Все предметы на второй семестр / tch__120303__6__Osnovi_geoinformatiki__Lections[2003-02-04] / ОснГеоЛек / ЛЕКЦИЯ 6(пробПерсп)

Лекция 6

Проблемы и перспективы создания и существования ГИС в России

1 Общие тенденции развития технологий

2 Основные проблемы

1 Общие тенденции развития технологий

1. Резкое обострение конкуренции и качественный скачок в развитии программного обеспечения для персональных компьютеров

В результате этого возможность картографического представления информации сегодня присутствует в широко распространенных офисных пакетах и электронных таблицах. Высокая конкуренция на рынке desk top и борьба за массового потребителя вызвали значительное снижение цен и создание новых подклассов программного обеспечения, позволяющих свести первоначальные вложения к минимуму и плавно наращивать объем затрат в проект по мере готовности к этому заказчика.

Раньше преобладало большое дорогое оборудование и мощные программные средства, сейчас все идет по пути удешевления и решение программных продуктов в сетевом варианте.

2. Необходимость и возможность дальнейшего развития геоинформационного рынка только на платформе «открытых систем», что означает максимальное сохранение первоначальных инвестиций заказчика при развитии проекта, свободу выбора инструментальных решений и партнеров. Это обстоятельство активизировало работы по стандартизации обмена пространственной информацией и разработке конверторов.

3. Массовое применение компьютеров и географических информационных систем вызвало скачкообразный интерес к автоматизированным технологиям ввода пространственных и атрибутивных данных. В связи с этим уже началось серьезное развитие подсекторов рынка, связанных с получением и использованием данных дистанционного зондирования (в основном пока космоснимков высоко разрешения) и систем спутникового определения координат (GPS).

Общая тенденция развития рынка ГИС-технологий во всем мире, помимо значительного прироста их пользователей в секторе, связанным напрямую с решением государственных, региональных или муниципальных задач управления, все в большей степени завоевывают умы и компьютеры массового пользователя. А это огромный рынок персональных машин и локальных сетей, исчисляемый сотнями тысяч или даже миллионами.

Главное на Российском рынке поставщиков программного инструментария – это достижение целым рядом отечественных разработок конкурентоспособного уровня. Такие продукты, как GeoDraw/GeoGraph, GeoCad System, Map Edit, Easy Trace и некоторые другие, обладают не только значительным количеством пользователей, но и имеют дополнительные атрибуты рыночного оформления и поддержки. Общий анализ показывает, что в российской геоинформатике есть некая критичная цифра работающих инсталляций – 50. После того как вы ее достигли, есть только два пути: резко вверх, наращивая число своих пользователей, либо уход с рынка из-за неспособности обеспечить необходимую поддержку и развитие своей разработке. Интересно, что все упомянутые ГИС находятся в зоне оптимального соотношения цена / функциональность, характерного как для российского, так и для мирового рынка, а коллективы их разработчиков сегодня сильны не только качеством программных продуктов, но и типично рыночной позицией с точки зрения рекламно-маркетинговой деятельности, развития дилерско - дистрибьютерской сети и поддержки в регионах

Очень важной тенденцией развития геоинформатики в России является резко повысившийся интерес к ГИС со стороны органов регионального и муниципального управления. Сегодня или уже начали, или серьезно задумываются над реализацией геоинформационных проектов в Ленинградской, Рязанской, Кемеровской, Тверской, Томской, Ярославской, Оренбургской областях.

Суммарные плановые затраты органов регионального и муниципального управления на информатизацию в целом сегодня уже превосходят средства федерального бюджета. Именно на этом уровне легче обеспечить окупаемость стартовых вложений в проект за счет прямого взаимодействия с субъектами хозяйствования и населением.

4 Использование имеющейся базы данных. Раньше каждая организация или фирма создавала свою уникальную базу данных, на что тратила материальные и трудовые средства, сейчас выгоднее использовать уже существующие (т.е. ранее созданные базы данных, как атрибутивные так и графические) Этому способствует и появление бесплатных Internet вьюверов, с готовой базой данных, и постепенная унификация форматов в которых хранятся данные.

