Геодизайн - новое направление геоинформационного проектирования Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 004:528.91

ГЕОДИЗАЙН - НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Алексей Викторович Дубровский

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры кадастра и территориального планирования, зав. научно-производственным центром «Дигитайзер», тел. (383)361-01-09, e-mail: [email protected]

Олеся Игоревна Малыгина

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры кадастра и территориального планирования, тел. (383)361-01-09, e-mail: [email protected]

В статье рассматривается содержание и возможные направления использования технологии геодизайна. Показана связь геодизайна с географией, обществом, дизайном и геоинформационными системами. Приведены примеры использования технологии геодизайна при проектировании сложных промышленных комплексов и транспортных коммуникаций.

Ключевые слова: геодизайн, геоинформационное проектирование, экологически-целесообразное природопользование, геоанализ, геомоделирование.

GEODESIGN AS A NEW DIRECTION OF GEOINFORMATION ARCHITECTURE

Alexey V. Dubrovsky

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Assoc. Prof., Department of Cadastre and Territorial Planning, head of the Research and Development Centre «Digitizer», tel. (383)361-01-09, e-mail: [email protected]

Olesya I. Malygina

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Senior lecturer, Department of Cadastre and Territorial Planning, tel. (383)361-01-09, e-mail: [email protected]

The contents and feasible directions of geodesign technologies application are considered. Geodesign relation to geography, society and GIS is shown. The authors present some examples of geodesign technologies application for designing complex industrial systems and transportation lines.

Key words: geodesign, geoinformation architecture, environmentally sound nature management, geoanalysis, geomodeling.

Современное освоение территории ориентировано на соблюдение принципов экологически-целесообразного природопользования. Многие проекты, подразумевающие комплексное освоение территории: строительство жилых микрорайонов, обустройство зон отдыха и рекреации, вовлечение земель в сельскохозяйственное и промышленное производство [1, 2], развитие транспортной

инфраструктуры, создаются на основании использования современных систем пространственного моделирования. Самым простым примером является использование геоинформационных систем (ГИС), более сложное проектирование выполняется с применением современных технологий геодизайна.

Направление геодизайна представляет новый, эволюционный этап развития ГИС. Он очень важен для процесса планирования и развития территорий, особенно в сфере землепользования, рационального использования и охраны окружающей природной среды.

Геодизайн - это вид географического анализа, создающий условия для взаимовыгодного существования людей с окружающей природной средой, учитывающий многообразие физических и социальных факторов, присущих территории для которой создается проект ее освоения. Основная цель геодизайна это комплексный учет различных географических аспектов для формирования проекта устойчивого развития территорий [3].

Основой современного территориального развития должна является единая геоинформационная модель, отображающая различные процессы происходящие в прошлом и прогнозируемые в будущем. ГИС-это высокотехнологичный инструмент уже используемый инженерами и учеными в проектировании для отображения и анализа всех форм данных, относящихся к геопространству. ГИС обеспечивает информационную основу геодизайна: инвентаризацию, анализ, управление и отображение больших наборов комплексных пространственных данных. Более того, ГИС позволяет анализировать взаимодействие между разнообразными факторами, в первую очередь географической среды и пространственно-временных природно-общественных геосистем. Схема взаимодействия географии и дизайна на основе геоинформационных технологий показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема взаимодействия географии и дизайна на основе геоинформационных технологий

Геодизайн заимствует концепции ландшафтной архитектуры, наук об окружающей природной среде, географии, планирования, комплексного анализа развития территорий и исследований по их охране и восстановлению. Во многом по аналогии с ГИС и экологическим планированием, геодизайн применяет междисциплинарный, синергический подход к решению ключевых проблем по оптимизации размещения техногенных объектов как локального, так и глобального уровня [3, 4]. Это направление уже развивается многочисленными прикладными ГИС в разных областях, таких как градостроительство, городское и региональное планирование, управление окружающей средой, муниципальное управление и т.д. Но геодизайн упрощает задачу проектирования экологически-целесообразного природопользования, делая ее составной частью общего рабочего процесса, ускоряя цикл проектирования и повышая качество получаемых результатов.

Сокращение времени достигается за счет того, что геодизайн позволяет провести анализ на более ранних этапах процесса проектирования. Вместо того чтобы анализировать воздействия и эффекты которые вносит в окружающую природную среду тот или иной техногенный объект, уже на этапе проектирования определяются ключевые факторы, которые с высокой долей вероятности могут проявиться после реализации проекта. Качество результатов проектирования повышается, поскольку проект разрабатывается с учетом окружающих факторов и (или) с учетом повышенного вклада (веса) определенных географических, экологических и социальных особенностей и, одновременно, с минимизацией нежелательных воздействий на эти составляющие. В качестве примера применения технологии геодизайна можно привести проектирование железной дороги Кызыл - Минусинск (Курагино) (рис. 2, а). Эта железная дорога должна стать первой коммерческой дорогой в РФ. На стадии строительства длина составляет 412 км, железная дорога должна связать Тыву с Красноярским краем и железнодорожной сетью России [5].

Предполагается, что железная дорога позволит расширить возможности транспортной сети России, решит проблему освоения месторождений Тывы. Также ожидается, что в результате её строительства в Тыве появится 10 тысяч новых рабочих мест. На рис. 2, б показана графическая реализация проекта, учитывающая особенности территории, в первую очередь рельеф.

