ИНТЕГРАЦИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В КОРПОРАТИВНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ КРУПНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ОРГАНИЗАЦИЙ

Рассматриваются вопросы проектирования геоинформационных систем, позволяющие использовать накопленные атрибутивные данные из действующих корпоративных информационных систем предприятий и организаций.

Ключевые слова: Геоинформационные системы; технология интеграции; проектирование многомерных моделей; многомерные информационные объекты; операции над многомерными информационными

Характерной особенностью географических данных, используемых в ГИС, является их относительно высокая структурированность. В отличие от обычной реляционной БД, не накладывающей никаких ограничений на структуру хранимых в ней отношений, все объекты (слои), хранящиеся в базе географических данных (БГД), имеют минимальный общий набор атрибутов, характеризующий их положение в пространстве, и другие геометрические характеристики (например, длину или площадь). Слои БГД подразделяются по степени детализации их геометрических характеристик, определяемой масштабом соответствующей карты. При этом одни и те же географические объекты могут быть представлены слоями разных типов (точечными, линейными и полигональными), в зависимости от степени детализации пространственных данных. Кроме того, географические объекты могут объединяться в тематические группы по признаку наличия между ними особых пространственных (топологии) или логических отношений [4].

Еще несколько лет назад нередко возникали ситуации, когда компании, только собирающиеся начать широкое использование ГИС, сталкивались с проблемами уже на начальном этапе внедрения. Иногда это приводило к печальным последствиям - закупленные лицензии на ПО клались на полку, где могли несколько лет дожидаться лучших времен. Одной из причин такого положения дел оказывались недостаточно проработанные концептуальные, базовые основы ГИС-проекта. Очевидно, что когда внедряется, скажем, ERP-система, на самом раннем этапе определяются основные рамки и метрики проекта. Какие задачи решаются с помощью ИС? Кто является ее пользователями? Как происходит информационное взаимодействие между компонентами системы, пользователями и другими элементами корпоративной ИТ-инфраструктуры? Как будут строиться модели данных и бизнес-процессов? После того, как на эти и многие другие вопросы получены исчерпывающие ответы, происходит переход к следующим фазам проекта, включающим создание календарно-ресурсного плана, выделение технического, кадрового и прочих видов обеспечения, развертывание системы, миграцию данных, обучение пользователей, тестовую эксплуатацию, ввод в промышленную эксплуатацию, техническую поддержку.

В соответствии с этим пониманием формулируются и требования к системе для подрядчика (ГИС-консультанта или ГИС-интегратора). Как правило, от него требуется получение следующих основных категорий услуг:

Консалтинг - формирование корпоративной ГИС- стратегии, подготовка концепции создания и определение основных параметров КГИС, подготовка плана внедрения, определение пользователей системы и их ролей, подготовка технических заданий на разработку [1].

Проектирование - определение программно-аппаратных требований к ИТ-инфраструктуре, проектирование архитектуры системы и выбор решений для достижения желаемой производительности, масштабируемости, отказоустойчивости, распределенности, безопасности и других параметров

 Разработка и внедрение - адаптация и настройка готовых ГИС-продуктов и "конструкторов", создание специализированных модулей и сервисов, разработка и адаптация моделей данных (отраслевое моделирование), развертывание решения на площадке заказчика, подготовка и загрузка пространственных данных, интеграция с другими системами, тестирование и запуск в эксплуатацию.

Поддержка - обучение пользователей, сопровождение созданной системы, техническая поддержка пользователей, обновление версий ПО и данных. Для достижения успеха в создании ГИС корпоративного уровня, как и при создании любой другой корпоративной системы, необходимо четко соблюдать проектную методологию, которая описывает, когда и как необходимо выполнять перечисленные выше услуги, и какие должны получаться результаты на каждом этапе. Компания Esri использует собственную методологию (рис. 1), основанную на разработке всемирно известной некоммерческой организации Project Management Institute (PMI) - Project Management Body of Knowledge (PMBOK).

