Авторизация

Логин:
Пароль:
Восстановить пароль
Регистрация

2 (73) | 2015 Управление искусственными экосистемами

Джек Данджермонд, Президент Esri


GIS for Managing Our Man-Made Ecosystems


В современном обществе большую часть времени мы проводим в замкнутом пространстве. Помещения стали основной средой обитания нашего вида. Технология ГИС предоставляет удобные современные средства для поддержки управления этой комплексной экосистемой, ее моделирования, отображения и анализа.

В результате рекордных темпов развития и совершенствования технологий среда обитания человека становится все более сложной и изощренной. Наши жилые, производственные и прочие здания и сооружения являются искусственными экосистемами – обширными совокупностями взаимозависимых естественных и рукотворных структур. Эти замысловатые системы материалов, инфраструктур, разнообразного оборудования и людей, с их бесчисленными пространственными и временнЫми взаимоотношениями и зависимостями, требуют продвинутых инструментов комплексного исследования, планирования и постоянного мониторинга.

Отношение к помещениям как к среде обитания современного человека приводит к необходимости революционных изменений в подходах к управлению ими. Технология геоинформационных систем (ГИС) специально разработана для выявления пространственных взаимосвязей и их анализа, она предоставляет множество преимуществ профессиональному сообществу, занятому вопросами проектирования, возведения и содержания зданий и сооружений. Вполне естественно, что для управления, моделирования и формирования наших новых искусственных экосистем целесообразно использовать те же инструменты, которые давно и с успехом применяются для исследования и понимания традиционных (природных) экосистем. И это сравнительно новое направление применения ГИС быстро становится мощным средством современной практики.

 
Проект развития Сингапура: визуализация и анализ данных с помощью ArcGIS, архитектурный дизайн проекта Esri CityEngine; Видео-презентация по этому проекту городского планирования доступна на: video.esri.com/iframe/3657/000000/width/960/0/00:00:00.

Долгое время ГИС используются для оценки влияния объектов инфраструктуры и предприятий на природную среду, но сейчас они все больше применяются и для планирования, управления и обслуживания искусственных экосистем, которыми являются наши рукотворные объекты: жилые и административные здания, промышленные предприятия и пр. Управляющий персонал все в большей мере понимает, что мощные ГИС-инструменты, многие годы успешно использовавшиеся для анализа природной среды и ландшафтного планирования, могут столь же эффективно поддерживать широкий диапазон приложений как вне, так и внутри зданий и других капитальных объектов. К таким приложениям относятся: планирование, проектирование и выполнение строительных проектов, вопросы содержания объектов, управление в чрезвычайных ситуациях, автоматизированный сбор и представление данных о внутреннем и внешнем пространстве зданий, поддержание безопасности, целевое использование и оптимизация пространства и так далее. Фактически, функциональные возможности ГИС могут быть задействованы на всех стадиях жизненного цикла объекта: от выбора места для постройки, проектирования и монтажа, ввода в эксплуатацию и обслуживания до закрытия, перепрофилирования или ликвидации.

В последнее время возрос интерес к интеграции ГИС и Информационных моделей зданий (ИМЗ, англ. Building Information Models – BIM). Такие 3D представления зданий с высокой детализацией можно создать или импортировать в ГИС, интегрировать в имеющиеся базы данных, совмещать с 2D данными систем проектирования (САПР) и использовать для визуализации и анализа на уровне здания или другого объекта строительства, а также их совокупности. Следует также упомянуть, что при участии Esri действует комитет BISDM – группа специалистов из разных организаций, занятых разработкой Модели геоданных для управления внешним и внутренним пространством зданий (FISDM). В задачи этого открытого для всех заинтересованных лиц проекта входит создание логических и физических UML диаграмм, которые можно напрямую импортировать в ГИС, а также наилучшим образом зарекомендовавшие себя информационные модели, шаблоны, примеры картографического дизайна и инструменты поддержки интероперабельности данных, помогающие начать развертывание ГИС активов по объектам недвижимости со средствами хранения и управления разнообразными данными, связанными со зданиями.

Концептуальные виды города Роттердам c контентом, созданным в ArcGIS и Esri CityEngine; краткое описание и видео-презентация проекта доступны на www.esri.com/software/cityengine/industries/rotterdam.

Ширится понимание того, что возможности ГИС могут быть распространены на построение и анализ среды (пространства) отдельных зданий, их комплексов и городской среды в целом. Интеграция данных ИМЗ с моделями данных ГИС дает возможность совмещения этой информации посредством инструментов и приложений для геообработки и продвинутой визуализации. В последних версиях ArcGIS существенно расширены модель данных и 3D-инструменты геообработки, включая интерактивное редактирование, что позволяет обрабатывать ИМЗ и другие преставления 3D зданий. И мы видим, что государственные ведомства и частные компании, а также множество университетов и научно-исследовательских организаций уже совмещают ИМЗ и 3D модели урбанизированных ландшафтов с ГИС для лучшего понимания ситуации, выбора наилучших вариантов, анализа имеющихся проблем и воплощения в жизнь поставленных задач. Такие подходы все шире используются в проектах городского планирования и строительства, развития территорий и ландшафтного дизайна.

