Системы для обслуживания и содействия: от ARC/INFO к ArcGIS-хабам и 3D-городам

Systems that Serve – Interview with Scott Morehouse

Если вы каким-либо образом используете программное обеспечение ArcGIS, имейте в виду, что одну из ключевых ролей в создании и постоянном развитии этого ведущего инструментария сыграл Скотт Морхаус. В течение многих лет он является локомотивом Esri в выработке концепций развития программного обеспечения ГИС и их воплощения в конкретных продуктах, а также в разработке новых систем. Теперь, после более чем 30-ти лет самой тесной вовлеченности в этот процесс, Морхаус сосредоточил свое внимание на усилиях Esri, направленных на развитие современных городских систем на основе технологий 3D-ГИС, и всё большую вовлеченность в их работу большого числа обычных граждан. В предлагаемом вашему вниманию интервью он делится своим видением и мыслями, отмечая, что в будущем планирование и управление городами будет осуществляться в 3D. Но многие идеи, стоящие за этими системами, уходят корнями в прошлое.

Скотт Морхаус (Scott Morehouse) более трех десятилетий стоял у руля разработки программного обеспечения в Esri. Если вы каким-либо образом используете программное обеспечение ArcGIS, знайте, что важную роль в воплощении этих усилий в жизнь сыграл именно он (рис. 1).

Рис. 1. Скотт Морхаус присоединился к Esri в 1981 году. А в 1982 было выпущено программное обеспечение ARC/INFO для миникомпьютеров.

Этот географ и программист вырос на исследованиях по компьютерному картографированию в Лаборатории компьютерной графики и пространственного анализа Гарвардского университета в конце 1970-х годов. Это та самая лаборатория, в которой президент Esri Джек Данжермонд работал несколькими годами раньше, однако там их пути не пересеклись.

Лаборатория с ее терминалами Tektronix и лекционными досками для работы и презентаций (whiteboards), базировавшаяся в известном здании Gund Hall, была инкубатором идей о том, как создавать программное обеспечение для компьютерного картографирования. Морхаус был частью команды, разработавшей векторную ГИС ODYSSEY, явившуюся предвестником ARC/INFO – первого коммерческого программного обеспечения ГИС от компании Esri. После встречи с Морхаусом на конференции в штате Мэн в 1981 году, Данджермонд привлек этого умного, молодого специалиста для разработки и запуска ARC/INFO, а затем и последующей линейки продуктов ArcGIS.

Около пяти лет назад Морхаус решил видоизменить курс своей профессиональной деятельности. Он оставил свою давнюю роль директора по разработке программного обеспечения Esri, чтобы начать работать с компактной командой исследователей и разработчиков Esri над развитием городских систем и увеличением вовлеченности в их работу гражданского населения, используя ГИС-технологии.

Несмотря на то, что эти проекты новые, идеи, на которых они базируются, основаны на первоначальной миссии Esri, зародившейся в 1969 году как консалтинговой компании по вопросам землепользования и содействия хорошо обоснованному градостроительному проектированию.

В настоящее время в компании ведется активная работа в рамках городских и хаб-систем. Недавно Esri выпустила новый продукт ArcGIS Hub для поддержки государственного управления на основе широкого общественного участия и перешла в сферу 3D-ГИС в области моделирования городского ландшафта.

И Морхаус и Данжермонд начали свою карьеру с сильного интереса к планированию землепользования, опирающегося на данные, в сочетании с идеей об активном участии в этой сфере гражданского общества. «Вы переосмыслили всю игру?», – спросил Данджермонд во время краткого разговора на сцене очередного Саммита по Геодизайну, который проходил в этом году в штаб-квартире Esri в Редландсе, штат Калифорния. «Я вернулся к основам, – ответил Морхаус. – Я хочу создавать системы, которые служат людям: системы для руководства, направления и организации процессов гражданского общества» (рис. 2).

Рис. 2. Президент Esri Джек Данджермонд (слева) во время саммита Geodesign 2018 беседует с Морхаусом о городском планировании и увеличении вовлеченности в работу гражданского населения.

