ГИС-технологии, как основа построения электронного общества

Современным предприятиям приходится иметь дело с огромными объёмами информации о продажах, клиентах, партнёрах и конкурентах, демографии жителей, со списками рассылки и многим другим. В основе этой информации лежит географическое расположение: адрес, почтовый индекс, граница зоны обслуживания, область сбыта продукции, маршрут доставки. Вся эта информация может быть отображена на карте, и ею можно управлять в интерактивном режиме.

Для этих целей необходима технология объединяющая информацию по существующим и строящимся транспортным и информационным коммуникациям, промышленным и сельскохозяйственным предприятиям, жилищному фонду, прочим зданиям и сооружениям, инженерному обеспечению населения, промышленности, начальным, конечным пунктам и траектории движения потоков газо- водо- тепло- электроснабжения, информацию о населении и т.д.

Такая технология реализована при создании геоинформационных систем – ГИС. Эта технология объединяет традиционные операции работы с БД, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа. Эти особенности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для её применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозированием явлений и событий окружающего мира.

Одними из первых областей применения ГИС-технологий стали:

- управление земельными ресурсами, земельные кадастры;

- инвентаризация, учёт и управление объектами распределённой производственной инфраструктуры;

- проектирование, инженерные изыскания и планирование в градостроительстве, архитектуре, промышленном и транспортном строительстве;

- аэронавигационное картографирование и управление воздушным движением;

- управление природными ресурсами (водными, лесными и т.д.), в т.ч. моделирование процессов в природной среде, управление природоохранными мероприятиями, инвентаризация, учёт и управление минерально-сырьевыми ресурсами;

- мониторинг состояния окружающей среды. Реагирование на чрезвычайные и кризисные ситуации;

- планирование и оперативное управление перевозками;

- планирование развития транспортных и телекоммуникационных сетей;

- комплексное управление и планирование развития территорий, населённых пунктов;

- военное дело и разведка, общее и специальное образование, сельское хозяйство и т.д.

В настоящее время эту технологию применяют практически во всех сферах человеческой деятельности – будь то анализ таких глобальных проблем, как перенаселение, загрязнение территории, голод и перепроизводство сельскохозяйственной продукции, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута движения между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода или линии электропередачи на местности, различные муниципальные задачи, типа регистрации земельной собственности и т.п.

Если сложный объект реального мира может быть представлен в виде некоторой схемы, то ГИС может быть удобным интерфейсом для доступа к информации об этом объекте. Например, это может быть схема транспортной сети (автомобильные дороги, железные дороги, трубопроводы). В таком случае с помощью ГИС пользователь может указать курсором на некоторый элемент схемы и получить информацию о характеристиках и состоянии соответствующего ему объекта: номер дома (а при увеличении объекта – проживающие в конкретной квартире квартире и её площадь), диаметр и толщина стенок трубы, ширина колеи, наличие поездов на перегоне, тип покрытия дороги, производительность скважины, «история» создания, инспекции и ремонтов, и т.д.

ГИС должна решать не только информационно-поисковые, справочные задачи, но и задачи, имеющие экономический и производственно-технологический характер. В свою очередь постановка этих задач определяет минимальный объём и структуру информации, закладываемой в ГИС.

Переход от отдельных управленческих информационных систем к созданию единой геоинформационной системы сбора, обработки, хранения и предоставления информации способен существенно повысить эффективность использования информации в управлении общественными процессами. Это достигается путём сквозного построения и совместимости отдельных блоков информационных систем, что позволяет устранить дублирование и обеспечить многократное использование информации, установить определённые интеграционные связи, резко увеличить количество показателей и объём информационных потоков, повысить степень использования информации и уровень её достоверности.

Для поддержки решений в сфере бизнеса могут успешно применяться ГИС -продукты общего назначения, имеющие средства настройки под конкретные задачи и возможности взаимодействия с другими применяемыми в этой области ИТ: технологиями управления ресурсами предприятия, например – ERP; технологиями интернет - коммерции; технологиями инженерного проектирования (САПР); технологией геопозиционирования и др.

ГИС помогает сократить время получения ответов на запросы клиентов; выявлять территории подходящие для требуемых мероприятий; выявлять взаимосвязи между различными параметрами (например, почвами, климатом и урожайностью сельско-хозяйственных культур). Риэлторы используют ГИС для поиска подходящей клиенту недвижимости, к примеру, всех домов, находящих на определённом расстоянии от определённой магистрали, лесопаркового массива или места работы.

ГИС объединяет средства обычных пакетов картографического отображения, функции тематического представления информации на основе привязки табличных данных к адресам и улицам, возможности анализа географических местоположений с учётом дополнительной информации по находящимся в этих местах объектам. Эта технология связывает инструменты графического отображения, работу с электронными таблицами и БД. Функции пространственного анализа позволяют, например, с помощью ГИС решить, где следует открыть новый магазин, аптеку или отделение банка, основываясь на демографических данных и планах развития города.

