Валерий Гохман, зам. Гл. редактора ArcReview
География – это наука о нашем мире, описывающая все многообразие природных и антропогенных объектов и процессов на нашей планете. Эта наука дает человечеству знание и осведомленность о происходящем, позволяет отслеживать изменения, прогнозировать то, что может произойти, систематизировать информацию для комплексного территориального планирования и принятия решений.
География помогает нам лучше понять различные пространственные явления и взаимосвязи между ними. Такое понимание позволяет воссоздать общую картину состояния территории и взаимоотношения между ее компонентами, кумулятивное влияние которых приводит к эволюции нашей планеты.
Современные Геоинформационные системы (ГИС) расширяют мощь географических методов, предоставляя цифровые инструменты для организации и оперирования пространственными данными, моделирования географических (происходящих в пространстве) процессов, визуализации этих данных, моделей и процессов с помощью развитых компьютерных средств, специализированных инструментов обработки и анализа геоданных.
Географический подход подразумевает использование принципов географической науки с поддержкой ГИС, как основы для понимания нашего мира и применения географического знания при решении имеющихся проблем, для направления и корректировки человеческой деятельности и образа мышления людей.
Ключевой метод географического подхода заключается в интегрировании многих факторов и их представлении на карте, в их комплексном рассмотрении и интерпретации за счет картографического наложения друг на друга отдельных слоев данных, сгруппированных по тематическому признаку. Этот классический метод стал популярен еще в 1980-х годах после выхода ряда фундаментальных работ по теоретической и прикладной географии.
Разработка и внедрение ГИС позволили планировщикам заменить наложение калек со слоями карт их цифровыми представлениями, которые можно интегрировать и моделировать с использованием мощных инструментов количественного пространственного анализа. Эти взвешенные наложения объединяют разнообразные значимые факторы на основе научных или целевых соображений относительно конкретной задачи исследования или требуемого решения. Примером может служить карта, показывающая относительную пригодность ландшафта для размещения нового объекта или выбора конкретного типа землепользования, когда требуется учесть многие особенности данной территории.
Сегодня биологи используют подобный подход для моделирования географии природных местообитаний, гидрологи моделируют наводнения и риски затопления, социологи моделируют демографические факторы, а планировщики, например, в сфере землепользования часто объединяют эти типы моделей для лучшего понимания вариантов выработки стратегии действий на будущее.
Этот подход используется и во многих других видах деятельности: военными для оценки проходимости и видимости местности, планировщиками для оценки продуктивности лесных угодий, разведки и добычи полезных ископаемых, для организации и управления ростом урбанизированных территорий. Он также используется при подготовке к действиям в случае чрезвычайных ситуаций и реагировании на их последствия: пожары, землетрясения, ураганы, наводнения.
Такой подход помогает организациям предоставлять целевую гуманитарную помощь в зонах бедствий и конфликтов. Службы инженерных коммуникаций используют географический подход для планирования, развития и поддержания своей сетевой инфраструктуры, а бизнесмены использует его для выбора наилучших мест размещения новых объектов и мощностей, в маркетинговых исследованиях, для маршрутизации транспортного парка, для управления активами, повышения эффективности и продуктивности их бизнеса. Все эти приложения предоставляют большие преимущества как самим этим организациям и компаниям, так и всем нам.
Хотя имеется множество очевидных, прямых преимуществ, использование географического подхода ими не ограничивается. Он уже оказывает заметное влияние на образ мыслей многих людей, на восприятие и понимание ими окружающего мира, на процессы анализа информации и принятие решений, на методы оценки и выбора оптимальных вариантов реализации проектов, на формирование сознания подрастающего поколения, на наше взаимодействие и общение друг с другом, наш стиль управления, наше отношение к окружающей среде…
ГИС помогает более комплексно и целенаправленно применить географическое знание о нашем мире к решению разнообразных задач: от решения глобальных проблем, стоящих перед обществом, до повышения эффективности деятельности организаций, поддержки принятия решений на основе анализа местоположений с учетом многих природных и социальных факторов и, просто, для более полного знания о местности, где мы живем или хотели бы жить.
Например, при выборе трассы для новой автомагистрали ГИС и географический подход можно использовать для комплексного рассмотрения природных и антропогенных факторов, влияющих на создание и реализацию проекта строительства: текущее землепользование, рельеф, параметры окружающей среды, социальные аспекты, а также ограничения с точки зрения инженерных служб и стоимость при разных вариантах прохождения трассы.
Рассмотрение всех воздействующих на реализацию проекта факторов может потребовать огромных ресурсов и временных затрат, в особенности когда необходимо провести комплексный анализ ситуации. И это как раз тот случай, когда географические информационные системы наиболее полезны и эффективны, позволяя ускорить и облегчить такое исследование.
