CC BY
65
УДК 528.926:004
К ВОПРОСУ О СПОСОБЕ ХРАНЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ АНИМАЦИОННЫХ КАРТ
Алексей Александрович Колесников
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры картографии и геоинформатики, тел. (913)725-09-28, e-mail: alexeykw@mail.ru
Елена Владимировна Комиссарова
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры картографии и геоинформатики, тел. (913)710-85-60, e-mail: komissarova_e@mail.ru
Марина Николаевна Шарыпова
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, студентка группы К-51, специальность «Картография и геоинформатика», тел. (952)913-23-72, e-mail: sharypova93@mail.ru
В статье рассматривается влияние мультимедийных средств и технологий на картографию. Приведены текущие задачи трех- и четырехмерного картографирования. Рассмотрены современные возможности по получению различных видов геоданных в режиме реального времени. Приведено описание способа хранения пространственных данных на основе возможностей современных СУБД.
Ключевые слова: анимационные карты, четырехмерная картография, хранение геоданных, СУБД, пространственные данные.
TECHNIQUES FOR STORING SPATIAL OBJECTS FOR ANIMATED MAPS
Alexey A. Kolesnikov
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Senior lecturer, Department of Cartography and Geoinformatics, tel. (913)725-09-28, e-mail: alexeykw@mail.ru
Elena V. Komissarova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Assoc. Prof., Department of Cartography and Geoinformatics, tel. (913)710-85-60, e-mail: komissarova_e@mail.ru
Marina N. Sharypova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Student, Department of Cartography and Geoinformatics, tel. (952)913-23-72, e-mail: sharypova93@mail.ru
Multimedia technologies effect on cartography is considered. Current objectives for three-and four-dimensional cartography are presented. Online access to different types of geodata is considered. The technique for storing spatial data based on current DBMS are described.
Key words: animation maps, four-dimensional cartography, geodata storage, DBMS, spatial
data.
С появлением мультимедийных средств и технологий в картографии изменилась содержательная сущность, условные обозначения, способы изображения, использования, информативность и особенность восприятия пользователями картографической информации, поэтому внимание к мультимедийному картографированию сейчас особенно возросло, так как появились принципиально новые возможности в получении качественно новой информации. Сейчас началась эпоха трехмерного компьютерного моделирования объектов. Одновременно с этим появились уникальные возможности представления геоинформации в сочетании с мультимедийными материалами, отражающими динамику окружающей действительности, которые могут быть систематизированы, обобщены и представлены в виде комплекса динамических карт с использованием современных информационных технологий. В результате объединения этих двух прорывных направлений развития картографии появляются уникальные возможности в создании четырехмерных карт-принципиально новых трехмерных динамических карт. Такие карты могут обеспечить обобщение, анализ и представление современной информации и знаний о географических объектах и явлениях (природе, различных ресурсах, населении, хозяйстве, экологии, промышленности и т.п.), проведение прогнозных исследований. [1,2]
Таким образом, одной из задач исследования является теоретическое обоснование сущности четырехмерных картографических произведений и разработка методологических основ их составления и использования.
В настоящее время в лаборатории геоинформационного картографирования по направлению «мультимедийное картографирование», планируются провести следующие научно-исследовательские и научно-практические работы:
- обосновать сущность четырехмерной картографии и трехмерных динамических картографических произведений, определить их место в общей классификации картографических произведений;
- разработать концепцию и обосновать основные принципы картографического отображения динамических трехмерных моделей местности, обеспечивающие соблюдение основных картографических требования с учетом специфических особенностей четырехмерной картографии;
- раскрыть особенности, выявить достоинства и недостатки трехмерных динамических картографических произведений;
- исследовать характеристики и параметры четырехмерного картографирования. Сформулировать систему параметров картографического процесса создания трехмерных динамических картографических изображений, которая может использоваться для управления их качеством и эксплуатационными характеристиками;
- решить проблему интеграции характеристик двумерных карт и новых характеристик, отражающих динамику и трехмерность [3,4].
Современные достижения в области информационных технологий позволяют осуществить переход к четырехмерной картографии. Интернет порталы различной тематической направленности предоставляют различные данные буквально в реальном времени, например, данные о погоде, авиарейсах, назем-
ном транспорте и т.п. Причем эти данные доступны, в том числе, и в открытом доступе. Но также источником динамической пространственной информации могут быть и обычные сайты, обновляющие достаточно часто - социальные сети, новостные агентства, общедоступные хранилища видеороликов и фотографий. Таким образом, источников информации для создания четырехмерных карт вполне достаточно [5,6].
Несмотря на достаточно высокую актуальность направления имеется ряд проблем при создании динамических картографических произведений. Одной из проблем является генерализация. В отличии от традиционной генерализации, которая, как правило, используется при переходе от карты крупного масштаба с более мелкому, генерализация в динамических картах отвечает за переход от картографического изображения одного временного состояния с другому, позднее или раньше по времени [7,8].
