Зацерковний В.І. та ін. ГІС та бази даних. І бази даних
 Скачать 31.1 Mb.
|
|
ІІІ етап (90-ті роки ХХ ст.). Активне впровадження в життя персо- нальних комп’ютерів, виробництво яких розпочала фірма IBM у 1981 р., стимулювало створення цілого класу настільних ГІС, орієнтованих на масового користувача. Наприкінці 80-х рр. ХХ ст. цей ринок переважно належить двом американським системам MapInfo (MapInfo Corp.) і AtlasGIS (Strategic Mapping Inc.). На початку 1990-х рр. у цих пакетів з’явився потужний конкурент – ArcView GIS (ESRI Inc.). Перші загальнодоступні, повнофункціональні ГІС, що були здатні працювати на персональних комп’ютерах, з’явились у 1994 р. Саме з цього часу й почався бурхливий розвиток ГІС як масової технології. ГІТ 100 почали широко використовуватися для розв’язку завдань управління в торгівлі, транспорті, складському господарстві, сільському господарстві, екології та природокористуванні, охороні здоров’я, туризмі, будівництві, оптимальному інвестуванні тощо. На відміну від професійних інструментальних ГІС (типу ARC / INFO), для настільних систем характерні обмежені функціональні можливості, невисокі вимоги до апаратного забезпечення ГІС (орієнтація на персональні комп’ютери з процесором Intel і ОС Microsoft) і відносна дешевизна (вартість в межах 500–2000 дол. США). Здебільшого вони були тим про- грамним середовищем, яке дозволяло користувачу або відносно просто створювати ГІС у відповідності з його власними запитами і можливостями, або вирішувати певні завдання, котрі були пов’язані з просторовою інформацією та використанням ГІТ. Саме цей період став періодом комерційного розвитку ГІС. Широкий спектр різноманітних програмних засобів, розвиток на- стільних ГІС, розширення сфери їх застосування за рахунок інтеграції з базами непросторових даних, поява мережевих додатків, поява значної кількості непрофесійних користувачів системи, які підтримують індиві- дуальні набори даних на окремих комп’ютерах, відкрили шлях системам, що містять корпоративні та розподілені бази геоданих. Сьогодні світовими лідерами серед комерційних геоінформаційних пакетів є програмні продукти фірм ESRI (Arc / Info і Arc View GIS), Intergraph (MGE), Maping Information Systems (MapInfo). Прогрес ГІТ у 90-х рр. ХХ ст. значною мірою був зумовлений прогре- сом апаратних засобів, причому як комп’ютерів – виникненням 32-бітових, а згодом 64-бітових міні- та мікро-ЕОМ, так та засобів уведення й виве- дення просторової інформації – дигітайзерів, сканерів, графічних дисплеїв і плотерів. У цей же період, у розвинених країнах світу, ГІТ стає найбільш по- ширеною технологією обробки, аналізу та подання просторово-координо- ваної інформації при розв’язку різних завдань у географії, геології, еко- логії, особливо при виконанні великих міждисциплінарних проектів, містобудівному плануванні, на транспорті, у кадастровій діяльності, регіо- нальному плануванні й управлінні та багатьох інших сферах людської діяльності. За даними (Burrough, McDonnell, 1998), в 1995 p. у світі ГІС використовувалися більше ніж у 93000 місцях, з них 65 % знаходилися в Північній Америці і 22 % – у Європі. Для цього етапу стає помітною тенденція зміщення центру активності щодо освоєння і впровадження ГІТ спочатку в країни Східної Європи, а потім у країни СНД. У колишньому СРСР дослідження в галузі ГІТ були розпочаті у 80-х рр. ХХ ст. і головним чином, як відзначає B. C. Тікунов (рис. 2.36) [22], були пов’язані з адаптацією зарубіжного (західного) досвіду. 