Недавно Морхаус более подробно рассказал об этих проектах в беседе с Карлой Уиллер (Carla Wheeler), редактором издаваемого Esri журнала ArcWatch. Его комментарии были отредактированы для краткости изложения.

Какова Ваша роль в Esri сегодня?

Морхаус: Я руковожу центром исследований и разработок Esri в Вашингтоне (округ Колумбия), Цюрихе (Швейцария) и Пекине (Китай). Сейчас, главным образом, я работаю над двумя проектами. Один из них – инфраструктура хаб-системы, которая является средой активного участия и сотрудничества гражданского общества. Другой – структура городских систем, включающая разработку и поддержку процессов развития, перепланировки и планирования.

Что для Вас значит “возвращение к основам”?

Морхаус: Мы изобретаем системы для решения проблем и обслуживания людей. По сути, это место, где рождаются ГИС-идеи для создания системы, работающей с картами и географической информацией и помогающей людям выполнять свою работу. Это отличный набор концепций, которые использовались в разных областях: картография, лесное хозяйство, военное планирование, городские мероприятия и многие другие.

В нашей новой работе в области исследования и развития городских и хаб-систем я принял во внимание те же принципы. Если мы хотим создать систему, которая позволит людям работать с избранной властью и городским управлением для более эффективного управления городской средой и решения других задач населения, то как должна выглядеть эта система?

Многие применяют более общие идеи ГИС в управлении городским хозяйством, в городском планировании и в случаях использования ГИС местными органами власти. По мере того как все усложнялось с технологической точки зрения, мы поняли, что действительно полезным и ценным будет создание системы, которая фокусировалась бы на потребностях пользователя, его идеях и рабочих процессах и при этом использовала все, что мы уже имеем в ГИС-платформе.

То есть, вместо того, чтобы каждый пользователь с нуля компоновал собственную систему гражданской активности и вовлеченности, используя различные программные продукты ArcGIS, Esri может предоставить ее уже в готовом виде?

Морхаус: У Esri есть возможность представить это как хорошо продуманную систему с обязательством поддерживать ее инициативами и опытом пользователей. В Лос-Анджелесе, Саут-Бенде и других местах начали реализовывать концепцию хаба. Хаб подобен ГИС. Это идея для процесса, а также технология, которую Esri разрабатывает как коммерческую готовую структуру (COTS) или продукт. Это и возможность ее реализации для городов.

Посетите хаб Лос-Анджелеса Los Angeles GeoHub, чтобы увидеть пример одной из его инициатив – Vision Zero, которая направлена на сокращение смертности в дорожно-транспортных происшествиях и увеличение безопасности пешеходов и велосипедистов. (От Редакции: Об этом проекте мы писали в 79-м выпуске ArcReview). В Саут-Бенде, штат Индиана, ArcGIS Hub использовался для создания веб-страницы Возможности использования свободных земельных участков (рис. 3). Государственные и общественные организации и жители могут использовать этот сайт для изучения вариантов использования свободных земельных участков, например, для создания скверов или дождевых садов (рис. 4). Они могут просматривать разные предложения, используя карты, графики, диаграммы, отчеты, инструментальные операционные панели (дашборды) и приложения, а затем обеспечивать обратную связь, принимая участие в исследованиях на городском хаб-сайте. ArcGIS Hub – это цифровое пространство, в котором правительство и члены сообщества могут обмениваться информацией, обеспечивать обратную связь и сотрудничать, чтобы совместно решать, что делать с этими пока вакантными территориями.

Рис. 3. Сайт ArcGIS Hub «Возможности использования свободных земельных участков» города Саут-Бенд, штат Индиана.

Рис. 4. Такие приложения как карта-история «Положительные варианты повторного использования земельных участков», содержащая информационные панели, диаграммы и примеры проектов, могут быть включены в ArcGIS Hub, предоставляя жителям информацию об инициативах.

