Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии

Подождите немного. Документ загружается.

France смог увеличить объем продаж аппаратных и программных

средств, ускорил сервисное обслуживание клиентов за счет

повышения эффективности взаимодействия с 1200 бизнес-

партнерами, новых возможностей оперативного анализа

результатов работы своих подразделений и многочисленных

дилеров в результате совместного использования потенциала

аналитических средств ГИС и собственной базы данных "Тра-

ектория" (Trajectoire). Опыт использования подобной связки

оказался столь успешным, что и сама созданная за две недели

универсальная аналитическая бизнес-система стала рыночным

товаром, заинтересованность в приобретении которого проявил

ряд фирм, напрямую не связанных с компьютерным бизнесом.

В Новой Зеландии компания Eagle Technology на базе пакета

Arc View разработала собственное приложение View/NZ -

многофункциональное средство анализа сведенных табличных,

текстовых и картографических бизнес-данных, демографической,

статистической, земельной, муниципальной, адресной и другой

информации. Использование этого приложения помогает

переориентировать главную цель маркетинговых усилий с удов-

летворения усредненных потребностей населения города или

района на оперативное реагирование на запросы каждого

человека, живущего или работающего в зоне реализации товаров

фирмы. Достигаемый при таком подходе принципиально новый

уровень сервиса получил наименование персонифицированного

маркетинга (personal marketing).

В США располагающейся в г.Сан-Диего (штат Калифорния)

компанией Equifax National Decision Systems в середине 1993 г.

разработана ГИС-система Infomark-GIS, специально

предназначенная для маркетинговых приложений и обеспечения

процесса принятия решений. Система легко интегрируется с

более чем 60 национальными базами бизнес-данных, может быть

без больших дополнительных усилий локализована под

специальные задачи, характерные: для операций с недвижимос-

тью, ресторанного бизнеса, продажи товаров повседневного

спроса, деятельности коммунальных служб (utilities), банковско-

финансовой индустрии.

Одними из первых пользователей системы стали компании

Levi Straus & Co., Tennessee Valley Authority, Boston Chicken и

Friday's (бывшая TGI Fridays). Система объединяет средства

пакетов Arclnfo, Arc View и собственного продукта компании-

разработчика Infomark.

За последнее десятилетие в США и других странах появилась

многочисленная группа компаний, специализирующихся на

консультационном обслуживании бизнеса, проводящих по заказам

аналитические маркетинговые исследования на базе ГИС.

259

17*

Например, специалисты компании Castillo Company, Inc., Феникс

(штат Аризона), применяя пакет Arclnfo, могут без большого труда на

территориях 50 с лишним стран мира выявить районы с определенным

составом населения, расположенные на заданном расстоянии от аэро-

порта, с домами, имеющими определенную среднюю стоимость, или

отвечающие многим другим критериям.

. Заказчиками постоянно расширяющегося спектра решаемых ком-

панией маркетинговых, демографических, социологических,

политологических и многих комплексных междисциплинарных задач

являются как частные фирмы, так и государственные организации,

например Геологическая служба США.

Предоставляемые компанией результаты и решения способствуют

выбору оптимальных, наиболее выгодных стратегии и тактики

действий ее клиентов, быстрому реагированию на изменяющиеся

условия рынка, при необходимости - переориентации профиля

деятельности коммерческих фирм. Последние явно доминируют среди

клиентов Castillo Company, Inc, в их числе такие гиганты

компьютерного бизнеса, как Motorola и Intel.

Не обходится без ГИС и такая специфическая область бизнеса, как

быстрая доставка корреспонденции. Более 25 лет частная компания

Federal Express занимается рассылкой почтовых отправлений по всему

миру. В этой требующей особой тщательности работе последние семь

лет задействованы средства геокодирования пакета Arclnfo. В его базе

данных хранятся адреса, почтовые индексы, названия, имена и фами-

лии миллионов жителей и организаций разных стран. К соответствую-

щим картам привязаны их местонахождение, маршруты и расписания

авиарейсов, границы административных районов, другая полезная для

успешной работы информация.

