Геоинформатика и практическое применение ГИС-технологий

Стабильное социально-экономическое развитие регионов и их успешная мирохозяйственная интеграция зависит от использования информационно-коммуникационных технологий. В современном мире это невозможно без осознания ключевой роли геоинформатики как средства изучения и удобного представления результатов для принятия управленческих решений.

Мировое сообщество проявляет все большую заинтересованность в объединении информационных ресурсов, стандартизации подходов к решению возникающих проблем как основном условии взаимопонимания и сотрудничества, всемирного обеспечения доступов к пространственной информации различных категорий пользователей и разработчиков.

Глобальная и национальная инфраструктуры пространственных данных со всеми их прикладными задачами становятся решающим условием обеспечения экономического развития нации. Это наиболее наглядно демонстрируют США, где разработана первая фаза национальной сети передачи цифровой геопространственной информации. Геоинформационные технологии позволяют существенно облегчить и улучшить сбор, распространение и использование геоданных и картографирования.

Геоинформационные системы (ГИС) являются мощным интеллектуальным продуктом современной эпохи. За сравнительно короткий промежуток времени ГИС-технологии получили широкое распространение при поддержке принятия решений в планировании, проектировании и управлении, создании информационно-справочных банков данных, автоматизированном картографировании, составлении земельных кадастров, инженерных изысканиях и проектировании, на транспорте, связи и в бизнесе, образовании и туризме.

Геоинформационные технологии берут начало с появления первых автоматизированных картографических систем. В начале 1960-х годов в США была создана первая программа построения карт на алфавитно-цифровых печатающих устройствах, включающая набор программных модулей для анализа пространственных данных.

Появление и широкое распространение персональных компьютеров с графическим дисплеем позволило перейти к децентрализации исследований в области ГИС-технологий. К началу 1980-х годов в США были созданы сотни интегрированных ГИС, направленных на решение задач, связанных с проектированием, планированием и управлением.

Дальнейший прогресс в компьютерных технологиях привел к появлению новых поколений ГИС, когда стало возможным пользователю создавать коммерческие пакеты в соответствии с его собственными запросами и возможностями. С конца 1980-х годов мощный интеграционный потенциал ГИС-технологий используется в глобальных и межнациональных проектах, таких как Глобальная система мониторинга окружающей среды, выполняемая под эгидой ООН. Большое внимание созданию геоинформационных систем уделяется Европейским Союзом. По сравнению с США рынок геоинформации в Западной Европе менее развит, имеются существенные различия в политических подходах к ее использованию.

В последние годы под эгидой Европейской Комиссии ведется целый ряд международных геоинформационных проектов. Проведены системные исследования по изучению спроса и предложений на геоинформацию. Геоинформационный рынок Европы в начале XXI в. превысил 20 млрд. евро. Учитывая множество государственных и национальных баз данных, первоочередное внимание ныне уделяется проблемам метаданных и граничным политическим решениям по защите информации, ее качеству, доступности, правам личности, стандартизации, преодоления барьеров на пути к свободному рынку геоинформации. Единая геоинформационная инфраструктура в настоящее время стала важной составной частью европейской интеграции.

В 1990-е годы начала создаваться «Глобальная информационная инфраструктура» (ГИИ) — правила нового мирового единого порядка и формирования соответствующих организационно-правовых прецедентов на основе регионально-географического использования технологических решений Интернета или Всемирной информационной сети. Дальнейшим развитием ГИИ стало создание «Глобального информационного сообщества» с целью повышения экономической отдачи от информационных сетей и электронной коммерции.

В европейских странах СНГ приняты законодательные акты об информатизации.

В национальных программах информатизации особое внимание уделяется региональным ГИС, основной целью которых является разработка технологии информационно-аналитического обеспечения управления административной областью, районом и городом.

Применение ГИС-технологий требует наличие соответствующего технического, программного и информационного обеспечения. ГИС- технологии особенно активно используются в качестве поддержки принятия решений в региональном планировании и управлении, включая организацию территории, развитие инфраструктуры, природопользование и охрану окружающей среды. ГИС способны интегрировать разнообразную информацию и представить ее пользователю в виде компьютерных карт и атласов.