Таким образом, геодизайн привносит географический (пространственный) анализ в процесс проектирования. При этом начальные дизайнерские наброски мгновенно проверяются с использованием критериев оптимальности на основе множества слоев данных, описывающих многообразие физических и социальных факторов, присущих территории, для которой делается проект. Такой анализ пригодности «на лету» предоставляет каркас для проектирования, давая специалистам в области проектирования, инструменты для внедрения географической информации в их рабочий процесс. Значительное повышение роли геоинформации в процессе проектирования приводит к разработке проектов, которые учитывают функциональные особенности природных систем, давая

преимущество, как людям, так и природе за счет их более мирного и синергич-ного сосуществования [3, 6, 7].

а)

б)

Рис. 2. Проектирование прохождения железной дороги Кызыл - Минусинск: а) проектирование с использованием картографического материала; б) объемное моделирование расположения железной дороги

Экологически рациональное проектирование или "зеленое" проектирование в строительстве в настоящее время стало общемировой практикой.

"Зеленое" проектирование для строительства сегодня в России это необходимое условие для соответствия пока добровольным, но в скором времени обязательным требованиям нормативно-правовых актов РФ в рамках государственной программы "Энергосбережения и повышения энергетической эффективности на период до 2020 года".

На сегодняшний день ситуация в области экологически рационального проектирования такова, что для соответствия проекта «зеленым» рейтингам инженерные вопросы, включая компьютерное моделирование, и расчеты систем здания должны обсуждаться уже на начальных этапах проектирования [8].

Поэтому для специалистов разного уровня вовлеченных в проектирование объектов различного назначения становится необходимым быть вовлеченными в решения экологических проблем почти с первого дня работы над проектом, что позволяет эффективно осуществлять технология «Green BIM».

Главное преимущество использования «Green BIM» это возможность объединить специалистов разного уровня и специализации в одном проектеи с одной базой данной по документации и визуализации проекта. Благодаря тому, что архитекторы, инженеры, строители, субподрядчики и заказчики работают с одной моделью, каждый участник проекта всегда владеет достоверной и акту-

альной информацией о работе других, а значит, уменьшается вероятность ошибок, что в свою очередь сокращает стоимость строительства и позволяет эффективно управлять рисками.

«Green BIM» и BIM технологии используют не только уже стандартные форматы моделирования 3D и 4D, но и 5D и 6D. В проект добавляется еще два «измерения», это время и стоимость. То есть BIM совмещает в себе традиционную среду моделирования и полную информацию о проекте (сметы, поставщики, сертификаты, подрядчики), формируя тем самым среду для полноценного управления жизненным циклом строительства объекта, моделируя различные ситуации на стадии проектирования по изменению в каком либо шаге проекта, строительства, эксплуатации. Использование данной технологии позволяет получать заранее результаты, которые впоследствии помогают корректировать проект для достижения наиболее эффективного результата по энергоэффективности, рациональному природопользованию, позволяет заранее предусмотреть эффективное использование прилегающей территории с внедрением "зеленых" решений и тд. В итоге такого моделирования мы получаем наиболее качественное решение с сохранением принципов устойчивого развития и повышая экономическую эффективность проекта. Еще на этапе проектирование мы можем получить оптимальные параметы будущей эксплуатации объектов в течение всего его жизненного цикла [9].

Из всего вышесказанного мы можем сделать вывод, что данные системы проектирование объектов, включающих анализ и оптимизацию экологических, технологических, социальных и экономических факторов на каждом этапе проектирования дают дорогу широкому использованию энергосберегающих технологий и возобновляемых ресурсов, гармоничное вхождение нового объекта в окружающую природную среду и многое другое, что должно сводить до минимума вредное воздействие человеческой деятельности на окружающую среду.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Дубровский А. В., Ершов А. В., Середович С. В. К вопросу применения геоиоин-формационных технологий при планировании и оптимизации городской транспортной сети // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 3. - С. 97-103.

2. Эффективное управление экосистемой сельскохозяйственного угодия на основе принципов агроэкологического землепользования / Н. И. Добротворская, А. В. Дубровский, С. Ю. Капустянчик, Е. С. Троценко. Зеленая экономика - будущее человечества: Материалы Междунар. науч. - практ. конф., 24, 25 мая 2014 г. - Усть-Каменогорск: ВКГТУ им. Д. Се-рикбаева, 2014. - С. 63-71.

3. Данджермонд, Д. ГИС: проектируя наше будущее [Текст] / Д. Данджермонд / ArcReview №1, 2010 - М.: ООО Дата+, 2010 - С. 1 - 3.

4. Дубровский А. В., Малыгина О. И., Подрядчикова Е.Д. Геоинформационные системы: пространственный анализ и геомоделирование: учеб. -метод. пособие. - Новосибирск: СГУГиТ, 2015. - 69 с.

5. Дубровский А. В. Возможности применения геоинформационного анализа в решении задач мониторинга и моделирования пространственных структур // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2015. - № 5/С. - С. 220-224.

6. Малыгина О. И., Дубровский А. В., Добротворская Н. И. К вопросу создания геоинформационного обеспечения для системы агроэкологического адаптивно-ландшафтного землепользования [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://usc.ssga.ru/index.php?page= projects&mode=view&id=24.

7. Дубровский А. В., Добротворская Н. И. К вопросу разработки планов освоения меж-селенной территории для развития Новосибирской агломерации // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2015. XI Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Экономическое развитие Сибири и Дальнего Востока. Экономика природопользования, землеустройство, лесоустройство, управление недвижимостью» : сб. материалов в 4 т. (Новосибирск, 13-25 апреля 2015 г.). -Новосибирск : СГУГиТ, 2015. Т. 3. - С. 106-113.

8. В. Талапов, Зеленый BIM входит в нашу жизнь. - Режим доступа: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=14095.

9. Национальная Российская система «Зеленые стандарты». - Режим доступа: http://bim-proektstroy.ru/?p= 1493.

© А. В. Дубровский, О. И. Малыгина, 2016