Комбинированная геоинформационная многослойная пространственно-временная модель

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Современные технологии организационного управления предусматривают сбор и обработку большого объема данных для расчета параметров функционирования исследуемых объектов и процессов. Поскольку основная особенность собираемых параметров состоит в их привязке к территориям, с одной стороны, и отнесении к периодам времени, с другой стороны, требуется применение геоинформационных систем и технологий. Несмотря на развитие современных геоинформационных технологий, вопросы их практического применения для поддержки принятия решений с учетом комбинированного влияния пространственного и временного факторов, в полной мере не решены. В статье предложена комбинированная геоинформационная многослойная пространственно-временная модель, которая представляет собой граф, вершинами которого являются значения параметров, упорядоченные по слоям с размещением временных меток в слой времени, а дугами – отношения между ними, разделенные на три типа: топологические, семантические и хронологические. Сопряжение и упорядочивание параметров, согласно предложенной модели, позволяет корректно поставить и решить задачу оптимизации, а, следовательно, устранить проблему практического использования накапливаемой аналитики в процессах поддержки принятия управленческих решений. Предложенная модель использована в цифровой платформе интегрального мониторинга для цифровой трансформации процессов сбора, анализа и визуализации данных коммунальных ресурсов. Рассмотрена общая задача управления, а также приведен конкретный пример для одной из актуальных задач регионального управления – социальной газификации, в котором производится оптимизация процесса обработки заявок по подключению жилых домов к системе газоснабжения в границах выбранного региона. Комбинированная геоинформационная многослойная пространственно-временная модель позволяет формулировать универсальные постановки задач поддержки принятия решений для различных приложений геоинформатики в логистике, при управлении транспортными ресурсами, а также в ситуационных центрах управления предприятиями и регионами, в системах бизнес-аналитики и управления организационными системами.

Об авторах

А. В Иващенко

Самарский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: anton.ivashenko@gmail.com
улица Чапаевская 89

О. К Головнин

Самарский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: golovnin@bk.ru
улица Чапаевская 89

А. А Головнина

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева

Email: anastasiya.stolbova@bk.ru
Московское шоссе 34

Е. А Додонова

Самарский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: dodonova.evg@gmail.com
улица Чапаевская 89

