В Университете «Дубна» создали учебно-тренажерный комплекс геоинформационного анализа пространственных данных

Сотрудники кафедры геоинформатики Института системного анализа и управления (ИСАУ) Государственного университета «Дубна» разработали и зарегистрировали учебно-тренажерный комплекс «Геопрактикум» — веб-инструмент для практической подготовки студентов по профилям «Геоаналитика» и «Прикладная информатика». Разработка объединяет ГИС, веб-технологии и пространственный анализ. Ее внедрение в учебный процесс уже началось.

Традиционное обучение геоинформатике долгое время опиралось на использование мощных, но сложных настольных ГИС-пакетов. Такие системы незаменимы для глубокой научной работы, однако они обладают высоким порогом вхождения, требуют значительных вычислительных ресурсов и зачастую оторваны от реалий современного веб-ориентированного мира, в котором живут и работают современные специалисты.

Студентам не хватало «песочницы» — безопасной, гибкой и понятной среды, где можно было бы отработать полный цикл работы с геоданными: от их добычи и очистки до визуализации и принятия решений, не отвлекаясь на борьбу с интерфейсом тяжеловесного профессионального ПО. Именно эту нишу и заполняет «Геопрактикум» — модульный, веб-ориентированный тренажер, разработанный с прицелом на формирование конкретных профессиональных компетенций.

Архитектура комплекса построена по модульному принципу, что, по мнению разработчиков, является его ключевым педагогическим преимуществом. Такая структура позволяет не просто использовать программу как «черный ящик», но и изучать ее устройство, что открывает широкие возможности для проектного обучения. Встроенные механизмы автоматизированного парсинга учат студентов работать с DOM-деревом веб-страниц, перехватывать сетевые запросы и структурировать «сырые» данные. Однако автоматизация не исключает ручного контроля. Тренажер оснащен развитым инструментарием для работы с инструментами настройки изображения интернет-карты.

«Сегодня цифровые пространственные данные являются одним из основных источников информации для решения важнейших задач нашей страны. Геоинформационные системы, технологии искусственного интеллекта, методы системного анализа позволяют создавать цифровые двойники городов, промышленных объектов и природных территорий. Учебно-тренажерный комплекс «Геопрактикум» — это отличный пример инструмента, с помощью которого студенты смогут освоить современные приемы геоаналитики, получить необходимые навыки работы с пространственными данными и применить их при реализации собственных исследовательских проектов», — рассказала научный руководитель ИСАУ, доктор технических наук, профессор Евгения Черемисина.

На этапе анализа тренажер позволяет в несколько кликов строить тепловые карты, сравнивать методы интерполяции (например, диаграммы Вороного и KDE на данных о недвижимости), а также рассчитывать урбанистические индексы, накладывая слои запечатанности грунтов, высотности и плотности застройки.

«Геопрактикум» — это не просто географический инструмент, это полноценный программный продукт, разработанный с использованием современных веб-стандартов. Для студентов профиля «Цифровые двойники в пространственно-распределенных системах» он служит идеальным полигоном для изучения IT-дисциплин. Студенты не только используют готовые функции, но и анализируют исходный код, учатся оптимизировать рендеринг тысяч объектов на Canvas, применять алгоритмы отсечения невидимых примитивов (clipping) и управлять состоянием приложения.

Несмотря на свой учебный статус, «Геопрактикум» уже доказал свою состоятельность в решении прикладных задач. В качестве тестового полигона был выбран городской округ Дубна. С помощью комплекса был проведен комплексный анализ рынка жилой недвижимости. Система позволила интегрировать разрозненные объявления с сайтов-агрегаторов, очистить их от дубликатов, наложить слои инженерно-неблагоприятных грунтов и запечатанности территорий, а затем выявить устойчивые пространственные корреляции. Было наглядно показано, как гидрогеологические условия и степень урбанизированности влияют на стоимость квадратного метра жилья.

В ближайших планах создателей «Геопрактикума» — дальнейшее углубление интеграции с мобильными платформами для полноценной поддержки полевых исследований, внедрение облачной синхронизации данных между пользователями (краудсорсинговый сбор геоданных), а также расширение библиотеки готовых аналитических шаблонов для решения типичных задач урбанистики и экологии.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации