Праз сэрца геаінфармацыйных сістэм

- 12:13Навука і інавацыі, Рознае
Інфармацыйныя камп’ютарныя тэхналогіі ўнеслі вялікія змены ва ўсе галіны навук. Гэта, як гаворыцца, факт ужо бясспрэчны. Дзякуючы інфармацыйным тэхналогіям, змянілася і традыцыйная работа географаў. Гэта тычыцца як складання картаграфічных матэрыялаў, так і іх аналізу і выкарыстання. Традыцыйныя папяровыя карты з асноўнага носьбіта інфармацыі пра тэрыторыі становяцца дадатковымі і другараднымі. Цяпер асноўная інфармацыя пра тэрыторыі даецца ў лічбавым выглядзе і ў форме прасторавых баз даных.
Замест папяровых носьбітаў

Напрыклад, у рэжыме рэальнага часу даныя аб каардынатах геаграфічных аб’ектаў паступаюць са спадарожнікавай сістэмы, распазнаванне і ўдакладненне межаў аб’ектаў пацвярджаецца матэрыяламі касмічных здымкаў і палявымі вымярэннямі з дапамогай высокадакладных лазерных тэхналогій. Па высакахуткасных камп’ютарных сетках лічбавая інфармацыя паступае да шматлікіх карыстальнікаў геаданых для вырашэння задач тэрытарыяльнага планавання і кіравання. Кіраванне базамі прасторавых даных выконваецца з дапамогай спецыялізаванага камп’ютарнага праграмнага забеспячэння — так званай тэхналогіі геаграфічных інфармацыйных сістэм (ГІС).
Вы можаце запытацца, для чаго ўся гэтая інфармацыя. Справа ў тым, што геаграфічныя інфармацыйныя сістэмы ўжо даўно цікавяць нашых настаўнікаў геаграфіі. А некаторыя разам са сваімі вучнямі ўжо дасягнулі значных поспехаў не толькі ў іх асваенні, але і прымяненні, як гэта адбылося ў гімназіі № 1 Валожына, у якой за ГІС узялася настаўніца геаграфіі Святлана Федарака. У выніку разам са сваімі гімназістамі яна здолела здзейсніць шэраг праектаў. Яе вучань Аляксандр Чарнышоў за даследаванне “Навуковае, эканамічнае і картаграфічнае забеспячэнне турыстычна-экскурсійнай дзейнасці” на Міжнародным форуме студэнцкай і вучнёўскай моладзі “Першы крок у навуку — 2012” атрымаў дыплом І ступені, як, дарэчы, і на Міжнароднай маладзёжнай навукова-практычнай канферэнцыі “Навуковыя імкненні — 2012”, дзе прадстаўляў даследаванне “Дэградацыя зямель і шляхі аптымізацыі землекарыстання ў СВК “Лоск” (Валожынскі раён Мінскай вобласці).
Безумоўна, разабрацца самастойна з геаграфічнымі сістэмамі валожынскім гімназістам было б вельмі няпроста, таму ў ролі кансультанта і дарадчыка выступіў дацэнт кафедры глебазнаўства і зямельных інфармацыйных сістэм геаграфічнага факультэта БДУ кандыдат геаграфічных навук Дзмітрый Курловіч, які, дарэчы, некалі сам быў вучнем Святланы Федарака. Цяпер Дзмітрыя Міраслававіча запрашаюць у АПА, каб дапамагчы настаўнікам разабрацца з ГІС.