Перспективы использования ГИС в бизнесе

По мнению многих бизнесменов и аналитиков, сфера приложений

ГИС-технологий безгранична. Они входят в мир бизнеса, перевернув

все представления о предназначении и экономической эффективности

географических методов визуализации и анализа рутинной

информации. ГИС преобразует эту информацию в новое, уникальное

по своей прикладной ценности знание.

Особенно успешно и выгодно использование ГИС-технологии при

массовых перевозках грузов и людей, при создании сетей оптимально

размещенных торговых точек, анализе существующих и

потенциальных

260

рынков и районов сбыта продукции, в нефтяных, газовых и

электрических компаниях, а также в коммерческих фирмах,

занимающихся операциями с недвижимостью, для обоснования,

расширения и поддержки банковских операций, в работе

авиакомпаний и телекоммуникационных корпораций, ряде других

сфер деловой активности.

Конечная цель использования ГИС - наилучшее удовлетворение

потребностей и запросов покупателей и клиентов, причем как в

настоящем, так и в будущем и, как следствие, процветание фирмы и ее

стабильно высокая конкурентоспособность.

Спектр предлагаемых ESRI программных ГИС-продуктов

наиболее широк в сравнении с конкурентами на рынке

геоинформационных технологий. Он включает простые средства

конечного пользователя ArcView 1 и ArcView 2,

полнофункциональные ГИС PC Arclnfo и ArcC AD, работающие на

персональных компьютерах, а также наиболее мощный по

функциональным возможностям программный пакет Arclnfo,

работающий на всех основных платформах UNIX- рабочих станций.

Важным преимуществом является комплементарность (полная со-

вместимость) всех разноуровневых продуктов ESRI. Результаты

работы с одним пакетом не пропадут, если пользователь сочтет

целесообразным заменить его или дополнительно использовать любой

другой из семейства ESRI. Все они работают в единой

информационной среде Arclnfo. В этой же среде написаны сотни

специализированных программных продуктов (приложений) для

многих отраслей науки и практики. При разработке последних версий

программных продуктов ESRI предусмотрены возможности

использования наиболее распространенных типов внешних

реляционных баз данных и конвертеров файлов данных популярных

форматов.

Как показывает практика, для крупных компаний, имеющих

разветвленную структуру филиалов, производств и магазинов или

проводящих свои коммерческие операции на большой территории,

целесообразно задействовать пакет Arclnfo, лучше в связке с ArcView.

Для большинства фирм на первом этапе использования ГИС дос-

таточно возможностей простых и удобных в работе даже для начинаю-

щего пользователя пакетов ArcView, в особенности ArcView 2 - одного

из новых программных продуктов, выпущенных ESRI в последнем

квартале 1994 г. (последняя версия ArcView 2.1 с расширенными

возможностями поставляется с августа 1995 г.).

Первая и вторая версии программного продукта ArcView - простые

и эффективные средства для визуализации и анализа любых данных об

объектах и явлениях, произвольным образом распределенных по

терри-

261

тории (геоданных). Сферы их применения разнообразны: бизнес и

наука, образование и управление, социологические,

демографические и политические исследования, промышленность

и экология, транспортная и нефтегазовая индустрия,

землепользование и кадастры, службы коммунального хозяйства и

многое другое.

Так же, как программное обеспечение для создания обычных

электронных таблиц, Arc View может использоваться

менеджерами, планировщиками, аналитиками и учеными для более

полного понимания сущности возникающих перед ними проблем

реальной жизни, связанных с деятельностью их компаний, адресно-

географической привязки полезной для решения этих проблем

информации.

Например, при выборе места для нового магазина по карте в

Arc View 2 пользователь имеет возможность сначала просмотреть

данные о продажах товара за предыдущие месяцы в других

торговых точках, о демографическом и социальном составе

потенциальных покупателей (жителей близлежащих домов или

микрорайонов), дополнительно вывести на экран монитора

фотографию или поэтажный план здания, где предполагается

открыть магазин, подсветить на этой либо более подробной карте,

выведенной как часть того же изображения, магазины конкурентов.

Подобные операции обычно занимают минимум времени - весь

анализ выполняется за один сеанс работы с программой.