Список литературы

  1. Gospodinov S.G. Geoinformatics as a science of space // European Journal of Technology and Design. 2022. vol. 10(1). pp. 3–8.
  2. Бескид П.П., Куракина Н.И., Орлова Н.В. Геоинформационные системы и технологии // СПб.: Российский государственный гидрометеорологический университет, 2010. 173 с.
  3. Массер Д. Что есть пространство-время? // В мире науки. 2018. № 8-9. С. 78–82.
  4. Rynasiewicz R. Newton’s Views on Space, Time, and Motion / Ed.: Edward N. Zalta // The Stanford Encyclopedia of Philosophy. 2012.
  5. Ухтомский А.А. Доминанта // М.: АСТ, 2022. 320 c.
  6. Флоренский П.А. Анализ пространственности и времени в художественно-изобразительных произведениях // М.: Прогресс, 1993. 324 с.
  7. Мещеряков Б.Г., Зинченко В.П. Большой психологический словарь. Изд. 4-е, расш. // М.: АСТ, 2009. 811 с.
  8. Бахтин М.М. Формы времени и хронотопа в романе. Очерки по исторической поэтике // Литературно-критические статьи. М.: Худ. лит., 1986. С. 121–290.
  9. Корнилков С.В., Рыбникова Л.С., Рыбников П.А., Смирнов А.Ю. Геоинформационный мониторинг для решения экологических задач горнопромышленных территорий Среднего Урала // Горная промышленность. 2022. № S1. С. 127–133.
  10. Имамов Ф.Н. Вахтеров А.Р., Решетников А.Г. Геоинформационная система для мониторинга и аналитического контроля локальных магнитных аномалий // Молодежный Вестник УГАТУ. 2021. № 1 (24). С. 17–24.
  11. Цветков М.В., Смирнова О.В., Гальяно Ф.Р. Система мониторинга ледовой обстановки и обеспечения безопасного судоходства по северному морскому пути на базе интеллектуальной ГИС // Труды СПИИРАН. 2014. № 5(36). С. 28–43. doi: 10.15622/sp.36.2.
  12. Косяков С.В., Гадалов А.Б., Садыков А.М. Моделирование пространственных данных при решении задач дискретной оптимизации в среде ГИС // Информационные технологии. 2012. № 7. С. 27–31.
  13. Воробьева Г.Р., Воробьев А.В., Орлов Г.О. Концепция обработки, анализа и визуализации геофизических данных на основе элементов тензорного исчисления // Информатика и автоматизация. 2024. Т. 23(2). С. 572–604.
  14. Попович В.В., Ведешин Л.А. Понятие "пространство" в географических информационных системах // Системы высокой доступности. 2019. Т. 15. № 2. С. 47–56.
  15. Кузьмин В.А., Шаныгин С.И., Чунин С.А., Никитин Г.С., Мкртчян М.Э., Каурова З.Г., Орехов Д.А., Цыганов А.В., Айдиев А.Б., Мищенко Н.В., Ачилов В.В. Моделирование пространственно-временных данных об окружающей среде в ГИС // Нормативно-правовое регулирование в ветеринарии. 2022. № 3. С. 43–50.
  16. Рыжиков А.И. Картография, ГИС и время // Геодезия и картография. 2006. № 7. С. 43–47.
  17. Маризе-Томокала Г.Де.Г., Сисей Ф.К. Данные дистанционного зондирования Земли // Научный Лидер. 2023. № 19(117). С. 21–33.
  18. Куфтинова Н.Г. Проблемы интеллектуального анализа данных при моделировании транспортных потоков мегаполиса // Мир транспорта. 2020. Т. 18. № 5. С. 24–40.
  19. Опоку Ф.К. Роль цифровых технологий в повышении безопасности и эффективности нефте- и газопроводов в России // Аллея науки. 2024. Т. 1. № 1(88).
  20. de Lange N. Geoinformation Systems // Geoinformatics in Theory and Practice. 2023. pp. 375–433. doi: 10.1007/978-3-662-65758-4_9.
  21. Merry K., Bettinger P., Crosby M., Boston K. Geographic information systems // Geographic Information System Skills for Foresters and Natural Resource Managers. 2023. pp. 1–23. doi: 10.1016/B978-0-323-90519-0.00007-8.
  22. Yuan M. Relationships between Space and Time // Geographic Information Science & Technology Body of Knowledge. 2020. doi: 10.22224/gistbok/2020.3.7.
  23. Yuan M. From representation to geocomputation: some theoretical accounts of geographic information science // New Thinking in GIScience. 2022. pp. 1–8.
  24. Dodge S., Su R., Johnson J., Simcharoen A., Goulias K., Smith J.L.D., Ahearn S.C. ORTEGA: An object-oriented time-geographic analytical approach to trace space-time contact patterns in movement data // Computers, Environment and Urban Systems. 2021. vol. 88. doi: 10.1016/j.compenvurbsys.2021.101630.
  25. van Gasselt S., Nass A. Time and geology in geographic information systems: some formalism for describing temporal events // Journal for Geographic Information Science. 2015. vol. 3. pp. 199–208. doi: 10.1553/giscience2015s199.
  26. Shields R. Bergson’s GIS: experience, time and memory in geographical information systems // Media Theory. Geospatial Memory. 2018. vol. 2(1). pp. 316–332.
  27. Ott T., Swiaczny F. Implementation of time in GIS // Time-Integrative Geographic Information Systems. 2001. pp. 77–126. doi: 10.1007/978-3-642-56747-6_4.
  28. Dai J., An L. 1.21 –Time geography // Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. Comprehensive Geographic Information Systems. 2017. pp. 303–312. doi: 10.1016/B978-0-12-409548-9.09625-1.
  29. Claramunt C., Thériault M. Managing time in GIS: an event-oriented approach // Recent Advances in Temporal Databases, Proceedings of the International Workshop on Temporal Databases. 1995. pp. 23–42. doi: 10.1007/978-1-4471-3033-8_2.
  30. Wang M., Zhang J., Cao Y., Li S., Chen M. A study on a spatiotemporal entity-based event data model // ISPRS International Journal of Geo-Information. 2024. vol. 13(10). doi: 10.3390/ijgi13100360.
  31. Домрачева А.А. Сайбель Н.Ю. Применение геоинформационных систем в бизнес-анализе // Взаимодействие науки и общества: проблемы и перспективы. 2016. С. 73–75.
  32. Chaudhuri S. Application of web-based geographical information system (GIS) in e-business // Digital Marketing and Consumer Engagement: Concepts, Methodologies, Tools, and Applications. IGI Global, 2018. pp. 649–665.
  33. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р., Штайн К. Алгоритмы: построение и анализ // пер. с англ. М.: Вильямс, 2019. 1296 с.
  34. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход // М.: Мир, 1978. 434 с.
  35. Воробьев А.В., Воробьева Г.Р. Подход к динамической визуализации разнородных геопространственных векторных изображений // Компьютерная оптика. 2024. Т. 48. № 1. С. 123–138.
  36. Плякин А.В., Орехова Е.А., Огарков Д.И. Геоинформационные системы для обеспечения транспортно-логистической деятельности // Интеллектуальная логистика. 2021. С. 149–153.
  37. Оюунханд Б. Касьянова Е.Л. Использование ДЗЗ и ГИС при создании географических основ для тематических карт // Вестник СГУГиТ. 2021. Т. 26. № 5. С. 119–125.
  38. Sowmiya Narayanan K.J., Manimaran A. Recent developments in geographic information systems across different application domains: a review // Knowledge and Information Systems. 2024. vol. 66. pp. 1523–1547.
  39. Jelokhani-Niaraki M., Moradi-Pour S., Samany N.N., Mohammadkhan S. A multiple models-multiple users group GIS-based decision support system for land use problems // Land Use Policy, 2023. vol. 134. doi: 10.1016/j.landusepol.2023.106916.
  40. Wang D. Research and development of intelligent decision support system for distribution network planning based on GIS // IEEE 3rd International Conference on Data Science and Computer Application (ICDSCA). 2023. pp. 786–791.
  41. Прохоров С.А. Прикладной анализ неэквидистантных временных рядов. Самара: СГАУ, 2001. 375 с.
  42. Сурнин О.Л., Ситников П.В., Иващенко А.В., Головнин О.К., Дубинина И.Н., Додонова Е.А. Применение цифровой платформы интегрального мониторинга как средства бизнес-аналитики социально-экономического развития региона // Конференция «Информационные технологии в управлении» (ИТУ-2022). Сборник материалов. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2022. С. 158–161.
  43. Ivaschenko A., Dubinina I., Golovnin O., Golovnina A., Sitnikov P. Digital integrated monitoring platform for intelligent social analysis // Communications in Computer and Information Science. Springer, Cham. 2023. vol. 1909. pp. 365–376. doi: 10.1007/978-3-031-44615-3_25.
  44. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023616797 РФ. Цифровая платформа интегрального мониторинга ресурсоснабжения: № 2023614655: заявл. 14.03.2023: опубл. 03.04.2023 / заявитель ООО «Открытый код».

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).