Сукупнасць тэхнічных сродкаў

Сёння ўнікнуць у геаграфічныя інфармацыйныя сістэмы мы прапануем больш шырокай аўдыторыі, бо сістэма гэтая можа знайсці сваё прымяненне як на ўроках геаграфіі, так і ў пазаўрочнай дзейнасці.
Слова Дзмітрыю Курловічу.
— Пачнём з азначэння геаінфармацыйных сістэм. ГІС — гэта сукупнасць тэхнічных, праграмных і інфармацыйных сродкаў, якія забяспечваюць увод, захоўванне, апрацоўку, матэматыка-картаграфічнае мадэляванне і вобразнае інтэграванае прадстаўленне геаграфічных і суаднесеных з імі атрыбутыўных даных для вырашэння праблем тэрытарыяльнага планавання і кіравання.
З дапамогай ГІС любыя даныя могуць быць інтэграваны ў адну сістэму, калі яны маюць або могуць мець прасторавую прывязку ў рэальнай зямной прасторы. Але ГІС інтэгруе не толькі даныя, але і перадавыя інфармацыйныя тэхналогіі (тэхналогіі аўтаматызаванай картаграфіі, тэхналогіі баз даных, тэхналогіі лічбавай апрацоўкі вынікаў пазіцыянавання і дыстанцыйнага зандзіравання Зямлі, тэхналогіі ГІС вэб-сэрвісаў у адкрытых асяроддзях інтэрнэту).
Геаінфармацыйныя сістэмы адрозніваюцца ад іншых інфармацыйных сістэм тым, што валодаюць эфектыўнымі магчымасцямі аналізу прасторавых даных і на яго аснове выконваюць прасторавае мадэляванне аб’ектаў і з’яў. ГІС з’яўляецца інструментам прасторавага аналізу. Яшчэ прасторавы аналіз называюць “сэрцам ГІС”.
Геаінфармацыйныя сістэмы маюць магутны інструмент для візуалізацыі інфармацыі. Тэматычная інфармацыя адлюстроўваецца з дапамогай картаграфічных вобразаў, дыяграм, графікаў, аформленых багатым арсеналам выяўленчых сродкаў, адаптаваных для зручнага ўспрымання інфармацыі.
Геаграфічныя інфармацыйныя сістэмы мадэлююць рэальную прастору зямной паверхні, якую называюць геаграфічнай прасторай. Геаграфічная прастора ўяўляе сабой бесперапынную разнастайнасць частак рэальнай зямной прасторы — кантынуум розных геаграфічных аб’ектаў. Паміж аб’ектамі фарміруецца складаная сістэма адносін, якія развіваюцца ў часе.
Геааб’екты — гэта сутнасці геаграфічнай прасторы (аб’екты, з’явы, працэсы макрасвету), якія маюць або могуць мець прасторавую прывязку (лакалізацыю) у рэальнай зямной прасторы.
Па спосабе прадстаўлення зямной прасторы адрозніваюць наступныя віды геаграфічных аб’ектаў:
• дыскрэтныя геаграфічныя аб’екты,
• бесперапынныя з’явы,
• аб’екты, абагульненыя па плошчы.
Дыскрэтныя геаграфічныя аб’екты — гэта асобныя адмежаваныя макрацелы рэальнай зямной прасторы. У любым месцы зямной прасторы дыскрэтныя геаграфічныя аб’екты могуць знаходзіцца або адсутнічаць (напрыклад, калодзежы, дарогі, трубаправоды, будынкі, кварталы, зоны).
Бесперапынныя з’явы (палі) характарызуюць тэрыторыю ў цэлым, а не асобныя аб’екты. Напрыклад, рэльеф, ападкі, тэмпература могуць вымярацца ў любым месцы тэрыторыі і характарызаваць яе ў цэлым. Бесперапыннасць з’яў выяўляецца ў тым, што немагчыма пазначыць прамежкі на плошчы распаўсюджвання з’яў, дзе б яны адсутнічалі.
Аб’екты, абагульненыя па плошчы, адлюстроўваюць абагульненую характарыстыку або канцэнтрацыю асобных аб’ектаў у межах пэўнай вобласці. Статыстычныя паказчыкі абагульняюцца для пэўнай тэрыторыі. Абагульненыя паказчыкі характэрны для адміністрацыйных раёнаў, паштовых аддзяленняў. Прыкладамі аб’ектаў, абагульненых па плошчы, з’яўляецца колькасць дамоў у акрузе, шчыльнасць вулічна-дарожнай сеткі, насельніцтва жылых кварталаў.
Геаграфічныя аб’екты ў ГІС прадстаўляюцца ў выглядзе набору прасторавых і атрыбутыўных даных з агульнай назвай “Геаграфічныя даныя”. Геаграфічныя даныя ўтрымліваюць чатыры інтэграваныя кампаненты:
• геаграфічнае становішча (размяшчэнне) прасторавых аб’ектаў прадстаўляецца 2-, 3- ці 4-мернымі каардынатамі ў геаграфічна суаднесенай сістэме каардынат (шырата/даўгата);
• атрыбуты — уласцівасць, якасная або колькасная прыкмета, якая характарызуе прасторавы аб’ект (але не звязаны з указаннем яго месца);
• прасторавыя адносіны вызначаюць унутраныя ўзаемаадносіны паміж прасторавымі аб’ектамі (напрыклад, кірунак аб’екта А ў адносінах да аб’екта В, адлегласць паміж аб’ектамі А і В, укладзенасць аб’екта А ў аб’ект В);
• часавыя характарыстыкі прадстаўляюцца ў выглядзе тэрмінаў атрымання даных. Яны вызначаюць іх жыццёвы цыкл, змяненне месцазнаходжання або ўласцівасцей прасторавых аб’ектаў у часе.
І калі гаварыць пра асноўныя галіны, у якіх выкарыстоўваюцца ГІС, то імі з’яўляюцца геалогія і геамарфалогія, гідраметэаралогія, зямельны кадастар, лясная гаспадарка, экалогія, палітычная і электаральная геаграфія, сацыяльна-эканамічная геаграфія, турызм, гісторыя і археалогія, сілавыя структуры, архітэктура, праектаванне інжынерных камунікацый, транспарт, гандаль і лагістыка, муніцыпальнае кіраванне, кіраванне нерухомасцю, і, безумоўна, адукацыя, — расказаў Дзмітрый Міраслававіч.
Геаінфармацыйныя сістэмы, канечне, няпростыя, а для звычайнага чалавека, магчыма, увогуле незразумелыя (нягледзячы на тое, што кожны з нас хоць раз карыстаўся электроннай картай мясцовасці, якая з’яўляецца прадуктам ГІС). Але кірунак гэты вельмі актуальны і нават носіць прафарыентацыйны характар. Сучасных школьнікаў геаграфіяй асабліва не зацікавіш, а інфармацыйныя тэхналогіі — ужо частка іх жыцця, таму калі іх аб’яднаць з геаграфіяй, то ў будучым можа атрымацца добры спецыяліст у галіне геаінфармацыйных сістэм.
У гэтай сувязі актуальнасць арганізацыі і правядзення семінараў, майстар-класаў павышэння кваліфікацыі ў галіне геаграфічных інфармацыйных сістэм з’яўляецца бясспрэчнай. Праграма лекцый і практычных заняткаў Дзмітрыя Курловіча ўключае праблемы практыкі планавання і правядзення вучэбных заняткаў па тэматыцы ГІС у межах курса “Агульная геаграфія” (11 клас), практычныя ўменні і навыкі работы з ГІС для якаснага метадычнага кіраўніцтва навукова-даследчымі работамі школьнікаў. Акрамя таго, настаўнікі даведаюцца пра магчымасці (на базе ГІС) фарміравання ў электронным выглядзе картаграфічнага забеспячэння адукацыйнага працэсу.

