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.
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.

<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!
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

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
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
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
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.
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 ↩
Хардер, Кристиан и Клинт Браун, 2017. Книга ArcGIS: 10 больших идей о применении Science of Where, Esri Press. ↩
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 ↩
Решение проблем с помощью географического подхода ↩
ArcNews, 2014. Губернатор О’Мэлли призывает к созданию правительства, ориентированного на результат ↩
Салигоэ-Зиммель, Джилл и Мария Джордан, 2024. Работа без границ: ГИС для геопространственного сотрудничества. Esri Press. ↩
Хардер, Кристиан и Клинт Браун, 2017. Книга ArcGIS: 10 больших идей о применении Science of Where, Esri Press. ↩
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 ↩