Одной из первых проблем при генерализации динамических карт являются исходные данные, а именно способ хранения пространственных данных на одну и ту же территорию, но на разные моменты времени. Для достижения наиболее качественного и точного результата необходимо хранить все изменения, происходящие с объектами, то есть иметь не набор карт на одну и ту же территорию, выполненные через равные интервалы времени, а одну карту с точной информацией о изменениях, произошедших с каждым отдельным объектом.
Таким образом, возникает задача хранения истории изменений для каждого объекта, включая как метрическую, так и семантическую информацию [9].
Существует несколько вариантов решения данной проблемы. Авторами был опробован способ на основе СУБД с функциями хранения и обработки пространственной информации. Слой карты, содержащий векторные объекты импортировался в таблицу СУБД. Тем самым создавалось начальное состояние объектов. Кроме стандартной семантической информации в таблицу добавлялись поля с датами создания, изменения и удаления, а также поле со статусом объекта. Далее для этой таблицы создавалось представление (view), для которого ставилось условие отображения существующих (то есть у которого в статусе нет отметки об удалении) и самых последних по дате (для сопоставления состояний одного и того же объекта используется система единых идентификаторов) объектов на карте. Для этого представления были созданы правила на создание, изменение и удаление объектов, при выполнении которых в этой же таблице создавалась копия существующего объекта, в его поля вносились данные о статусе и дате изменения и в таблицу добавлялся объект с новыми метрическими и семантическими характеристиками. Данный способ позволяет хранить в одной таблице все состояния одного и того же объекта с информацией о датах создания, изменения и редактирования. Также, выполняя SQL запросы можно получить состояние карты на любой произвольный момент времени, начиная с начального и до текущего.
Описанный способ позволяет использовать пространственные данные, организованные по времени для целей генерализации четырехмерных карт.
Для обоих вариантов генерализации основные принципы схожи, но имеются и некоторые дополнительные параметры, например, скорость изменения характеристик объекта, важность объектов и их взаимная согласованность на отдельном промежутке времени.
Таким образом, данный вариант хранения состояний объектов, можно использовать при создании четырехмерных карт. Следующим шагом исследований будет выявление общих и индивидуальных характеристик при автоматизации различных видов генерализации, в том числе четырёхмерной.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Лисицкий Д. В. Перспективы развития картографии: от системы «Цифровая Земля» к системе виртуальной геореальности // Вестник СГГА. - 2013. - Вып. 2 (22). - С. 8-16.
2. Лисицкий Д. В., Колесников А. А., Комиссарова Е. В. Концепция создания карто-графо-информационной системы для мониторинга и управления чрезвычайными ситуациями Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2014. X Междунар. науч. конгр., 8-18 апреля 2014 г., Новосибирск : 5-я Международная конференция «Раннее предупреждение и управление в кризисных ситуациях в эпоху "Больших данных"» : сб. материалов. - Новосибирск : СГГА, 2014. - С. 19-25
3. Мультимедийное направление в картографии / Д. В. Лисицкий, А. А. Колесников, Е. В. Комиссарова, П. Ю. Бугаков, В. С. Писарев // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. -2014. - № 3 - С. 40-44
4. Лисицкий Д. В., Колесников А. А., Комиссарова Е. В. Мультимедийное направление в научно-исследовательской деятельности лаборатории «Геоинформационное картографирование» // Сб. матер. международной научно-методич. конф. В 3 ч. Ч. 1. -Новосибирск: СГГА, 2014. - С. 134-138.
5. Лисицкий Д. В., Хорошилов В. С., Колесников А. А. Анимационная картография -сущность, характеристики и перспективы // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2014. -№ 4С. - С. 91-97.
6. Формализация процессов формирования мультимедийных продуктов в инструментальной справочно-аналитической ГИС (ИСА ГИС) / Д. В. Лисицкий, Е. С. Утробина, Е. В. Комиссарова, А. А. Колесников // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2012. -№ 3. - С. 93-99.
7. Проектирование интерфейса мультимедийного блока инструментальной справочно-аналитической ГИС / Д. В. Лисицкий, Е. С. Утробина, Е. В. Комиссарова, А. А. Колесников // 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. 205-209.
8. Колесников А. А. Методические основы создания картографических анимаций с применением современных технологий геоинформационного картографирования // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 1020 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 2. - С. 89-92.
9. Хорошилов В. С., Комиссарова Е. В., Колесников А. А. Эффекты анимации в пользовательских интерфейсах с помощью картографии // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2012. - № 2/1. - С. 242-244.
© А. А. Колесников, Е. В. Комиссарова, М. Н. Шарыпова, 2015
