Известия РАН. Серия географическая, 2020, T. 84, № 3, стр. 461-469

ВВЕДЕНИЕ

В сети Интернет хранятся миллиарды фотографий, в атрибутах которых есть информация о географических координатах точки съемки. На распределение геолокаций изображений влияет множество факторов: хозяйственная и информационная освоенность территорий, степень туристической привлекательности, уровень компьютерной грамотности населения [4], а также различные обстоятельства, стимулирующие пользователей сделать снимок именно в данной точке и загрузить его в социальную сеть, на фотохостинг или другой ресурс сети Интернет. Характеристики неравномерности распределения геолокаций фотографий пользователей по поверхности земного шара в последние годы стали новым объектом для исследований специалистами разных отраслей географической науки: поведенческой географии, географии туризма, эстетической географии и других.

Масштабные исследования массивов данных о геолокациях пользователей стали возможны благодаря следующим факторам научно-технического прогресса, наблюдаемым с начала 2000-х годов: 1) повсеместное распространение мобильных устройств с видеокамерой; 2) активное внедрение геолокационных технологий в повседневную жизнь людей (массовое распространение GPS-приемников, а затем – телефонов со встроенным навигатором; развитие программного обеспечения для работы с геоданными, ориентированного на широкий круг пользователей, не являющихся специалистами по геоинформационным системам); 3) появление интернет-ресурсов, дающих возможность хранения фотографий, привязанных к местности¹¹.

В 2007 г. М. Гудчайлд [18] предложил концепцию “люди как датчики” (citizens as sensors), провозгласившую возможность использования в научных исследованиях данных, полученных от неспециалистов, и ввел термин “добровольная географическая информация” (volunteered geographic information, VGI), обозначающий разного рода пространственные данные, добровольно предоставляемые большим количеством людей. На основе VGI в настоящее время функционируют такие ресурсы, как OpenStreetMaps, Wikimapia, “Народная карта” Яндекса, TripAdvisor и др. Концепция проведения исследований на основе привлечения VGI получила название “гражданская наука” (citizen science) [11], российскими учеными также используется термин “народная наука” или “народная география” [2].

Предшественниками исследований геолокаций фотографий, массово представленных на общедоступных интернет-ресурсах, можно назвать работы по анализу сравнительно небольших выборок локализованных на местности изображений или точек геолокации, не содержащих фотографий. Такие выборки могут быть получены разными путями, например, взяты из GPS-треков пользователей [24, 35]. Эволюция подобных исследований характеризуется постоянным увеличением объема анализируемых данных: переходом от одиночных снимков к “цифровому следу” (digital footprint) пользователя [40], от несложных статистических сопоставлений к методам анализа “больших данных” (big data) [32]. Этот рост массивов данных приводит, в свою очередь, к расширению разнообразия исследований в данной области, постоянному поиску новых задач и методов анализа, непрерывному внедрению геолокаций изображений как объекта исследований в разные области науки. Однако единого терминологического аппарата, а также классификации существующих исследований по данной тематике пока не разработано.

Цель данной работы – выявление подходов к классификации географических исследований геолокализованных пользовательских изображений в сети Интернет и определение основных тематических групп таких исследований.

БАЗА ДАННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования является совокупность существующих научных работ по изучению геолокаций фотографий пользователей. В качестве основного источника данных использована база научных работ Google Scholar²² за период 2009–2018 гг. На первом этапе исследования осуществлен поиск работ, в названиях которых присутствуют ключевые слова или словосочетания, указывающие на обозначенную тематику. Для поиска по названиям в поисковый запрос вводилось ключевое слово “allintitle:”. Ограничение только поиском по названиям обусловлено тем, что поиск по ключевым словам в аннотациях или текстах статей дает много лишних результатов, не имеющих отношения к искомой тематике. Геолокализованные фотографии пользователей могут обозначаться в научных работах разными наименованиями, единого терминологического аппарата эти исследования не имеют. В табл. 1 представлены результаты поисковых запросов по двум словам в заголовках научных работ. Как мы видим, наиболее часто употребляемое наименование искомых изображений – geotagged photos.

После устранения неподходящих по тематике и дублирующихся результатов поиска получен список из 190 научных работ. Затем перечень дополнялся вручную публикациями из списков литературы уже имеющихся статей. Таким образом, всего найдено около 300 научных работ, имеющих непосредственное отношение к географическим исследованиям локализованных в пространстве массивов пользовательских фотографий. Данная выборка представляет собой только часть из множества исследований геолокаций фотографий и содержит в основном работы на английском языке (поиск на других языках, в том числе на русском, дал лишь единичные результаты), однако на ее основе можно в общих чертах судить о структуре подобных исследований по территориальному охвату, тематике и другим параметрам.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЕОЛОКАЦИЙ ФОТОГРАФИЙ

Исследования геолокаций фотографий можно классифицировать по нескольким признакам: территориальному охвату, тематике, методологическим подходам. Рассмотрим подробнее каждый из них.

