Валерий Гохман, зам. гл. редактора ArcReview
Уважаемые читатели!
В этом выпуске мы представляем подборку материалов, посвященных практике применения геоинформационных технологий (ГИС) в бизнес-приложениях для поддержки основных бизнес-процессов, свойственных компаниям разного профиля и вида деятельности, включая банковскую сферу, страхование, киноиндустрию, коммунальное хозяйство, транспортную отрасль, розничную торговлю. Также мы предлагаем вашему вниманию статьи по использованию ГИС при создании картографических произведений, для мониторинга природных процессов и явлений, в ходе обработки данных аэросъемки с беспилотных летательных аппаратов, для формирования современной инфраструктуры пространственных данных.
В техническом разделе мы познакомим вас с новыми веяниями по более тесной интеграции ГИС и технологий дистанционного зондирования Земли, расскажем о новых возможностях взаимодействия с архивом снимков Sentinel-2, об открывающихся перед пользователями ArcGIS перспективами по работе с неструктурированными данными, о появлении обновленной базы данных Топографическая карта РФ масштаба 1:100000.
По мере развития очередного этапа технической революции и представляющих ее технологических прорывов становится все более очевидной их теснейшая взаимосвязь с географическим пространством. Мы являемся свидетелями быстрых изменений в подходах к комплексному использованию обогащенных пространственной составляющей данных практически во всех направлениях бизнеса, в социально-бытовой сфере, при управлении городами и территориями и т.д.
Во всех этих и многих других областях горизонты применения геопространственной, имеющей точную привязку к конкретному месту или территории, информации постоянно расширяются, а число и разнообразие соответствующих приложений воодушевляет и стимулирует пытливые умы.
Поскольку практически вся информация связана с географическим местоположением, ГИС являются ключевым инструментом для определения того, что она собой представляет в реальном мире, каковы там взаимосвязи. Визуализируя данные в виде карт, мы получаем более глубокое и наглядное понимание наших активов и рабочих процессов.
Но теперь возможности ГИС не ограничиваются рамками картографии. Современная ГИС содержит богатый набор моделей и аналитических функций, позволяющих выявлять скрытые взаимосвязи, картины и тенденции, наделяя людей более четким пространственным мышлением, помогающим лучше решать стоящие перед ними задачи и принимать правильные решения.
С позиций развития ГИС-технологий на платформе Esri ArcGIS характерными для текущего десятилетия трендами являются их облачные реализации и широкое проникновение во Всемирную паутину, появление и нарастающая экспансия так называемых Веб-ГИС, являющихся разновидностью распределенной информационной системы.
Веб-ГИС вносит значительные изменения в способы получения, передачи, публикации, совместного использования и визуализации геопространственной информации. Эта концептуальная технология уже стала заметной вехой в истории эволюции ГИС.
Развитие Веб-ГИС открывает широчайшие возможности ГИС для намного более широкой аудитории, а не только для гео-профессионалов. Веб сделал ГИС не только доступнее для людей в офисе, дома и в дороге, чему способствуют веб-ГИС-сервисы, обычные браузеры и мобильные приложения, но также и гибче, в том числе благодаря веб-API-интерфейсам, облегчающим бесшовную интеграцию с другими информационными системами и аналитическими платформами.
Веб-ГИС многообразен. Так, Берни Жукальски, стратег по развитию технологий и программных продуктов Esri, говоря о том, что по его представлениям происходит в этой области в настоящее время, выделяет несколько основных тематических трендов, дающих новые возможности представить, что можно сделать с помощью ГИС.
Шесть актуальных тем в веб-ГИС
Интернет оказал огромное влияние на то, как мы получаем информацию, общаемся с другими людьми и работаем каждый день. Совершенно очевидно, что ГИС также претерпели преобразования в интернете — они стали более доступными, рабочие процессы улучшились, стали поддерживаться различные приложения и новые типы данных, использующие гибкую архитектуру, основанную на сервисах.
Интернет также усилил значение ГИС и работы, которую мы выполняем, как ГИС-специалисты, сделав ГИС широко распространенными и придавая им важное значение, чтобы сделать их неотъемлемой частью повседневной работы и процесса принятия решений в разных областях деятельности. Но с приходом интернета также добавились новые задачи, рождающие не только спрос, но и устанавливающие новые требования и подталкивающие нас вперед, чтобы осознавать то, что мы делаем по-новому.
Итак, что же происходит в наше время в веб-ГИС? Вот несколько тем, которые сейчас являются актуальными, но, естественно, ими не ограничиваются новшества и прорывные направления развития ГИС-технологии.
