Геоинформационные системы в экологии и природопользовании

Второе направление развития ГИС - совместное и широкое использование  данных высокоточного глобального  позиционирования того или иного  объекта на воде или на суше, полученных с помощью систем GPS (США) или ГЛОНАСС (Россия). Эти системы, особенно GPS, уже сейчас широко используются в морской навигации, воздухоплавании, геодезии, военном деле и других отраслях человеческой деятельности. Применение же их в сочетании с ГИС и ДЗЗ 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.

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

Первый путь будет определяться развитием корпоративных сетей  крупнейших предприятий и управленческих структур, имеющих удаленный доступ, с использованием технологии Интранет. Этот путь подкреплен серьезными финансовыми ресурсами этих структур и теми проблемами и задачами, которые приходится решать им в своей деятельности с использованием пространственного анализа. Данный путь, скорее всего, будет определять развитие технологических проблем ГИС при работе в корпоративных сетях. Распространение же отработанных 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, приобретают  новые качества, объединяются и превращаются 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.

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

И вот здесь, на этом этапе  развития ГИС из технологии, безусловно, перерастет в мировоззрение.

4 Перспективы развития ГИС на ближайшие годы

Будущие классы и поколения  ГИС

Исходя из имеющейся сейчас информации и отслеживая современные  тенденции развития геоинформационных  систем и технологий, уже сейчас есть возможность наметить некоторые  черты будущих географических информационных систем и их применения:

· 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. Отличительной особенностью ГИС-II от современных ГИС будет то, что организация и работа с информацией в системах нового поколения будет переведена на совсем другой уровень и, во-вторых, это будут простые и открытые системы c удаленным доступом и интерактивными возможностями. Кроме технологической стороны они будут нести большую информационную (содержательную) нагрузку и иметь возможность совместного (модульного) использования.

· ГИС-ТВ - (ГИС-телевидение). Вероятно, эти системы станут новым  классом ГИС, которые будут сочетать возможности современного телевидения, а также традиционных и специализированных ГИС и Интернет. Отдельные предпосылки  возникновения некоторых черт таких  систем уже появились и используются на российских телевизионных каналах (например, канал Метео ТВ, который готовит обзоры погоды и т.д.). Особенно плодотворно работает в этом направлении московская группа Меркатор с их анализом результатов различных выборов, оперативным отображением объектов и событий и их привязкой к территории и другими проектами 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. Не малое значение для образовательных целей могут иметь и компьютерные видео-ролики, 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 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 только 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, и пространственной информации, а возможно и других информационных ресурсов, которые уже появились или появятся в ближайшее время в огромном числе и их количество будет увеличиваться с каждым годом. Данный тип, безусловно, будет развиваться и распространяться в сети Интернет, так как именно здесь появляется необходимость в нем и есть потребность и возможность в изучении и анализе различных ГИС.

· ГЛОБ-ГИС - (Глобальная ГИС). В конечном итоге на базе перечисленных  нами систем, сети Интернет, а также  телевидения возникнет единая телекоммуникационная Глобальная Географическая Информационная Система, у которой будут сотни  миллионов пользователей во всем мире. Во многих отечественных и  зарубежных научных публикациях  широко обсуждаются вопросы и  проблемы перехода от Web-картографирования, развитого уже сейчас, к Интернет-ГИС, которая интегрировала бы в себе достоинства геоинформационных и телекоммуникационных технологий. Причем отдельные предпосылки к созданию такой глобальной системы уже вполне наметились и постепенно реализуются.

Суммирование же 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, перспективы, направления  и пути развития приведут в конечном итоге к тому, что ГИС в XXI веке будут представлять собой систему  знаний, опирающуюся на пространственную идеологию и использующую самые  современные технологии по переработке  огромного объема любой пространственной и иной информации и широко распространенную среди мирового информационного  общества.

5. Геоинформационный рынок популярных ГИС продуктов в России.

  Стремительный рост  количества потребителей ГИС-технологий  за счет децентрализации расходования  бюджетных средств и приобщения  к ним все новых и новых  предметных сфер их использования.  Если до 1993 года основной рост  рынка был связан лишь с  крупными проектами федерального  уровня, то сегодня главный потенциал  перемещается в сторону массового  рынка. Это мировая тенденция:  по данным исследовательской  фирмы Daratech (США), мировой рынок ГИС для персональных компьютеров в настоящий момент в 1,2 раза опережает общий рост рынка ГИС-решений.

Массовость рынка и  возникающая конкуренция приводят к тому, что потребителю за ту же или меньшую цену предлагается все более качественный товар. Так, для ведущих поставщиков инструментальных ГИС стала уже правилом поставка вместе с системой и цифровой картографической основы того региона, где распространяется товар. Да и сама приведенная классификация  ПО стала реальностью. Еще буквально два-три года назад функции автоматизированной векторизации и справочных систем можно было реализовать только с помощью развитых и дорогостоящих инструментальных ГИС (Arc/Info, Intergraph).

