Введение

От локальных до глобальных, концепция инфраструктур пространственных данных (SDI) заключается в повторном использовании общих достоверных данных для решения сегодняшних проблем, достижения общих целей и принятия обоснованных решений на основе данных.

Геопространственные сообщества по всему миру объединяют людей с помощью простых в использовании инструментов и тщательно отобранных данных, необходимых для решения проблем.

Развитие SDI помогает сообществам коллективно перейти от пространства проблем к пространству решений:

Пространство проблем: катастрофы, экономика, люди, природа и многое другое; наши данные и технологии также должны пересекать границы.

Пространство решений: когда организации интегрируют свою геопространственную инфраструктуру, они могут работать за пределами границ для совместного решения современных проблем.

Что изменилось?

Этот технический документ посвящен развитию SDI. Итак, первый вопрос, который вы можете задать: «Что изменилось?»

В начале 1980-х годов возникли национальные инфраструктуры пространственных данных (NSDI) в связи с необходимостью создания структур данных и стандартизации совместного использования данных. 1 Ранние SDI были ориентированы на разработку базовых данных, предоставление общего доступа к файлам и веб-сервисам первого поколения, а также на обеспечение поиска с помощью каталогов метаданных. Но, конечно, SDI не статичны – они постоянно развиваются.

развитие SDI

<Term term=web-gis></Term><Term term=geospatial-infrastructure></Term>Сегодня веб-ГИС и интегрированная геопространственная инфраструктура изменили способы доставки и повторного использования геопространственных данных, карт, приложений и инструментов. ГИС развивается и становится все более взаимосвязанной, от проектов к системам, к системе систем. Веб-ГИС создает совершенно новую модель ГИС, которая использует сложную онлайн-инфраструктуру для предоставления доступа к картам и географической информации в масштабах всей организации, всего сообщества и в открытом доступе в Интернете. Это открывает пространства данных для обмена и совместной работы, а также открывает новые возможности для взаимодействия с заинтересованными сторонами. 2

[Вставьте концептуальную графику, такую как спарклайн, для передачи данных>знания, прогресса и эволюции…]

Основа данных по-прежнему актуальна, но на нее влияют инновации в области управления данными, такие как краудсорсинг, сенсорные сети и автоматизация. Новые возможности обеспечивают совместную работу и взаимодействие, как никогда раньше. Шаблоны, конструкторы приложений без кода/с низким уровнем кода и готовые решения обеспечивают стабильные, воспроизводимые результаты в несколько раз быстрее и с меньшими затрат, чем раньше. Удобные облачные инструменты, готовые к использованию данные и интерфейсы прикладного программирования (API) экспоненциально расширяют аудиторию конечных пользователей, которые, в свою очередь, привносят новые ожидания и требования. Новые технологии, такие как иммерсивные цифровые двойники, искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (ML), расширяют горизонты возможного.

Вновь сосредоточившись на вопросе «почему», руководители SDI организаций на всех уровнях — местном, региональном и глобальные – переходят от управления данными к целеполагаемости. Происходит фундаментальный сдвиг, в результате которого SDI расширяются от геопространственных «инфраструктур данных» до «инфраструктур знания»3.

Это не постепенное изменение, это эволюция!

Ценностный потенциал

География, наука о нашем мире, обеспечивает основу и язык, чтобы видеть мир как единую экосистему.4 Это помогает нам организовывать и интегрировать все факторы окружающей среды, такие как биоразнообразие и экосистемные сервисы, и интегрировать их с экономическими системами, пространственно видя их взаимосвязи. Это позволяет нам интегрировать их с социальными факторами. Кроме того, это также помогает нам пролить свет на закономерности и отношения. Географический подход обеспечивает ясность и основу для понимания и применения наших знаний. 5

Географический подход

ГИС может создавать аналитику местоположения путем интеграции различных данных для получения понимания, внедрения решений, передачи идей и привлечения заинтересованных сторон и общественности. Мы можем использовать мощные возможности местоположения для объединения и анализа данных, выявления скрытых закономерностей и отношений для принятия решений. Знание где помогает нам понять почему и как мы можем направить нужные ресурсы на нужные цели в нужное время. 6

Современные вызовы

Общества во всем мире и на всех уровнях государственного управления сталкиваются с насущными проблемами, связанными со стихийными бедствиями, трудностями устойчивого развития, изменением климата, экономикой, мобильностью, здравоохранением, биоразнообразием и многим другим. Технологии на основе местоположения обладают уникальными возможностями и потребностями в создании единой информационной инфраструктуры для этих различных областей нашей общей миссии.

