Попытки объяснить, что такое ГИС на самом деле, почти всегда оказываются философскими. По своей сути ГИС - это система для объединения наборов данных с географией. Но лучше понять его как продукт определенного исторического момента, плоды которого только начинают приносить плоды - момента, возникающего в результате спонтанной смешения разнообразных технологий, достигающих своего очевидного апофеоза. И это началось, когда молодой Роджер Томлинсон и другие захотели географически оценить больше информации, чем когда-либо прежде. В то время как развитие цифровой культуры послужило разрушению бесчисленных границ в традиционных дисциплинах, эта коррозия частично началась в самолете в 1962 году с затруднением получения больших объемов информации на одной маленькой карте.
В мае того же года Томлинсон сел на самолет, летевший из Оттавы в Торонто, Канада. Он был в командировке в качестве 28-летнего географа в Spartan Air Services, компании, занимающейся аэросъемкой. Рядом с ним в самолете сидел Ли Пратт, правительственный чиновник, которого только что назначили главой канадского земельного кадастра и который занимался составлением картографического каталога производственных ресурсов страны.
Канада может быть большой страной, но перелет из Оттавы в Торонто короткий - всего час. Тем не менее, в то время Пратт и Томлинсон завели разговор и начали болтать о своей работе. Когда Томлинсон слушал, как Пратт описывает свой план по сбору и синтезу тысяч карт для документирования богатства огромного канадского пейзажа, он почувствовал прилив счастливой случайности. В конце концов, он думал о проблеме представления множества данных на карте большую часть своей короткой карьеры и был на пороге программирования компьютерной системы для географической информации.
«Ты знаешь, сколько это будет стоить?» - вспоминал Томлинсон, спрашивая Пратта.
Нет, был ответ - проект только начинался.
«Хорошо», сказал Томлинсон. «Позвоните мне, если вы обнаружите, что ваш план слишком дорог, чтобы работать».
Три месяца спустя Пратт позвонил своему попутчику.
***
Томлинсону, который умер в феврале в возрасте 80 лет, в настоящее время широко приписывают идею создания первой функциональной географической информационной системы, компьютерной программы, отвечающей за ошеломляющий сдвиг в нашем способе концептуализации пространственной информации. Спустя десятилетия после прорыва Томлинсона ГИС повсюду. В конце мая Белый дом объявил о заключении соглашения с крупнейшей в мире ГИС-фирмой Esri о предоставлении программного обеспечения бесплатно для каждой школы K-12 в США - инициатива, инициированная основателем компании и оцениваемая в сумму более 1 миллиарда долларов., (Раскрытие информации: Smithsonian.com сотрудничает с ГИС-фирмой Esri как инновационный способ рассказывать истории на сайте.) New York Times нанимает техников ГИС для своей службы цифровых новостей. Корпорации анализируют демографический доход домохозяйств и поток трафика с помощью ГИС, чтобы определить, где расширить свои розничные сети. Город Ковингтон, штат Джорджия, недавно объявил об инициативе по оцифровке своих местных кладбищ с использованием ГИС для картирования онлайновых баз данных маркеров могил.
***
Одной из главных проблем с картами всегда была их размерность. В чисто топографическом смысле карта пытается изобразить, по крайней мере, на одно измерение больше, чем она сама. Эта головоломка стимулировала множество попыток найти решение и расколола картографов в течение сотен лет - картографические проекции Земли все еще разделены между теми, которые говорят, что планета является сферой, и теми, которые описывают ее как эллипс.
Но топография это только одна история космоса. Представьте себе человека, стоящего на дороге. Когда его попросят описать, где он находится, этот человек может рассказать о склоне холма, на котором он стоит, или о размере окружающих его скал. Он также может сказать, что находится на дороге между кукурузным полем и фруктовым садом с одной стороны и маленькой деревней с другой. Таким образом, даже не упоминая птиц, которых он наблюдал, подслушивающих, или направление ветра, или температуру, или даже его широту и долготу, у него уже есть шесть вещей, описывающих его мир. Человеческий опыт космоса слишком сложен, чтобы его можно было свести к пикам и долинам ландшафта.
Это затруднительное положение мучает картографов с возрастающей срочностью, по крайней мере, с 1854 года, когда лондонский доктор по имени Джон Сноу пришел в ужас от непрекращающегося нападения холеры, бушующего по всему городу. Некоторые считают отца снега отцом эпидемиологии за то, что он отказался от широко распространенного представления о том, что холера передается из-за плохого воздуха, и за то, что он старательно искоренил настоящую причину эпидемии: загрязненную питьевую воду из общественных насосов. Эта история вырисовывается в анналах общественного здравоохранения, но столь же критическим был способ, которым Сноу отследил источник вспышки: составив карту.
Сноу ходил по проекту с медицинской точностью, прогуливаясь по районам с местным преподобным, чтобы документировать каждую смерть от холеры по месту. Они царапали пятно чернил для каждой смерти на карте, а когда они отступали и смотрели, они видели пятна чернил, сгруппированные вокруг водяного насоса на Брод-стрит. Утверждение Сноу о географической значимости явления, которое до этого казалось слишком эфемерным для картографирования, позволило по-новому взглянуть.