101 Рис. 2.36. Тікунов Володимир Сергійович – професор, завідувач (з 1995 р.) лабораторії комплексного картографування і регіонального центру світової системи даних (з 2011 р.) географічного факультету МДУ ім. М. В. Ломоносова Рис. 2.37. Берлянт Олександр Михайлович – завідувач кафедри картографії і геоінформатики географічного факультету МДУ; д.г.н., професор; академік РАЕН (1994) Дослідження проводили Інститут географії та Далекосхідний нау- ковий центр AH CPCP, Московський (кафедра картографії і геоінфор- матики), Казанський, Тбіліський, Тартуський і Харківський університети. У другій половині 80-х рр. XX ст. були розроблені перші автоматизо- вані системи картографування, зокрема АКС МДУ, яка була орієнтована передусім на потреби тематичного картографування, здійснювалися дослі- дження з просторового аналізу, картографо-математичного моделювання, тематичного картографування та їх автоматизації (О. М. Берлянт (рис. 2.37), М. Л. Беручашвілі, В. Т. Жуков, П. В. Петров, C. M. Сербенюк, Ю. Г. Симо- нов, B. C. Тікунов, І. Г. Черваньов (рис. 2.38), В. А. Черв’яков та ін.), з теоретичного обґрунтування і розроби перших геоінформаційних систем (М. Л. Беручашвілі, І. В. Гарміз, B. C. Давидчук, В. П. Каракін, О. В. Кош- карьов (рис. 2.39), В. Г. Лінник, М. В. Панасюк, A. M. Трофімов та ін.). В МДУ були створені пакети "МАГ", "AIRPOLL". Першою ГІС, розробленою в колишньому СРСР, мабуть, була гео- інформаційна система Марткопського фізико-географічного стаціонару Тбіліського університету (Беручашвілі М. Л., 1986) [83]. Перші ж програмні геоінформаційні пакети на території СНД були розроблені у 90-х рр. XX ст. Серед них найвідомішим є пакет GeoDraw / Географ, створений у 1992 р. Центром геоінформаційних досліджень Інс- титуту географії Російської академії наук (РАН), який має декілька тисяч інсталяцій. За своїми функціональним можливостям ця система не посту- пається багатьом зарубіжним настільним геоінформаційним пакетам. 102 Рис. 2.38. Черваньов Ігор Григорович Рис. 2.39. Кошкарьов Олександр Володимирович Рис. 2.40. Лінник Віталій Григорович Рис. 2.41. Цвєтков Віктор Якович Крім GeoDraw / Географ, у Російській Федерації розроблено низку програмних геоінформаційних пакетів, які мають по декілька сотень інста- ляцій. Найвідомішими з них є пакети: "Панорама" (Топографічна служба Збройних Сил РФ, – ГеоСпектрум Інтернешнл), "Парк" (ТОВ "Ланеко", м. Москва), CSI-MAP (компанія "КСІ-технологія", м. Санкт-Петербург), Sinteks ABRIS (компанія "Трісофт", м. Москва), ObjectLand (3AT "Радом-Т", м. Таганрог) і "Інго" (компанія "Інтегро", м. Уфа), "Пангея" (Пангея). Постійно з’являються нові оригінальні геоінформаційні розробки, причому не тільки в московських інститутах, але й у регіональних науко- вих центрах. Як спеціалізовану розробку можна відзначити систему циф- рової фотограмметрії Photomod (ЗАО "Ракурс"). Запізніле впровадження в Росії і країнах СНД ГІТ призвело до майже повної відсутності розвиненого ринку цифрових карт. Це стало причиною своєрідного технологічного лідерства Росії на ринку програмних продуктів для автоматичної та напівавтоматичної векторизації сканованих картографічних матеріалів. Справа в тому, що в США і країнах Західної Європи більшість топографічних карт було переведено в цифрову форму шляхом ручного цифрування за допомогою дігітайзерів задовго до початку ери активного застосування сканерів. Серед російських програм-векторизаторів можна виділити пакети EasyTrace (EasyTrace Group), MapEdit (Резидент), Spotlight (Consistent Software), AutoVec (AutoVec). Розробка геоінформаційних додатків у країнах