Геоинформационные системы: что это за технология и как работает
В современном мире огромное количество данных собирается ежедневно со всей планеты. Информация о местоположении коммерческих и жилых объектов, климатические и экономические сведения, статистика дорожного трафика — всё это формирует огромный массив данных, которые можно использовать для принятия взвешенных решений и выявления скрытых паттернов. Главный вопрос — как справиться с таким объёмом данных и извлечь из них пользу. Именно для этого созданы геоинформационные системы (ГИС). Рассказываем, из чего они состоят, как работают и чем могут быть полезны бизнесу.
Что такое геоинформационная система?
ГИС — это технология, которая позволяет организовывать, анализировать и визуализировать географическую информацию. Она обрабатывает географические данные (карты, изображения спутников, сведения о положении различных объектов) и соотносит их с другими релевантными показателями. Система интегрирует географические данные с атрибутивными данными, чтобы создать мощное инструментальное средство для принятия решений и планирования.
Вот основные компоненты ГИС:
Карты и пространственные данные. Ключевой элемент ГИС. Графическое отображение географической информации в различных форматах: это могут быть точки, линии, полигоны и растры. Карты содержат данные о местоположении объектов, физических и географических характеристиках, статистических данных и других связанных характеристиках.
Геодезические данные. Сведения о точках и линиях на поверхности Земли: географические координаты (широта и долгота), а также высота над уровнем моря. Играют важную роль в локализации объектов на карте и делают пространственный анализ более точным.
Атрибутивные данные. Информация о свойствах объектов на карте: название, классификация, числовые значения, текстовые описания и другие релевантные сведения. Позволяют проводить геоанализ и сравнивать регионы или отдельные локации по множеству параметров.
Инструменты анализа и обработки данных: операции пространственного запроса, пространственного моделирования, геостатистического анализа, маршрутизации и многое другое. Позволяют проводить сложные географические анализы и выявлять скрытые паттерны и взаимосвязи.
Как она работает?
Геоинформационные системы довольно быстро развиваются, сейчас уже есть программные решения, заточенные под разные задачи. Поэтому у ГИС нет общего универсального функционала, но принцип их работы можно разложить на три блока.
Сбор и интеграция географических данных
Географические данные — основу работы ГИС — получают разными способами, поэтому форматы сведений не совпадают. Например, у спутниковых снимков и кадров аэрофотосъемки похожий формат — цифровые фото, но разный масштаб, разрешение и другие технические показатели. Геодезические измерения и содержание баз данных тоже могут быть зафиксированы в разных форматах. Задача ГИС — привести все нужные сведения к единому формату, чтобы их можно было обрабатывать как единый массив, и занести их в общую базу.
Анализ данных
Второй этап работы геоинформационной системы — обработка собранных и отформатированных данных. ГИС используют широкий спектр инструментов и методов для такого анализа. С их помощью можно выполнять пространственные запросы, рассчитывать расстояния и площади, проводить геостатистический анализ, моделировать процессы и многое другое. Системы также позволяют оперировать атрибутивными данными: сортировать их, фильтровать и агрегировать. Это помогает выявлять паттерны в географических данных.
Визуализация результатов
Главная ценность ГИС — возможность визуализировать результаты анализа, увидеть их в виде карты с разными слоями или выделенными объектами, а не бесконечных столбцов цифр. Визуализация может быть выполнена в виде статических карт, интерактивных веб-карт или трехмерных моделей. Она позволяет охватить сложные пространственные показатели, поделиться результатами с вовлеченными специалистами или продемонстрировать данные пользователю.
Где применяют ГИС
Геоинформационные системы используют практически во всех отраслях, в которых географическая информация играет важную роль. Например, в таких:
География и геология. ГИС помогают визуализировать географические и геологические данные, исследовать рельеф местности, изучать климатические условия, отслеживать изменения природной среды, моделировать геологические процессы.
Градостроительство и транспорт. Системы используют для планирования развития городов, оптимизации транспортных сетей и анализа проблем транспортной инфраструктуры. ГИС помогают определить оптимальные места для строительства дорог, жилых районов и общественных объектов, а также проводить пространственный анализ потоков транспорта и оценивать воздействие градостроительных проектов на окружающую среду.