5 Использование стандартных языков для написания программ и приложений к программам. Это способствует уменьшению потерь времени при написании каких-либо приложений для решения специфических задач во всех областях. Например, язык Avenue – служит для написания специальных приложений к программе ArcView и позволяет дописать решение любой задачи, не предусмотренное программой или ее стандартными приложениями Spatial Analyst, Network Analyst.

6 Интерфейс становится дружественнее и проще для освоения. Интерфейсы ГИС, их вьюверов, инструментальных средств для создания ГИС и программыных средств для создания графической базы данных (векторизаторов) приобретают более удобный для работы и легкий для обучения вид интерфейса.

7 Модульный принцип организации ГИС-продуктов и постепенное усложнение и повышение функциональности идет параллельно с плавным увеличением цены на продукт.

Если представить лестницу продуктов фирмы ESRI в системе ЦЕНА-ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ, то получится следующее:

ArcInfo SDE PC ArcInfo ArcView

ArcCad

DAK

Atlas Gis

MapObject

Business Map

ArcExplore

где

Business Map - потребительская ГИС (Consumer GIS) - наиболее дешевый продукт, имеющиеся в компьютерных магазинах для тех, кому нужны простейшие средства рабо­ты с картами, а не возможности полноценных ГИС. Предназначен для отображения на карте коммерческих данных. Он поставляется с базой данных (преимущественно по США) и автоматически наносит на карту отметки "клиентов" на основе 5-значного ZIP- кода. При этом он способен классифицировать темы только по шести классам числовых данных.

MapObjects - это не готовая ГИС, а средство разработчика при­ложений, желающего встроить функции ГИС в свои программы. Оно поставляется как библиотека управляемых объектов для построения приложений под Windows в стандартных средах интерактивной разработки приложений - Visual Basic, Visual C++, Delphi, PowerBuilder. Основные характеристики:

- совместимость с Windows 95 и NT;

- малый размер кода,

- возможность наращивания пространственной БД, так как MapObjects работает и с шейп - файлами и с данными SDE. MapObjects ориентирован прежде всего на встраивание карт в приложения, а не на создание полнофункциональных ГИС (проще купить готовые)

Atlas GIS позволяет совместно обрабатывать картографическую информацию и атрибутивные данные внутренней базы данных Имеет удобное иерархическое меню дигитайзерный ввод, встроенную dBase, совместимую базу данных и генератор статистических отчетов. Карта может содержать до 250 слоев точечных, линейных и плоскостных элементов. Пакет Atlas Import/Export обес­печивает возможности трансляции метрической информации из/в Arc/ Info (EOO), Maplnfo (MIF, MMI, MBI, MBS), Cad системы (DXF), ASCII (BNA), TIGER, ETAK, GBF/DIME, SICAD, и ряд других форматов. Atlass GIS не является в полной мере аналитическим пакетом. Тем не менее джентельменский набор присутствует. Atlas GIS идеальный инструмент для быстрого создания разнообраз­ных бумажных карт не требующих топографической точности.

Data Automation Kit (DAK) - недорогой пакет для полнофункционального редактиро­вания и преобразования данных низкой ценовой категории, кото­рый является отличным дополнением к ArcView для редактирова­ния данных. Средства преобразования данных DAK включают транслятор ГИС-данных, MIF (Maplnfo), BNA (Atlas), TIGER 94, ARC/INFO.e00, DLG, DXF. DAK обеспечивает также проектирование пространственных данных (представление их в нужной проекции), что часто бывает нужно пользователям независимо от того, созда­ют они пространственные данные или нет. Он также позволяет ре­дактировать покрытия PC ARC/INFO и конвертировать их в шейп-файлы.

ArcCAD, продукт, расширяющий возможности AutoCAD до работы с моделью данных ARC/INFO. Это полнофункциональная ГИС, действующая в среде AutoCAD (версия 12, 13, 14). Возможности примерно соответствуют PC ARC/INFO. Работает на PC с MS DOS и под Windows.

