., Зацепин А.Н., Павлов В.А. Особенности разработки региональных транспортных моделей. В сб.: «Транспортное планирование и моделирование»: сб. трудов Международной научно-практической конференции. СПб.: Санкт-Петербургский гос. архитектурно-строительный ун-т; 2016. C. 57−61.Loginov P.V., Zatsepin A.N., Pavlov V.A. Features of development of regional transport models. In: Transportnoe planirovanie i modelirovanie: sbornik trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (Transport Planning and Modeling: collection of works of the international scientific and practical conference). Saint Petersburg: Sankt-Peterburgskii gosudarstvennyi arkhitekturno-stroitel’nyi universitet; 2016, p. 57−61. (in Russ.).Bezrukova T.L., Tereshkina T.R., Nesterov S.Y., Kuksova I.V., Pecherskaya O.A. Management of transport and logistic infrastructure of the territory: methodological tools and their improvement. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;817:012004. https://doi.org/10.1088/1757-899X/817/1/012004Bezrukova T.L., Tereshkina T.R., Nesterov S.Y., Kuksova I.V., Pecherskaya O.A. Management of transport and logistic infrastructure of the territory: methodological tools and their improvement. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020; 817:012004. https://doi.org/10.1088/1757-899X/817/1/012004Семенов В.В., Ермаков А.В. Исторический анализ моделирования транспортных процессов и транспортной инфраструктуры. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2015;003. 36 с. URL: https://keldysh.ru/papers/2015/prep2015_03.pdfSemenov V.V., Ermakov A.V. Historical analysis of modeling of transport processes and transport infrastructure. Preprinty IPM im. M.V. Keldysha = Keldysh Institute preprints. 2015:003. 36 p. (in Russ.). Available from URL: https://keldysh.ru/papers/2015/prep2015_03.pdfХадиуллина Г.Н., Семягин И.Н., Абдрахманова Д.Р. Разработка комплексного показателя транспортной доступности российских регионов на основе комплексного подхода (на примере Приволжского федерального округа). Социально-экономические явления и процессы. 2018;13(104):185−191. https://doi.org/10.20310/1819-8813-2018-13-104-185-191Khadiullina G.N., Semyagin I.N., Abdrakhmanova D.R. Development of the complex indicator of transport availability of Russian regions on the basis of the integrated approach (on the example of the Volga Federal District). Sotsial’no-ekonomicheskie yavleniya i protsessy = Social-Economic Phenomena and Processes. 2018;13(104):185−191 (in Russ.). https://doi.org/10.20310/1819-8813-2018-13-104-185-191Wenz L., Weddige U., Jakob M., Steckel J.C. Road to glory or highway to hell? Global road access and climate change mitigation. Environmental Research Letters. 2020;15(7):075010. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab858dWenz L., Weddige U., Jakob M., Steckel J.C. Road to glory or highway to hell? Global road access and climate change mitigation. Environmental Research Letters. 2020;15(7):075010. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab858dБугроменко В.Н. Транспорт в территориальных системах. М.: Наука; 1987. 112 с.Bugromenko V.N. Transport v territorial’nykh sistemakh (Transportation in territorial systems). Moscow: Nauka; 1987. 112 p. (in Russ.).Лавриненко П.А., Ромашина А.А., Степанов П.С., Чистяков В.А. Транспортная доступность как индикатор развития региона. Проблемы прогнозирования. 2019;6(177):136−146.Lavrinenko P.A., Romashina A.A., Stepanov P.S., Chistyakov V.A. Transport accessibility as an indicator of regional development. Studies on Russian Economic Development. 2019;30(6):694−701. https://doi.org/10.1134/S1075700719060091 [Lavrinenko P.A., Romashina A.A., Stepanov P.S., Chistyakov V.A. Transport accessibility as an indicator of regional development. Problemy prognozirovaniya = Studies on Russian Economic Development. 2019;6(177):136−146 (in Russ.).]Дубовик В.О. Методы оценки транспортной доступности территории. Региональные исследования. 2013;4(42):11−18. URL: http://media.geogr.msu.ru/RI/RI_2013_04(42).pdfDubovik V.O. Methods of territory transport accessibility estimation. Regional’nye issledovaniya. 2013;4(42):11−18 (in Russ.). Available from URL: http://media.geogr.msu.ru/RI/RI_2013_04(42).pdfКолесников Н.Г. Методика оценки транспортной связности территории на примере сети всесезонных автодорог Республики Саха (Якутия). Экономика Востока России. 