СНД, зокрема в Росії, ведеться як на базі російських пакетів програм, так і зарубіжних. При Мі- ністерстві природних ресурсів Російської Федерації була створена Єдина інформаційна система надрокористування Росії, одним з основних зав- дань якої є державне геологічне картування масштабу 1:200000 (програма "Госгеолкарта – 2000"). Серед великих геоінформаційних проектів у Росії треба також згадати ГІС "Гляціологія" на основі каталогу льодовиків і 103 "Атласу сніжно-льодових ресурсів світу", ГІС VM-COUNTY, яка включає бази даних з економіки та населення колишнього СРСР і США (Москов- ський державний університет). Велика автоматизована система лісового картографування (АСЛК) розроблена й успішно експлуатується у ВНІЦ "Лісові ресурси" [22]. Ґрунтовий інститут ім. В. В. Докучаєва розробив низку інформаційних систем ґрунтознавчої орієнтації, створив ГІС "Охо- рона ґрунтів". У Санкт-Петербурзькому державному університеті створена автоматизована картографічна система морської картографії (АКС МК). У Казанському університеті створена географічна інформаційна система моделювання навколишнього середовища "ГІС-МОС". Питаннями застосування комп’ютера для вирішення ландшафтних завдань одними з перших у СРСР стали займатися грузинські географи під керівництвом М. Л. Беручашвілі. В Тбіліському університеті створена ГІС моніторингу ландшафтів Грузії [Беручашвілі М. Л., 1989]. Здійснювалися дослідження в галузі автоматизації картографування, просторового аналізу, картографо-математичного моделювання (О. М. Бер- лянт, М. Л. Беручашвілі, В. Т. Жуков, Д. В. Лисицький, П. В. Петров, C. M. Сербенюк, Ю. Г. Симонов, B. C. Тікунов, І. Г. Черваньов, В. А. Черв’я- ков та ін.), теоретичного обґрунтування геоінформаційних систем (Н. Л. Бе- ручашвілі, І. В. Гармиз, B. C. Давидчук, В. П. Каракін, О. В. Кошкарьов, В. Г. Лінник (рис. 2.40), М. В. Панасюк, A. M. Трофимов, В. Я. Цвєтков (рис. 2.41) та ін.). Проте, незважаючи на значні досягнення передусім російських уче- них, більша частина ринку програмного геоінформаційного забезпечення в країнах СНД представлена все ж продукцією західних фірм – ESRI, Intergraph, MapInfo, Autodesk тощо. Таким чином, аналізуючи третій етап розвитку геоінформатики, треба відзначити, що первісно використання комп’ютера в галузях, що оперують просторовими даними, йшло окремими паралельними шляхами: картографія з високоякісним кресленням, автоматизоване проектування і комп’ютерна графіка, геодезія, фотограмметрія, технологія дистанційного зондування, просторовий аналіз растрових даних тематичних карт, інтер- поляція векторних (точкових) даних тощо. Однак поступово з’ясувалося, що, незважаючи на різні цілі, усі ці дисципліни потребують інструментів, здатних виконувати одні і ті ж функції: збір, збереження, пошук, транс- формація та відображення просторових даних з реального світу. Саме таким інструментом і стала ГІС у сучасному її розумінні. ІV етап (початок ХХІ ст. – сьогодення). Цей етап є періодом по- дальшого розвитку створення національних інфраструктур просторових даних (НІГД), їх інтеграцією в загальноєвропейську та світову системи. Відбувається подальший динамічний розвиток ГІС у світі. 