ГИС: реальный инструмент для управления городом

Холодков В.В., Радионов Г.П., Рудов А.И., Кувшинников Г.А, Купецкая Т.А.
Бюро Кадастра Таганрога, http://www.cbt.ru

Научно-производственная компания «Бюро Кадастра Таганрога» возникла в 1991 году для решения локальной задачи — информационного обеспечения земельной реформы. Но в процессе работы стало очевидным, что для ее полноценного решения требуется всестороннее использование самой разной информации обо всех аспектах городской жизни. Сегодня БКТ является признанным лидером в области разработки и реализации ГИС-приложений для решения задач муниципального и регионального уровня. Работая на информационном рынке и имея дело с большим количеством разнородной информации, БКТ использует геоинформационные системы ESRI и ПО ERDAS в качестве мощных средств интеграции и анализа данных.

Время — вперед

К настоящему моменту в России в целом закончился этап, связанный с первоначальным ознакомлением, выбором геоинформационных технологий и созданием основ городских ГИС. После завершения какого-либо этапа в любой деятельности полезно и даже необходимо оценить накопленный опыт и, самое главное, определить пути дальнейшего развития и перспективы на будущее.
Что касается городских ГИС, то похоже, что технические, организационные и финансовые вопросы их создания и развития постепенно отходят на второй план. И многие задаются вопросом — система создана и работает, что делать дальше? Причем эта проблема общая. Она актуальна не только для России, где широкое внедрение в жизнь компьютерных технологий вообще и геоинформационных технологий, в частности, началось позднее, чем в США или Западной Европе.
Еще в 1999 г. на проходившей в Венеции VI Международной конференции по компьютерным технологиям в урбанистике и региональном планировании (CUPUM-99) было отмечено, что время «просто ГИС» прошло. ГИС, в особенности корпоративная, — достаточно дорогостоящее удовольствие. Поэтому просто служить визуализированной базой данных со стандартным набором функций — это не магистральный путь развития ГИС. Одним из перспективных направлений является интеграция ГИС и других аналитических систем.
Образно говоря, ситуация напоминает передачу «Оч. умелые ручки», когда надо с новых позиций посмотреть на проблему и из набора обычных стандартных вещей с известным назначением сделать нечто новое, полезное, эффективное и эффектное.
С ГИС-технологиями сейчас происходит процесс, характерный для всей истории развития науки и техники. Потребности подталкивают людей к созданию некоторой технической системы для решения задач, но и сама техническая система делает возможным прорыв в новые области знания, находит новые области применения и рождает новые потребности.

Опыт и реалии жизни

Работая над решением прикладных городских задач с помощью геоинформационных технологий, мы постепенно стали ощущать некоторые противоречия. Круг традиционных задач, решаемых с использованием ГИС в рамках отдельных ведомств или предприятий, и сейчас, и в перспективе очень широк. Такие ГИС проекты и приложения очень быстро показывают силу и широту новых информационных технологий, но также слабость и узость устаревших организационных схем управления городским хозяйством и подходов к выработке перспективных решений развития. Все более очевидным становится разрыв между возможностями новых технологий и старыми методами управления. ГИС, являясь мощным средством интеграции данных, требуют развития латеральных информационных связей между городскими службами, более тесной кооперации и координации усилий, выработки единой, разумной, открытой информационной политики в городе.
То есть наступает время, когда от экстенсивного поведения на рынке — роста вширь, «захвата» новых отраслей и выполнения текущих сиюминутных задач, необходимо перейти к политике активного формирования «новой ГЕОинформационной среды», интенсивного проникновения в системы принятия решений, управления и интеграции решений.
Вот некоторые принципы, которым на наш взгляд необходимо следовать, формируя такую среду.

1. Первична проблема, а не инструмент. Результатом внедрения ГИС обязательно должно быть прикладное решение.
2. Результат должен оцениваться реальными, т.е. конечными технико-экономическими показателями, которые можно измерить в виде денег, времени, организационных усилий и требований к персоналу. Показателями, которые в дальнейшем можно оптимизировать, снижая прямые затраты и косвенные издержки.
3. Решение должно быть понятным, объективным и открытым для пользователя. Логика его получения ясна, а результат можно доказать, объяснить, повторить и, по необходимости, модифицировать.
4. Каждая решенная прикладная задача должна давать выход к новым задачам и областям применения ГИС.