Порталы. Портал является неотъемлемой частью платформы ArcGIS. Это пункт назначения и место, но что более важно, – это организующая структура — геопространственная основа для ГИС-ресурсов и рабочих процессов. Эта основа включает в себя возможность интеграции в существующую корпоративную архитектуру, используя корпоративные учетные записи. Она определяет роли и права доступа для членов организации, отражая их обязанности и то, как и с чем они работают. Она включает в себя инструменты мониторинга и информационные панели, раскрывающие статус происходящего и того, что доступно для работы (рис. 1). И порталы, и управление данными в облаке – все это требует применения средств обеспечения безопасности, таких как FISMA, SafeHarbor или FedRamp.
Рис. 1. Примеры ГИС-порталов.
Некоторые порталы реализуются на предприятии с помощью ArcGIS for Server (ArcGIS Enterprise). Другие реализуются в облаке с помощью ArcGIS Online. И хотя многие порталы являются государственными, другие являются частными, видимыми только внутри организации. Но, независимо от того, как они реализуются, одна вещь, которая очевидна, это то, что все эти порталы гораздо больше, чем просто домашняя страница. Они являются центральной нервной системой геопространственных данных в этих организациях, и они преобразуют способы работы в организации.
Контент. Основой веб-ГИС является онлайн контент: официальные, надежные, готовые к использованию карты и данные. Этот контент непрерывно развивается; новые данные переводятся в оперативный режим, а существующие данные пересматриваются и обновляются. Но то, что является актуальным – это новые типы сервисов и данных, таких как интеллектуальные слои, которые могут быть обработаны на лету, в режиме реального времени, и богатый выбор демографической информации, чтобы обогатить ваши слои. Например, вы можете просматривать многие типы онлайн-контента и видеть, как они используются, посетив обширный информационный ресурс «Живой атлас Мира» (Living Atlas of the World), см. рис. 2.
Рис. 2. Ресурс «Живой атлас Мира» содержит обширную коллекцию базовых и тематических карт, изображений, наборов данных и приложений.
Анализ. Анализ – это сердце и душа веб-ГИС. Имеющиеся для этого готовые инструменты предназначены для обеспечения ответов на самые распространенные геопространственные вопросы. ГИС-профессионалы найдут многие из знакомых им инструментов, но они представлены таким образом, что позволяют даже лицам, не являющимся опытными ГИС пользователями, понять и использовать эти мощные возможности. И что тут является особенно актуальным – так это то, что ГИС становятся открытыми для всех желающих через интернет. Важным подспорьем тут становится и Insights for ArcGIS – веб-приложение для комплексного представления и анализа данных.
Результаты применения инструментов анализа, представленные на рисунке 3, были использованы для определения вероятности обнаружения пум на основе близости к потокам, расстояния от шоссе, растительности, предпочитаемой пумами для проживания, а также наличия крутых склонов. Результаты отображаются поверх мульти-направленной отмывки, новой серверной функции, применяемой к слою отображения местности (сервису terrain).
Рис. 3. Пример применения аналитических ГИС-инструментов для классификации местности с позиций учеты предпочтений пумы.
3D. Веб-ГИС сейчас лучше поддерживает 3D, чем когда-либо прежде, эти возможности постоянно растут и распространились на всю платформу Esri. Например, продвинутое приложение ArcGIS Pro является мощным дополнением к ArcGIS Desktop, которое, помимо прочего, объединяет 2D и 3D визуализацию, анализ и публикацию.
Но что, пожалуй, остается одной из наиболее актуальных тем – это 3D веб-сцены. Они позволяют любому пользователю просматривать глобусы, ландшафты, города и пространство внутри — все в браузере, и без подключаемого модуля. На рисунке 4 представлены интерактивные сцены из истории о земном вулканизме (Mountains of Fire Story Map). А быстро набирающая популярность технология City Engine позволяет создавать впечатляющие виртуальные модели 3D городов.
Рис. 4. Огненный пояс Земли.
Управление корпоративными изображениями. Управление изображением в облаке использует лучшее из того, что такая структура может предложить — экономное хранение, мощная обработка и легкость доступа. На рис. 5 приведен пример из истории E&J Gallo Winery, крупного производителя вин на западном побережье США. Как и другие производители, они обеспокоены последствиями засухи. Они используют управление изображениями в облаке, чтобы хранить, применять ГИС-обработку и обеспечивать доступ к их изображениям для экономии воды, мониторинга за состоянием урожая, соблюдения экологических норм и т.д.
Рис. 5. Специальный корпоративный вьюер (Enterprise Imagery Viewer) обеспечивает возможность поиска, выбора и просмотра изображений, хранящихся в облаке, и позволяет создавать веб-карты для визуализации, обмена и дальнейшего анализа.
