1. Введение

Несмотря на то, что в Уральском регионе уже давно развивается рекреационный, экскурсионный и экологический туризм, Южный Урал имеет и свою уникальную специфику – это так называемый индустриальный туризм, который начал развиваться не так давно, но уже снискал большую популярность. Так, например, территория Челябинской области богата индустриальным наследием прошлого – это древнейшие доисторические «палео-металлургические» комплексы южноуральской «Страны городов», исторические уральские города-заводы со своей уникальной историей и архитектурой и новейшие кластеры металлургического и машиностроительного производства в современных развивающихся промышленных городах области. Поскольку, данный вид туризма привлекателен своей региональной спецификой, то для решения задач социо-экономической специфики региона, крайне важно обеспечить привлекательность и комфорт в развитии данной отрасли, чему в полной мере будет способствовать создание новых методов информационного обеспечения с использованием самых современных технологий, что позволит достичь необходимого результата.

В заявленном научно-исследовательском проекте «Разработка информационной среды для индустриального и научно-познавательного туризма в Челябинской области с применением ГИС» предлагается разработать программную утилиту для информационного обеспечения среды индустриального и научно-познавательного туризма на территории Челябинской области с применением современных геоинформационных систем (ГИС). Результаты исследования, будут направленны на усовершенствование лабораторных методов, по сбору, анализу и синтезу данных, необходимых для навигационного обеспечения экскурсионных маршрутов, информационного обеспечения по объектам туризма, с применением современных средств навигации по туристическим маршрутам и территориям с функциональной интерактивной визуализацией информации.

На данном этапе разрабатывается проектная концепция программной утилиты «КРОТ-1.0» (Картограмма референсных объектов туризма. Версия 1.0) для наполнения информационной среды и обеспечения навигации по определенному тематическому маршруту, составленному из структурированного и систематизированного картографического слоя туристических объектов. Полученные результаты предлагается реализовать на примере формирования тематического туристического кластера «Страна городов». Предполагается комплексное оснащение программного модуля интерактивными и вспомогательными функциями для работы специалистов клиент-сервиса.

Цель и задачи исследования заключаются в усовершенствовании информационно-технологическое обеспечение архитуризма [1], индустриального и научно-познавательного туризма на Южном Урале, и создании большей привлекательности для инвестиций. Разработать комплексное информационное обеспечение среды с учетом современных требований и технологий в области развития данной отрасли является основной задачей исследования.

Научная проблема, на решение которой направлен проект: разработка современных методов информационно-технологического обеспечения туристической отрасли в регионах, с разработкой картограмм тематических маршрутов, доступных для посещения туристами, с применением ГИС-технологий.

Научная значимость и актуальность решения обозначенной проблемы: тематика заявленного проекта обусловлена необходимостью развития информационной среды для навигации по туристическим маршрутам и объектам туризма в регионе и для информационного обеспечения туристической деятельности в целом. Информированность туриста – это ключевой фактор в успешном продвижении и развитии отрасли.

Научная новизна заключается в том, что впервые для развития архитуризма, индустриального и научно-познавательного туризма на Южном Урале, разрабатываются: интерактивная информационно-образовательная среда с использованием ГИС; картограмма референсных объектов туризма. Применяется методика, основанная на авторском методе сбора информации, анализе и визуализации геоданных. Возможности предложенного метода, позволяют широко использовать разработанные схемы в ГИС-навигации и специализированных мобильных приложениях для работы со спутниковыми картами.

Одно из основных преимущественно значимых практических результатов применения утилиты на практике – мгновенное и адресное получение актуальной информации, о целевых объектах туризма и действующих маршрутах на достаточно обширной территории в системе «единого окна».