По территориальному охвату исследования распределений геолокаций изображений могут быть любыми: от глобального (мир в целом) до локального (отдельные точки на местности). В масштабе всей планеты наглядно визуализируются общие закономерности распределения геолокаций. Как отмечает А.А. Соколова, “среди объектов фотофиксации лидируют элементы строения гидросети, компоненты опорного каркаса расселения. Наиболее высокая плотность точек фотофиксации характерна для крупных городов, выступающих в качестве ядер информационного освоения, и ареалов концентрации природных и культурных достопримечательностей − государственных музеев-заповедников, национальных парков. На этих территориях, изображенных детально и полно, создается практически непрерывный (условно континуальный) слой визуализации” [3]. Приводятся сравнения поля распределения геолокаций фотографий с хозяйственной и информационной освоенностью территорий, с планетарным распределением других явлений и процессов – например, ночной освещенностью планеты [1, 30], расположением особо охраняемых территорий, ВВП и населенностью стран [30].

В более крупном масштабе, когда исследования охватывают отдельные страны, регионы или их группы, могут быть выявлены особенности распределения геолокаций фотографий относительно интересующих исследователя объектов соответствующего масштабного уровня: например, государственных границ [4], дорог [8], гидрографической сети [5].

Но больше всего исследований геолокаций фотографий проводится на локальном уровне, когда территориями изучения становятся отдельные города [16, 34], какие-либо достопримечательности или их группы [28], особо охраняемые территории [31, 41]. В крупном масштабе у исследователя появляется возможность рассматривать не только распределение точек фотофиксации, но и проводить анализ самих фотографий (какие объекты на них изображены, с какого ракурса они сняты, в какое время года сделаны снимки и т.д.), а также анализ подписей к фотографиям (например, какие эмоции вызывает у автора объект на фотографии [21]). Подписи к фотографиям могут содержать специальные метки (тэги), которые также интересны для изучения.

По тематике работы, изучающие геолокации фотографий, можно классифицировать исходя из того, к какой отрасли географии в большей степени относятся задачи исследования. Больше всего работ относится к географии туризма. Среди них выявлено четыре основные тематические группы.

– Анализ географических особенностей туристической привлекательности местностей, в том числе выявление точек или ареалов повышенного интереса туристов. Примеры: анализ посещаемости туристических объектов Ставропольского края на основе геолокализованных фотографий социальной сети “ВКонтакте” [6], выявление наиболее привлекательных для туристов мест Манхэттена в Нью-Йорке [25]. На рис. 1 представлены основные этапы выявления ареалов туристической привлекательности на территории Манхэттена.

Рис. 1.

Этапы выделения наиболее популярных туристических мест Манхэттена: (а) визуализация точек съемки, (б) выделение кластеров, (в) построение областей интереса. Источник: [25].

– Поддержка планирования туристских маршрутов. Исследования направлены на разработку рекомендаций для пешеходов, автомобилистов или других типов туристов на основе данных о большом количестве маршрутов, пройденных авторами геолокализованных фотографий [33, 38].

– Анализ поведенческих особенностей туристов из разных социальных групп. Исследования отличий в посещении объектов и построении маршрутов внутренних и внешних туристов [13], туристов из разных стран [36] и т.д. На рис. 2 представлены распределения фотографий, сделанных зарубежными туристами и жителями США на территории центра Сан-Франциско [13].

Рис. 2.

Пространственное распределение фотографий Сан-Франциско, сделанных иностранными туристами (а) и резидентами США (б). Источник: [13].

– Прогнозирование в туризме. Исследования временных трендов в количестве и распределении геотэгированных фотографий и построение на основе этих данных прогнозов посещаемости тех или иных объектов, в то числе на разные сезоны [37].

Также геолокации фотографий становятся объектом для изучения специалистов других отраслей географии. Отметим несколько групп исследований.

– Выявление общих закономерностей пространственного размещения фотографий пользователей на какой-либо территории и анализ факторов, оказывающих влияние на распределение геолокализованных фотографий: населенность территории, численность туристов, ландшафтные особенности и т.д. [2, 3, 10]. К этой же группе исследований можно отнести сравнения распределений геолокаций фотографий на разных интернет-ресурсах [9].

– Классификации территорий по различным признакам. Например, классификация почвенно-растительного покрова на основе обучающих выборок геолокализованных фотографий [42] или классификация городских территорий по особенностям их использования [29].

– Оценка эстетической ценности ландшафтов. Исследования основаны на гипотезе, что скопления геолокаций фотографий могут служить индикатором мест повышенной эстетической ценности [15, 20, 22 и др.].

