Неогеография vs. картография. Часть I

Введение

Появление принципиально новых типов географических продуктов и обусловленные этим кардинальные перемены в принципах управления, став неоспоримым фактом, вынуждают поставить вопрос: что, собственно, произошло? Не заметить перемен или проигнорировать их нельзя - слишком серьёзными могут стать последствия для тех, кто не сможет реализовать эффективное управление в динамичных условиях XXI века. Новые принципы, доказав на деле свою эффективность, уже стали каркасом, с помощью которого в XXI веке решаются и будут решаться задачи обеспечения глобального доминирования.

Но в чём суть произошедших изменений? Появился ли новый принцип работы с географической информацией - Неогеография, или же новое качество реализовалось само собой в рамках парадигмы картографической?

Помочь сформировать единую точку зрения могла бы полемика, однако долгое время нам не удавалось найти автора, способного убедительно сформулировать альтернативную неогеографии позицию - а без такой позиции полемика невозможна.

Наконец, помогли коллеги из компании ИТЦ "СканЭкс". Теперь мы приступаем к уже заявленной полемике и публикуем «реплику» профессора А.М. Берлянта – а также комментарии к ней, основывающиеся на определении метода Неогеографии. Текст реплики приводится в том виде, в каком он был передан нам – абсолютно без каких бы то ни было изменений и правок.

Реплика в обсуждении «Неогеографии»

А. М. Берлянт, профессор, картограф, Заслуженный деятель науки РФ

Достоинства и недостатки неогеографии уже многократно отмечены и обсуждены. Проведены опросы, достаточно убедительно показывающие, что неогеография — это лишь сумма новых ГИС- и ДЗ-технологий и, одновременно, способ заморачивания мозгов администрторам, распоряжающимся денежными суммами. В терминологическом отношении — это довольно корявый неологизм, в методическом — способ и средство, позволящее моделировать пространственно-временные объекты, не требуя при этом ни серьезных предметных знаний географической сущности объектов моделирования, ни сложных правил картографии. И еще — это концепция, открывающая непрофессиональным пользователям «нео» возможности картографирования, и, как ни странно, «идущая на смену прежней картографии». Во всем этом нет ничего необычного. Инновации часто приходят рука об руку со спекуляциями.

Хочу остановиться лишь на одном, не самом очевидном аспекте проблемы, а именно, на стремлении получать пространственно-временные модели, наиболее приближенные к реальному виду моделируемых объектов, легко узнаваемые и понятные для восприятия без всяких условных симоволов и дополнительных пояснений. Зачем, мол, карта с ее условными знаками, особенностями математических проекций и правилами генерализации, когда есть космические снимки, где и так все сразу видно и понятно любому потребителю без перевода? По сути, это означает сведение к минимуму условности карты, отказ от условных знаков. Таким образом, тенденция повышения наглядности изображения проявляется в том, что виртуальные модели как бы оттесняют модели условно знаковые, а метричность приносится в жертву наглядности.

Диалектика взаимоотношений знаковости и портретности, этих двух свойств пространственно-временных геомоделей противоречиво развивается несколько веков, и на разных исторических этапах. Она ведет к тому, что создатели геоизображений отдают предпочтение то их наглядности, то метричности.

Сегодня на первый план выходит наглядность, а метричность считается прерогативой цифрового моделирования. Алгоритмические подходы вытесняют эвристические, требующие серьезных знаний в предметной сфере. В результате получается, что исследователь, пользующийся высококачественной, «удобной для воприятия» виртуальной моделью, нередко попадает в положение человека, оказавшегося в поле без карты.

Знаковость картографической модели — ее замечательное и очень важное свойство. Известно, что оно обеспечивает возможность показать объекты не видимые, не ощущаемые и даже в реальности не существующие, визаулизировать рассчетные и абстрактные поля, отобразить ретроспективные и прогнозируемые явления. Именно знаковые абстрактные изображения служат основой для математического и компьютерного моделирования, количественных определений, сопоставлений и мульти-преобразований. Известно, что абстрактные математические модели — самый сильный инструмент познания во всех науках, и науки о Земле в этом отношении не исключение.