Достаточно быстро можно "проиграть" ряд вариантов

предполагаемых маркетинговых операций.

Впервые ознакомившиеся с такими возможностями

коммерсанты часто бывают поражены, внезапно увидев и поняв,

где они могут найти новых покупателей и клиентов, где наиболее

остра конкуренция с соперничающими фирмами, что за люди

(вероятные покупатели) живут и работают в районе вашей

торговой точки, на какой спрос (как по составу товаров, так и по их

стоимости) и, следовательно, на какие доходы можно

рассчитывать.

После такого анализа целесообразность открытия магазина

может стать очевидной, либо становится ясно, что надо подбирать

другое место или изменить ассортимент товаров и объем

товарооборота.

Пакет Arc View предоставляет алгоритм процедуры принятия

решений, важных для функционирования фирмы.

При планировании развития центров экономического

(коммерческого) управления возникает потребность в оптимальном

управлении, совокупностью коммерческих организаций,

транспортными потоками, сетями коммуникаций и т.д. Решение

подобных задач осуществляется

262

методами ГИС

. В начале создается интегрированная

информационная основа. Затем геокодированная информация об

объектах загружается в базу данных ГИС, которая уже загружена

картографической информацией в нужных масштабах. Путем

использования методов теоретического и численного анализа,

линейного программирования решаются задачи оптимизации. В

результате решения подобных задач осуществляется выбор

оптимального местоположения коммерческих центров, выбор

областей (сфер ) влияния этих центров, оптимизация

транспортных потоков, оптимизация информационного ( в том

числе рекламного) обеспечения.

Схема применения геоинформационной технологии в сфере

бизнеса достаточно проста. Любая фирма ведет, как правило,

несколько баз данных. Даже если это отсутствует, в любой фирме

используется справочник телефонов и факсов, справочник адресов

клиентов или партнеров, справочник возможностей и услуг фирм.

Эти данные необходимо систематизировать и наглядно

представить, чтобы повысить эффективность работы с ними. Для

этой цели приобретаются настольная (desktop) ГИС и набор

цифровых карт соответствующей тематики. Каталог адресов

переводится в базу данных ГИС и становится атрибутивной

характеристикой карты, создавая на ней соответствующую

нагрузку. Затем заполняются данными другие базы: о клиентах,

поставщиках, заказчиках и т.д. Дополнительно загружается

информация о сроках транспортировки и т.п.

Геоинформационная система позволит:

• быстро выявить по карте, где "скрываются" покупатели и

конку

ренты;

• определить наиболее выгодное для бизнеса местоположение

но

вых производственных мощностей, филиалов и торговых точек;

• составить сводные диаграммы объемов продаж за месяц или

год

по интересующим торговым предприятиям;

• привязать диаграммы к соответствующим местам на картах;

• визуально оценить и получить полноценную статистическую

свод

ку по динамике спроса и предложения в любой области рынка,

напри

мер в операциях с недвижимостью;

Wang Jin Feng, Chen Hong Van. CIS method to study economic

hinterland.// Int. Colloq. Photogramm. Remote Sens, and CIS, Wuhan, may 11-

14,1992. - Wuhan, 1992.-P. 346-348.

263

•выделить маркетинговые территории и провести анализ

имеющейся

по ним информации;

•визуально по карте и на основе сопутствующей цифровой и

тек

стовой информации провести сравнение демографических

характерис

тик по разным странам, областям и районам;

•выявить и оконтурить неблагополучные по экологическим

призна

кам районы или зоны повышенной чувствительности природной

среды

к антропогенным воздействиям;

•нанести на карту, выделить и дополнить сопутствующей

информа

цией зоны производства, хранения, сброса и накопления вредных

для

людей и живых организмов веществ и материалов;

•изучить взаимосвязи между различными факторами, например

меж

ду повторяемостью стихийных природных явлений и стоимостью

не

движимости по любой территории;

•определить степень соответствия загрязненности территории

вслед

ствие работы предприятия природоохранному законодательству,

действу

ющему в стране;

•включить в базу данных и вывести на экран тексты

соответствую

щих законодательных актов при вызове мышью объекта на карте;

•принимать обоснованные решения на основе всестороннего

ана

лиза имеющегося в распоряжении набора информации;

•выявить сферы действия фирмы и конкурентов для выбора

опти

мальной стратегии;

•на основе внутренних ресурсов ГИС оптимизировать задачи

(по

ставка в кратчайшие сроки с минимальными затратами, учет

ресурсов

или взаимосвязывание участников сделки и т.д.).