– Выявление культурных различий между социальными группами. По фотографиям, их описаниям и словам-меткам можно проследить различия в традициях, речи и других культурных особенностях интернет-пользователей из разных стран или регионов. К примеру, авторы [44] выявили различия в представлениях европейцев, азиатов и американцев о некоторых кулинарных блюдах. На рис. 3 представлена разница в использовании слова noodles (лапша) в описаниях к фотографиям в Европе и Японии.

Рис. 3.

Различия в использовании слова noodle (лапша) в описаниях к фотографиям в Японии и странах Европы. Источник: [44].

– Исследования образных представлений. Анализ текстовых описаний к фотографиям, а также тэгов и комментариев открывает широкие возможности для исследований восприятия географического пространства, представлений о территориях. Примеры: анализ концепта “центр города” – какая часть города воспринимается как его центр [23], анализ эмоционального восприятия городского пространства [46]. К этой же группе отнесем исследования визуальных образов местностей – например, выявление наиболее типичных, узнаваемых пейзажей по регионам мира [43], наиболее репрезентативных фотографий достопримечательностей США и Европы [12].

– Исследования биоразнообразия. По геолокализованным фотографиям пользователей можно вести учет встречаемости тех или иных растений или животных [14], в том числе опасных для человека [7] или редких [41].

– Исследования в области рационального природопользования и охраны окружающей среды. Скопления геолокаций фотографий зачастую становятся индикаторами не только повышенной туристической привлекательности местности, но и повышенного риска для экосистем и необходимости их особой защиты. В основном исследования такого рода характерны для ООПТ [27]. Также геолокализованные фотографии служат материалом для оценки экосистемных услуг на заданной территории [17, 39].

Приведенные группы исследований указывают на то, что пользовательские фотографии и их геолокации становятся материалом для изучения в самых разных отраслях географии. Помимо географии туризма это может быть поведенческая география, культурная, эстетическая, информационная география, биогеография или другие направления географической науки. Направления других наук, например, таких как социология, психология, философия и др., не имеющие прямого отношения к географии, а также чисто технические работы, связанные с алгоритмами и технологиями извлечения данных, в данной работе не рассматриваются.

Кроме того, геолокализованные фотографии в настоящее время активно внедряются в процессы решения задач по сбору разнообразных пространственных данных: о состоянии природной среды [45], последствиях чрезвычайных ситуаций [19] и многом другом [26].

По методологическим подходам работы с геоданными можно выделить две группы исследований геолокализованных фотографий. В первой из них проводится анализ распределения по территории всех изображений, представленных на выбранном интернет-ресурсе, без применения какого-либо отбора. Во второй анализируются только те геолокации, которые удовлетворяют заданным условиям. Например, содержат определенные метки, конкретные объекты на фотографии, подписи только на заданном языке, принадлежат пользователям из определенной страны проживания и т.д. Применение подобных “фильтров” существенно расширяет возможности исследований в данной области, однако слишком жесткие условия для отбора могут привести к проблеме недостаточности количества выбранных точек для анализа, а значит – к снижению достоверности результатов исследования.

Таким образом, нужно с осторожностью относиться к применению такого источника данных, как геолокации фотографий, на территориях, где скопления точек съемки представлены лишь фрагментарно и не образуют непрерывного поля. Данная ситуация характерна и для большей части территории России – регионов Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера, отличающихся малонаселенностью и труднодоступностью для туристов.

ВЫВОДЫ

Геолокации фотографий пользователей, представленные в открытом доступе на различных ресурсах сети Интернет, – новый перспективный источник данных для исследований в самых разных отраслях географии. Тематика научных трудов, использующих данные такого рода в качестве объекта исследования, весьма широка, но наибольшее распространение работы по изучению геолокаций фотографий получили в географии туризма. Территориальный охват исследований варьируется от планетарного уровня до локального.

Единый терминологический аппарат в рассматриваемой области еще не сформирован. В англоязычных работах для наименования геолокализованных фотографий пользователей чаще всего используются термины geotagged или geo-tagged, реже – georeferenced (или geo-referenced).

Исследования с использованием данных о геолокациях изображений в основном принадлежат зарубежным авторам, тогда как в российской научной практике данное направление представлено лишь единичными работами. Отчасти это может быть связано с тем, что большая часть площади РФ характеризуется фрагментарным распространением геолокаций фотографий и их сравнительно небольшим количеством, обусловленным малонаселенностью территорий, низкой информационной освоенностью и труднодоступностью для туристов. Тем не менее, по нашему мнению, потенциал подобных исследований для отдельных территорий в составе России весьма широк, и опыт зарубежных коллег необходимо перенимать, учитывая при этом индивидуальные особенности не только исследуемых территорий, но и специфику российских пользователей в выборе интернет-ресурсов для загрузки фотографий: популярных в РФ фотохостингов и социальных сетей.