В современных научных исследованиях биологического профиля все шире используются географические информационные системы (ГИС). Например, геоинформационные технологии успешно применяют при изучении закономерностей пространственно-временного распределения биологических объектов с учетом особенностей окружающей среды. Обычно ГИС используются для анализа текущих событий и/или прогноза будущих, но они также удобны для изучения ископаемых объектов, условий жизни в далеком прошлом, изменения биоразнообразия и выяснения исторических закономерностей эволюции биосферы.
Удобство ГИС в комплексных палеонтологических исследованиях объясняется тем, что они совмещают функциональность систем управления базами данных, редакторов растровой и векторной графики и разнообразных аналитических средств.
За последние десятилетия палеонтологических исследований найдено очень большое количество окаменелостей, относящихся к множеству видов животных, растений, микроорганизмов. Для комплексного качественного анализа этой информации уже мало просто нарисовать на бумажной карте какое-то количество точек. Наибольшей эффективности анализа можно достичь путем создания базы данных и интеграции ее с ГИС. Но если еще не так давно каждый исследователь или отдельный научно-исследовательский институт старались делать свои собственные, как правило, небольшие базы данных, содержащие информацию, собранную только ими, то теперь актуальным представляется принципиально новый подход, автоматизирующий множество операций и объединяющий усилия множества ученых и научных коллективов из разных стран мира. Проекты, реализующие на практике такие подходы, уже существуют. Одним из них может считаться Paleobiology Database (Палеонтологическая база данных), в работе над которой принимали участие 350 специалистов из 133 институтов в 24 странах. На данный момент база содержит сведения более чем о миллионе находок остатков ископаемых организмов, является открытой и доступной для использования на основе лицензии Creative Commons.
Этот проект прямо на своем сайте предлагает возможность выборки информации по нескольким параметрам и визуализации ее на карте. Так как с помощью предлагаемого интерфейса нельзя указать для выборки множество дополнительных параметров, и к тому же многие исследователи хотят не только посмотреть на предлагаемой карте что-то, но и «потрогать руками» данные, нанести их на свои собственные карты и проанализировать своими инструментами, то Paleobiology Database предлагает удобный API (интерфейс программирования приложений).
Но очевидно, что далеко не каждый палеонтолог желает тратить свое время на то, чтобы разбираться в том, как запрограммировать выборку из базы данных и как затем нанести выбранное на географическую карту. Помощь в этом палеонтологам предлагает открытый ГИС-проект OpenWebGIS. C помощью этой онлайн-ГИС можно легко и быстро осуществить выборку из палеобиологической базы данных и одним кликом нанести результаты на карту. В качестве такой карты могут выступать Google Maps, OpenStreetMap или собственная векторная карта, если ее предварительно загрузить на сервер OpenWebGIS. Далее исследователь может сам настроить легенду отображения данных, произвести математический анализ из довольно широкого инструментария, предлагаемого в пункте меню «Вычисления» и получить наглядную картинку для сохранения на диске или печати, а также экспортировать результат в KML, GML, JSON, GPX для возможной работы в других ГИС системах.
В качестве примера анализа информации из палеонтологической базы данных с помощью OpenWebGIS можно рассмотреть карту, показывающую родовое разнообразие инфраотряда зауропод (Sauropoda) в виде пространственного распределения количества родов по 10 градусным квадратам. Данная карта получена путем нанесения на нее выборки с параметром «таксон» равным Sauropoda, без ограничения по временным периодам, с последующим приведением количества родов, встретившихся в каждом квадрате к его центру (пункт меню «Расчет по квадратам»), и построения тепловой карты (интерполяции) (пункт меню «Интерполяция») по этим величинам.
Аналогичным образом пользователи могут делать собственные выборки и автоматически наносить их на карту с помощью пункта меню OpenWebGIS «ГеоБазыДанных» -> «Палентологическая база данных». Подобное совместное использование онлайн палеобиологической базы данных и ГИС дает современному палеонтологу удобный инструмент для быстрого и нересурсоемкого (не надо устанавливать на свой компьютер никакого дополнительного программного обеспечения) анализа большого объема информации.
Федор Коломейко
IT-специалист