Прогрессирующая тенденция  к модульности систем, позволяющая  оптимизировать затраты для конкретного  проекта. Сегодня даже пакеты, обслуживающие  какой-либо технологический этап, например векторизаторы, можно приобрести как в полном, так и в сокращенном наборе модулей, библиотек символов и т.п. Выход целого ряда отечественных разработок на "рыночный" уровень.

Такие продукты, как GeoDraw/GeoGraph, Sinteks/Tri, GeoCAD, EasyTrace, обладают не только значительным количеством пользователей, но и имеют уже все атрибуты рыночного оформления и поддержки. В российской геоинформатике есть некая критичная цифра работающих инсталляций - пятьдесят. Как только вы ее достигли, дальше есть только два пути: или резко вверх, наращивая число своих пользователей, либо - уход с рынка из-за невозможности обеспечить необходимую поддержку и развитие своему продукту. Интересно, что все упомянутые программы обслуживают нижний ценовой уровень; другими словами, в них найдено оптимальное соотношение между ценой и напором функциональных возможностей именно для российского рынка.   

Универсальное и наиболее распространенное средство для создания ГИС, обеспечения компьютерного  картографирования и оперативного принятия решений. По способам организации  и хранения и пространственной привязки данных различают растровые и  векторные ГИС. Представленные на рынке  инструментальные ГИС различаются, прежде всего, функциональными возможностями и ценой.

ГИС-системы выросли из технологий, развитых в системах автоматизированного  проектирования и многие пользователи в нашей стране продолжают использовать продукты САПР при решении геоинформационных  задач. Среди систем САПР более показательны цифры по АТЕ (AutoCAD Торо Extention) - тех приложений. к AutoCAD, которые позволяют использовать этот продукт не только в качестве графического инструмента рисования карт и схем, но и в связке с атрибутивными базами и с поддержкой корректной топологии объектов. Этими же особенностями обладают соответствующие модули системы CADdy.

Вслед за системами САПР, идет, несомненно, Arc/Info для ПК - около 320 инсталляций, что объясняется, скорее всего, двумя причинами.

1) В России, в отличие от дальнего зарубежья, доминируют персональные компьютеры.

2) Эта система - одна из наиболее полнофункциональных ГИС для ПК.

   Вторая позиция в рейтинге - за отечественным программным обеспечением: речь идет о 280 инсталляциях тандема GeoDraw/GeoGraph, разработанного в Центре геоинформационных исследований Института Географии РАН под руководством Н.Н. Казанцева.

Следующая позиция за Map/Info (около 250 инсталляций), поставляемый на наш рынок, в основном, компаниями "ЭСТИМ" и "Резидент". 112 инсталляций еще у одной отечественной системы ГИС-ПАРК (фирма "ЛАНЭКО").

Относительно малой долей  ведущих на мировом рынке программных  продуктов, таких как MGE компании Integraph, Atlas GIS компании Strategic Mapping, что объясняется,  недостаточной активностью этих компаний на отечественном рынке.

  По ценовым показателям  все рассмотренные инструментальные  ГИС довольно четко разбиваются  на четыре класса (речь идет  о стоимости продукта).

   Наиболее дорогостоящие (свыше 30 тыс. долл.) продукты предназначены для работы на RISC-платформах под управлением ОС Unix и представлены полной версией ARC/Info, одним из наиболее функциональных и производительных продуктов. Продукты этого класса поддерживают распределенное хранение, имеют мультиплатформенную основу и снабжены целым букетом географического аналитического инструментария, включая специализированные средства пространственного моделирования. Следует отметить, что общая стоимость включает все рабочие модули ARC/Info и может быть снижена за счет оптимизации модульной поставки.

   Во второй ценовой класс (от 4 до 30 тыс. долл.) попадает целая группа систем для ПК. В основном, это уже зарекомендовавшие себя на мировом рынке системы: CADby, РС ARC/Info, PROCART, TNTmips, SPANS GIS, GIS ILVIS. Здесь же и некоторые отечественные системы: CAD CREDO, Земля-Картина.   Эти системы реализуют поддержку топологии, связывания с целым набором атрибутивных баз, позволяют выполнять сложные пространственные запросы, работать с растровой подложкой, обеспечивают большой выбор экспортно-импортных форматов.

  В третьем ценовом  классе (2,500-4,000 долларов) AutoCAD, MapInfo, ГИС-ПАРК, ИНФОСО, МОЕ, ArcCAD, WinGIS и другие так называемые ГИС для широкого пользователя. Характеристики этого класса сильно различаются, хотя в целом приближены к предыдущему, однако каждая из систем ограничивает использование какого-либо класса операций.

   Четвертый ценовой класс (менее 2,500 тыс. долл.) составляют как самостоятельные системы, так и расширения под ранее приобретенные программные ядра, например AutoCAD. Это уже упомянутые GeoDraw/Geograph, ADE-ATEAutoGIS (расширение AutoCAD), Синтекс/три, EPPL 7. Эти продукты несут "облегченный" функциональный набор, достаточный для небольших проектов