Турыстам адрасуецца

Дарэчы, падапечныя Дзмітрыя Курловіча з валожынскай гімназіі № 1 нядаўна выступалі на конкурсе ГІС-праектаў студэнтаў і аспірантаў УВА Рэспублікі Беларусь — 2013 і атрымалі дыплом І ступені. Гераінямі сталі Дар’я Бразоўская і Наталля Грыко. Дзяўчаты пад кіраўніцтвам сваёй настаўніцы Святланы Федарака прадстаўлялі інфармацыйна-даведачную турыстычную сістэму Валожына. І яны былі першаадкрывальнікамі ў гэтай галіне.
Гімназісткі паставілі мэту стварыць такую інфармацыйную сістэму, якая будзе здольна ажыццяўляць падтрымку карыстальніка ў прыняцці рашэння пры выбары месца адпачынку, прадастаўляць вычарпальную геаграфічную і турыстычную інфармацыю пра аб’екты турыстычнай індустрыі раёна. Гэтая сістэма павінна была забяспечваць картаграфічнае ўзнаўленне даных на любым з узроўняў маштабіравання і з дапамогай розных апаратных сродкаў (стацыянарных камп’ютараў, ноўтбукаў, планшэтаў, мабільных тэлефонаў і GPS-навігатараў).
Работа праводзілася ў некалькі этапаў. Дзяўчаты праводзілі экспедыцыйныя даследаванні на тэрыторыі Валожына, звярталіся да фондавых матэрыялаў аддзела па зямельных рэсурсах і землеўпарадкаванні аддзела адукацыі, спорту і турызму Валожынскага райвыканкама, літаратурных і картаграфічных крыніц, інтэрнэту.
Распрацоўка інфармацыйна-даведачнай турыстычнай сістэмы ажыццяўлялася на платформе праграмнага комплексу ArcGIS. Стварэнне сістэмы было выканана ў праграме ArcMap, а канчатковая версія была экспартавана ў бясплатны дадатак-в’ювер ArcReader.
На першым этапе гімназісткі сфарміравалі інфраструктуру прасторавых даных сваёй сістэмы. Гэта было зроблена з дапамогай зямельнай інфармацыйнай сістэмы Валожына, дзе ўтрымлівалася інфармацыя пра зямельнае пакрыццё мясцовасці і рэльеф горада. У сістэму былі занесены даныя па гідраграфіі, зялёных насаджэннях, будынках, вуліцах і месцах агульнага карыстання.
Падчас другога этапу ў інфармацыйна-даведачнай турыстычнай сістэме Валожына з’явіліся гісторыка-культурныя аб’екты з гіперспасылкамі, якія дазваляюць глядзець фотаздымкі кожнага аб’екта.
Трэцім этапам стала алічбаванне месцаў грамадскага харчавання, медыцынскіх устаноў, аб’ектаў культуры і адпачынку, службаў быту, гандлёвых кропак, устаноў аховы парадку і транспарту.
На чацвёртым этапе работы дзяўчаты сфарміравалі турыстычныя маршруты — гісторыка-культурны “Валожын гістарычны”, гісторыка-патрыятычны “Іх памятае свет выратаваны”. Як адзначылі даследчыцы ў сваёй рабоце, галоўнай адметнай рысай распрацаванай імі “Інфармацыйна-даведачнай турыстычнай геаінфармацыйнай сістэмы Валожына” з’яўляецца выкарыстанне адкрытых праграмных прадуктаў, якія свабодна распаўсюджваюцца. У выніку для турыстаў створана карысная лічбавая карта, якіх у нас пакуль вельмі не хапае. Хочацца спадзявацца, што ГІС-спецыялісты выправяць гэтую сітуацыю.

Вольга ДУБОЎСКАЯ.