Стремление приблизить пространственно-временные модели к реальности — это только одна сторона дела, другая состоит в том, чтобы повысить их абстрактность и формализованность, имея в виду разработку методов действия с ними, тех что иногда называют «картографической алгеброй». Перефразируя слова известного географа прошлого столетия, скажем, что виртуальные свойства модели следует повышать «не вместо знаковых, а вместе с ними». Развитие должны получить знаковые системы, облегчающие пространственно-временное моделирование самого высокого уровня. «Знаки должны быть удобны для открытий», — говорил создатель математическиго анализа Г. Лейбниц.

Неогеография vs. Картография: комментарии

Выделим для поочерёдного рассмотрения отдельные элементы текста профессора А.М. Берлянта.

1. Неогеография «в терминологическом отношении… довольно корявый неологизм»

Абсолютно правильно указано на важность использования прозрачных, не допускающих двусмысленности, терминов – с этим нельзя не согласиться. Заметим, однако: термин "Неогеография" в русском языке неологизмом не является.

Он был введён в научный оборот более полувека назад известным советским географом Константином Константиновичем Марковым, деканом географического факультета МГУ (1945-1955 гг.), академиком АН СССР, заслуженным деятелем науки РСФСР, автором фундаментальных работ по нео- и палеогеографии – настолько популярных, что монография по палеогеографии была удостоена золотой медали П.П. Семенова-Тянь-Шанского (1964), а работа, в названии которой присутствуют термины "палео-" и "неогеография", стала известна на Западе ещё в 1960 году [2].

Качество введённого К.К. Марковым термина именно как "неологизма" – естественно, можно и должно обсуждать, если оно не нравится. Однако качество это за прошедшие полвека не изменилось ни на йоту и не могло измениться – каким это качество было, когда термин вводил проф. Марков, таковым и осталось.

Вместе с тем, проф. Берлянт совершенно прав, ставя вопрос о необходимости использования в науке исключительно точных, внутренне не противоречивых терминов и определений. Стоит только не табуировать подобное обсуждение, ограничивая его одними лишь "неологизмами" – зачастую и в первую очередь в процессе естественного развития науки и техники именно старые и привычные термины приобретают совершенно новые смыслы или, наоборот, утрачивают всякие прежние. Достаточно напомнить судьбу такого термина в физике, как "теплород".

С появлением новых геоцентрических, не опосредованных картографическими условностями моделей класса Google Earth, не предполагающих обязательное проецирование всего и вся на какую бы то ни было поверхность, оказалось, что термин "карта" в принципе уже не подходит для их обозначения.

Термин "Карта" в русском языке обозначает всё плоское; происходит он от латинского charta "бумага" [3]. Долгое время он мог считаться эквивалентом англоязычного термина "map", несущего совершенно иную смысловую нагрузку – однако теперь всё изменилось.

Словом "карта" уже нельзя обозначать многие виды уже существующих метрически достоверных географических продуктов, а попытки использовать его приводят к появлению недопустимых в мире терминов бессмысленных оксюморонов – например, "трёхмерных карт".

Решение современных задач управления предполагает в качестве обязательного условия выход за рамки плоских - картографических - моделей реального мира. Интерфейс СОР (Common Operating Picture) компании Analytical Graphics. Изображение: компания AGI

Более того – анализ новых географических продуктов (геоинтерфейсов класса Google Earth) на соответствие определению "карты" показывает, что они не только не соответствуют этому определению, но и прямо противоречат ему во всех смысловых элементах без исключения. Само определение "карты" содержит внутренние несообразности [4].

Вопрос терминов – далеко не праздный. Уже отмечены случаи создания заокеанскими компаниями информационных продуктов на ключевые объекты государственной инфраструктуры России. Эти продукты совершенно не подпадают под отечественное определение "карт" [5] и картами не являются, но при этом позволяют прецизионно точно и полно отображать ситуацию – соответствующие системы уже поступают в войска иных государств и уже воюют в Евразии [6].