Как возможности открытых данных, к которым правительственные организации могут давать доступ любому пользователю – от разработчика приложения до предпринимателей и населения, – вписываются в идею хаба?

Морхаус: Использование открытых данных на платформе ArcGIS было началом объединения людей за одним столом, и идея состоит в том, что если мы просто разместим данные в центре стола, все смогут собраться вокруг этих данных. Энтузиасты, компании-стартапы и различные [правительственные] департаменты смогут, по крайней мере, вести более интеллектуальную беседу, поскольку она будет подкреплена данными.

Все говорили: «Это здорово!». И мы подумали, что если разместить там данные, произойдут удивительные вещи. И если вы достаточно здравомыслящий человек, чтобы превратить электронную таблицу в нечто интересное и более понятное, вы сможете там что-то сделать. Но сколько людей может взять таблицу с данными о сборе мусора и быстро превратить ее в нечто понятное? Вопрос в том, как мы можем создать устойчивую работоспособную систему для таких приложений?

Итак, чтобы стимулировать более активное участие гражданского сообщества, необходимо сделать что-то помимо создания сайтов с открытыми данными?

Морхаус: Открытые данные – невероятно важная часть нашей идеи. Однако Esri считает, что проектирование систем, работающих без ошибок – тяжелый труд. Они не появляются волшебным образом из-за того, что данные стали доступными. Планирование и непрерывное применение являются неотъемлемой частью процесса. И мы сказали: «Хорошо, если наличие и доступность информации на основе сотрудничества – отличная идея, что люди действительно хотят делать? И как не получить из всего этого гигантскую свалку данных с частично устаревающей информацией? Именно это привело нас от сайтов с открытыми данными к хабу. Основная идея хаба состоит в том, что у вас есть цель, с которой информация предоставляется для доступа и сотрудничества (рис. 5, 6). Цель – это то, что мы называем инициативой. Инициативы могут уделять внимание проблемам доступности жилья, бездомным или даже такой хорошей идее, как постройка нового баскетбольного стадиона. Если город или коммунальные службы хотят привлечь к сотрудничеству население, не работающее в их организации, например, стартапы или городских жителей, – за решение каких инициатив они захотят взяться?

Рис. 5. Города могут сделать информацию о зонировании, инфраструктуре, транспорте, недостаточно используемых торговых зонах, стимулируемых для использования зонах и демографии доступными для изучения с помощью приложений экономического развития ArcGIS Hub. Владельцы бизнеса, разработчики и другие предприниматели могут найти искомую информацию для принятия решений, подкрепленных данными.

Рис. 6. В числе прочего, сайты ArcGIS Hub помогут жителям и приезжим узнать больше об уникальных особенностях их городов и районов.

Пример, который часто используется,– приложение Vision Zero для безопасности пешеходов, которое помогает снизить уровень смертности на дорогах. Мы можем объединить вокруг этой проблемы большой объем информации и действий: выявление опасных перекрестков и необходимые меры для устранения причины возникновения опасности, изучение того, где и почему происходят происшествия с участием пешеходов, поиск способов оптимизации совместного движения велосипедистов и водителей.

Существуют ли уже в ArcGIS Hub инструменты для интерактивного взаимодействия с инициативами?

Морхаус: Да, в ArcGIS Hub есть инструменты для совместной работы, и многое еще будет добавлено. Так, для инициативы обеспечения безопасности дорожного движения вы сможете найти, например, информационную панель со статистикой дорожно-транспортных происшествий, картой, полученной в результате анализа, которая показывает безопасные и менее безопасные улицы, и анализом участков, которые были идентифицированы как опасные пересечения. И вот один из вопросов, на которые нужно ответить: Есть ли опасные перекрестки рядом с вами? Если да, вы можете сообщить об этом через форму опроса. Будет серия встреч, где вы сможете познакомиться с людьми, которые наносят дорожную разметку, отделяющую велосипедные дорожки от автомобильных полос. Вы сможете поговорить с ними о том, что они делают в вашем районе.

