CC BY
157
ОТ ОСВОЕНИЯ ПРОСТРАНСТВА К ФОРМИРОВАНИЮ ЕДИНОГО ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА
Станислав Юрьевич Кацко
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, г. Новосибирск, ул. Плахотного,
10, кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной информатики, e-mail: s.katsko@ssga.ru
В статье рассмотрены вопросы освоения (преобразования) окружающей среды (пространства) и переход к геоинформационному пространству на новом этапе развития общества. Основное внимание уделено терминам «пространство», «территория», «географическое пространство» («геопространство»), «геоинформация», «геоинформационное пространство».
Ключевые слова: пространство, территория, геоинформационное пространство, геоинформация, геоинформационное пространство.
FROM THE TERRITORY DEVELOPMENT TO FORM A GEO-SPACE SYSTEM
Stanislav Yu. Katsko
Ph.D., Assoc.Prof., department of applied informatics, SSGA, 10 Plakhotnogo st., Novosibirsk 630008, e-mail: s.katsko@ssga.ru
The questions of development (conversion) of the environment (space) and the transition to geoinformation space in the new stage of development of society. Emphasis is placed on the terms "Space", "Territory", "Geographical space" ("Geospatial"), "Geoinformation", "Geoinformation space".
Key words: space, territory, geographical space (geospatial), geoinformation, geoinformation
space.
Исследования выполнены при финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 годы» (ГК № 02.740.11.0735 «Разработка инструментальной справочно-аналитической географической информационной системы»).
Человечество на всем протяжении своего развития стремилось освоить окружающее пространство и преобразовать его под свои нужды и потребности. Влияние человека на окружающее пространство от первобытного общества через сельскохозяйственное и индустриальное к информационному постоянно возрастало. Вместе с тем расширялись границы освоенных территорий.
Здесь мы сталкиваемся с двумя, на первый взгляд, одинаковыми терминами: «пространство» и «территория». Интерпретация понятия «пространство»
сформировалось в рамках философии и понимается как основная форма существования материи, неотделимая от другой формы - времени. В то же время общенаучное понимание пространства зачастую удалено от понятия «пространство» как философской категории. «Пространство» используют в своих исследованиях многие науки. Отсюда выделяют такие виды пространства, как «векторное пространство» в математике, «сакральное пространство» в религии, «постсоветское пространство» в геополитике, «информационное пространство» в информатике, «географическое пространство» в географии и т. д. Часто речь идет не только о реальном пространстве, но и виртуальном, субъективном, а также многомерном пространстве.
Территория является частью пространства. Под «территорией» понимают часть поверхности земного шара с определенными границами с присущими ей природными условиями, а также созданными в результате человеческой деятельности свойствами и ресурсами. Однако чаще «территорию» рассматривают как часть пространства суши с присущими ей природными и антропогенными свойствами и ресурсами, что применимо и к конкретной территории, и к национальной территории государства.
В последнее время появилось понятие геотория, объединяющее понятия «территория», «акватория» (ограниченная часть водной поверхности земли) и «аэротория» (часть воздушной оболочки земли).
Территория характеризуется наличием особого вида ресурсов: протяженностью (площадью), особенностями географического положения, определенным типом природного ландшафта, степенью освоенности людьми.
Очень часто в понятия «пространство» и «территория» вкладывают одно значение. Исходя из этого при изучении пространства в пределах Земли учеными используется термин «географическое пространство» или «геопространство», которое трактуется как «форма существования географических объектов и явлений в пределах географической оболочки» [1].
Э.Б. Алаев в работе [2] предложил термин «геопространство», под которым понимается «философская концептуальная категория, как объективная, всеобщая и познаваемая форма существования материальных географических образований и объектов в пределах геоверсума».
В самом геопространстве выделяют:
1. Геодезическое пространство, которое определяется величиной и формой Земли;
2. Физико-географическое пространство. В отличие от геодезического оно качественно подразделяется на сушу, океаны, моря;
3. Социально-экономическое пространство - это территория, на которой живет и действует человек [1].
Геопространство определяется следующими особенностями:
- Размерность глобального, регионального и локального уровней;
- Разнообразный и разнокачественный субстратный состав абиотического (косного), биокосного, биотического и социального качества;
- Уровни организации и формы движения материи;
- Антиэнтропийности (устойчивости), связанной с количеством компонентов и территориальных элементов, степенью их упорядоченности;
- Формой бытия, которая связана с длительностью и последовательностью сменой состояний (динамикой, ритмикой, эволюцией);
- Набор на поверхности территориальных системных (геосистемных) образований, формирующих плотность современных геопространств в зависимости от их полей напряжения;
- Уникальность, т. е. Наличие жизни, в том числе социальной.