104 Підвищується конкуренція серед комерційних виробників геоінфор- маційних послуг, покращується сервіс користувачам ГІС, доступність і "відкритість" програмних засобів дозволяє використовувати і навіть мо- дифікувати програми. Поява користувальницьких "клубів", телеконфе- ренцій, територіально роз’єднаних, але зв’язаних єдиною тематикою збільшує потребу в геоданих. У середині 90-х рр. ХХ ст. відбулось падіння цін на обчислювальну техніку, зумовлене "падінням" цін на пам’ять, що призвело до збільшен- ня кількості постачальників на ринку геоінформаційних продуктів, істотного розширення кола вирішуваних завдань, появи найсучасніших технологій, таких як GPS, електронних тахеометрів та ін.). У цей період приклад нового ставлення до користувачів проде- монстрували розробники та власники геоінформаційного програмного продукту GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) для робочих станцій, створеного американськими військовими фахівцями (Army Corps of Engineers) для завдань планування природокористування і землеустрою. Вони відкрили GRASS для безкоштовного користування (public-domain), включаючи зняття авторських прав на вихідні тексти програм. Як наслідок, користувачі та програмісти змогли створювати власні додатки, інтегруючи GRASS з іншими програмними продуктами. На сучасному етапі GRASS Version 4.1, яка була створена в 1993 р., в тому числі вихідні тексти програм, системну і довідкову документацію, навчальний посібник для користувачів, ряд прикладів наборів даних, відкрито розповсюджується в мережі Інтернет. Приклад Army Corps of Engineers наслідувала ESRI, Inc., яка відкрила в 1994 р. для необмеженого безкоштовного користування свій програмний продукт ArcView 1 for Windows, який також можна було отримати в мережі Інтернет. Насичення ринку програмних засобів для ГІС, зокрема призначених для персональних комп’ютерів (Desktop GIS), різко збільшило сферу за- стосування ГІТ. Це стало вимагати створення великих наборів цифрових геоданих, а також необхідності формування системи професійної підго- товки та навчання фахівців із ГІС. У найбільш розвинутих у геоінформаційному відношенні країнах ці проблеми вирішувалися шляхом формування державних національних і міжнародних ініціатив з розробки і створення так званих "Інфраструктур геопросторових даних" (ІГД), які включають питання ГІТ, телекомунікацій, стандартизації даних і професійної підготовки. Так, наприклад, 19 жовтня 1990 р. у США був опублікований "Циркуляр А-16", спрямований на "мак- симальний розвиток національних цифрових ресурсів просторової інформації, з залученням до цієї діяльності федеральних, регіональних і місцевих органів управління, а також приватного сектору. Ці національні 105 інформаційні ресурси, взаємопов’язані за допомогою єдиних критеріїв і стандартів, забезпечать поширення й ефективний обмін просторовими даними між виробниками і користувачами". З цією метою був створений Федеральний комітет просторових даних. Для популяризації "Циркуляра А-16" 11 квітня 1994 р. Президент США Б. Клінтон видав урядове розпорядження під назвою "Координація у сфері отримання і доступу до даних Національної інфраструктури просторових даних". 2.3. Історія розвитку відкритих ГІС Історія розвитку відкритих ГІС починається з кінця 1970-х – по- чатку 1980-х рр. і пов’язана зі створенням у 1978 р., з ініціативи Служби охорони рибних ресурсів і диких тварин США, відкритої векторної ГІС MOSS (Map Overlay and Statistical System). Її появу можна вважати однією з ключових подій, що визначили подальший напрям розвитку ГІС. MOSS стала першою інтерактивною ГІС, призначеною для роботи на міні-комп’ютерах і поєднувала в собі можливість роботи як з растро- вими, так і з векторними даними. Свого часу MOSS використовувалася для розв’язку різних завдань, як на рівні міністерств США, так і в багатьох урядах штатів і місцевих органів влади. Сьогодні можна виділити такі популярні відкриті ГІС: – GRASS GIS (рік створення – 1982, США); – ILWIS (дата створення – 1980-ті рр., Голландія); – MapWindow GIS (рік створення – 1998, США); – SAGA (рік створення – 2001, Німеччина); – Quantum GIS (рік створення – 2002, міжнародний проект); – gvSIG (рік створення – 2003, Іспанія). 