Рассматривая в целом проблематику исследований перспектив развития научно-популярного и индустриального туризма в регионах как в России, так и за рубежом, стоит отметить работы: Крыловой Е.А. [10], Волкова С.К. [5], Глазычева В.Л. [7], Коль О.Д. [8], Королевой А.Ю. [10], Мироненко Н.С. [13], Оборина М.C. [14], Тяглова С. Г. [17], Allan J. R., Venter O. [at all] [20]; Gorelick N., Hancher M. [at all] [22]; Weiss D. J., Nelson A., Gibson H. S. [24]. Над вопросами развития научно-познавательного и промышленного туризма на Урале работают ученые из Челябинска и Екатеринбурга: Бекленищева М. В. [2] и конкретно по Челябинской области научно-познавательный туризм становится востребованным и начинает развиваться с открытием архитектурно-археологических памятников бронзового века уральской «Страны городов» и др. археологических комплексов более позднего периода [19], индустриальный туризм для области является новым веянием, началом которого можно считать программу проекта «Каменный пояс» на Среднем Урале, объединяющую исторические промышленные города Урала в единый маршрут. В Челябинской области индустриальный туризм планируется развивать на базе как действующих предприятий металлургического и машиностроительного комплекса так и на основе не функционирующей исторической промышленной архитектуры городов-заводов, последними, актуальными на текущий момент разработками и публикациями в направлении заявленной темы можно считать учебные издания и научные статьи: Булатовой Е.К. [3, 4], Кизима А.В. [9], Зырянова А. И. , Королева А. Ю. [и др.] [15]; Дегтярева А. Н. , Усманова Ю. И. [и др.] [16]. Исследования, связанные с перспективами развития научно-популярного и индустриального туризма на Урале и конкретно, по Челябинской области, конкурирующими работами по заявленной теме, можно считать исследования сотрудников проектных институтов и университетов: УралНИИпроект, Челябгражданпроект, Челябинский государственный историко-культурный заповедник «Аркаим», ЮуРГУ и ряда других государственных и частных организаций.

Проблема применения современных информационно-технических средств обеспечения в исследовании перспектив развития туризма, пока слабо затрагивается в российской науке, за исключением сферы экологического туризма. Способы применения ГИС-технологий и использование БПЛА в сфере туризма пока можно считать инновационным направлением. В данной области можно отметить работы: Гвозденко А.А. [6], Ulchitskiy O.A. Bulatova E.K. [at all] [23], которые рассматривают схожие по специфике вопросы в историко-археологических [21] и историко-архитектурных исследованиях, природоохранной деятельности, картографии, кадастровой деятельности. Общие вопросы применения технологий ГИС в туризме рассматривались в работах: Булановой М. В., Слива И. В., Жукова Ю. П. [и др.] [1]; Лешер О.В. [и др.] [12], Кузьминой Г. В., Макарьиной И. В. [и др.] [12], Цветкова В.Я. [18] и др.

2. Методология исследования

Один из способов решения задач связанных с визуализацией геопривязанных данных на спутниковых картах по созданию изображений из любых текстовых файлов, состоящий из нескольких последовательных шагов, в частности для работы с Яндекс-картами, без привлечения графических редакторов на примере использования языка программирования PHP, раскрыт в исследовании Н.Н. Ворониной [30]. Однако в нашей разработке мы используем методы, сочетающие как текстовое криптографическое программирование, так и специализированные графические 2 D-редакторы типа CorelDraw и Photoshop.

В исследовании используются методы привязки разработанных картограмм к спутниковым картам, работа с редакторами картографических геосеток, работа с графическими редакторами по обработке изображений и разработке графического интерфейса утилиты. Для точной координации относительно референсных объектов туризма (РОТ) и локализации объектов на спутниковых картах, используется аэрофотосъемка разных лет, топографическая съемка. Процесс создания картограммы и проекта графического интерфейса утилиты состоит из последовательных этапов работ.

Первый этап:

1.1. первоначальный сбор информативных данных: аэрофотоснимки локализованных, спутниковые координаты, спутниковые карты с рельефом местности и пр. вспомогательные данные;

1.2. формирование базы данных для картограммы слоя объектов на платформах Joomla или Wordpress;

1.3. проектная разработка слоя «Страна городов» с ее наложением на спутниковую карту в графическом редакторе с применением функции масштабирования;

1.4. проектная визуализация точек привязки РОТ с использованием специализированных графических редакторов.

