География и геоинформатика —
совместный прорыв в будущее

В.З. Макаров, И.В. Пролеткин, А.Н. Чумаченко

Саратовский госуниверситет

Геоинформатика — наука, сочетающая теорию, методы и традиции классической картографии и географии с возможностями и аппаратом прикладной математики, информатики и компьютерной техники.

На основе информационных технологий в 60-е годы XX в. в недрах Пентагона возникло направление, названное потом ГИС — географические информационные системы*. Оно соединило в себе решение необходимых прикладных задач с возможностями человека, вычислительной машины и программных средств, обрабатывающих пространственную информацию и передающих ее потребителю на экран монитора, печатающее устройство или на каналы связи. Так вначале зародились цифровая картография и автоматизированное картографирование, дополненные со временем другими многочисленными функциями и возможностями и являющиеся основой любых ГИС.

С 70-х годов ГИС становятся коммерческим продуктом, который начинает использоваться не только в военной, но и в иных областях знаний. В 80—90-х годах, с появлением и началом массового использования персональных компьютеров, ГИС постепенно захватывают все новые мировые рынки и появляются в СССР—России. ГИС наступают по всему миру по очень широкому фронту на различных направлениях. Объемы продаж ГИС-продуктов и ГИС-технологий, а также оказываемые ГИС-услуги ежегодно увеличиваются на 20—30% и сейчас достигают нескольких миллиардов долларов в год.

ГИС — это человеко-программно-машинный комплекс по приему, обработке, хранению, анализу и передаче любой территориально распределенной информации. ГИС предоставляют пользователям качественно новые возможности:

• — оперативное реагирование на возникающие ситуации по какой-либо территории, с получением по ней всей необходимой картографической и тематической информации;

• — наложение разнообразной тематической информации на один и тот же пространственный контур и получение новой информации о территории;

• — аналитическое и картометрическое исследование и анализ, с одновременным построением любых карт, планов и схем;

• — моделирование тех или иных процессов, явлений и изучение изменения их состояния во времени;

• — визуализация пространственной информации и возможность ее представления в динамическом режиме;

ГИС — это революция в картографии, картометрии, во всех средствах пространственного анализа, это новое мировоззрение и новое мышление, построенные на пространственной идеологии.

ГИС-технологии объединены (или могут быть объединены) с другой мощной системой получения и представления географической информации — данными дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса, с самолетов и любых других летательных аппаратов. Космическая информация в сегодняшнем мире становится все более разнообразной и точной. Возможность ее получения и обновления — все более легкой и доступной. Десятки орбитальных систем передают высокоточные космические снимки любой территории нашей планеты. За рубежом и в России сформированы архивы и банки данных цифровых снимков очень высокого разрешения на огромную территорию земного шара. Их относительная доступность для потребителя (оперативный поиск, заказ и получение по системе Интернет), проведение съемок любой территории по желанию потребителя, возможность последующей обработки и анализа космических снимков с помощью различных программных средств, интегрированность с ГИС-пакетами и ГИС-системами превращают тандем ГИС—ДЗЗ в новое мощное средство географического анализа.

Другое важное направление развития ГИС — совместное и широкое использование данных высокоточного глобального позиционирования (местоопределения) того или иного объекта на воде или на суше, полученных с помощью американских систем GPS (джи-пи-эс)** или аналогичных отечественных — ГЛОССНАС. Эти системы, особенно GPS, уже сейчас широко используются в морской навигации, воздухоплавании, геодезии, военном деле и других отраслях человеческой деятельности. В сочетании с ГИС и ДЗЗ они образуют мощную триаду высокоточной, актуальной (вплоть до реального режима времени), постоянно обновляемой, объективной и плотно насыщенной территориальной информации, которую можно будет использовать практически везде. Примеры успешного совместного использования этих систем войсками НАТО при проведении боевых действий в военных конфликтах в Ираке и Югославии являются подтверждением того, что время широкого распространения этого направления в других областях практической деятельности не за горами.

Еще одно направление развития ГИС связано с совершенствованием системы телекоммуникаций, в первую очередь международной сети Интернет, и массовым использованием глобальных международных информационных ресурсов. В этом направлении просматриваются несколько перспективных путей.

Первый путь будет определяться развитием корпоративных сетей крупнейших предприятий и управленческих структур, имеющих свои ведомственные локальные компьютерные сети (Интранет). Этот путь подкреплен серьезными финансовыми ресурсами этих структур и диктуется теми задачами, которые им приходится решать в своей деятельности с использованием пространственного анализа. Распространение отработанных крупными корпорациями технологий на решение вопросов мелких и средних предприятий и фирм даст мощный толчок к их массовому использованию.