Рисунок 1. Методология реализации ГИС-проекта, опыт Esri

Согласно принятому Esri стандарту, жизненный цикл ГИС-проекта включает шесть этапов:

Стратегия и планирование. На этом этапе консультант совместно с заказчиком формулируют требования к ГИС, ее цели и задачи, ожидаемые результаты; разрабатывается соответствующий план внедрения (включая сроки и стоимость). При этом важно предусмотреть возможные риски и способы управления этими рисками. Планы могут корректироваться в ходе реализации проекта в зависимости от появления новых задач, изменений в ресурсном обеспечении и пр. Результаты этого этапа, а также все изменения должны согласовываться с заказчиком.

Анализ требований. Этот этап включает сбор и анализ информации о существующих бизнес-процессах заказчика и определение основных сценариев использования ГИС. На основе проведенного анализа разрабатываются детальные требования к функциональности каждого модуля и компонента системы. Эти требования выступают в качестве основы для следующего этапа.

Дизайн и проектирование. Проектирование заключается в преобразовании требований в набор функций ПО Esri и при необходимости в составлении заданий на разработку приложений и сервисов. На данном этапе также проектируются модели данных и подготавливаются требования к программно-аппаратной платформе.

Разработка. Именно на этой стадии создается собственно ГИС, ее приложения, модули и базы данных. Особое внимание уделяется обеспечению надежности, совместимости, безопасности и выполнению требований по масштабируемости. По итогам этого этапа начинается тестирование системы.

Внедрение. После завершения разработки и установки программно-аппаратной платформы происходит развертывание системы у заказчика, начинается ее тестирование на отсутствие технических сбоев и соответствие заданным требованиям, после чего осуществляется ее перевод в промышленную эксплуатацию. Как правило, в рамках этого же этапа проходит обучение пользователей системы, готовится документация для пользователей и администраторов системы.

Эксплуатация и поддержка. Помимо обеспечения работоспособности и обновления системы, целью данного этапа является совершенствование ее функционирования и эффективности использования. Это достигается, в первую очередь, путем получения обратной связи от заказчика [3].

Трудности в широкомасштабном использовании пока еще относительно новой для корпоративного уровня ГИС- технологии обусловлены рядом причин. Во-первых, в корпоративной среде еще до конца не сформировалась культура использования нового типа информации и соответствующего ему типа мышления - пространственных данных и пространственного анализа. Во-вторых, как иногда говорят специалисты по управлению данными, ГИС - это добавление нового "бардака" к уже имеющемуся "бардаку", что в итоге приведет к полной неразберихе. Иными словами, речь идет о необходимости увязывать новые данные со своей спецификой с уже имеющимися, часто весьма запутанными, корпоративными базами. В-третьих, это необходимость создания новых и изменения существующих бизнес-процессов для обеспечения поддержки и использования пространственных данных на уровне предприятия. Если хорошо подумать над этими проблемами, становится ясно, что внедрение ГИС на уровне предприятия - мероприятие серьезное, долгосрочное и требующее соответствующего к себе отношения.

Естественно, производители ПО ГИС стараются упростить жизнь пользователей и разработчиков. Работа ведется в нескольких направлениях: это и совершенствование пользовательских интерфейсов, и создание готовых моделей данных и архитектур, и детально прописанные и стандартизованные методики внедрения и поддержки. К примеру, если до 1990-х годов наиболее используемым интерфейсом ГИС была командная строка (ARC/INFO), то в 2000-х - графический (ArcGIS Desktop), а в 2010-х - web- интерфейс (ArcGIS Server) [2].

Кстати сказать, именно web-ГИС становится сейчас основным форматом использования корпоративных геоинформа- ционных систем. Огромная популярность картографических web-сервисов обусловлена тем, что ими могут пользоваться люди без специальной подготовки, обладая лишь общим опытом работы с компьютером. Вторым фактором роста их популярности является возможность установки легких картографических клиентов на мобильные устройства, рынок которых в последние годы растет как на дрожжах и в количественном, и в качественном отношении. Создание инфраструктур пространственных данных и появление качественных сетевых сервисов также способствуют росту популярности этого подхода (рис. 2).