В эпоху редкого сбора данных это достижение было откровением. Но с тех пор объем данных увеличился, и вопрос о том, что отображать, ограничен только теми наборами номеров, которые люди старались собрать. Способность подсчитывать количественные переменные - вычислительная мощность - была в немалой степени катализирована изобретением в 1890 году табличной машины для числового кодирования статистики, генерируемой переписью США. Представленный для решения задач обработки больших количеств, табуляционная машина, изобретенная основателем IBM Германом Холлеритом, в конечном итоге стала современной базой данных - инструментом, который сделал возможной географическую информационную систему и, решая вопрос подсчета, сделала такую систему необходимой,
***
«Одним из преимуществ (бывшей) британской колонии является то, что вы получаете много карт», - объяснил Томлинсон во время интервью со Смитсоновским институтом перед его смертью. «Британцы - отличные картографы». Изобилие карт верно и для Канады, и для Кении, и это было частью международной помощи последней бывшей британской колонии, которая привела Томлинсона к его роковой встрече с Ли Праттом. Целлюлозно-бумажное производство является одной из важнейших отраслей промышленности Канады, и канадское правительство решило поделиться своим опытом в рамках этой помощи. Но в Кении не так много деревьев, пригодных для изготовления бумаги. Решение, как решила Канада, заключалось в выращивании древесных насаждений в Кении, и в 1960 году Томлинсону было поручено (по государственному контракту с его компанией) найти лучшие места для их размещения.
После сбора карт всех переменных, которые он должен был учитывать при выборе местоположения плантации - топографической информации, демографической информации, характера осадков, качества почвы, атмосферных условий, маршрутов миграции животных - Томлинсон попал в тупик. Их было слишком много.
«Когда вы кладете шесть вещей на стол и накладываете их, - сказал он, - даже когда они лежат на листах майлара, когда вы начинаете смотреть на них сверху вниз, вы получаете ужасный беспорядок».
Проект был признан слишком дорогим и заброшен в 1961 году, но Томлинсон был раздражен. Компьютерная обработка достигла больших успехов в конце 1950-х годов, и Томлинсон был уверен, что есть способ заставить большие новые машины работать над оценкой всех данных. Если области карты, называемые полигонами, можно преобразовать в точки данных и геометрически связать с другими точками данных, то каждое место на карте может содержать бесконечные измерения информации. Вечная картографическая дилемма двумерного пространства растворилась бы в безграничности.
Томлинсон начал с пяти полигонов на цифровой карте размером с коктейльную салфетку. Он положил карту поверх другой карты такого же размера и обнаружил, что составная часть все еще может иметь географический смысл. Он решил проблему изолированных переменных, построив цифровой сэндвич.
***
Когда Томлинсон согласился помочь Пратту с его болотом инвентаризации земли - проектом, который привел к созданию Канадской географической информационной системы, признанной первым проектом ГИС, - они столкнулись с огромным количеством данных. Оглядываясь назад, Томлинсон приписывает свой успех новым технологическим рубежам, которые превратили компьютеры из перегруженных калькуляторов в устройства хранения и обработки данных.
Команда Томлинсона и Пратта привлекла IBM для создания программного обеспечения, которое могло бы обрабатывать все данные, которые они собирали. В то же время Говард Фишер в Гарварде разрабатывал программу для синтеза картографических данных в новой лаборатории для компьютерной графики и пространственного анализа. В Нью-Хейвене, штат Коннектикут, Бюро переписей США приступило к экспериментам с системой построения демографических данных по районам.
К тому времени, когда у Томлинсона наконец-то появилась его система, которая продолжает использоваться для инвентаризации земельных ресурсов Канады, возникло множество карманов новаторов, чтобы осмыслить расширение вычислительной мощности и желание понимать вещи с точки зрения пространства.
Теперь, в век данных, ГИС с тех пор стала влиять почти на все сферы пространственного понимания и помогла определить новую концепцию географии. Конечно, он используется для картирования лесных насаждений, а также для отслеживания вспышек заболеваний и оценки демографических изменений. Политологи расшифровывают тенденции голосования с его помощью; работники гуманитарной помощи предсказывают нехватку продовольствия. Есть карты денежных переводов иммигрантов, ожирения, кризисов, вызванных изменением климата, регистрации на Foursquare.
В бизнес-руководстве 1993 года по получению финансовой прибыли от ГИС страховая компания (которая отказалась быть идентифицированной) изложила политику компании по отказу от расширения страхования в районах, подверженных определенным стихийным бедствиям. Когда ураган Эндрю обрушился, компания «не пострадала», потому что просто отказалась от политики в регионах, подверженных риску.
Тем не менее, некоторые из наиболее похвальных применений программного обеспечения включают явно общественные цели активистов. Ушахиди, например, является коллективным и открытым исходным кодом для документирования насилия, которое началось после президентских выборов в Кении в 2007 году. Платформа была использована для картирования насилия в Южной Африке и сообщений о политической коррупции в Македонии. В преддверии истории одним из наиболее ощутимых успехов Ушахиди стало его применение в Гаити после землетрясения, чтобы определить, где нужна помощь, когда холера бушевала в островной стране.
Затянувшийся вопрос заключается в том, поддерживают ли карты, основанные на данных, творческий потенциал человека или отражают расширение применения компьютеров, все еще существенное ограничение. В зависимости от того, что хочет видеть владелец ГИС, технология может быть зачислена для сглаживания окрестностей в формальные блины или экстраполяции коллективной истории. На карте основным повествовательным устройством становится не время, а пространство. В качестве визуального представления ГИС подобна палимпсесту, который вместо того, чтобы стирать прошлое для расшифровки нового, просто поглощает все моменты прошлого в образе настоящего.