PC ARC/INFO - настольная ГИС с возможностями топологичес­кого редактирования и анализа. Этот пакет ориентирован на зада­чи сбора, создания и автоматизированной обработки данных. PC ARC/INFO очень популярен у пользователей, так как обладает воз­можностями профессиональной ГИС при ценах настольных систем и работает в DOS, Windows З.х, 95, NT

SPATIAL DATABASE ENGINE (SDE) это новая технология управления большими базами пространственных данных, включающими информацию по сотням тысяч или миллионам объектов, например земельных участков. Работать с ней можно как в среде ГИС, так и других информационных технологий в режиме клиент/сервер в пределах локальной или глобальной сети. В SDE можно выделить две основных составляющих: высокоскоростной пространственный сервер, отвечающий за поиск и пересылку данных, и программный прикладной интерфейс API со средствами пространственного запроса (клиент). Работать с базой (проводить запросы, выборку по критериям пространственный анализ) одновременно могут много (до нескольких сотен) клиентов, в том числе и все пользователи ГИС. SDE работает очень быстро, все обратившиеся с запросом получают ответ в течение нескольких секунд. При этом время доступа и получения ответа на запрос практически не зависит от числа пользователей и размера базы данных. В качестве базы данных можно использовать стандартные DB, но их средства применяются пользователем или разработчиком не напрямую, а на уровне интерфейса SDE, что значительно упрощает работу

Основная цель создания SDE - обеспечение предельно быс­трого доступа к пространственным данным большого объ­ема со стороны многих пользователей одновременно. Вот характе­ристики SDE:

• пространственные данные в реляционной СУБД;

• очень большой объем данных;

• карта без швов;

• многопользовательский режим,

• технология клиент-сервер,

• открытый API (интерфейс прикладного программирования),

Четыре критерия определяют возможных пользователей SDE

- большая БД

- много пользователей,

- распределенная обработка данных,

- сочетание локальных и глобальных сетей с различным уровнем доступа на рабочих местах,

Например, при демонстрации SDE нефтяной группе пользователей использовалась БД из 51 миллиона точек сейсмической съемки

ARC/INFO остается наиболее важным продуктом и в этом качестве является наиболее полным ГИС пакетом содержащим тысячи инструментов ГИС общего назначения на основе которых построены многочисленные приложения

ARC/INFO ориентирован на использование в сложных приложениях типа управление землепользованием картография управление промышленными объектами пространственное моделирование анализ окружающей среды.

Ядром ARC/INFO является мощная геореляционная модель данных способная представлять практически любые типы пространственных или географических отношений и объектов. Вокруг нее сосредоточено множество сложных инструментов для сбора и редактирования данных, картографии, моделирования пространственных отношений (наложение карт моделирование сетей буферизация), преобразования данных управления данными.

8 В каждом регионе – собственная ГИС. Во многих регионах России разрабатываются свои собственные ГИС, в которую входят транспортная ГИС, ГИС для решения управленческих и правоохранительных задач и т.д., но все они базируются на едином программном продукте и графической базе данных, а тематическая создается непосредственно для решения задач конкретной организации. Раньше каждая организация создавала свой программный продукт и наполняла его базу данных, без возможности конвертации и обмена информацией с соседними учреждениями, сейчас единый продукт и единая графическая база данных. Например, и анализ преступности в городе, и планирование работ по ремонту дорожного покрытия, и планирование новых маршрутов городского транспорта, и инвентаризация и мониторинг состояния уличного освещения, и выбор оптимальных мест для размещения уличной рекламы – решение всех этих задач в значительной степени опирается на использование информации о городских улицах

9 За последнее 2-3 года количество исчезнувших программ превысило число оставшихся.

10 Разрешено производить съемку территории с точностью до 1 м (М 1:10 000) на зарубежные территории и 2-х м (М 1:20 000) на территорию России. Это считается не секретная информация, а для служебного пользования (ДСП).

11 Увеличение количества задач по размещению передающих станций для сотовой связи с использованием 3-D моделей, учитывающих рельеф и высоту зданий.

