Алгоритм картографічної технології проведення просторового аналізу в туризмі

Правильна постановка питання найчастіше допомагає визначити як краще підійти до аналізу, який метод ефективніше використати і як краще представити результати. Від характеру проблеми залежить також необхідна детальність виконання завдання, а це, у свою чергу, визначає витрати на отримання даних, придбання чи оренду програмних картографічних засобів та обчислювальних потужностей. Саме на цьому етапі формується відповідність між масштабом проблеми, що виникла, і засобами, необхідними для її розв'язання.

Інші фактори, що впливають на процес проведення картографічного аналізу в туризмі: як і хто буде використовувати його результати. Одна справа, коли в процесі досліджень зондуються дані, виявляючи особливості їх розподілу або поведінки. Зовсім інша справа – представлення результатів туристичними фірмами для публічної дискусії, наукового огляду або просування туристичного продукту. В останніх випадках методи повинні бути вибагливішими, а результати – обґрунтованішими.

Спеціаліст з геоінформаційних технологій (картограф) при роботі з картографічними технологіями повинен чітко усвідомлювати, якою інформацією він володіє, а яку потрібно ще отримати або створити. Тип даних і об'єктів, з якими прийдеться працювати, визначає специфіку методу, який найкраще використовувати. І навпаки, якщо вирішено використовувати конкретний метод для отримання інформації потрібної якості, слід забезпечити необхідний набір вихідних даних. Потрібно добре уявляти собі, яка інформація є і що ще необхідно отримати або видати. У процесі видання нових даних можуть з'являтися нові величини в таблиці даних або нові тематичні шари цифрових навігаційних туристичних карт.

Час, що витрачається на аналітичне дослідження та оцінку вихідних даних, зазвичай становить від 40% до 80 % бюджету аналітичного процесу. Недостатній аналіз вихідних даних спроможний завдати серйозних неприємностей досліднику, який не врахував їх. Саме тому оцінка вихідних даних є одним з найважливіших етапів аналітичного процесу.

Таким чином, тип даних і параметрів доступних для проведення певного дослідження значною мірою визначає як досяжну точність, так і специфіку методу, котрий буде використаний. З другого боку, потрібно забезпечити відповідний рівень вихідних даних.

Як показує досвід використання картографічних технологій у роботі туристичної ГІС, майже завжди є декілька альтернативних способів отримання необхідної інформації. Часто один метод є швидкіснішим, але дає більш „загрублену” (приблизну) інформацію. Інші методи вимагають детальніших даних, значних зусиль і часу на обробку, але забезпечують при цьому точніші результати. Компроміс полягає в тому, що варто обирати метод аналізу, виходячи з поставленої проблеми, витрат на неї і того, як будуть використовуватись у майбутньому результати аналізу. Наприклад, виконується оперативний аналіз (дослідження матеріалів аерокосмічної зйомки в місті) для виділення нових туристичних об'єктів. Можна просто оцінити ситуацію, відобразивши на туристичній карті окремі туристичні об'єкти, але якщо ж інформація готується як розробка нового картографічного продукту нового туристичного напрямку (маршруту), доведеться точніше обґрунтувати місця вже з виїздом на місцевість для зняття відповідних GPS-координат туристичних об'єктів.

Більша детальність вихідних даних, необхідних для такого картографічного аналізу, визначить збільшення витрат зусиль і часу на їх перевірку й обробку. Таким чином, завжди виникає дилема: оперативність або точність. Картографічна оперативність – це мінімум вихідних параметрів, максимальна доступність і простота використовуваних алгоритмів розрахунку (з перевагою власних функцій туристичних ГІС). Як наслідок – невисока точність результатів, можливість отримати тільки загальні характеристики досліджуваного процесу. Точність – це зазвичай істотні витрати часу і засобів на отримання достовірної та повної вихідної інформації; адаптацію спеціалізованих систем моделювання або їхніх блоків; навчання персоналу роботі зі спеціалізованими системами; спеціальні дослідження, спрямовані на перевірку адекватності створеної моделі.