Рисунок 2. Эволюция ГИС: от обработки пространственных данных к ИС корпоративного уровня

Технология картографических web-служб ArcGIS for Server позволяет предоставить доступ к пространственной информации практически всем сотрудникам предприятия. В этих словах нет ни капли преувеличения: любой пользователь компьютера, подключенного к локальной сети предприятия, может обращаться к этим сервисам через любой стандартный web-браузер. Данная технология на деле реализовала лозунг "ГИС - для каждого" (GIS for everyone) и обеспечила беспрецедентный рост количества пользователей геоинформационных систем во всем мире. Для корпоративного сектора это оказывается ключевым фактором выхода ГИС-технологии на уровень всего предприятия, поскольку фактически устраняется барьер минимального уровня специальных знаний для работы с геоинформацией. Теперь ей могут пользоваться и ГИС-специалист, и рядовой клерк, и руководитель предприятия [5].

Довольно долгое время еще одним сдерживающим фактором распространения ГИС-технологии была специфика пространственных данных, выражающаяся в разнообразии используемых проекций, геодезических систем координат, базовых моделей и форматов данных. Однако сейчас эта проблема практически решена, причем наиболее совершенные программные продукты могут выполнять эти преобразования буквально на лету. Успешно решена и задача хранения пространственных данных в промышленных СУБД, без чего корпоративные системы было строить крайне затруднительно. Уникальная в  свое время технология SDE (Spatial Database Engine) теперь дополнена собственными пространственными типами данных во всех ведущих СУБД корпоративного уровня.

Появление нового типа данных в корпоративных системах, естественно, усложнило их организацию. Однако и это уже не является препятствием, к пространственным данным теперь возможно применять эффективные средства контроля "бардака", такие как правила топологии, контролируемые области значений (домены - атрибутивные и координатные), отношения и поведение пространственных объектов, аналогичные правилам поддержания ссылочной целостности в табличных данных [2].

Последнее, и пожалуй наиболее значимое сегодня препятствие к внедрению ГИС-технологии на корпоративный уровень - организационное. Энтузиастам этой технологии подчас довольно трудно доказать руководству, что "овчинка стоит выделки", что затраты на специалистов, занятых подготовкой и ведением пространственных данных, окупятся получением новых возможностей в управлении предприятием и повышением качества принимаемых решений. Наиболее эффективным путем для преодоления данного препятствия является демонстрация публикаций об уже действующих подобных системах и выполненных проектах, помогающих лицам, принимающим решения, более наглядно увидеть и лучше понять, что же они получат от внедрения этой технологии. Именно этой цели служат и публикации в специализированных изданиях, таких как ArcReview и REM, о проектах, выполненных у нас в стране и за рубежом [1].

Как очевидно из изложенного выше, построение корпоративной ГИС - дело весьма непростое. Тем не менее, специализирующиеся в данной области консалтинговые компании и интеграторы, как правило, уже набили свои шишки на перечисленных выше трудностях и нашли эффективные способы их преодоления. Благодаря этому приобретенное know how позволяет реализовывать внедренческие проекты быстрее, с меньшими затратами ресурсов, с меньшим уровнем риска и с более высоким качеством конечного результата. Все это мы можем подтвердить собственным опытом двух десятилетий работы с решениями компании Esri.

Список литературы:

1. Лихтенштейн, В.Е. Информационные технологии в бизнесе. Практикум: применение системы Decision в решении прикладных экономических задач / В.Е. Лихтенштейн. - М.: Финансы и статистика, 2009. - 560 c.
2. Мезенцев, К.Н. Автоматизированные информационные системы: Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования / К.Н. Мезенцев. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 176 c.
3. Одинцов, Б.Е. Информационные системы управления эффективностью бизнеса: Учебник и практикум / Б.Е. Одинцов. - М.: Люберцы: Юрайт, 2015. - 206 c.
4. Раклов, В.П. Географические информационные системы в тематической картографии: Учебное пособие / В.П. Раклов. - М.: Академический проект, 2014. - 176 c.
5. Реутов, А.П. Автоматизированные информационные системы: методы построения и исследования / А.П. Реутов, М.В. Черняков, С.Н. Замуруев. - М.: Радиотехника, 2010. - 328 c.