Второй этап:

2.1. обработка полученных результатов, экспорт полученных картограмм в редакторы ГИС-систем типа программной утилиты ГИС GeoLink 3.14.0013 [29];

2.2. привязка сформированной базы данных к слоям картограммы;

2.3. разработка функционала и графического интерфейса утилиты «КРОТ-1.0» в тестовом режиме;

2.4. тестирование бата-версии утилиты «КРОТ-1.0».

В результате заключительного этапа работ реализована программная утилита «КРОТ-1.0». В графический интерфейс разработки внедрена картограмма с привязкой к базе данных (рис. 1). В процессе разработки утилиты, необходимо заранее предусмотреть возможность редактирования данных, которые вносятся в базу слоев картограммы, в случае исправления ошибок или обновления данных. Как пример практической реализации в применении разработки утилиты, рассматриваются площадки архитектурно-археологических комплексов расположенные на обширных территориях и значительном удалении друг от друга. Сформированную базу данных РОТ предлагается перенести в вид графической картограммы, используя программную утилиту ГИС методом полигонального построения высокоточной координатной сетки на спутниковых картах.

Для работы с РОТ используется модифицированная сетка, построенная при помощи утилиты триангуляции сложных двумерных областей Gridder2D. Построенная картограмма позволяет визуализировать содержимое базы данных по РОТ на фоне реальной географической ситуации с привязкой к спутниковой карте в реальном времени, в условиях рельефа местности и актуальных картографических данных – изолиний, отметок поверхности земли, отметок урезов рек и пр. Обработка графических изображений, а также графического интерфейса утилиты, осуществляется с применением 2 D-редакторов: CorelDraw 2017 Academic Edition, Д-504-18 от 25.04.2018 [27] и Adobe Photoshop CS 5 Academic Edition, К-113-11 от 11.04.2011 [28].

 

Рис. 1. Проект-концепт функционала интерфейса утилиты «КРОТ-1.0» (разраб. Ульчицкого О.А.)

3. Апробация метода и результаты разработки

Апробация метода построения слоя картограммы реализовывалась в рамках учебного процесса по выполнению студентами задания в составе командной работы. Исследование носило междисциплинарный характер.

На первом этапе осуществлялся сбор данных для исследования особенностей референсных архитектурно-археологических памятников. В базу данных вошли: панорамные аэрофотоснимки, спутниковые снимки, цифровые модели на основе анализа микрорельефа руин памятников, собственные и ранее разработанные графические реконструкции архитектурно-археологических памятников, в т.ч. выполненные методом 3 D-моделирования и визуализации с использованием графических пакетов, материалы из различных источников.

Интерактивный блок в «свитке», содержит все необходимые сведения об объекте туризма: название, изображения, базовую информацию, дополнительные данные: гиперссылки, консьерж-сервисные данные, вспомогательные Интернет-ссылки и пр. Графическое отображение информации на интерактивной схеме дает исчерпывающий объем визуальных информативных данных «единого окна» с расширением возможностей визуализации и подачи информации об объектах привязки к картограмме.

 

Рис. 2. Сетка базы данных для КРОТ на примере одного из референсных объектов.

 

На первом этапе, в рамках дисциплины Проектная деятельность был создан каталог базы данных из 25 папок по референсным объектам. По каждому объекту оформлены таблицы (рис. 2) созданные для интерактивных точек  привязки. Объем каждой таблицы составил не более 300 Кб данных. Дополнительно к интерактивным таблицам подгружены вспомогательные фотоматериалы, изображения с графической реконструкцией объектов, возможность просмотра объекта в редакторе панорамной съемки 360°. Все URL ссылки привязаны к облачному сервису. Структура каталога папок: 1) Аландское; 2) Андреевское; 3) Аркаим; 4) Бахта; 5) Берсуат; 6) Журумбай; 7) Исиней; 8) Каменный амбар; 9) Камысты; 10) Кизильское; 11) Коноплянка; 12) Куйсак 13) Париж;  14) Родники; 15) Сарым-Саклы; 16) Селек; 17) Сибаркуль; 18) Синташта-1; 19) Синташта-2; 20) Степное; 21) Улак-1; 22) Устье; 23) Чекатай; 24) Черноречье: 25) Шикуртау. Также был создан дополнительный раздел каталога с материалами «Процесс работы и обновления».