Экология и охрана природы. ГИС помогают анализировать экосистемы, отслеживать изменения в использовании земли, моделировать распространение видов и оценивать воздействие человеческой деятельности на окружающую среду. Также их используют, чтобы найти оптимальное место для заповедника или парка, запланировать мероприятия по сохранению биоразнообразия или отследить экологические параметры.
Общественная безопасность. Системы помогают правоохранительным органам и государственным службам эффективно управлять кризисными ситуациями и обеспечивать безопасность граждан. Например, анализировать и визуализировать преступность, эффективно размещать полицейские ресурсы, прогнозировать места возможных преступлений и проводить пространственный анализ событий. Также их используют для управления чрезвычайными ситуациями, планирования эвакуации и мониторинга общественной безопасности на массовых мероприятиях.
Здравоохранение. Аналитические инструменты помогают анализировать заболеваемость, мониторить распространение инфекций, оценивать доступность медицинских услуг и планировать места расположения медицинских учреждений. С ГИС показатели здоровья населения можно визуализировать на карте, соотнести их с эпидемиологическими данными и принять обоснованное решение. Например, спрогнозировать распространение эпидемии, запланировать программу вакцинации или улучшить протокол для ЧС.
Геоинформационные системы активно применяются в бизнесе и маркетинге, но в коммерческом секторе их использование сопряжено с определенными сложностями. Другие отрасли, работающие с ГИС, целиком или частично курируются государством, поэтому в них нет проблем с бюджетом, доступом к технологиям или специфическим источникам информации. Бизнесу в этом плане сложнее, вот с какими проблемами обработки геоданных сталкиваются компании:
качество данных: получить доступ к нужной информации, собрать её в едином формате и в необходимых количествах непросто;
сложность и стоимость обработки: как правило, для получения релевантного результата нужны значительные вычислительные ресурсы, иногда требуется дополнительное обучение специалистов, а также инвестиции в оборудование и ПО;
сложность визуализации и интерпретации данных: в основном она связана с многомерностью сведений и сложностью пространственных взаимосвязей — то есть, сложную информацию нужно показать просто и наглядно;
проблемы конфиденциальности и безопасности: геоданные могут содержать конфиденциальную или персональную информацию, это накладывает юридические и этические ограничения;
недоступность для широкой аудитории: для работы со многими форматами сведений нужна довольно узкая экспертиза.
Однако ГИС активно используются в коммерческом секторе: для принятия решений, оптимизации логистики, анализа рынка и прогнозирования спроса. Они позволяют бизнесам анализировать данные о положении важных объектов, потребительских предпочтениях и конкурентной среде. Например, ГИС помогают выбрать лучшее место для открытия нового магазина, оптимизировать маршруты доставки товаров или провести пространственный анализ рынка для разработки маркетинговых стратегий.
Если вашему бизнесу нужен анализ геопространственной информации, даже для решения относительно несложных задач (например, определения эффективного радиуса для рекламных баннеров) понадобится обработать огромный массив данных. Для анализа Big Data понадобятся специализированные инструменты — математические модели, нейросети, сервисы визуализации данных на карте. Эти инструменты можно приобрести (или инвестировать в собственный аналитический отдел и создать), но вложения такого масштаба не всегда соответствуют задаче. Например, вкладывать миллионы в покупку нужного оборудования и ПО, а также набирать или обучать персонал ради выбора точки для небольшой кофейни — вряд ли рентабельно. Гораздо эффективнее проводить геоаналитику с помощью специализированных сервисов.
Удобный и интуитивно понятный вариант предлагает российский маркетплейс инструментов Big Data — Platforma. Geo.Platforma — это сервис для самостоятельной работы с геоданными, он создает тепловые карты с разными слоями, которые заказчик подбирает под свои задачи. Сервис решает все ключевые проблемы анализа геоданных для бизнеса: за счёт участия в межотраслевых партнёрских проектах у Platforma есть легальный доступ к агрегированным данным о потребительском поведении и активности юридических лиц. Для создания слоев математическая модель анализирует огромный объём полностью анонимизированных сведений о покупках, телесмотрении и интернет-активности вашей ЦА, а также геопространственные данные из разных источников. Это позволяет визуализировать на карте самые разные сочетания факторов: например, колебания цен на коммерческую недвижимость в зависимости от времени года.