Имеют место две тенденции использования ГИС.

1. Применение геоинформационных данных напрямую в разных

приложениях. Это требует изучения пользователем основ

геоинфор

матики (хотя бы в минимальном объеме). В результате этой тен

денции появились новые направления в бизнесе - геомаркетинг, биз

нес-география и т.д.

2. Использование механизма "прозрачности" ГИС для пользова

теля. Это дает ему возможность оперировать известными поня

тиями, не прибегая к специальным знаниям в области геоинформа

тики, что упрощает работу с ГИС в традиционных сферах

деятель

ности: чем меньше чиновник или бизнесмен вынужден

использовать

напрямую географические данные, чем больше эти данные скрыты

от пользователя, тем легче освоение и применение ГИС для пользо

вателей-неспециалистов в геоинформатике.

Выводы

ГИС является развивающейся самой перспективной

информационной системой для решения задач управления, бизнеса

и мониторинга.

Структура ГИС для задач фирмы, города или страны

соответствует обобщенной ГИС, которая настраивается под

конкретные потребности пользователя, а сбор данных

осуществляется на основе технических, технологических и

программных средств разработчика.

264

Литература

1. БерлянтА.М. Геоиконика. - М.: МГУ, АЕН РФ, "Астрея", 1996. -

208с.

2. Бугаевский Л.М., Вахрамеева Л.А. Картографические проекции. -

М.: Недра, 1992.-293 с.

3. Гинзбург Г.А., Салманова Т.Д. Пособие по математической

картогра-

фии. Тр. ЦНИИГАиК. Вып. 160. - М.: ЦНИИГАиК, 1964. - 456 с.

4. Доклад о наиболее важных достижениях в области науки, техники и

производства топографо-геодезических и картографических работ

в Российской Федерации и за рубежом за 1995 г. - М.: ФСГиК,

ЦНИИГАиК, 1995.-56 с.

5. Кендалл М. Дж., Стюарт А. Многомерный статистический

анализ

и временные ряды. - М.: Наука, 1976. - 550 с.

6. Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика. - М.: Картоцентр -

Геодезиздат, 1993. -213 с.

7. Линник В.Г. Построение геоинформационных систем в

физической

географии. - М.: изд-во МГУ, 1990. - 80 с.

8. Самратов У.Д., Елесин Г.С., Попович П.Р. Использование

техноло-

гий цифровых картографических и геоинформационных систем

в государственном земельном кадастре России // ГИС -

Обозрение. -Весна, 1995.-С. 12-13.

9. Создание электронных карт: Обзорная информация. - М.:

ЦНИИГАиК,

1994.-59 с.

10.Хаксольд В. Введение в городские географические информацион

ные системы. - Изд-во Оксфордского университета, 1991. - 321 с.

266

11. Цветков В.Я. Перспективы применения методов

параллельного про

граммирования в топографо-геодезическом производстве. - М.:

ЦНИИГАиК, 1986.-49 с.

12. Цветков В.Я, Информатизация: Создание современных

информа

ционных технологий. - Ч. 1. Структуры данных и технические сред

ства.- М.: ГКНТ, ВНТИЦентр, 1990. - 118 с.

13. Цветков В.Я. Разработка проблемно-ориентированных систем

уп

равления - М.: ГКНТ, ВНТИЦентр, 1990. - 132 с.

14.Цветков В.Я. Моделирование в научных исследованиях и проекти

ровании.- М.: ГКНТ, ВНТИЦентр, 1991. - 125 с.

15.Цветков В.Я., Кирюхина И.Я. Применение экспертных систем в

управлении непромышленными объектами. - М.: ГКНТ,

ВНТИЦентр,

1991.-119с.

16.Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии (учебное

пособие). - М.: МИИГАиК, 1996. - 112 с.

