CC BY
32
УДК 528.9
ФОРМАЛИЗАЦИЯ КАРТОГРАФИЧЕСКОГО ОТОБРАЖЕНИЯ ПРИ МОНИТОРИНГЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ДЛЯ ШИРОКОГО КРУГА ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ
Светлана Сергеевна Янкелевич
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой картографии и геоинформатики, тел. (383)361-06-35, e-mail: [email protected]
Алтын Бактваевна Женибекова
Научный электро-энергетический проектный институт, 630099, Россия, г. Новосибирск, ул. Чаплыгина, 93, инженер-картограф, тел. (913)761-70-98, e-mail: [email protected]
Мониторинг окружающей среды стал носить повседневный характер в силу ряда причин, главной из которых стала информатизация общества. На сегодняшний день накоплены огромные массивы геопространственной информации о самых разнообразных объектах, явлениях и процессах. Поэтому в настоящее время стали набирать популярность картографические веб-сервисы и ГИС-приложения, с помощью которых стало возможным манипулировать геопространственной информацией и создавать собственные цифровые карты в режиме online. Однако современные ГИС-технологии требуют знаний в методах создания карт и ГИС-анализа. Поэтому в статье подчеркнута актуальность формализации картографического процесса по отображению геоданных широким кругом пользователей, перечислены проблемы формализации, её задачи и особенности. В статье предложена формализация геоданных для широкого круга пользователей, выполнено описание процесса по созданию типовых запросов пользователей, подчеркнута значимость создания таких запросов и их функции.
Ключевые слова: формализация картографического процесса, «большие данные», карты-online, мониторинг окружающей среды, типовые запросы пользователей, интуитивное создание карт, ГИС.
FORMALIZATION OF CARTOGRAPHICAL DISPLAY WHEN MONITORING THE ENVIRONMENT FOR A WIDE RANGE OF USERS
Svetlana S. Yankelevich
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Associate professor, Department of Department of Cartography and Geoin-formatics, tel. (383)361-06-35, e-mail: [email protected]
Altyn B. Zhenibekova
Scientific Electrical Power Design Institute, 630099, Russia, Novosibirsk, 93, Cartographic Engineer, tel. (913)761-70-98, e-mail: [email protected]
Monitoring of the environment began to have daily character for a variety of reasons, of which informatization of society became main. Today huge arrays of geospatial information on the most various objects, the phenomena and processes are saved up. Therefore now cartographical web services and GIS-applications by means of which has become possible began to gain popularity to manipulate geospatial information and to create own digital cards in the online mode. However modern GIS-technologies demand knowledge in methods of creation of cards and the GIS-analysis. Therefore in article relevance of formalization of cartographical process on display of the users ge-ogiven by a wide range is emphasized, problems of formalization, her task and feature are listed. In
article formalization of geodata for a wide range of users is offered, the description of process on creation of standard inquiries of users is executed, the importance of creation of such inquiries and their function is emphasized.
Key words: formalization of cartographical process, "big data", cards-online, monitoring of the environment, standard inquiries of users, intuitive creation of cards, GIS.
Наличие огромного накопленного количества геоданных об окружающей реальности открывает завесу для мониторинга окружающей среды, построения собственных запросов широким кругом пользователей [1-4]. Различают несколько пространственных уровней мониторинга: глобальный, региональный и локальный.
Различные виды мониторинга опираются на различные системы наблюдательных постов и на деятельности различных служб. В осуществлении различных разделов мониторинга окружающей среды участвует ряд ведомств, например: Росгидромет, РАН, Госгортехнадзор, Госсанэпиднадзор. В Российской Федерации продолжаются работы по созданию
Единой Государственной системы экологического мониторинга (ЕГСЭМ).
Таким образом, в наступившей эпохе мониторинг окружающей среды широким кругом пользователей стал носить популярный характер, что отразилось в картографии. В настоящее время существует множество ГИС-приложений, которые позволяют создавать карты в режиме онлайн: «ArcGIS Online», «Конструктор карт» Яндекса, сервис «Мои карты» через Google Карты, «MapBox», «Fotokarta» [5-8]. Формально процесс создания карты в таких приложениях выглядит следующим образом:
— регистрация в системе;
— ввод информации о создаваемой карте (например, название карты)
— загрузка карты-основы (подложки);
— загрузка геоданных;
— формирование запросов;
— формирование карты.
Главными достоинствами таких ГИС-приложений является быстрота получения картографического изображения и творчество в картографическом процессе. Однако для комфортной работы пользователь ГИС должен иметь навыки в создании карт и в ГИС-анализе, а также понимать организацию геоданных в сети Internet. Поэтому формализация картографического процесса остаётся актуальной темой для дальнейших разработок и усовершенствования имеющихся ГИС-приложений.
Первый шаг формализации - это выражение результатов мышления на естественном языке.
Формализацию процесса картографического отображения при мониторинге окружающей среды широким кругом пользователем предлагается выполнять таким образом, чтобы в результате получить модель интуитивно понятного интерфейса системы по созданию картографических изображений, подходившую для любого пользователя, даже не знакомого с ГИС. Интуитивно понятный процесс предлагается обеспечить благодаря созданию легкого интерфейса с го-
товыми типовыми запросами. Для поставленной задачи потребуется выполнить формализацию геоданных, на основе которой составить типовые запросы для пользователей.