12 ГИС стремятся вырваться из сдерживающих их развитие устаревших форматов типа dBase. Все большее предпочтение отдается внешним форматам данных, причем преобладает клиент-серверная идеология;

13 Компьютерные сети все более определяют направления развития программных продуктов - сетевой становится сама идеология построения программ.

14 Ролью ГИС становится не только обмен информацией, решение и анализ проблем, но и их выявление (проблем).

2 Основные проблемы

Если сформулировать в одной фразе, то – отсутствие государственной политики в области развития рыночных взаимоотношений в геоинформатике.

Во-первых, это несовершенство соответствующей нормативно-правовой базы, что практически никак не стимулирует привлечение средств и не гарантирует сохранность уже вложенных.

Во-вторых, неоправданные требования по секретности. Часто мы доходим до парадокса: средства электронной защиты информации по стоимости превышают объемы первых стадий реализации проекта. Тут же желание оградить нашу страну от технического прогресса путем реконструкции «железного занавеса» и выставления препятствий на пути приобретения данных космического зондирования высокого разрешения и высокоточных GPS-приемников.

В третьих, отсутствие планомерной работы по созданию и совершенствованию стандартов передачи пространственной информации. Существующий формат передачи данных не пригоден для использования в ГИС-проектах, при этом необходимо учитывать, что темпы технического прогресса сегодня столь велики, что работу по стандартизации нельзя останавливать ни на минуту. Сейчас фактически необходимо вести речь о стандартизации передачи метаданных, а не просто о формате цифровой картографической основы.

Истоки этого в четвертой причине – низком уровне межведомственного взаимодействия при реализации проектов федерального и регионального уровня. Это приводит к колоссальному распылению средств и дублированию работ. Но сейчас все вопросы можно решать эффективно только экономическими методами. Только экономическая целесообразность поможет избежать дублирования.

Еще одна, все больше приобретающая актуальность и остроту проблема – подготовка кадров. Массовое внедрение геотехнологий сдерживается во многом тем, что специалисты среднего звена психологически и технически не готовы активно включать их в свою повседневную деятельность, а также сложностью получения полноценного геоинформационного образования. Известно, как трудно сегодня в России, даже будучи большим энтузиастом, решить вопросы учебно-методического обеспечения в рамках бюджетных учебных заведений.

Трудности с получением лицензий, неуверенность в завтрашнем повороте событий сдерживают вложение коммерческих средств в геоинформатику.

Шестой, но стоящей далеко не на последнем месте является проблема лицензирования. Нормой жизни стало незаконное пользование, краденным, вообще говоря, программным обеспечением. Но в этом виноват не пользователь - практикуемая на PC защита ключом далека от совершенства, отечественные "взломщики" программ высококвалифицированные, а западные производители далеки от реалий нашей жизни. Действительно, кто станет покупать за более чем 1000 $ операционную систему Windows NT, если ее можно получить за сумму в 200 раз меньшую, или вообще бесплатно ? Спрос на ГИС не так высок, но он растет и рождает предложение - уже можно увидеть на "пиратских" компакт-дисках MapInfo с MapBasic версии 2.0...

Седьмая и не менее актуальная проблема. Надо отметить высокую потребность в локализации программных продуктов. Речь идет именно о локализации, то есть не только о переводе справочного руководства и меню ГИС на русский язык, а о детальном переводе всех компонентов. Ситуация с ГИСами чуть лучше общего отношения западных производителей программных продуктов к странам СНГ. На примере Microsoft, Borland, Symantec мы видим и запоздалое, мягко говоря, появление новых версий, и в крайне неохотную локализацию продукта, и большие сложности с технической поддержкой. Новые версии лучших программных продуктов выходят на всех мировых языках, но русскоязычных версий ждать приходится долее всего, часто безуспешно. Говоря о русификации ГИС, нужно отдать должное MapInfo Corp., которая первая серьезно отнеслась к российскому рынку. Два других продукта, при работе с которыми не будет языкового барьера - GeoGraph и Sinteks/Tri, но это уже чисто российские разработки. Если же продукт не отечественный и не русифицирован, надо хотя бы предложить пользователю переведенное краткое руководство - в случае с ArcView, впрочем, так и поступили.