Як тільки метод аналізу буде обраний, необхідно вибудувати ланцюжок його реалізації засобами картографічних технологій у роботі туристичної ГІС. По-перше, треба визначити модель даних, яку буде застосовано для зображення тих або інших шарів вихідної інформації, тобто прийняти рішення, які дані будуть використовуватись у векторній формі, а які – у растровій. Треба зазначити, що сучасні туристичні ГІС дозволяють інтегрувати в процесі аналізу обидва типи цих даних. При потребі перетворення можна конвертувати растрові дані у векторні й навпаки, за допомогою вбудованих у туристичні ГІС функцій переформатування. Наприклад, векторні дані зображують туристичні об'єкти у вигляді точкових, лінійних і полігональних об'єктів, для яких визначено місце розташування і межі. Векторні дані є найзручнішими, коли необхідно зберігати точне місце розташування вихідного об'єкта, моделювати лінійну мережу або працювати з такими відповідальними межами, як кордон між двома країнами (при туристичних маршрутах Закарпаття та Буковини).

Растрові дані зображують туристичні об'єкти за допомогою дискретних квадратів (комірок), у яких зберігаються значення вихідного об'єкта. Комірки утворюють сітку, котра в геоінформатиці має назву „грід” (від англ, grid – сітка). За суттю – це особливий тип растру, який має числове значення в таблиці даних для кожної клітини. Точне місце розташування кожної комірки визначається порядковим номером її рядка та стовпчика в сітці, розміром комірок і координатами початкової точки. Після обрання типу даних, необхідно вибрати засоби їх обробки. Іноді можна обмежитися власними засобами туристичної ГІС, а при їх нестачі – звернутися до зовнішніх проблемно-орієнтованих модулів картографічних систем Інтернету.

Функціональна схема роботи картографічних технологій для обробки даних просторового аналізу в туристичній ГІС представлена на рис. 3.

У процесі аналізу даних (оцінки результатів), можна визначити об'єктивність і необхідність отриманої інформації, прийняти рішення про повторення аналізу з іншими параметрами або застосування іншого методу. Туристична ГІС дозволяє порівняно легко виконувати необхідні зміни й отримувати новий результат. Можна також оперативно порівняти результати різних аналізів і відстежити, який метод відображає інформацію найточніше (рис. 3).

Рис. 3. Функціональна схема роботи ГІС-аналізу.

За ефективністю і розмаїтістю засобів відображення даних важко знайти серед інших картографічних інформаційних систем такі, . які могли б конкурувати з туристичною ГІС. Результати аналізу можуть бути представлені як у вигляді цифрової навігаційної туристичної карти, так і у вигляді значень або таблиці, або діаграми, тобто насправді представлені новою інформацією. Проте навіть найрозумніший інструмент картографічних технологій у роботі туристичної . ГІС має відповідно, використовуватись. Тому апріорі потрібно визначитись, яку саме інформацію необхідно нанести на туристичну карту, як. згрупувати значення для найкращого представлення даних, чи є намічені засоби відображення надто яскравими, що може завадити сприйняттю головного матеріалу і т. ін.

Набір просторових об'єктів, з якими виконується робота, у значному ступені визначає весь ланцюжок процесу аналізу. Наприклад, попередня типізація даних допомагає правильно організувати аналітичний процес тощо. Основою для візуального представлення даних за допомогою геоінформаційних технологій служить графічне середовище. Основу графічного середовища і відповідно візуалізації бази даних ГІС становлять векторні і растрові моделі. Технологія візуалізації включає як візуальний якісний, так і кількісний візуальний аналіз даних.