2017;1(7):102−106.Kolesnikov N.G. Method of territorial transport connectivity assessment of all-season road network of the Republic of Sakha (Yakutia). Ekonomika Vostoka Rossii = Economics of Russian East. 2017;1(7):102−106 (in Russ.).Nelson A. Estimated travel time to the nearest city of 50,000 or more people in year 2000. Global Environment Monitoring Unit – Joint Research Centre of the European Commission. Ispra Italy. 2008. URL: http://forobs.jrc.ec.europa.eu/products/gam/Nelson A. Estimated travel time to the nearest city of 50,000 or more people in year 2000. Global Environment Monitoring Unit – Joint Research Centre of the European Commission. Ispra Italy. 2008. Available from URL: http://forobs.jrc.ec.europa.eu/products/gam/Ibisch P.L., Hoffmann M.T., Kreft S., Pe’er G., Kati V., BiberFreudenberger L., Della Sala D.A., Vale M.M., HobsonP.R., Selva N. A global map of roadless areas and their conservation status. Science. 2016;354(6318):1423−1427. https://doi.org/10.1126/science.aaf7166Ibisch P.L., Hoffmann M.T., Kreft S., Pe’er G., Kati V., Biber-Freudenberger L., Della Sala D.A., Vale M.M., Hobson P.R., Selva N. A global map of roadless areas and their conservation status. Science. 2016;354(6318):1423−1427. https://doi.org/10.1126/science.aaf7166Weiss D., Nelson A., Gibson H., et al. A global map of travel time to cities to assess inequalities in accessibility in 2015. Nature. 2018;553(7688):333−336. https://doi.org/10.1038/nature25181Weiss D., Nelson A., Gibson H., et al. A global map of travel time to cities to assess inequalities in accessibility in 2015. Nature. 2018;553(7688):333−336. https://doi.org/10.1038/nature25181Loidl M., Wallentin G., Cyganski R., Graser A., Scholz J., Haslauer E. GIS and Transport Modeling – Strengthening the Spatial Perspective. ISPRS International Journal of Geo-Information. 2016;5(6):84. https://doi.org/10.3390/ijgi5060084Loidl M., Wallentin G., Cyganski R., Graser A., Scholz J., Haslauer E. GIS and Transport Modeling – Strengthening the Spatial Perspective. ISPRS International Journal of Geo-Information. 2016;5(6):84. https://doi.org/10.3390/ijgi5060084Подольская Е. Основы работы в геоинформационном приложении Open Source QGIS: геоданные, координаты, базовая функциональность, контроль качества данных, оформление и публикация проекта: практическое пособие. LAP LAMBERT Academic Publishing; 2020. 52 c.Podol’skaya E. Osnovy raboty v geoinformatsionnom prilozhenii Open Source QGIS: geodannye, koordinaty, bazovaya funktsional’nost’, kontrol’ kachestva dannykh, oformlenie i publikatsiya proekta: prakticheskoe posobie (Basics of work in the Open Source QGIS geoinformation application: geodata, coordinates, basic functionality, data quality control, design and publication of the project). LAP LAMBERT Academic Publishing; 2020. 52 p. (in Russ.).Lovelace R. Open source tools for geographic analysis in transport planning. Journal of Geographical Systems. 2021. https://doi.org/10.1007/s10109-020-00342-2Lovelace R. Open source tools for geographic analysis in transport planning. Journal of Geographical Systems. 2021. https://doi.org/10.1007/s10109-020-00342-2Horni A., Nagel K., Axhausen K.W. (Eds.). The MultiAgent Transport Simulation MATSim. London: Ubiquity Press; 2016. https://doi.org/10.5334/bawHorni A., Nagel K., Axhausen K.W. (Eds.). The MultiAgent Transport Simulation MATSim. London: Ubiquity Press; 2016. https://doi.org/10.5334/bawКотиков Ю.Г. Аспекты использования технологий ARCGIS в транспортной модели Санкт-Петербурга. Современные проблемы науки и образования. 2012;3:127. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6271Kotikov Yu.G. Aspects of usage of ARCGIS engineering in the St. Petersburg transportation model. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Educftion. Surgery. 2012;3:127 (in Russ.). Available from URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6271Дабиев Д.Ф., Дабиева У.М. Оценка транспортной инфраструктуры макрорегионов России. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015;(11−2):283−284.Dabiev D.F., Dabieva U.M. Assessment of the infrastructure of transport of Russia. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovanii = International Journal of Applied and Fundamental Research. 2015;(11−2):283−284 (in Russ.). Available from URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=7726

The authors declare that there are no conflicts of interest present.