Прошло всего около 10 лет с начала внедрения ГИС Web сервисов в открытые среды Интернет. Теперь все большее число людей получает легкий и быстрый доступ к пространственной информации и удобные средства для работы с ней. По мере внедрения этих технологий становится все более популярен широкий спектр приложений на основе географической информации и географического подхода.
Средства картирования на основе Web становятся все более распространенными и важными по мере перехода от традиционного картирования, еще недавно выполнявшегося преимущественно вручную, и геопространственной визуализации к полноценным геосервисам в Web, в комплексе называемым средой GeoWeb. В ГИС-индустрии GeoWeb обеспечивает расширенный обмен картами и данными, открытый доступ к разнообразным ГИС-приложениям для всех. Это, вместе с постоянно растущей доступностью географически привязанного контента (наборов готовых данных, изображений и т.д.) обеспечивает возможности легкого обращения к таким сервисам, встраивания их в другие приложения и бизнес процессы и, в конечном итоге, создания более удобных в работе развитых ГИС-архитектур, в том числе и даже в первую очередь – геоинформационных систем корпоративного уровня. Это особенно важно для открытых для широкого взаимодействия сервисов, которые могут использоваться для поддержки разнообразных приложений на основе привязки к географическому пространству. Здесь следует упомянуть, что много полезного и приятного для пользователей, в том числе и в плане поддержки межплатформенного взаимодействия и работы в среде Web (теперь и в Web 2.0), появилось в недавно выпущенной новой версии ArcGIS 9.3.
Однако, поскольку все эти новшества стали все шире внедряться лишь сравнительно недавно, процесс обязательного, принимаемого как само собой разумеющегося применения географического знания в решении многочисленных проблем, стоящих перед человеческим обществом и обычными людьми, пока еще только начинается, хотя убедительные примеры уже имеются и их число постоянно растет.
Каковы преимущества от внедрения ГИС
Применение ГИС дает дополнительные преимущества организациям любого размера практически во всех научных и прикладных сферах деятельности. Появляется все большее признание экономического и стратегического значения ГИС. Это частично объясняется тем, что эта технология поддерживает все больше отраслевых стандартов и, конечно, все большим количеством примеров ее эффективности, в том числе и экономической, во всем постоянно растущем сообществе ГИС-пользователей. Также быстро возрастает число корпоративных ГИС-решений и ИТ-стратегий, составной частью которых является ГИС. И, в то же время, интерес к вопросу о предоставляемых ГИС преимуществах тоже растет.
В принципе, судя по накопленному опыту и исходя из знания возможностей и сфер применения ГИС, можно выделить несколько общих категорий, через которые реализуются преимущества ГИС. Давайте кратко рассмотрим их.
Снижение себестоимости за счет большей эффективности. Это связано как с успешным выполнением миссии (то есть, с сокращением общего объема работ за счет автоматизации и оптимизации рабочих процессов), так и с улучшением (повышением качества) самой миссии. Хорошим примером тут является холдинговая компания Sears (сеть центров розничной торговли, третий по величине ритейлер в США), внедрившая ГИС в свои логистические операции и быстро получившая впечатляющие выгоды. Компании удалось значительно, почти на 75%, сократить время, затрачиваемое диспетчерами на разработку маршрутов доставки товаров. Кроме того, существенно, на 12-15%, сократилась стоимость доставки за счет сокращения времени на маршрутах, которые были оптимизированы с помощью ГИС. Также улучшилось качество обслуживания клиентов, сократилось число повторных визитов в одни и те же места, более быстро и четко стали составляться графики развозки товаров и оповещаться получатели груза.
Усовершенствование процесса принятия решений. Это чаще всего связано с принятием лучших решений относительно местоположений. Типичными примерами является поиск подходящей недвижимости, выбор маршрутов/коридоров транспортных магистралей, планирование и зонирование территории, охрана природы, разведка и добыча природных ресурсов и т.д. Люди, в том числе руководители, начинают осознавать, что принятие корректных, обоснованных решений о подходящем местоположении является залогом успешной деятельности. Правильность этого мнения подтверждают и профессионалы маркетинга, подчеркивающие критически важное значения правильного выбора места приложения бизнеса для его успешного развития.
Улучшение взаимодействия. Предоставляемые ГИС электронные карты и средства визуализации очень полезны для понимания ситуации, обсуждения обстановки и проектных решений. По сути, они представляют собой новый универсальный язык – способ и средство общения между сотрудниками разных отделов, организаций, профессиональных дисциплин, да и всего общества.
Более надежное создание и хранение географической информации. Многие организации ответственны за поддержание официальных записей о географическом статусе объектов и его изменениях. Примерами из социальной сферы являются зонирование территории, данные переписей, сведения о землевладении, административные границы и пр. Примеры с точки зрения физической географии включают инвентаризацию лесов, биологических ресурсов, измерения состояния природной среды, данные гидрометеорологических наблюдений, сведения различных кадастров, реестров, пространственных оценок, разведки полезных ископаемых.