Будут ли хаб-системы сконструированы таким образом, чтобы более активно вовлекать население в процесс планирования?

Морхаус: Да. Люди, заинтересованные в участии и содействии, могут делать это на более глубоком уровне. Допустим, что вы состоите в клубе велосипедистов и очень хотите в качестве активиста помочь специалистам по планированию в разработке этого проекта. Тогда вы можете присоединиться к группе, которая связана с этой инициативой, и сделать больше: получить доступ к данным, создать собственные карты и добавить их на страницу инициативы. И подобного рода вещи уже начинают все чаще происходить.

Что будет дальше?

Морхаус: Мы создали контекстно-зависимую инфраструктуру хаба. Мы сделали данные доступными. Но людям все еще сложно создавать приложения для инициатив и разобраться с тем, как это делать правильно и более эффективно. Поэтому мы добавляем больше функциональности в ArcGIS Hub. Многие организации хотят проводить опросы для своих инициатив, чтобы у людей была возможность сообщать о таких вещах, как опасные перекрестки или поврежденные деревья.

Мы планируем отталкиваться от этого – не просто предоставлять поддержку большего числа инициатив, а обобщать и формировать пользовательский опыт, который позволит людям, использующим систему, настраивать и управлять своими собственными инициативами.

Какие типы настраиваемых пользовательских возможностей предоставляет Esri?

Морхаус: Мы предоставим шаблоны инициатив для поиска решений по проблемам наркотиков, бездомных и шаблон инициатив, подобных Vision Zero. Существуют также две инициативы в области экономического развития. Одна поможет правительствам привлечь предпринимателей в свой регион. Это шаблон или среда, которую город может использовать для показа или выделения свободных офисных помещений, промышленных или коммерческих земель и привлечения инвестиций. В каждом городе есть приоритетные территории для развития, и чиновники хотят помочь людям выбирать участки более осмысленно. Эта инициатива – с прилагаемым к ней настраиваемым приложением – дает правительствам городов возможность показывать предпринимателям, которые хотят открыть свой бизнес, то, что город может им предложить. Например, предприниматели смогут использовать это приложение для изучения инфраструктуры города и демографии.

Вторая инициатива и приложение экономического развития призваны помочь городам продемонстрировать пространственную инфраструктуру и районы города, чтобы люди, рассматривающие возможности переезда, сделали более осмысленный выбор места, где они хотели бы жить. Люди смогут изучить различную информацию о районе и его окрестностях, например, наличие школ, транспортную доступность и другие вещи.

Очередная версия ArcGIS Hub включает эти две инициативы экономического развития и инструменты для их поддержки. Но сейчас мы лишь в начале пути создания и поддержки масштабной хаб-системы. Постепенно мы будем делать больше и больше.

Пожалуйста, расскажите вкратце о трехмерной городской системе с данными в режиме реального времени.

Морхаус: Структура городской системы хоть и отличается от классического хаба, но тесно связана с ним. Люди, как и власти, очень заинтересованы и нуждаются в лучшем понимании жизни своего города и того, что происходит в нем в данный момент. Также они хотят использовать фактическую информацию для планирования и управления развитием города, как комфортного места для жизни и работы (рис. 7). В основе всего этого лежит понимание контекста. Где наблюдается экономическая активность? Где находятся люди из группы риска: пожилые, больные, бездомные? Где ветхая инфраструктура? Где находятся дороги, нуждающиеся в ремонте?…

Рис. 7. Постоянно повышается спрос на средства отображение городов в 3D.

То есть, многие вещи можно рассматривать как инструментарий, который можно разместить в составе модели вашего города. Итак, вы можете сказать: «Вот мой город, и я вижу, где находятся люди из группы риска и пожилые люди. Теперь я вижу эту информацию с привязкой к нашим сервисам и в трехмерном пространстве», – так можно объяснить, что происходит в данной области.