На втором этапе, в рамках дисциплины Управление контентом для Web-приложений студентами 4 курса были выполнены проектные разработки на CMS (Content management system) [2] Joomla! и WordPress (WP) на базе ОС Linux на внутреннем сервере ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова». Первая команда, разрабатывала проект на WP, а вторая на Joomla!.

Студенческие команды, условно названные по имени используемых CMS, распределили между собой следующие проектные роли: Менеджер команды, Системный аналитик, Дизайнер, Архитектор веб-ресурса, Контент-менеджер, Копирайтер, Разработчик, Тестировщик. На каждую проектную роль, в зависимости от её содержания, приходилось от 1 до 3 студентов. Каждая команда использовала независимо друг от друга метод экспертных оценок для выявления и ранжирования требований условного Заказчика (в его роли выступил О.А. Ульчицкий) к дизайну, структуре и функционалу разрабатываемого веб-ресурса. В роли Экспертов при определении приоритета пользовательских требований выступили Е.К. Подобреева, Е.К. Булатова, О.М. Веремей. Требования по организации данных и архитектуре ресурса были разработаны, проанализированы и представлены на утверждение условному Менеджеру проекта (в его роли выступила Ю.В. Кочержинская).  В качестве коммуникационной платформы участников проекта использовалась Trello от Atlassian (рис.3).

В результате работы каждой из команд был разработан вариант картограммы, которые были проанализированы по метрикам и сопоставлены, в результате выявлены основные проблемные и положительные стороны при использовании каждой из CMS. Первоначально оба варианта решения с тестовой версией проекта КРОТ для территории Южного Урала были размещены на предоставленном МГТУ им. Г.И. Носова собственном серверном пространстве, где были установлены соответствующие CMS. В качестве образца для отображения на главном экране была выбрана концепция Yandex Карт, как наиболее знакомая потенциальному пользователю.

Результаты решения студенты представляли перед коллегами из другой команды и комиссией в составе Заказчика, Экспертов, Менеджера проекта и независимых слушателей из числа преподавателей и студентов вуза. В ходе защиты студентами обосновывались использованные решения по архитектуре базы данных, дизайну пользовательского веб-интерфейса (рис. 4, 5), формату представления контента. По итогам защиты, в результате голосования наиболее соответствующим требованиям Заказчика, а также по таким параметрам, как возможности масштабирования в будущем, удобство сопровождения была признана работа команды WP (рис. 4).

 

Рис. 3. Фрагмент работы над проектом на коммуникационной платформе Trello

 

Рис. 4. Интерактивный модуль КРОТ. Бета-версия утилиты на CMS WP [26].

 

Рис. 5. Интерактивный модуль КРОТ. Бета-версия утилиты на CMS Joomla! [25].

 

Этот вариант был выбран для размещения с последующей доработкой на хостинге на тематическом веб-ресурсе. Качество разработки оценивалось по таким параметрам, как юзабилити (UX), копирайтинг, дизайн. При том, что более эстетически привлекательным был признан вариант решения Joomla!, однако, он не был оптимизирован для использования на мобильных устройствах. Решение об использовании той или иной CMS базируется в первую очередь, на проектной и UX-составляющих, что и было отмечено при выставлении итоговой оценки.