Вместе с тем геопространство трехмерно, а территория, на фоне которой размещаются материально-вещественные объекты, - двумерна.
По мере развития общества географическое пространство (территория) постепенно наполняется различными объектами, связанными с жизнью и деятельностью человека, - населенными пунктами, промышленными
предприятиями, транспортными и инженерными сооружениями, усиливаются связи между ними. На определенном этапе формирования такого пространства (территории) появляются предпосылки и возможности управления объектами такого геопространства. Результатом является сбор, накопление, обработка географической (пространственной) и атрибутивной информации об объектах в рамках информационного пространства.
Информационное пространство понимается как совокупность результатов семантической деятельности человечества в виде баз и банков данных, технологий их сопровождения и использования, информационных телекоммуникационных сетей, обеспечивающих информационное взаимодействие организаций и граждан и удовлетворение их информационных потребностей [3].
Геоданные являются исходной информацией для геоинформатики, в частности для получения геоинформации как совокупности сведений об объектах и явлениях, существующих в геопространстве и характеризующихся наличием пространственных отношений между ними [4]. Иными словами, геоинформация представляет собой формализованные геоданные в виде совокупности информационных моделей, предназначенных для использования в различных автоматизированных информационных системах: системах
автоматизированного проектирования (САПР), геоинформационных системах (ГИС). навигационных системах (НС) и др.
В своей совокупности геоданные, геоинформация и, формируемые на их основе, геоинформационные модели образуют так называемое геоинформационное пространство (ГИП) [5], являющееся моделью реального геопространства и предназначенное для использования в автоматизированных системах инвентаризации, проектирования, навигации и управления, в том числе в ГИС.
В работе [5] А.П. Карпик термином «геоинформационное пространство» называет совокупность информационных координированных компьютерных моделей территорий. ГИП является цифровым описанием совокупности частных представлений изучаемого геопространства, созданных человеком в
компьютерной среде и предназначенных для компьютерного использования при решении пространственных задач и выработки пространственных решений [6]. Оно содержит информацию об изучаемом геопространстве в упорядоченном виде: в виде геоинформации и множества его моделей, отображающих основные, нужные одному потребителю или множеству потребителей, пространственные предметы и их свойства. В отличие от объективной реальности (геопространства), ГИП проектируется и создается человеком только в компьютерной среде, т. е. его свойства в значительной мере предопределены в соответствии с решаемой задачей.
ГИП предназначено для компьютерного использования при решении пространственных задач, выявлении территориально распределенных закономерностей, выработке пространственных решений по управлению жизнеобеспечения, сохранению природной среды, развитию общественного производства, при информационно-справочном обеспечении населения, в качестве основы для создания и функционирования территориальных информационно-управленческих систем [6].
В техническом и информационном аспектах геоинформационное пространство должно представлять собой глобальную географическую информационную систему, включающую банк данных, на территорию Субъекта Федерации, Федерального округа или государства в целом. Геоинформационное пространство является не просто хранилищем информации, но и представляет механизмы для ее переработки, должно содержать унифицированные интерфейсы доступа для интеграции в однородную систему разнородных массивов данных, а также защиту информации являющейся коммерческой тайной. Геоинформационное пространство должно включать специальную программную оболочку и объемный комплекс структурированных массивов информации разного вида: текстовой, табличной, графической,
картографической, диаграммной, звуковой, фото, аэро- и космические снимки, видео. Сочетание большого объема информации с многообразием форм её представления определяет новые возможности ее применения в различных сферах деятельности.
Геоинформационное пространство, должно предоставлять пользователям и информационным системам, по запросу, уникальную ГИС-функциональность: пространственный анализ, ЭБ-моделирование, построение пространственных моделей, создание тематических карт специального назначения, предоставление геостатистических данных, создание картографических отчетов.
Геоинформационное пространство, ориентированное на определенную территорию, предназначено для массового пользователя, например: органов местного самоуправления, коммерческих структур, различных организаций и учреждений, научных и учебных, библиотек, широкого круга граждан и юридических лиц, а также международных и иностранных организаций, фирм, граждан других государств, а также всех жителей округа.