Многонациональные корпорации и малые предприятия, магазины и больницы и транспортные предприятия, страховые общества и предприятия энергетического комплекса, консалтинговые и телекоммуникационные фирмы – самые разные компании всё чаще используют возможности географического анализа. При этом они получают преимущество в конкурентной борьбе, так как быстрее находят оптимальные решения, выявляют новые рынки и новые перспективные области сбыта товаров и услуг, лучше обслуживают заказчиков, точнее направляют рекламные компании, лучше контролируют и оптимально перераспределяют материальные и финансовые ресурсы (таблица 24).

Сфера использования	Обрабатываемая информация	Решаемые задачи
Демографический анализ	демографические данные; данные об образе жизни; данные о предпочтениях при покупках; данные о душевых доходах и т.п.	подбор мест для строительства и размещения; определение продуктов и услуг, наилучшим образом соответствующих образу жизни и доходам жителей; оптимальное планирование торговых площадей; прогнозирование объёмов продаж; рекламные компании (в т.ч. составление списков рассылки)
Поиск потенциальных клиентов и партнёров	адреса всех людей, проживающих на данной территории; адреса клиентов и данные об их взаимоотношениях с компанией; адреса расположения ближайших дилеров и сервисных центров	перенаправление клиентов к ближайшему дилеру или сервисному центру; управление цепочками поставок; определение наилучшего продукта для конкретного клиента; рассылка товаров и предоставление дополнительных услуг клиентам в их доме или офисе
Доставка товаров и маршрутизация	начальные и конечные пункты доставки; варианты доставки с учётом времени суток, расстояния, транспортных коридоров; транспортные нагрузки и тарифы; интерактивные атласы дорог; фактическое число автомашин и др. техники	расчёт времени и кратчайшего маршрута проезда к клиенту; составление маршрутного листа и расписания движения; точное планирование доставки; отслеживание движение транспортных средств по маршрутам и т.д.
Строительство	данные о существующих в данном районе сетях электро-, газо-, водоснабжения, канализации и отопления; данные о соседних зданиях; характеристика почв, грунтовых вод; данные о плотности населения и т.п.	технико-экономическое обоснование строительства; получение разрешения на строительство
Торговля недвижимостью	данные о зданиях и сооружениях, жилом фонде; данные об объектах социальной инфраструктуры; данные о плотности населения и	интерактивный выбор недвижимости; автоматизация поиска объектов недвижимости и т.п.

Примером практического использования ГИС может служить опыт компании Texaco/Star. По данным о том, в какое время и в каких пунктах её клиенты останавливаются на заправку горючим, куда они направляются, какие сопутствующие товары и дополнительные услуги они обычно приобретают, компания составила представление о типах своих клиентов и использовала полученные шаблоны поведения для выявления возможностей повышения доходов на имеющихся заправочных станциях и выбора мест для открытия новых заправочных станций.

Современные ГИС имеют множество мощных инструментов для анализа, среди них наиболее значимы два: анализ близости и анализ наложения. Для проведения анализа близости объектов относительно друг друга в ГИС применяется процесс, называемый буферизацией. Он помогает ответить на вопросы типа: сколько покупателей живёт не далее 1 км от данного магазина?

ГИС хранит информацию о реальном мире в виде набора тематических слоёв, которые объединены на основе географического положения. Процесс наложения включает интеграцию данных, расположенных в разных тематических слоях. В простейшем случае, это операция отображения, но при ряде аналитических операций данные из разных слоёв объединяются физически. Наложение, или пространственное объединение, позволяет, например, интегрировать данные о почвах, уклоне, растительности и землевладении со ставками земельного налога (см. рисунок 49).

Этот простой, но очень гибкий подход доказал свою ценность при решении разнообразных задач: отслеживание передвижения транспортных средств и материалов, детальное отображение реальной обстановки и планируемых мероприятий и т.п.

Рис. 49. Процесс наложения разных тематических слоёв ГИС-системы

Отдельное направление развития ИТ, тесно связанное с ГИС, – средства GPS (глобальная система позиционирования), обеспечивающие определение географического положения объектов.

Любая географическая информация об объектах реального мира содержит сведения о пространственном положении, будь то привязка к географическим или другим координатам, или ссылки на адрес, почтовый индекс, избирательный округ или округ переписи населения, идентификатор земельного или лесного участка, название дороги и т.п.

При использовании подобной информации совместно с GPS-технологиями автоматического определения местоположения объекта, появляется совершенно новый инструмент мобильной коммерции. С его помощью можно автоматически определять местоположение клиента и предлагать ему товары и услуги в зависимости от его текущего положения или то того, по какому маршруту он двигается. Это могут быть услуги театров, ресторанов, гостиниц, автостоянок, медицинских учреждений, транспортные услуги и т.п.

Использование технологий ГИС, электронной коммерции и GPS вместе с технологиями электронного правительства позволит говорить о построении информационного общества, где все явления и процессы общественной жизни будут информационно взаимосвязаны и поддерживаемы едиными электронными технологиями.