Назрела необходимость развития системы геоинформационного образования. Создание прикладных ГИС, включаемых в государственные и коммерческие программы, увеличивает спрос на специа- листов-управленцев, практически владеющих ГИС-технологиями. В таких специалистах заинтересованы отраслевые и территориальные органы управления.

Современное образование требует формирование творческого мышления и всемерного развития у студентов и слушателей способностей к самостоятельной работе. ГИС-образование отличается прежде всего междисциплинарным характером, высокой техничностью, информационной насыщенностью и широким спектром приложений.

Однако внедрение ГИС в образование лимитируется высокой стоимостью технического и программного обеспечения.

Сложность создания обучающей ГИС определяется не только техническими и организационными проблемами, но и разномасштаб- ностью, разнотипностью и условностью геопространственной информации, различиями в уровнях ее территориальной организации и разнообразием управленческих задач.

Общие методические основы обучающих ГИС включают обеспечение тематической полноты слоев базы данных серии ГИС для вузов в соответствии с содержанием учебных программ. Например, требования экономистов к решению проблемы ГИС-образования существенно отличаются от математиков и представителей технических и природоведческих специальностей.

Представляется плодотворным использование идеи ГИС-практикума, которая может быть положена в основу обучения геоинформатики. Обучение ГИС-тех- нологиям строится на системе логически увязанных между собой и с читаемыми спецкурсами практических управленческих заданий, каждое из которых представляет небольшой ГИС-проект. Эти задания должны быть увязаны единой целевой программой, но дифференцированы для различных специализаций.

ГИС-практикум, функционально включающий технические средства, программное и информационное обеспечение, ориентирован на достижение главной цели — обучение будущих управленцев активному общению, диалога с персональным компьютером, знакомства с отечественными и зарубежными достижениями в области геоинформатики и возможностями коммерческих ГИС-продуктов.

В условиях недостаточного финансирования высшей школы актуальной проблемой является дорогостоящее обеспечение ГИС-практи- кума цифровыми картами, разномасштабными и разновременными аэрокосмическими снимками, материалами наземных наблюдений, обеспечение координатной привязки для пространственной информации. Поэтому на стадии обучающих ГИС необходимо максимально стремиться к их практическому применению, ориентированному на решение конкретных инвентаризационных, экспертно-оценочных, управленческих и прогнозных задач:

• земельный кадастр и землеустройство;

• оценка природных ресурсов и природопользование;

• региональное управление;

• кадастр недвижимости;

• формирование единого информационного пространства города, административного района и области на основе системы электронных карт;

• мониторинг экологической и радиационной обстановки и др.

Рассмотрим некоторые направления практического применения

программных средств и ГИС-технологий. В 1990-е годы наиболее широкое распространение получили разработки по территориальным кадастрам регионов, позволяющим рационально решать задачи обеспечения цифровыми картами и их согласованного обновления с участием различных отраслей, использования материалов дистанционного зондирования, создание инфраструктуры для работы в режиме реального времени, обучения специалистов, постановки и решения управленческих задач.

Все больше осознается необходимость создания комплексных геоинформационных систем, объединяющих земельный и территориальный кадастр, управление инженерными коммуникациями, решение пространственных задач правоохранительных ведомств, экологии и здравоохранения. В России создаются, как правило, независимые коммерческие организации, которые, не являясь собственниками информации, отвечают только за ее техническое накопление, увязку и обновление. Консолидация финансовых средств позволяет уменьшить затраты на разработку геоинформационной системы. Хотя Россия является лидером применения ГИС-технологий в постсоветских странах, их внедрение на региональном уровне идет недостаточно быстро. Основные проблемы в большинстве субъектов Федерации связаны с дефицитом финансовых средств, разобщенностью основных пользователей и разработчиков систем в регионах.

Распространение получают муниципальные ГИС с целью формирования единого городского информационного пространства с помощью геоинформационных технологий. В городских администрациях организуются отделы информационного обеспечения, в которых создаются электронные карты города, планы зданий, строений, сооружений и инженерных коммуникаций, предоставляются информационные услуги для юридических и физических лиц и т.д. Успешно внедряются ГИС-технологии в Обнинске, Таганроге, Ростове, Санкт-Петербурге, Красноярске, Арзамасе и других городах. Подавляющее большинство пользователей настольных ГИС сосредоточено в Москве и Санкт-Петербурге.