Второй путь зависит от развития самой сети Интернет, которая распространяется по миру огромными темпами, вовлекая каждый день в свою аудиторию десятки тысяч новых пользователей. Этот путь выводит на новую и пока неизведанную дорогу, по которой традиционные ГИС из обычно закрытых и дорогих систем, существующих для отдельных коллективов и решения отдельных задач, со временем приобретут новые качества, объединятся и превратятся в мощные интегрированные и интерактивные системы совместного глобального использования. При этом такие ГИС сами станут территориально распределенными, модульно наращиваемыми, совместно используемыми, легко и постоянно доступными.

Можно предполагать возникновение на базе современных ГИС новых типов, классов и даже поколений географических информационных систем, основанных на возможностях Интернета, телевидения и телекоммуникаций.

Исходя из имеющейся сейчас информации и отслеживая современные тенденции развития геоинформационных систем и технологий, можно наметить некоторые черты будущих географических информационных систем:

• ГИС—ТВ (ГИС—телевидение). Вероятно, эти системы станут новым классом ГИС, которые будут сочетать возможности современного телевидения, а также традиционных и специализированных ГИС и Интернета. Отдельные признаки формирования таких систем уже появились и используются на российских телевизионных каналах (например, канал «МетеоТВ», который готовит обзоры погоды). Особенно плодотворно работает в этом направлении московская группа «Меркатор», осуществляющая оперативное отображение объектов и событий и их привязку к территории с использованием на телеэкране пространственной информации и различных электронных картографических изображений. Большой потенциал у ГИС—ТВ прослеживается в сфере дистанционного образования и образовательного телевидения, где, используя функции и возможности ГИС-систем и ГИС-технологий, можно было бы уже сейчас организовывать и транслировать разнообразные передачи и уроки, построенные на пространственной идеологии. Немалое значение для образовательных целей могут иметь и компьютерные видеоролики, с помощью которых можно подготовить любой видеоряд и затем разворачивать его или в локальной сети ПК, или используя кабельное телевидение. При этом надо иметь в виду, что использование разнообразной пространственной информации на телеэкране с помощью средств ГИС, значительно увеличивает аудиторию потенциальных ГИС-пользователей, прививая им и постепенно развивая у них основы ГИС-мировоззрения.

• ГИС2 — (ГИС о ГИС***, или ГИС в квадрате). Этот новый тип геоинформационных систем, вероятно, будет обладать возможностью изучения и анализа не самой территориальной информации, а значительной массы уже существующих и территориально распределенных ГИС, созданных и используемых в разных направлениях человеческой деятельности. ГИС2 могут и должны стать определенными навигаторами по просторам ГИС-систем, а возможно и других информационных ресурсов, которые уже появились или появятся в ближайшее время в огромном числе. Данный тип, безусловно, будет развиваться и распространяться в сети Интернет, так как именно здесь есть потребность в изучении и анализе различных ГИС.

• ГИС-II — (ГИС второго поколения). Второе поколение геоинформационных систем, вероятно, будет представлять собой совокупность различных ГИС, сочетая их модульность и обладая возможностью постоянного наращивания. Собранные из модулей в определенные блоки эти системы приобретут новые качества и новые возможности.

• ГЛОБ-ГИС — (Глобальная ГИС). В конечном итоге на базе перечисленных нами систем и сети Интернет может возникнуть единая телекоммуникационная Глобальная географическая информационная система, у которой будут десятки миллионов пользователей во всем мире. Во многих отечественных и зарубежных научных публикациях широко обсуждаются вопросы и проблемы перехода к Интернет—ГИС, которая бы интегрировала в себе достоинства геоинформационных и телекоммуникационных технологий.

Суммирование возможностей ГИС—ДЗЗ—GPS—Интернет/Интранет составит мощнейший квартет пространственной информации, новых технологий, каналов связи и предоставляемых услуг, которые будут реализовываться как в Глобальной ГИС, обладающей различными уникальными возможностями, так и в отдельных специализированных ГИС различного типа и класса.

Все охарактеризованные выше тенденции приведут в конечном итоге к тому, что география и геоинформатика в XXI в. будут представлять собой единый комплекс наук, опирающийся на пространственную идеологию и использующий самые современные технологии по переработке огромного объема любой пространственной информации.

---

* Cм. также: А.В. Рогачев. Цифровая картография. Геоинформатика//География, № 4/99, с. 1—2. — Здесь и далее прим. ред.
** См.: В.С. Кусов. Система молниеносного местоопределения//География, № 1/96, с. 1—2; А.А. Никонов. Что такое джи-пи-эс//География, № 38/99, с. 3.
*** Своего рода библиография ГИС.