2. Неогеография — ... сумма новых ГИС- и ДЗ-технологий и, одновременно, способ заморачивания мозгов администрторам, распоряжающимся денежными суммами

Ясен горестный подтекст этой фразы. Действительно, обеспечить современное качество управления с помощью карт уже не удаётся.

Дело не только в пресловутом отсутствии карт и достоверной информации на них [7], но и в принципиальной невозможности картографическими методами обеспечить единство информационного поля для всех ярусов систем управления [8].

Свободная циркуляция локализованной в пространстве и во времени информации по вертикали управления без отрыва от географического контекста и без потери детальности в картографической парадигме невозможна и немыслима – уже в силу неизбежного разделения карт на топографические и географические. Для управления же требуется целостное, единое для всех ярусов, контекстное и трёхмерное информационное поле. В неогеографическом подходе эта проблема решена изначально и отсутствует вообще.

Интерфейс комплекса DSAT (Deployable Space Analysis Tool) структуры FA40 (Functional Area 40) Армии США, обеспечивающей целостность представления ситуации на стратегическом, оперативном и тактическом эшелонах управления. FA40 включает свыше 170 офицеров, комплектующихся методом ротации и распределённых по трём десяткам армий, единых штабов, частей и подразделений. Изображение: компания AGI

Точно и правильно подмечено, хотя и неточно выражено, что неогеография – это сумма новых ГИС и ДЗ-технологий. Действительно, принципиально новое качество в неогеографии реализуется без каких бы то ни было новых технологий – это яркое свидетельство появления именно нового принципа работы с геоинформацией.

Что касается излишне эмоционального, на наш взгляд, упоминания уважаемым проф. Берлянтом пресловутых "администраторов", их "мозгов" и "денежных сумм", то неогеография, демонстрирующая резкое – на порядки – снижение удельной себестоимости географических продуктов при повышении их информативности, претендует на эти “суммы” уж наверное в наименьшей степени.

Впрочем, сейчас это – вопрос третьестепенный. Системы, реализованные на базе альтернативного картографическому принципа и обладающие принципиально иными, нежели карты, возможностями, уже активно применяются иными государствами – вот упрямый и очевидный факт, который нельзя игнорировать гражданам России.

3. Хочу остановиться лишь на одном, не самом очевидном аспекте проблемы, а именно, на стремлении получать пространственно-временные модели, наиболее приближенные к реальному виду моделируемых объектов, легко узнаваемые и понятные для восприятия без всяких условных симоволов и дополнительных пояснений… виртуальные модели как бы оттесняют модели условно знаковые, а метричность приносится в жертву наглядности… Диалектика взаимоотношений знаковости и портретности, этих двух свойств пространственно-временных геомоделей противоречиво развивается несколько веков, и на разных исторических этапах. Она ведет к тому, что создатели геоизображений отдают предпочтение то их наглядности, то метричности

Действительно, максимальное избавление от условностей при отображении контекстной информации становится важнейшим требованием. Это требование нашло выражение в понятии Situational Awareness (Ситуационной Осведомлённости).

Почему?

Причина проста. В неогеографии метричность не приносится в жертву наглядности. Строго наоборот. Именно благодаря наглядности удалось впервые обеспечить полную, а не “условно ограниченную”, метричность продуктов – как в пространстве, так и во времени.

Интерфейс системы единого представления ситуации компании Analytical Graphics. Наглядность и метричность не приносятся в жертву друг другу. Наоборот, максимальный отказ от картографических условностей позволяет реализовать весь метрический потенциал информации, уже не нуждающейся в обязательном проецировании на какую-либо поверхность и генерализации. Интересно отображение госграницы растровым, а не векторным, методом. Изображение: компания AGI

Очевидно, почему. Следствием отказа от использования картографических проекций явилось снятие противоречия между "географическим" и "топографическим", неизбежно присущего картам. При этом обеспечивается всеракурсность и полная – причём трехмерная – метричность. Появляется возможность свободной циркуляции локализованной в пространстве и во времени информации по вертикали управления без отрыва от общегеографического контекста и без утраты детальности.