E&J Gallo получают снимки с регулярными интервалами, и они загружаются в их Amazon S3 облачное хранилище. После загрузки обнаруживаются дополнения и применяется автоматизированная обработка для создания виртуальной мозаики и включаются различные функции изображений для визуализации и дальнейшего анализа с помощью веб-карты. То, что раньше занимало недели усилий, теперь может быть достигнуто в течение нескольких дней.
В целом, возможности работы с большими коллекциями изображений, включая космоснимки и данные с дронов, и их анализа в ArcGIS очень быстро развиваются.
Сюжетные карты (Story Maps). Сюжетные карты (карты-истории) стали невероятно популярными. Они обеспечили еще одну возможность достучаться до людей и общаться географически. Они совмещают в себе карты, текст и мультимедиа — фотографии, видео и многое другое — в большой пользовательский опыт, который информирует, поддерживает связь и вдохновляет. Они легко создаются на основе доступного набора шаблонов и бывают различных конфигураций и форматов.
Двумя примерами популярных картографических шаблонов являются Путешествия (Story Map Tour) и Журнал (Story Map Journal), но есть и много других шаблонов на ваш выбор и предпочтения. Разнообразные примеры сюжетных карт Вы можете посмотреть в их галерее в ArcGIS Online (Story Maps Gallery), см. рис. 6.
Рис. 6. Галерея карт-историй, представленная на ресурсе ArcGIS Online.
Многие сюжетные карты появились как пользовательские веб-приложения и становятся доступными в виде шаблонов, которые любой может использовать в дальнейшем. Так, нашими коллегами из Кольского научного центра и Кольского центра охраны дикой природы с использованием шаблона Каскад (Story Map Cascade) создана карта-история «Красная книга глазами детей», в основу которой положена карта мест скоплений видов грибов и лишайников, растений, животных, занесенных в Красную книгу Мурманской области, и интерактивное JavaScript-приложение, а также лучшие работы юных северян, принимавших участие в одноименном региональном конкурсе детского рисунка (рис. 7). Это приложение получило награду на конференции пользователей Esri в России и СНГ в 2017 году.
Рис. 7. Карта-история «Красная книга глазами детей», отмеченная призом на нашей конференции пользователей, размещена в ArcGIS Online.
Усиление вашей ГИС. Но, пожалуй, самым главным достижением Веб-ГИС является то, что теперь ГИС стали более распространенными. В результате, наша специальная подготовка, навыки и умения, и работа, которую мы делаем, никогда не были более ценными. Веб-ГИС преумножили мир нашей жизни, предоставили возможности умной веб-картографии и исследования данных для широкой аудитории. И они также ставят новые задачи и открывают новые возможности нестандартно мыслить и вновь представить, что возможно с помощью ГИС.
Дополнение. Тематике Веб-ГИС, истории и современному этапу их развития посвящена выпущенная несколько лет назад Esri и изданная нами в русскоязычном переводе книга «Веб-ГИС: Принципы и применение», предлагающая детальный обзор истоков и эволюции этой технологии от основных функций до перспективных исследований (рис. 8). Она содержит сбалансированную смесь концепций, принципов и методов, способную заинтересовать читателя с любым уровнем подготовки, помогает понять, как Всемирная паутина может расширить и модернизировать использование ГИС-технологии.
Рис. 8. Книга «Веб-ГИС: Принципы и применение» переведена на русский и издана нами.
В заключение следует напомнить, что узнать больше о современном этапе развития технологии геоинформационных систем и рынка ГИС, о новых продуктах и решениях, появившихся в ArcGIS за последнее время, о новых проектах и разработках, представляющих мировой и отечественный опыт, обменяться мнениями и идеями с коллегами, Вы сможете на нашей очередной 24-й конференции пользователей Esri в России и странах СНГ, которая пройдет в Москве 23-25 октября 2018. Помимо пленарного заседания с ключевыми докладами, в программу этого форума входят несколько тематических и отраслевых секций, галерея карт, конкурс веб-приложений. А на мастер-классах наши специалисты познакомят Вас с новыми возможностями ArcGIS и эффективными способами работы с этим ПО для решения ваших задач. К конференции также приурочен очередной Бизнес-день, посвященный использованию ГИС в проектах и разработках в коммерческой сфере.
Надеемся, что представленная в этом выпуске информация с опытом передовых проектов и разработок поможет вам увидеть, как ГИС и гео-аналитика могут принести реальную пользу вашей организации. Присылайте нам статьи о ваших проектах и работах, которые всегда интересны нашему и мировому ГИС-сообществу.