2.4. Розвиток ГІС в Україні ГІТ в Україні набули розвитку в середині 90-х рр. XX ст. За цей час ГІС пройшли шлях становлення, з однієї точки зору – суттєвий, з іншої… З іншої, все могло би бути і значно краще. Серед позитивних чинників, які характеризують сучасний стан застосування ГІТ, необхідно відзначити такі: 1. Формування в державних установах і організаціях груп фахівців, які активно працюють у напрямку застосування ГІС у різних сферах людської діяльності, зокрема: у Державному проектному інституті Дніпромісто (Київ), Науково-дослідному інституті геодезії і картографії 106 (Київ), Київському національному університеті будівництва і архітектури, Київському національному авіаційному університеті, Одеському націо- нальному університеті ім. І. І. Мечникова, Національному університеті біоресурсів і природокористування України, Національному університеті "Львівська політехніка" (Львів), Національній гірській академії (Дніпро- петровськ), Харківському технічному університеті радіоелектроніки, Українському центрі менеджменту Землі і ресурсів (Київ), Донецькому національному технічному університеті, Чернігівському державному інституті економіки і управління та в інших. 2. Створення ГІС-асоціації (1997 р.) і Асоціації геоінформатиків (2003 р.), сприяють активізації та консолідації геоінформаційної діяль- ності в Україні. Всеукраїнський благодійний фонд сприяння розвитку геоінформаційних технологій та послуг "ГІС-Асоціація України" об’єднує фахівців, зайнятих у галузі розробки та впровадження ГІС. ГІС-Асоціація у своїй структурі має дирекцію, експертну раду, учбово-методичний центр та департамент впровадження проектів. 3. Щорічне проведення ГІС-форумів, починаючи з 1995 р., конфе- ренцій "Геоінформатика: теоретичні і прикладні аспекти" (з 2002 p.), конференцій користувачів продуктів фірми ESRI в Криму (з 1998 p., ЗАТ ЕСОММ), а також окремих тематичних конференцій, семінарів, нарад, присвячених використанню геоінформаційних технологій (наприклад, "Геоінформаційні технології сьогодні" (Львів, 1999 р.); "Геоінформаційні системи і муніципальне управління" (Миколаїв, 2000 р.) "Можливості ГІС / ДЗЗ-технологій у сприянні вирішення проблем регіону" (Одеса, 2003 р.), Можливості сучасних ГІС / ДЗЗ технологій у сприянні вирішення проблем регіонів (ДНВЦ "Природа") та багатьох інших. 4. Створення державних підприємств і комерційних компаній, які спеціалізуються на розробці і / або використанні ГІТ, зокрема: державного науково-виробничого підприємства "Геосистема" (Вінниця) і науково- виробничого центру "Геодезкартінформатика" (Київ); комерційних ком- паній "Інтелектуальні системи, Гео", "Інститут передових технологій", "ЕСОММ", "ГЕОКАД", "Аркада", "Герніка" (Київ); "Високі технології" (Одеса) тощо. 5. Розробка спеціалізованих геоінформаційних пакетів: "Рельєф-про- цесор" – Харківський національний університет ім. В. М. Каразіна; векторно-растрової інструментальної ГІС настільного типу ОКО – ВАТ "Геобіономіка" (Київ); програмних комплексів GEO+CAD і GeoniCS, при- значених для обробки даних досліджень і геоінженерного проектування в галузі цивільного, промислового і транспортного будівництва – компанія "ГЕОКАД", AT "Аркада" і НПЦ "Герніка" (Київ), K-mine (Кривбасінвест, Кривій Ріг) та ін. |