Данные повсюду и увеличиваются экспоненциально. Тем не менее, сегодня сообщества по всему миру жалуются, что данные по-прежнему слишком разрозненны, сложны для понимания и сложны для повторного использования. Во многих местах база данных все еще не завершена… другие направления… (картинка неполная…)

Катастрофы, люди, экономика, природа и многое другое пересекают границы, наши данные и технологии также должны пересекать границы. Сегодняшние вызовы требуют многоуровневого и межорганизационного сотрудничества для повышения эффективности и результативности на всех уровнях государственного управления. Когда организации интегрируют свою геопространственную инфраструктуру… работа за пределами границ,… использование ГИС для геопространственного сотрудничества… 7

Данные по запросу

Веб-доступ к слоям данных прост: у каждого слоя есть веб-адрес (URL), что упрощает его поиск и обмен информацией в Интернете. Поскольку каждый слой имеет географическую привязку и работает на основе совместимых веб-сервисов, Веб ГИС становится системой интеграции, которая облегчает доступ и рекомбинацию слоев от нескольких поставщиков в ваши собственные карты и приложения. Это важно для миллионов профессионалов по всему миру, которые сотрудничают и повторно используют ресурсы для достижения своих индивидуальных целей.

Как и потоковая передача музыки, динамические слои данных передают геопространственные ресурсы пользователям по запросу на основе разрешений, предоставленных владельцами данных. Это похоже на переворот, который мы все наблюдали в музыкальной индустрии. Вам больше не нужно идти в магазин, чтобы купить альбом и принести его домой, чтобы воспроизвести — сегодня вы просто подключаетесь к своему любимому потоковому музыкальному сервису и нажимаете кнопку воспроизведения. Аналогичным образом, слои данных, карты, приложения и многое другое доступны по запросу. В результате пользователи теперь могут недорого и эффективно получать доступ к огромным объемам географических данных.

Слои данных, предварительно настроенные с помощью символов, всплывающих окон и самоописывающихся метаданных, просты в использовании. Просто передавая эти слои обратно в онлайн-экосистему ГИС, они вносят вклад в комплексную и растущую ГИС для всего мира. 8

Цифровые двойники

Современные SDI обеспечивают основу для цифровых двойников.

Американское общество инженеров-строителей (ASCE) описывает взаимосвязанность систем физической инфраструктуры: «Электростанции используют воду для выработки электроэнергии (для кипячения воды для создания пара и для охлаждения). Электричество и вода необходимы для производства деталей для ремонта автомобилей и материалов для ремонта дорог. Перевозка всеми видами транспорта необходима для доставки деталей и оборудования на все типы инфраструктурных систем, включая другие виды транспорта, такие как аэропорты. Кроме того, электрификация используется для междугородних железнодорожных перевозок, а также местных транзитных управляемых автобусных перевозок». 9

У каждой из этих физических систем есть цифровые аналоги, или «двойники». Управление этими взаимосвязанными системами в современном контексте требует интегрированной геопространственной инфраструктуры с соответствующими данными для ее поддержки.

Связанные ресурсы:

Продолжайте изучать целостный подход к успеху.


  1. Появившаяся в 1980-х годах, традиционная инфраструктура пространственных данных (SDI) определяется как «технология, политика, стандарты и человеческие ресурсы, необходимые для получения, обработки, хранения, распространения и улучшения использования геопространственных данных». Канцелярия президента США, 1994 г. Исполнительный указ 12906: Координация доступа к географическим данным: Национальная инфраструктура пространственных данных. https://www.archives.gov/files/federal-register/executive-orders/pdf/12906.pdf 

  2. Хардер, Кристиан и Клинт Браун, 2017. Книга ArcGIS: 10 больших идей о применении Science of Where, Esri Press. 

  3. Инфраструктура геопространственных знаний (GKI) исследует и пропагандирует необходимость сфокусироваться и выйти за рамки инфраструктуры данных на инфраструктуры, поддерживающие знания, понимание и действия. Shivangi, Saligoe-Simmel, et.al, 2024. Статья по GKI в журнале… TBD 

    1. Цитата Джека Данджермонда… от ГИС до Нации. Esri press.

  4. Решение проблем с помощью географического подхода 

  5. ArcNews, 2014. Губернатор О’Мэлли призывает к созданию правительства, ориентированного на результат 

  6. Салигоэ-Зиммель, Джилл и Мария Джордан, 2024. Работа без границ: ГИС для геопространственного сотрудничества. Esri Press. 

  7. Хардер, Кристиан и Клинт Браун, 2017. Книга ArcGIS: 10 больших идей о применении Science of Where, Esri Press. 

  8. Американское общество инженеров-строителей (ASCE), 2021. Бездействие: экономические последствия статус-кво инвестиций в инфраструктурные системы https://www.infrastructurereportcard.org/wp-content/uploads/2021/01/FTA_Econ_Impacts_Status_Quo.pdf 

Top