Выводы

В результате проделанной работы была получена программная утилита для обеспечения информационной среды – ее наполнения маршрутами, информацией о референсных объектах и навигации по созданному слою «Страна городов». На картограммах, кроме обозначения самих туристических объектов, могут отображаться линейные межобъектные связи от пункта «А» до пункта «Б», информация по транспортному обслуживанию и пешим маршрутам, дополнительная информация и инфографика по объектам туризма, территории и маршруты в интерактивной форме: при наведении курсора на любую из точек привязки, выпадает «свиток» с информацией. Интерактивный блок в «свитке», содержит все необходимые сведения о точке привязки: название, изображения, базовую информацию об объекте, дополнительные данные: гиперссылки, сервисные данные, вспомогательные Интернет-ссылки и пр. Графическое отображение информации на интерактивной схеме предоставляет исчерпывающий объем визуальных данных в системе «единого окна».

В результате исследования был сформирован каталог базы данных для слоя «Срана городов», разработан проектный концепт функционала интерфейса утилиты «КРОТ-1.0», который в дальнейшим может быть применен на различных платформах, в т.ч. в мобильных приложениях для обеспечения информационной среды архитуризма , индустриального и научно-познавательного туризма. В качестве результата апробации, получены два экспериментальных варианта интерактивного модуля на платформах WP и Joomla которые были размещены на внутренних серверах вуза и в сети Интернет.

Возможности разрабатываемой информационной среды, способствуют широкому внедрению инновационных технологий в сферу туристической инфраструктуры: транспортного, гостиничного, рекреационно-досугового, обучающего, информационного и пр. сфер обслуживания туристических маршрутов в регионах.

Список литературы

1. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий / М. В. Буланова, И. В. Слива, Ю. П. Жуков [и др.] ; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Федеральное агентство по сельскому хозяйству, Российская академия сельскохозяйственных наук. – Москва : Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса, 2005. – 784 с. – ISBN 5-7367-0525-7

2. Бекленищева, М. В. Региональная политика как фактор развития туризма на Урале в 1990-2010-е гг.: опыт, проблемы, перспективы / М. В. Бекленищева // Гуманитарные науки в Сибири. – 2020. – Т. 27. – № 1. – С. 99-105. – DOI 10.15372/HSS20200114

3. Булатова, Е. К. Архитектура туризма и туристических комплексов : Электронное издание / Е. К. Булатова, О. А. Ульчицкий. – Магнитогорск : Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 2017. – 84 с.

4. Булатова, Е. К. Кластерный подход в формировании туристско-рекреационной среды на примере Уральского региона / Е. К. Булатова, О. А. Ульчицкий // Вестник гражданских инженеров. – 2019. – № 4(75). – С. 161-167. – DOI 10.23968/1999-5571-2019-16-4-161-167

5. Волков, С. К. Сельский туризм в РФ: тенденции и перспективы развития / С. К. Волков // Экономика, предпринимательство и право. – 2012. – № 6(17). – С. 30-38.

6. Гвозденко, А. А. Логистика в туризме : учеб. пособие по специальности "Менеджмент орг." / А. А. Гвозденко // Рос. междунар. акад. туризма. – Москва : Финансы и статистика, 2004.

7. Глазычев, В. Л. Россия: принципы пространственного развития / В. Л. Глазычев, П. Г. Щедровицкий. – Москва : Центр стратегических исследований Приволжского федерального округа, 2004. – 86 с.

8. Коль, О. Д. Концептуальные основы формирования кластера туристских предпринимательских структур по въездному туризму в крупном городе / О. Д. Коль // Проблемы современной экономики. – 2010. – № 1(33). – С. 379-383

9. Кизим, А. В. Информационные технологии в туризме : учебно-методическое пособие / А. В. Кизим. – Астрахань : Астраханский государственный университет, Издательский дом «Астраханский университет», 2011. – 146 с.

10. Королев, А. Ю. Специализация и структура районов природоориентированного туризма / А. Ю. Королев // Вестник Московского университета. Серия 5: География. – 2020. – № 5. – С. 25-34.

11. Крылова, Е.А. Научно-популярный туризм как новое туристическое направление в экономике России / Е.А. Крылова // Креативная экономика. – 2022. – Том 16. – № 5. – С. 1829–1848.