Имея возможность такого представления вашего города, вы можете визуализировать его с тем, что мы называем индикаторами. Есть индикаторы, относящиеся к населению. Есть индикаторы, которые относятся к тому, как работает город. Где происходит сбор мусора? Где мы ремонтируем дороги? Есть индикаторы, которые относятся к физической инфраструктуре города, к экономическим инвестициям, доходам и так далее.

Вы хотите понимать и визуализировать не только состояние этого городского ландшафта, но также действия, за которые мы, как жители, платим, или которыми мы, как городские чиновники, управляем, или которые мы, как планировщики или архитекторы, должны хорошо спроектировать.

Все люди в разных аудиториях интересуются здравоохранением и жизнью города, а также тем, к каким местам приурочены проекты и что такое зонирование. Еще одним аспектом городской системы, рассматриваемой нами, является создание разнообразных карт, наглядно передающих значимую информацию (рис. 8).

Рис. 8. Города могут использовать шаблоны экономического развития ArcGIS Hub для создания веб-страниц и приложений, например, показывающих туристические маршруты, торгово-развлекательные центры, рынки и парки.

Почему важно учитывать деятельность города в 3D?

Морхаус: Потому что 3D – это то, что есть на самом деле. Почему важно знать, что команда скорой медицинской помощи идет на восьмой этаж, а не остается у двери здания? Если я риэлтор, почему важно знать цену за квадратный фут на первом этаже по сравнению с ценой за квадратный фут на пятидесятом этаже?

По существу, ясно, что все, что касается городских работ, начинает требовать трехмерности. Структура городской системы начинается с принципа, что города трехмерны. Единственная причина, по которой города когда-либо показывались на 2D-картах, состоит в том, что в 1880 году, когда начали создавать планы городов, не существовало трехмерной кальки. Если бы у дизайнеров и планировщиков 100 лет назад было то, что у нас есть сейчас, они бы сделали все по-другому.

В первую очередь города трехмерны. Что это значит? Стоимость квартир в здании не одинаковая. Более высокие этажи, выходящие окнами на парк, например, намного дороже, чем нижние этажи. И все больше и больше растет необходимость представлять смешанные коммерческо-жилые проекты в трехмерном виде.

Арендуемые площади, которые имеют определенную стоимость, проходят через специальные процедуры получения разрешений или из которых поступает вызов в службу спасения – это пространства в зданиях. Они не являются плоскими полигонами на карте (рис. 9).

Рис. 9. В современных ГИС можно, например, провести анализ двух разных 3D-моделей зданий для сравнения пространства, доступного для использования в качестве жилых или офисных помещений или в розничной торговле.

Существуют ли другие причины, по которым важны 3D-модели?

Морхаус: 3D-модель городского ландшафта также полезна и с точки зрения коммуникации. Сколько раз вы видели хороплет-карты участков переписи – ну, знаете, такие цветные полигоны, которые показывают доходы, бедность, плотность населения и т.д.? И вы никогда до конца не уверены в том, где находится ваш дом, потому что это участки переписи. И они вам мало о чем говорят.

Но представьте, если бы вы увидели трехмерную модель вашего города, где каждое здание было бы окрашено в зависимости от количества совершенных звонков в службу спасения (911) или количества выданных разрешений на перепланировку кухни в этом кондоминиуме по сравнению с этим кондоминиумом.

Вы видели пешеходные карты, которые люди делают для своих городов, показывающие зеленые зоны для прогулок? Представьте себе, если бы здания и другие объекты, а не просто полигоны на плоской карте или плане, были окрашены по критерию пешей доступности – это должно было бы привлечь ваше внимание, – возможно, в здании захотелось бы жить, потому что оно зеленое.

Посмотрите в YouTube (https://youtu.be/gxBJ83Pym3I) рассказ Морхауса о том, как он начал работать в компьютерной картографии и как пришел работать в Esri.

Информация и видеозаписи выступлений на Саммите по ГеоДизайну 2018 доступны на www.esri.com/events/geodesign-summit.

Больше о технологии ArcGIS Hub см.: www.esri.com/arcgis/products/arcgis-hub.