Основным выводом из всего нашего опыта является то, что ГИС перестали быть экзотическим средством для отъема денег у «наивных» клиентов.
Сегодня ГИС стали реальным средством для создания общественно полезных и экономически эффективных решений, отвечающих вызовам современной жизни в интересах всего сообщества.
Нам кажется, что в реализованных нами проектах удалось достичь определенного успеха только благодаря следованию этим принципам. Лучше всего этот подход можно пояснить на конкретных примерах выполненных работ.

Рис. 1. Таганрог расположен на берегу Азовского моря, в 60 км от Ростова-на-Дону. Имеет развитую промышленность и транспортную инфраструктуру.

Рис. 2. Окрестности Таганрога. Вид из космоса.

Что есть урбанистика

Тема этого выпуска ArcReview — «ГИС и урбанистика». Что же является предметом рассмотрения?
По классическому определению Б. Берри: «Город — это система в системе городов». Следовательно, городские поселения можно исследовать на различных системных уровнях и в различных аспектах.
Исходя из этого, урбанистику можно определить как науку об образовании, функционировании и развитии городских поселений и их систем, а также об управлении городами и их системами в экономическом, социально-демографическом, экологическом, культурном, политико-административном, инженерно-техническом аспектах.
Именно в таком широком значении термин «урбанистика» понимается за рубежом (urban planning — управление городами как средой обитания и сложной системой).
В отличие от такого понимания, в Советском Союзе и, по наследству, в современной России, урбанистика понимается в узкоспециальном смысле. А именно, как градостроительство, архитектура — объемное проектирование и ландшафтная архитектура. В зарубежной практике этому соответствует понятие «физическое планирование» — планирование застройки, строительства и реконструкции инженерно-технических и транспортных сетей и сооружений. К сожалению, в России до сих пор вся широкая сфера урбанистки часто сужается только до одного из ее разделов.
Урбанистические исследования могут вестись с точки зрения взаимодействия города с другими городами системы поселений (анализ внешней для города среды), либо взаимодействия элементов внутренней среды города (анализ на локальном уровне).
С первым уровнем планирования и управления связана развивающаяся с начала 80-х гг. концепция стратегического планирования развития городов.
Как показывает анализ, в стратегическом планировании строгие систематические или математические методы сбора и анализа данных или моделирования не применяются. Работа сводится к анализу различных источников, аналитических и статистических материалов, публикаций, мнений экспертов и управленцев, выработке на основе этого анализа обобщающих прогнозов, заключений и рекомендаций по проведению социально-экономической политики города.
Вместе с тем, экспертная работа высокого класса невозможна без предварительного анализа целого ряда узкоспециальных проблем и вопросов, выполнения более рутинных аналитических процедур.

ГИС в городе

Сегодня совершенно ясно, что комплексный учет всех факторов, формирование стратегии развития, выработка конкретных мероприятий и планов развития городов невозможны без использования современных информационных технологий. Вместе с тем, задачи, связанные с оптимальным управлением такой сложной системой как современный город, имеют универсальный, не зависящий от внешних условий и внутренних требований, характер, а именно:

• Большое количество параметров управления;
• Сложность задач управления;
• Разнообразие областей применения;
• Разнородность задач управления;
• Разнородность требований к задачам управления;
• Большое количество нечетко поставленных целей, моделирование по принципу «что, если?»;
• Наличие неполных, нечетких и противоречивых данных;
• Повышенные требования к оперативности принятия управленческих решений;
• Интегрированный (комплексный) характер управления.

Решение поставленных задач может быть найдено в рамках географических информационных систем, которые представляют собой совокупность информационных технологий, данных и методов их сбора, хранения и управления ими для задач анализа и представления картографической и описательной информации об объектах, которые могут быть представлены на географических картах (В. Хаксхолд).
Парадигма ГИС основывается на трех базовых категориях:

• Геопозиционирование (georeferencing) — определение местоположения (локализация) объектов на модели земной поверхности.
• Геокодирование (geocoding) — процесс установления географического соответствия для негеографических данных.
• Топология (topology) — пространственные взаимоотношения между объектами.

Эти категории позволяют решать огромное количество разнообразных задач, так или иначе связанных с пространственным расположением объектов и событий (явлений). Именно совокупность этих категорий определяет ценность и перспективность использования ГИС технологий, что в настоящее время ни у кого не вызывает сомнения.
На локальном уровне применение ГИС позволяет эффективно решать задачи во всех областях урбанистики. Можно предложить следующую примерную классификацию областей применения ГИС и решаемых в их рамках прикладных урбанистических задач. В приведенной таблице указаны некоторые из таких задач.

Большинство из перечисленных задач решалось нами в рамках проектов по Таганрогу и другим городам.