Между метричностью и наглядностью нет никакого противоречия, тем более диалектического; в методе неогеографии удалось обеспечить и то, и другое одновременно.

Собственно, это очевидно. Все предметные и все технологические области, как только появлялась возможность, отказывались от практики сплошной векторизации изображений и переходили к использованию изображений – дополненных, где то необходимо, семантической или векторной информацией. Это уже произошло в астрономии, микроскопии, официальном делопроизводстве, наконец. Метричность не страдала.

Нетрудно также понять, почему революция, связанная с представлением общегеографического контекста именно изображениями, а не картографическими условностями, произошла именно сейчас. Это связано с тем, что появились высокопроизводительные средства получения изображения местности с пространственным разрешением, сопоставимым с разрешением невооружённого глаза человека. Человек видит на космическом снимке в Google Earth местность с таким же разрешением, что и в реальной повседневной жизни.

Интерфейс системы единого представления ситуации компании Analytical Graphics. Требование трёхмерности и единства отображения ситуации на тактическом и стратегическом уровнях без потери детальности и без отрыва от общегеографического контекста реализуемо в настоящее время безо всякого ущерба для метричности продуктов, но предполагает обязательный отказ от использования механизма картографических проекций. Изображение: компания AGI

4. Знаковость картографической модели — ее замечательное и очень важное свойство…

Абсолютно верное и правильное замечание, можно добавить даже – "…неотъемлемое свойство". Именно невозможность "беззнаковой картографии" и привела к тому, что новые подходы используют иной, нежели картографический, принцип – хотя и включают при необходимости в свой состав и картографическую информацию в качестве элемента.

5. «Знаки должны быть удобны для открытий», — говорил создатель математическиго анализа Г. Лейбниц

Верно. Верно и обратное – там, где знаки неудобны и не могут полноценно представить пространственно-временной контекст, нужно и должно искать им замену.

Итоговые замечания

К сожалению, в реплике не были затронуты, на наш взгляд, наиболее характерные признаки, отличающие оба метода - соответственно, в ответах они тоже были обойдены вниманием. Мы попытаемся сформулировать основные различия между картографическим и неогеографическим подходами в виде тезисов в дальнейших публикациях. Пока же попытаемся дополнить реплику уважаемого профессора Берлянта не затронутыми в ней, но периодически всплывающими в обсуждениях вопросами.

Означает ли появление метода неогеографии необходимость отказа от картографии, фотограмметрии?

Конечно же, нет – ни в коем случае. Всё обстоит гораздо проще и серьёзнее одновременно.

Разумеется, картография и фотограмметрия никуда не уйдут, а последнюю, по всей видимости, ждёт настоящий расцвет [9].

Вместо этого изменится, и уже изменился, принцип работы с информацией. Картографический метод из единственно возможного способа представления географической информации становятся одним из используемых, и важнейшая компонента геопродуктов – общегеографический и ситуационный контекст – формируются при максимально возможном отказе от условностей.

Значит ли появление неогеографии, что на смену профессионалам придёт "колхоз" из любителей, создающих всевозможные "народные карты"?

Конечно же, нет. Бессмысленно шарахаться из одной крайности в другую. Простые пользователи, разумеется, никогда не создадут и не могут создать полноценную среду класса Google Earth. Создавать данные всё равно будут профессионалы. Изменился метод. Скорейшая его адаптация профессионалами – вот важнейшее требование дня. К счастью, уже осознанное в России.

Роль простых пользователей в новой парадигме – совершенно иная, и ключевая. Это, во-первых, актуализация имеющейся информации и её контроль, и, во-вторых, первичное создание локализованных в пространстве и во времени данных самой различной природы. Уместна аналогия с сетью Интернет - создаваемая профессионалами, она непрерывно пополняется создаваемым всеми контентом. Потому и живёт.

Мы искренне благодарим профессора Берлянта за помощь и надеемся, что дискуссия о природе, характере и особенностях изменений, происходящих в методах работы с географической информацией, поможет в адаптации нового в России.

группа "Неогеография"