Последнее десятилетие отмечено интенсивным внедрением в нашу жизнь информационных технологий (ИТ): подключение к Интернету, цифровой звук, фото, видео, текстовые редакторы, бухгалтерские программы, электронные таблицы. Освоение этих программ не требует специальных знаний. Однако существуют ИТ, работа с которыми доступна лишь специалистам по ИТ. Одна из них – геоинформатика или ГИС-технология (GIS).
Обычная (атрибутивная, фактографическая) база данных это, в самом простом случае, таблица (список ФИО сотрудников, их должностей, стажа, тарифа, льгот и др.). Технология работы с ней реализуется, обычно, при помощи какой-либо СУБД – dBase, FoxPro, Paradox, Access и др.: данные можно вводить, корректировать, добавлять, удалять, выбирать по заданным условиям, а выбранные данные обрабатывать разными способами – от простой распечатки до сложных математических расчетов. Однако, обычные СУБД оказываются почти бесполезными, если данные имеют пространственную привязку и топологические характеристики. В этом случае все перечисленные выше задачи усложняются настолько, что их решение и привело к созданию специальной ИТ – ГИС-технологии (геоинформатики).
Строгого определения этого понятия не сформировалось и потому автор даст свое собственное: геоинформатика это технология работы с базами данных, имеющими пространственную привязку и топологические характеристики.
Графический объект (далее просто объект) характеризуется привязкой к некоторой системе координат (например, географических). Объект может быть точечный (здания, столбы, колодцы), линейный (дороги, трубопроводы, городские коммуникации) и площадной (земельные участки, водоемы, природные зоны, административные районы, страны).
Тогда как атрибутивные данные никак ни связаны друг с другом и взаимного влияния не оказывают, пространственные, напротив, взаимосвязаны и изменение одного данного влияет на другие (например, изменилась граница земельного участка – а значит, площадь, стоимость, платежи и многое другое – некоторого владельца, следовательно, изменились эти все характеристики у всех его соседей). Свойство связности пространственных объектов называется топологией.
База данных, позволяющая хранить информацию о графических объектах (атрибутивную и, самое главное, топологическую), называется геоинформационной базой данных (ГБД).
Очевидно, что множество разнородной информации связано, как правило, с одной и той же территорией: область характеризуется и административными границами, и разными типами почв, лесов, ландшафтов, наличием рек, водоемов, автомобильных и ж/д дорог разной категории, ЛЭП, трубопроводов, туристических маршрутов, крупных сооружений (ГЭС, заводов), населенных пунктов, полями распределения полезных ископаемых, рабочей силы, доходов, инвестиций, налогов, заболеваний, страховых выплат и др. Возможность сопоставлять друг с другом разнородную информацию является основой самых серьезных аналитических выводов и прогностических оценок во всех областях человеческой деятельности. Единственным параметром, позволяющим делать такие сопоставления является пространственная привязка этой информации
Геоинформационная система (ГИС) – это программная система, предназначенная для хранения, обработки и отображения данных, хранящихся в ГБД.
ГИС-технологии широко применяются во многих направлениях:
— в кадастрах (земельном, водном, лесном, недвижимости и т.д.);
— в градостроении и муниципальном управлении;
— в проектировании, строительстве, эксплуатации объектов;
— в геологических исследованиях;
— в разработке и эксплуатации различных месторождений;
— в сельском, лесном и водном хозяйстве;
— в изучении и прогнозе погоды;
— в здравоохранении;
— в природопользовании и при экологическом мониторинге;
— в торговле и маркетинге;
— в бизнесе, управлении финансами и банковском деле;
— в планировании и прогнозировании;
— в обороне, безопасности и при чрезвычайных ситуациях;
— в политике и управлении государством;
— в науке и образовании и т.д.
Зарубежные специалисты по ГИС являются одними из самых востребованных и самыми высокооплачиваемыми из специалистов по ИТ.
По оценкам аналитиков, от 70 до 85 % деятельности человека связано с объектами, данные о расположении которых в пространстве существенны. Процент этот зависит от типа хозяйственной деятельности, размеров страны, и др. В таких странах, как США, Канада, крупные страны Европы, Мексика, Чили он приближается к 85 %. Россия, очевидно, принадлежит к их числу.
Рынок ГИС-продуктов (т.е. программно-аппаратных и информационных ресурсов) в России оценивается в полмиллиарда долларов.
Тем не менее, в России число учебных программ в вузах, способных дать квалифицированное ГИС-образование, исчисляется единицами, в то время как в США их 500, в Канаде и Англии – свыше 70 и свыше 50 соответственно. Злую шутку сыграло здесь само название, начинающееся с «гео…»: ГИС-образование стало прерогативой геологических и географических факультетов. Понятно, что на этих факультетах изучают не ИТ, а то, как решать свои задачи «на компьютере». Изменилась и терминология: геоинформатику стали называть компьютерной картографией, хотя это – лишь одна из частных задач, решаемых на ГБД. Такой подход к обучению лишает ГИС-технологии их основной силы и значимости – возможности комплексной обработки информации из разных областей науки и экономики. Эти последние задачи требуют от специалистов хороших знаний математики (теории вероятностей, математической статистики, исследования операций, имитационного моделирования), навыков программирования для создания пользовательских приложений и навыков проектирования БД, имеющих, обычно, для геокоординированных данных весьма сложную структуру. Студентам геологических и географических специальностей эти задачи, лежащие вне их профессии и интересов, просто непосильны. Безусловно, геоинформатику следует изучать на факультетах информационных технологий.
Министерство образования РФ дополнило Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования для специальности 351400 «Прикладная информатика в географии» (приказ Минобр РФ от 02.03.2000 г. № 686) Квалификационная характеристика выпускника – специалист по географическим информационным системам (ГИС): системам сбора, хранения, обработки и передачи пространственно — координированной информации. Объектами профессиональной деятельности специалиста являются информационные системы и сети, программное и информационное обеспечение области применения, разработка и проектирование информационных систем, баз и банков данных цифровой картографической информации; управление коллективом разработчиков и/или профессиональных пользователей информационных систем, создание электронных карт и атласов, использование ГИС для обработки данных дистанционного зондирования, использование ГИС в целях системного анализа.
Разумеется, при необходимости, ГИС-специалист может работать и с обычными БД, программировать, обрабатывать любую фактографическую информацию, т.е. геоинформатик автоматически является специалистом по обычным ИТ, которые являются лишь частью того, чем он владеет как ГИС-специалист. Таким образом, конкурентоспособность такого специалиста несопоставимо выше, чем специалистов по другим областям прикладной информатики.
Э.Е. Лустенберг