Наступний етап включає автоматизовану картографічну обробку, яка по суті, є етапом автоматизованого картографічного аналізу. Автоматизована картографічна обробка здійснює аналіз відомими алгоритмічними методами, що допустиме й ефективне при дослідженні і класифікації структур даних і класів даних. При всебічному аналізі виконується попередня статистична обробка даних, яка дає оцінку групам досліджуваних туристичних об'єкта або їх груповим характеристикам. Додатково досліджують індивідуальні характеристики туристичних об'єктів, якщо необхідне вивчення ЇХ індивідуальних властивостей. Якщо є набори часових даних (географо-картографічний моніторинг або дослідження просторової динаміки), проводять аналіз часових рядів. Ефективність аналізу істотно зростає при використанні бази даних, у якій зберігаються різноманітні дані, отримані на різних етапах аналізу. Результати візуального, автоматизованого і статистичного картографічних аналізів дозволяють дати геопросторову інтерпретацію даних. Інтерпретація служить основою представлення даних в електронній або паперовій формі. Існує два види інтерпретації даних: апріорна і апостеріорна.

Елементи туристичного середовища, представлені на цифрових моделях, є складними утвореннями з різноманітними ознаками, які залежать від багатьох факторів. У більшості випадків перед автоматичною картографічною обробкою просторових даних здійснюють візуальний якісний аналіз і апріорну інтерпретацію вихідних даних або інформаційних моделей даних. Апріорна картографічна інтерпретація є складовою частиною візуального фотограмметричного аналізу (за даними космічної зйомки- зондування). Вона має пояснювальну функцію і входить до складу технологічних картоукладацьких процесів, які деталізують вихідні дані.

Картографічний аналіз повинен здійснюватися за певними правилами. Під час аналізу слід виконати низку завдань і відповісти на уточнювальні запитання. Для цього треба виконати таю дії: оцінити характеристики отриманого зображення туристичного об'єкта; виявити і виділити систему туристичних об'єктів, що підлягають розпізнанню та інтерпретації; оцінити особливості картографічного сприйняття туристичних об'єктів; визначити ієрархію класів аналізу зображення; виділити й оцінити ознаки, системи туристичних об'єктів, що підлягають розпізнанню на космічному зображенні та інтерпретації; оцінити ступінь можливості класифікації зображення щодо наявних картографічних програмно-технологічних засобів обробки. Крім того, інтерпретовані туристичні об'єкти і їх ознаки вимагають різного візуального та індикаторного аналізу. Виділяють чотири рівня візуального картографічного аналізу аерокосмічних матеріалів для потреб туризму:

• 1. Узагальнений космо-картографічний. Узагальнений візуальний картографічний аналіз починається з розгляду всього космічного зображення без розбивки його на окремі об'єкти. При цьому аналізі використовуються класифікаційні методи, де головна роль належить іконічним характеристикам. Результатом аналізу є класифікація космічного зображення за іконічними характеристиками. Після аналізу всього космічного зображення як єдиного цілого розглядають зображення картографічних об'єктів на ньому. Мета цього етапу аналізу – уточнення класу космічного зображення за характером зображених на ньому туристичних об'єктів. Наступний етап використовує як іконічні, так і статистичні ознаки, при цьому, домінуючими є статистичні. Результат аналізу повинен визначити вибір статистичних методів обробки і моделей для опису даних. Останній етап узагальненого візуального картографічного аналізу даних дистанційного зондування в цілях туризму спрямований на виявлення зв'язків між туристичними об'єктами зображення. Він ґрунтується на іконічних характеристиках і відношеннях. Головною проблемою є пошук відношень між зображеннями туристичних об'єктів. Усі етапи аналізу виконують головне завдання класифікації космічного зображення за його характеристиками, частинами, поділом елементів зображення і відношеннями між ними. Узагальнений візуальний картографічний аналіз можна представити як процес побудови інфологічної картографічної моделі зображення „місцевість – туристичний об'єкт”.
• 2. Формальний картографічний. Аналіз даного рівня спрямований на дослідження туристичного об'єкта безвідносно до всього зображення. За суттю, це аналіз структури і частин структури зображення. Цей аналіз можна розглядати як аналіз класів зображень туристичних об'єктів і віднесення зображень туристичних об'єктів до відомих класів.
• 3. Безпосередньо картосемантичний. Пов'язаний зі змістовним сприйняттям окремих туристичних об'єктів природного середовища – ландмарків – інфраструктури туристичних обсервацій (спостережень – оглядових майданчиків) для візуалізацїі геоморфологічних, гідрографічних, ґрунтово-рослинних, антропогенних туристичних пам'яток і їх комплексів; елементів і типів історико-культурного ландшафту (оглядові майданчики Ніагарського водоспаду, пункти спостережень висотних оглядових майданчиків). Перелічені сукупності характеристик помітно відрізняються один від одного своїм характером і складністю картографування.
• 4. Опосередкований картосемантичний. Пов'язаний з індикаційним, логічним аналізом елементів туристичних об'єктів. До них належать, наприклад, внутрішні компоненти історико-географічного ландшафту – унікальних гірських порід і геологічної будови, гідрогеологічних ексклюзивів, екстремальних туристичних фізико-геологічних явищ і т. ін. Для їх аналізу застосовується простір картографічних індикаторів, який включає групи непрямих і комплексних індикаційних ознак. Непрямі картографічні індикатори (часткові індикатори) – це індикатори, які можуть бути умовно розділені на групи відповідно до основних зовнішніх орієнтирів на місцевості г компонентів ландшафту; геоморфологічні, гідрографічні, геоботанічні, ґрунтові, антропогенні, зоогенні, пов'язані з композицією в їх архітектурі інфрасфуктури туристичного обслуговування та забезпечення життєдіяльності туристів. Для цього укладаються вуличні (інформаційно-довідкові), громадські туристичні картографічні зображення. До комплексних картографічних індикаторів відноситься макроструктура фототеодолітного зображення туристичних об'єктів, пов'язана з внутрішньою будовою туристичного ландшафту. Апостеріорна^[1] картографічна інтерпретація туристичних об'єктів служить для організації препарованої геоінформацїі, що пройшла картографічну автоматизовану і статистичну обробку. Її основна функція інтеграційна, тобто представлення результатів аналізу й обробки в зручному вигляді для картографічного збереження, розуміння і використання фахівцем з геоінформатики або іншої прикладної галузі науки, котрий використовує геоінформаційну інформацію. Але головна відмінність полягає в тому, що за якісним рівнем аналізу картографічних даних, апріорна і апостеріорна інтерпретації належать до різних рівнів. Апріорна належить до параметричного рівня аналізу, а апостеріорна інтерпретація – до семантичного рівня, тобто до того ж рівня, що й візуальний аналіз. Відношення між візуальним картографічним аналізом і апостеріорною картографічною Інтерпретацією результатів обробки можна уподібнити з процесами декомпозиції і синтезу в туристичному бізнесі.

Однією з тенденцій розвитку туристичної геоінформатики є підвищення інтелектуальності туристичних ГІС і геоінформаційних картографічних технологій (ГІСТ). інтелектуальна обробка й аналіз інформації в туризмі включають; набір методів евристичної й автоматизованої обробки туристичних даних; накопичення даних і географічних знань; набір методів аналізу і здобування знань; накопичення методів інтерпретації знань; автоматизоване відновлення даних і модернізацію знань; методи інтерпретації задані на обробку; автоматизовані картографічні методи вибору алгоритму обробки, обробку і прийняття рішень. Накопичення даних відбувається із застосуванням баз . даних. Евристична картографічна обробка здійснюється в самій туристичній ГІС. Автоматизована картографічна обробка достатньо розвинена в системах обробки даних і є основою геоінтелектуалізації в туризмі.

• [1] Апостеріорі (а постеріорі, використовується також лат. a posteriori, буквально - з наступного) - знання, отримане з досвіду. Протиставляється апріорному знанню (знанню до проведення дослідження, знанню апріорі).