ГИС предоставляет мощную системную структуру для управления этими и подобными типами данных с полной поддержкой транзакций и инструментов создания отчетных материалов. Эти системы концептуально схожи с другими информационными системами в плане управления данными и транзакциями, а также в стандартизированном представлении отчетных документов (например, карт) на основе меняющейся информации. Однако они и принципиально отличаются от других систем уникальностью своих моделей данных и сотнями специализированных инструментов, используемых в поддерживаемых ГИС приложениях и рабочих процессах.
Управление с позиций географического подхода. И в правительственных организациях, и в коммерческих компаниях ГИС становится все более важным средством для лучшего понимания того, что происходит на подведомственных территориях, в зонах их интересов и ответственности. Руководители и исполнители верхнего звена используют информационные ГИС-продукты для взаимодействия и согласования действий. Эти продукты предоставляют визуальную рабочую среду для проработки концепций, понимания и отслеживания ситуации, контроля выполнения распоряжений и предписаний. Примерами могут служить обсуждения и совещания по разных вопросам, где обязателен учет географических факторов. Сюда можно отнести вопросы взаимоотношений и координации действий в сфере землепользования, борьбы с правонарушениями, охраны окружающей среды, защиты населения от последствий чрезвычайных ситуаций, обеспечения безопасности, выбора и анализа вариантов стратегий развития и др.
ГИС все шире используются в качестве корпоративных информационных систем. Их применение далеко выходит за рамки сведения пространственных данных в обычные бизнес таблицы в Системах управления базами данных (СУБД). География предоставляет новый способ организации и управления предприятиями. Подобно тому, как корпоративные системы управления финансовыми потоками изменили методы корпоративного управления в 1960-80-х годах, ГИС помогают организациям изменить подходы к управлению их активами, обслуживанию клиентов/граждан, принятию решений и взаимодействию.
Примеры в частном секторе включают сферу инженерных коммуникаций, лесное хозяйство, нефтегазовый сектор, торговлю, поставку товаров и сферу обслуживания. Их активы и ресурсы теперь все в большей степени управляются в рамках корпоративных информационных систем для решения каждодневных управленческих задач и предоставления информационного пространства для общего управления ресурсами.
Многочисленные примеры преимуществ, достигнутых в результате применения ГИС пользователями ESRI, можно посмотреть по адресу www.esri.com/casestudies или на сайте DATA+. Возвратность вложений (ROI, от Return of Investment) важна для успеха любой организации. Компания ESRI развивает программу всестороннего рассмотрения этого вопроса в отношении ГИС (см. http://gis.esri.com/roi/). В рамках этой программы представлены подробные описания процедуры взаимосвязанных шагов с инструментами, шаблонами и конкретными примерами, которые позволяют показать, как ГИС могут использоваться для успеха бизнеса в разных организациях и компаниях. Накопленный опыт в сжатом виде изложен и в недавно выпущенной издательством ESRI Press книге «The Business Benefits of GIS: An ROI Approach» (Бизнес-преимущества ГИС: оценка возвратности вложений).
Несмотря на большую популярность и изначальную привлекательность, повсеместное распространение географического подхода не происходит и не может происходить само по себе. Для этого необходимо постоянное последовательное развитие и поддержание ГИС-инфраструктуры: качественных баз данных, действенных мощных Web-приложений и включение поддержки все новых рабочих процессов. Кроме того, необходимо расширять и стимулировать обмен пространственной информацией, новые прогрессивные формы кооперации и взаимодействия между подразделениями организаций и с внешними партнерами.
И, конечно, профессионалы ГИС и все сторонники этой технологии играют и будут играть важнейшую роль в претворении этого многогранного процесса на практике.
Рынок ГИС, начиная с момента появления первых коммерческих продуктов во второй половине прошлого века, постоянно развивается и растет. Причем растет оборот как непосредственных разработчиков базового программного ГИС обеспечения, в том числе и лидера этого рынка, компании ESRI, так и их партнеров, предлагающих готовые наборы геоданных и собственные разработки, дополняющие возможности базовых продуктов полезными, в том числе специализированными функциями и инструментами. Рынок ГИС растет и в периоды экономического подъема, и даже в трудные времена, поскольку эта технология очень ценна для улучшения производственного процесса, при принятии решений, для общего повышения эффективности работы и расширения взаимодействия внутри и между организациями, для общения и налаживания контактов между людьми, повышения их знания об окружающем мире. Осознавая и признавая предоставляемые ГИС преимущества и выгоды, пользователи ESRI продолжают инвестировать в эту технологию и в базы геоданных. А также создают общекорпоративные инфраструктуры пространственных данных, муниципальные и региональные ГИС. Таким образом, общество развивается, его совокупное географическое знание растет, а универсальный географический подход к восприятию мира и принятию решений завоевывает все новых сторонников.
В этом выпуске ArcReview приведено описание ряда проектов в разных областях деятельности, выполненных с помощью ГИС.