Хорошим примером в продвижении данного подхода является «город будущего» Масдар в Абу-даби, где тесная комбинация ИМЗ и ГИС используется для планирования, проектирования, возведения зданий и поддержания всей инфраструктуры. Университет Кувейта использует ГИС, в том числе поэтажные планы более 100 зданий в формате базы геоданных, в реализации многомиллиардного девелоперского проекта развития инфраструктуры кампуса. Передовые методы комплексного территориального проектирования на основе ГИС используются в проекте устойчивого развития Сингапура, в проекте строительства надземной железной дороги в Гонолулу и в ряде других мест (см. статьи в 66-м и 69-м номерах ArcReview). В проекте «Новый город» исследовательского центра НАСА в Лэнгли, штат Вирджиния, проектировщики совместно с управленцами столь же активно работают над интеграцией ГИС и ИМЗ с целью комплексного управления инфраструктурой. Список таких инновационных внедрений во всем мире постоянно и быстро расширяется.


Проект перепланировки для г.Тулон, Франция.

Организации, связанные с большими и малыми строительными и инфраструктурными проектами, частные или государственные, увеличивают свою прибыльность и эффективность, используя возможности приложений, поддерживающих планирование, использование и обслуживание строительной инфраструктуры, управление использованием пространства и логистикой, планирование действий в чрезвычайных ситуациях, управление основными активами, ресурсами и многое другое. Компания Esri постоянно развивает эту платформу, причем не только для указанных приложений, но и, все в большей мере, для 3D приложений в среде ГеоДизайна.

ГеоДизайн (GeoDesign) представляет собой итерационный процесс творческого пространственного проектирования. Этот процесс сопряжен с периодической модификацией применяемых методов с учетом обратных связей, разностороннего рассмотрения и оценки результатов выполняемых дизайнерских проектов и выбранных вариантов решений. Использующие возможности ГеоДизайна профессионалы — геодизайнеры — нуждаются в совместном обсуждении планов и предложений как между собой, так и с другими участниками процесса проектирования и проектного планирования, а также с гражданами, чьи интересы затрагиваются предлагаемыми проектами. Городские власти, архитекторы, инженерно-строительные компании и надзорные органы понимают, что успех проекта часто зависит от возможности людей, которых затронут изменения, ясно и быстро рассмотреть и понять его ключевые особенности и детали, вероятные преимущества и воздействия.


3D ГИС по управлению активами аэропорта, цветом показано целевое использование помещений.

Геодизайнеры и разработчики программного обеспечения стараются улучшить функциональность и возможности инструментов и процессов для поддержки инклюзивной, инновационной практики ГеоДизайна. На многих встречах, в том числе на ежегодно проводящемся Esri с 2010 года саммите по ГеоДизайну, они демонстрируют, как геопространственные 3D технологии, такие как Esri CityEngine, используются в разных проектах во всем мире. Например, этот продукт используется для городского планирования и реконструкции Сингапура с созданием 3D моделей и с учетом затененности и ветровых условий, а Университет Айдахо создает 3D веб-сцены центра г. Покателло на юго-востоке этого штата, чтобы продемонстрировать варианты преобразования территории в проекте реконструкции гидротехнической системы реки Портнеф (Portneuf). Отличным европейским примером является система дизайна порта Роттердама, включающая инструменты поддержки решений по его модернизации и простые в использовании корпоративные приложения, доступные всем участникам процесса управления Портом. Она демонстрировалась на проводящемся с 2013 года в разных странах Европы саммите по ГеоДизайну и на Международной конференции пользователей Esri 2014 г., где получила специальную награду. Подобный саммит проводится и в Китае.

К новым чертам технологии Esri можно отнести и включение стилей отображения улиц, с помощью которых пользователи Esri CityEngine могут генерировать альтернативные сценарии визуализации, включая велодорожки, автобусные и трамвайные линии, минипарковки и реалистичные придорожные древесные насаждения разных пород. Новое 64-разрядное настольное приложение ArcGIS Pro, появившееся в версии 10.3, дает пользователям возможности быстрого отображения данных и их редактирования в 3D и 2D, публикации 3D визуализаций с помощью настольных продуктов или веб-браузеров. Для решения задач ГеоДизайна предназначен и продукт GeoPlanner for ArcGIS – специальное веб-приложение, с помощью которого пользователи могут создавать, редактировать, анализировать разнообразные данные и предоставлять совместный доступ к проектам территориального планирования.


На этой веб-сцене показана 3D модель кампуса Esri в г. Редландс, Калифорния (скриншот видео с сайта www.arcgis.com). На переднем плане представлен основной комплекс, в котором сидят разработчики, с подробным поэтажным планом и функциональным назначением помещений: справа – со стенами, слева – без стен.

Таким образом, интеграция ГИС и Информационных моделей зданий касается не только собственно зданий и других объектов строительной инфраструктуры; это своего рода выстраивание отношений между естественными и искусственными экосистемами. Наша цель – поддержка построения такой синтетической экосистемы, которая предоставляет максимальные удобства для общества при минимизации кратковременного и долговременного влияния на естественную среду. Я верю, что ГИС, как интеграционная платформа для пространственного управления и анализа, вполне отвечает этим целям.




Версия для печати