17.ЦикритзисД., Лоховски Ф. Модели данных. - М.: Финансы и ста

тистика, 1986. - 344 с.

18.SnyderJ.P., VoxlandP.M. An Album of Map Projection. U.S.

Geological

Survey professional paper 1453, Washington, 1989.

19.Geographic Information Systems (GIS) based on Jupiter Technology //

Intergraph software solutions. - April 1996. - 36 p.

Глоссарий

Абстракция - процедура структуризации (типизации) данных. Различают

два вида абстракции: обобщение и агрегация.

Автоматизированная справочно-информационная система (АСИС) - авто-

матизированная система обслуживания потребителей информацией в

удобной для восприятия и переработки форме.

АСИС документографическая - автоматизированная информационная

система, информационным массивом которой служат различные

неформализованные (слабо типизированные данные) документы

(цитаты, статьи, письма и т. д.) на естественном или ограниченном

искусственном языке.

АСИС фактографическая - автоматизированная информационная система,

информационный массив которой составляется из формализованных

записей (сильно типизированных данных).

Агрегативные данные - набор данных для формирования объекта из его

частей на основе процедур агрегации.

Агрегация - процедура структуризации данных. Заключается в

конструировании объекта из других базовых объектов, на основе чего

создается агрега-тивная модель. Соотносится с понятием "есть

некоторое...".

Алгоритм векторизации - алгоритм, который осуществляет

автоматический поиск растровых аналогов векторных объектов

заданных типов (примитивов) и создает векторные аналоги

найденных фрагментов растрового изображения.

Аналитическая обработка - математическая обработка

фотограмметрических или геодезических измерений для построения

модели объекта при помощи компьютера.

Аналитический прибор - фотограмметрический прибор для построения

модели (цифровой) объекта и хранения ее на машинных носителях на

основе математической обработки данных, получаемых при

измерении одного или нескольких снимков. В дальнейшем на основе

полученной модели могут быть получены чертежи в нескольких

масштабах.

268

Аналоговый прибор - фотограмметрический прибор для вычерчивания

планов или чертежей в одном заданном масштабе на основе

механического преобразования точек одной пары снимков в точки

чертежа или плана.

Атрибут - элементарное данное, описывающее свойства сущностей.

Атрибутивные данные (семантика) -данные с присвоенной им

описательной информацией (время, тема). Являются вторым

основным классом данных в ГИС, которые дополняют координатные

данные необходимыми описаниями.

Большой круг - воображаемый круг на земной поверхности, образованный

плоскостью, проходящей через центр земного шара.

Буферные зоны - зоны, границы которых удалены на известное расстояние

от любого объекта на карте. Буферные зоны различной ширины могут

быть созданы вокруг выбранных объектов на базе таблиц

сопряженных характеристик.

Валентность - специальная (топологическая) характеристика вершины

(узла) сети, определяемая количеством звеньев в нем. Концы

обособленных линий "одновалентны". Для уличных сетей

(пересечения типа "крест") наиболее характерны четырехвалентные

узлы. В гидрографии чаще всего встречаются трехвалентные узлы.

Векторизация - процедура (ручная или автоматизированная) выделения

векторных объектов с растрового изображения и получения их в

векторном формате.

Векторные (объектные) модели ГИС - модели данных ГИС, строящиеся на

векторах, занимающие часть пространства в отличие от занимающих

все пространство растровых моделей. При построении векторных

моделей создаются целостные объекты путем соединения точек

прямыми линиями, дугами окружностей, полилиниями, поэтому

векторные модели называют также объектными. Основные части

векторной модели: геометрические объекты (точки, линии и

полигоны); атрибуты (признаки, связанные с объектами); связи между

объектами.

Векторный рисунок - совокупность векторных объектов. Векторный файл -

файл, содержащий информацию о векторном рисунке.

Верификация - процедура проверки. Может осуществляться

автоматически или с помощью эвристических методов, вызываемых

явной директивой пользователя или запускаемых при возникновении

специфических ситуаций.

Вершина (узел) - соединение, начало или конец отрезка линии (дуги,

звена).

Висячая дуга - дуга, имеющая висячий узел.

269