В настоящее время получить геоданные стало легче. Способы получения -множество. Например, геоданные можно получить как непосредственно с GPS-приёмника, так и со специализированных служб, серверов, бюллетеней и прочее. Геоданные объединяют следующие обобщенные характеристики:
— наличие координаты или набора координат;
— количественные показатели;
— качественные показатели.
Представим геоданные о неком объекте или явлении в виде следующего множества: G = {^
где G - геоданные; K - координатные данные; ^ - количественные характеристики и показатели; Ка - качественные характеристики и показатели.
Зная перечисленные элементы, будет возможным автоматически отобразить интересуемый объект или явление в виде условного знака. Характеристики геоданных отличаются единицами измерениями, условными единицами в зависимости от типа, вида или рода геоданных. Например, все характеристики растровых геоданных, полученных в результате дистанционного зондирования Земли, имеют только числовые единицы, то есть и координатные данные, и количественные, и качественные показатели или характеристики представляются в числовом виде. Задача используемого пользователем программного обеспечения, с помощью которого будет происходить отбор геоданных, будет заключаться в картографическом отображении этих характеристик в виде условных знаков по запросу пользователя.
Пример меню с типовыми запросами модели к пользователю может содержать следующие типовые запросы:
1. Создать объект
2. Выбрать область мониторинга
3. Указать дату наблюдения
4. Указать место наблюдения
Под первым запросом пользователя в модели подразумевается выбор способа изображения. Так как в конечном итоге создание карты широким кругом пользователей заключается в формировании условных обозначений картографируемых объектов, то подразумевается, что данный запрос будет содержать алгоритмы выбора способа изображения для точечного, линейного или площадного объекта.
Второй запрос содержит виды, классификации области мониторинга, что будет необходимо системе для адресации к требуемым банкам геоданных.
Для создания актуального картографического изображения требуются обновленные данные, поэтому третий запрос необходим для предоставления пользователю таких данных.
В четвертом запросе предполагается, что система будет предлагать указать место картографирования с помощью интерактивной карты, в которой заложе-
на гибкая математическая основа с изменяющимися характеристиками в зависимости от масштаба картографического изображения и конфигурации картографируемой местности.
Формализация картографического процесса по отображению геоданных широким кругом пользователем необходимо выполнять поэтапно и системно.
Формализация картографического процесса в среде ГИС позволит не только ускорить процесс автоматизации по созданию карт, но и систематизировать, упорядочить, а также классифицировать огромные информационные потоки геоданных в сети Internet. Это является важной задачей, так как обеспечит унификацию множества данных, что в свою очередь позволит формулировать типовые запросы более точно и корректно в соответствии.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Лисицкий Д. В. Перспективы развития картографии: от системы «Цифровая Земля» к системе виртуальной реальности // Вестник СГГА. - 2013. - Вып. 2 (22). - С. 8-16.
2. Кацко С. Ю. ГИС для непрофессиональных пользователей как один из современных инструментов работы с геоинформацией // ГЕ0-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск : СГГА, 2011. Т. 1, ч. 1. - С. 234-238.
3. Лисицкий Д. В. Назначение и особенности цифрового картографического изображения в геоинформационном картографировании // ГЕ0-Сибирь-2005. Науч. конгр. : сб. материалов в 7 т. (Новосибирск, 25-29 апреля 2005 г.). - Новосибирск : СГГА, 2005. Т. 1, ч. 5. -С. 28-31.
4. Лисицкий Д. В. Изменение сущности и функций картографических изображений на современном этапе развития общества // Геодезия и картография. - 2008. - № 2.1. - С. 28-30.
5. Справка ArcGIS Online. - Заглавие с окна. - Режим доступа: https://doc.arcgis.com/ru/arcgis-online/create-maps/create-maps-and-apps.htm
6. Конструктор карт Яндекса. - Заглавие с окна. - Режим доступа: https://yandex.ru/map-constructor/
7. «MapBox» - Простой сервис для создания и публикации карт. - Заглавие с окна. -Режим доступа : https://te-st.ru/entries/mapbox/
8. Справка Google Карты. - Заглавие с окна. - Режим доступа: https://support.google.com/maps/answer/3045850?co=GE№E.Platform%3DDesktop&hl=ru
9. Дышлюк С. С. Использование ГИС-технологий в процессе территориального планирования // ГЕ0-Сибирь-2010. VI Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2010 г.). - Новосибирск : СГГА, 2010. Т. 1, ч. 2. - С. 168-170.
10. Гук А. П. Формирование картографических изображений в среде ГИС // Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2012. - № 2/1. - С. 62-66.
11. Andrienko, N., Andrienko, G. Detection, Tracking, and Visualization of Spatial Event Clusters for Real Time Monitoring / IEEE/ACM Data Science and Advanced Analytics (DSAA). -2013.- pp. 1-10
12. Visual Task Solution Strategies in TreeDiagrams [Электронныйресурс] IEEE Pacific Visualization 2013. Proceedings, IEEE Computer Society Press, P.169-176. - Режим доступа:
http://ieeexplore.ieee.org/document/6596142/?arnumber=6596142
13. FormalizingCartographicKnowledg: Scientific Report fortheSpecialist Meeting 24-27 October, 1993. - Buffalo, New York
© С. С. Янкелевич, А. Б. Женибекова, 2017