12. Лешер, О.В. Использование информационных ресурсов цифровой образовательной среды вуза как средства формирования познавательных потребностей обучающихся / О.В. Лешер, Л.А Григоренко // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. – 2022. Т.1.3. №2. – С. 47.

13. Мироненко, Н. С. Рекреационная география / Н. С. Мироненко, И. Т. Твердохлебов. – Москва : Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (Издательский Дом (Типография), 1981. – 207 с.

14. Оборин, М. С. Интеграционные процессы кластеризации туризма как механизм диверсификации индустриальной специализации региона / М. С. Оборин // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Экономика. Информатика. – 2019. – Т. 46. – № 4. – С. 641-651. – DOI 10.18413/2411-3808-2019-46-4-641-651

15. Организация территорий активного туризма на Урале / А. И. Зырянов, А. Ю. Королев, С. Э. Мышлявцева, А. А. Сафарян // Современные проблемы сервиса и туризма. – 2017. – Т. 11. – № 3. – С. 130-141. – DOI 10.22412/1995-0411-2017-11-3-130-141

16. Природный комплекс Южного Урала как туристический ресурс: эколого-экономические аспекты / А. Н. Дегтярев, Ю. И. Усманов, Н. З. Солодилова, Л. Д. Матвеева // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2003. – Т. 5. – № 2. – С. 240-248

17. Тяглов, С. Г. Современные аспекты развития "зеленой экономики" в Российской Федерации / С. Г. Тяглов, Н. Н. Киселева, В. А. Тимченко. – Ростов-на-Дону : Фонд инноваций и экономических технологий «Содействие – XXI век», 2017. – 104 с. – ISBN 978-5-91423-137-5

18. Цветков, В. Я. Информационная модель как основа обработки информации в ГИС / В. Я. Цветков // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2005. – № 2. – С. 118-123

19. Шнирельман, В. А. Аркаим: археология, эзотерический туризм и национальная идея / В. А. Шнирельман // Антропологический форум. – 2011. – № 14. – С. 133-167

20. Allan J.R., Venter O., Maxwell S., Bertzky B., Jones K., Shi Y., Watson J.E.M. Recent increases in human pressure and forest loss threaten many Natural World Heritage Sites. Biological Conservation, 2017, №206, pp. 47-55.

21. Epimakhov, A.V. Multidisciplinary archaeological research in the study of migration and mobility (Bronze Age of the Southern Urals). Problemy istorii, fi lologii, kul’tury. 3 (2021), 5–17, pp. 5–17. DOI:10.18503/1992-0431-2021-3-73-5–17

22. Gorelick N., Hancher M., Dixon M., Ilyushchenko S., Thau D., Moore R. Google Earth Engine: planetary-scale geospatial analysis for everyone. Remote Sens. Environ, 2017, number 202, pp. 18-27.

23. Ulchitskiy, O.A. Bulatova, E.K., Podobreeva, E.K. Veremey, O.M. Method of Visualization of Geoinformative Data: on the Example of Reference Archaeological Objects. Scientific Visualization, 2022, volume 14, number 3, pp. 63 - 72. DOI:10.26583/sv.14.3.05

24. Weiss D.J., Nelson A., Gibson H. S. A global map of travel time to cities to assess inequalities in accessibility in 2015. Nature 2018, number 553, pp 333-336.

25. URL: http://students.vtip.magtu.ru/

26. URL: https://archeritage.ru/

27. URL: https://www.coreldraw.com/en/pages/coreldraw-2017/

28. URL: https://helpx.adobe.com/ru/photoshop/photoshop-cs5-cs55-tutorials.html]

29. URL: http://www.geolinkconsulting.ru/products/gis/download.html

30. Voronina N.N. Universal System for Visualizing Geo-Referenced Data From a Text File on a Yandex Map. Scientific Visualization, 2023, volume 15, number 1, pp. 83 - 89. = DOI: 10.26583/sv.15.1.07