Информация может быть использована в качестве справочного источника, а также для комплексного изучения и оценки территории, включающее:
- Составления планов освоения природных ресурсов и прогноза последствий вмешательства человека в окружающую среду, проектирование природоохранных мер для улучшения экологической обстановки;
- Инженерное обустройство территории;
- Оперативное принятие управленческих решений в сфере осуществления руководства и планирования устойчивого развития территории;
- Организация диспетчерского контроля за ситуацией с привлечением широкого круга специалистов;
- Планирование и осуществление мероприятий правоохранительными структурами и МЧС;
- Накопление и использование информации по основным показателям развития округа (производство, социально-экономическое развитие, жилье, транспорт, экология и т. д.);
- Осуществление внутрихозяйственного и межхозяйственного землеустройства и планирования мероприятий по рациональному природопользованию.
Массовое пользование предполагает ежедневное использование картографического материала для знакомства с территорией и бытовых нужд (использование виртуального путешествия, поиск нужного объекта на карте с получением о нем достоверной информации, выбор объектов отвечающих определенным требованиям, оптимизация маршрута проезда, выполнение простейших измерительных операций и т. д.).
Использование геоинформационного пространства отдельными отраслями экономики и частным бизнесом возможно в качестве инструмента для проектирования и построения сети различных видов коммуникаций (сеть опорных точек для размещения передатчиков сотовой связи, определение прямой видимости между двумя объектами для беспроводной сети), также построения и оптимизации движения авто- и железнодорожного транспорта и т. д.
В будущем на базе Сибирской государственной геодезической академии возможно создание специализированной лаборатории, в которой планируется:
- Обеспечение научных исследований с целью создания и использования геоинформационного пространства;
- Подготовка и обучение студентов, бакалавров, магистров создает благоприятные условия для их профессиональной ориентации, а также отбора наиболее одаренных с последующим их трудоустройством.
- Вовлечение учащихся в научно-исследовательскую деятельность ВУЗа с целью привлечения аспирантов и эффективного обмена научной информацией (участие в молодежных научных конференциях, олимпиадах и конкурсах и т.д.), это будет формировать, на этапах обучения студента, образовательных приоритетов, наполнения изучения фундаментальных дисциплин практическим применением полученных знаний в учебно-исследовательской работе;
- Новейшие научные разработки, а также подготовка и представление кандидатских диссертаций аспирантов (не менее одной в год);
- Подготовка и закрепление в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров и формирование эффективного и жизнеспособного научного коллектива, в соответствии с необходимостью сохранения и развития научного (интеллектуального) потенциала;
- Привлечение к научно-исследовательским работам молодых ученых, докторантов, а также научных сотрудников и преподавателей;
- Участие в международных конференциях и опубликование результатов работы в высокорейтинговых российских и зарубежных журналах;
- Проведение курсов повышения квалификации подготовки и переподготовки специалистов;
- Проведение мероприятий по обмену знаний и опыту с российскими и иностранными коллегами (организация стажировок);
- Выполнение научно-исследовательских работ в рамках различных программ инновационной деятельности, при этом коллектив исполнителей получает новейшие знания, значительный опыт практической работы и задел для выполнения аналогичных проектов, в том числе в смежных областях, что в сочетании с научно-техническим потенциалом лаборатории позволит получать результаты мирового уровня;
- Функционирование научной школы;
- Рекламный и выставочный менеджмент.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Электронная библиотека Дальневосточного государственного университета путей сообщения / Электронный ресурс. - Режим доступа: http://edu.dvgups.ru - свободный.
2. Алаев, Э.Б. Социально-экономическая география: Понятийно-терминологический словарь / Э.Б. Алаев. - М.: Мысль, 1983. - 232 с.
3. Википедия - свободная энциклопедия / Электронный ресурс. - Режим доступа: http://wikipedia.ru - свободный.
4. Лёвин Б. А., Матвеев С.И., Цветков В.Я. Концепция создания геоинформационных систем железнодорожного транспорта // Геодезия и геоинформатика в транспортном строительстве: Сб. науч. трудов. - Вып. 924 / МИИТ. - М., 2001
5. Карпик, А.П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий: монография / А.П. Карпик. - Новосибирск: СГГА, 2004. - 260 с.
6. Карпик, А.П. Электронное геопространство - сущность и концептуальные основы / А.П. Карпик, Д.В. Лисицкий // Геодезия и картография. - 2009. - № 5. - С. 41-44.
© С.Ю. Кацко, 2012