Важным потребителем ГИС-технологий является топливно-энергетический комплекс, где требуется осуществлять контроль за локальными инженерными сетями и магистральными трубопроводами. Ведутся работы по созданию ГИС магистральных газопроводов, что позволяет обеспечивать контроль за состоянием системы и удешевить организацию ее эксплуатации.

Консультативной помощью ГИС-технологий пользуются лесоустроительные предприятия, лесное и дорожное хозяйства. Цифровые карты автодорог позволили существенно сократить сроки и затраты на издание автодорожных атласов.

Особенно широкое применение геоинформационные технологии нашли в геодезии и картографии, что позволило за короткий срок создать банк из имеющихся цифровых карт с высоким качеством и по минимальным ценам с соблюдением условий лицензирования.

Программные средства и ГИС-технологии находят все большее применение в региональных и городских экологических программах. Российскими учеными совместно с Центризбиркомом создан электронный электоральный атлас страны, работающий с базами данных по выборам федерального и регионального уровней. Традиционными потребителями геоинформационных технологий являются военные ведомства и правоохранительные органы, где используются системы слежения за подвижными объектами. Возрастает применение ГИС-технологий в бизнесе, рекламе и образовательных программах. Создаются ГИС-приложения для Интернета, что позволяет наиболее доступными средствами использовать в образовательных целях мощь геоинформационных систем, обходясь малыми затратами.

В Интернете представлено множество аналогичных разработок, но большинство из них несут в первую очередь информационную нагрузку. В предлагаемых геоинформационных системах пользователь может легко найти искомую точку, масштабировать и получить разного рода информацию по анализируемому объекту. Однако предлагаемые технологии не позволяют пользователю что-либо изменить. Этот недостаток частично устраняется в новых ГИС-приложениях, позволяющих самостоятельно формировать картографическое изображение и подключать атрибутивные данные.

В заключение необходимо подчеркнуть, что создание геоинфор- мационых систем является необходимым условием для повышения качества принимаемых управленческих решений и успешной интеграции Восточной Европы в мировое информационное пространство.

Резюме

• Регионализация — объективный процесс современного развития. Формирующиеся региональные сообщества (группировки, общины) способствуют более эффективному использованию внешних и внутренних факторов развития. Процесс регионализации проявляется в передаче части государственных функций на международный или субнацио- нальный уровень. Регионалистика изучает трансформацию местных ре-тональных кодов, ведет поиск эффективного геопространства, позволяющего отвечать на внешние и внутренние вызовы.

• Доминирующим фактором выделения региона является цивилизационный (социокультурный) код, синтезирующий природно-географические, геополитические, геоэкономические и другие признаки в их динамике.

• Универсальных теорий регионалистики не существует. Поэтому при использовании зарубежного опыта необходимо учитывать местные региональные коды.

• В современных международных отношениях теоретические идеи Больших пространств прослеживаются в создании государств-цивилизаций с доминирующей либерально-демократической идеей (Американская цивилизация, Объединенная Европа).

• Информационно-коммуникационные технологии ослабили роль и ограничения географического фактора в международных отношениях. Новая география, обусловленная глобализацией, вызвала потребность в регионализации и создании больших многомерных пространств. Произошла трансформация международных отношений, изменившая принципы построения межгосударственных систем управления.

• Рубежная (селективная) коммуникативность многомерного пространства государства выступает как главный стратегический ресурс национальной безопасности. Защитить не только материальные объекты, но и духовные ценности можно только при наличии чувства достоинства и цивилизационной принадлежности, формирующегося на основе целостных региональных общностей (множества в единстве).

• Современная региональная политика является важнейшим инструментом согласования государственных и местных интересов, достижения оптимального соотношения между экономической эффективностью и социальной справедливостью.

• В постиндустриальную эпоху знание и время превращаются в важнейшие экономические ресурсы регионального развития. Регионове- дение сегодня играет важную роль в формировании новых знаний о региональном развитии.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение регионалистики.

2. Что такое регионализация?

3. В чем состоит сущность теории Больших пространств?

4. Чем геополитическое и геоэкономическое положение страны (региона) отличается от географического?

5. Что такое социокультурный код?

6. Что является основой новой геополитики?

7. Дайте определение региональной политики.

8. Назовите успешный опыт государственной региональной политики.

9. Дайте характеристику региональной политики на конкретном

примере.

10. В чем заключаются особенности региональной инновационной