Представление картографических произведений в Интернет Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 528.92:004

В.С. Писарев

СГГ А, Новосибирск

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ПРОИЗВЕДЕНИЙ В ИНТЕРНЕТ

Интернет в последнее время приобретает все большое значение при работе с ГИС-системами. Появляется большое количество интернет-серверов предлагающие на своих сайтах специализированные картографические произведения (карты, атласы, путеводители, построители туристических и деловых маршрутов и многие другие). Работа с распределенной информацией и ГИС-проектами, охватывающими огромную территорию, естественным образом должна быть основана на использовании Интернет/Интранет технологий. Глобальные информационные сети позволяют не только быстро получить информацию, но обеспечивают возможность двустороннего обмена данными. Основываясь на существующих линиях коммуникации, ГИС-проекты могут объединять международные, правительственные, коммерческие организации.

До недавнего времени Интернет-ГИС в основном предназначались для распространения и публикации картографической информации. Уже сегодня серверные приложения делают доступными через Интернет/Интранет - ГИС всевозможные технологии, в том числе двусторонний оперативный обмен картографической информацией. Современные ГИС представляют собой новый тип интегрированных информационных систем, которые, с одной стороны, включают традиционные методы обработки данных, а с другой, обладают спецификой организации, обработки и отображения пространственно-временных данных. На практике это определяет их использование в качестве многоцелевых систем.

Все картографические произведения, создаваемые в электронном виде по формату их представления, можно разделить на две группы:

- Растровые;

- Векторные.

Растровый формат представления является самым простым и примитивным способом представления картографических произведений (карт, схем, планов и т. д.). Изображение храниться в формате *.tiff, *.jpg, *.bmp, *.gif и представлено одним файлом. Показ таких растровых изображений в операционной системе Windows осуществляется посредством Html страниц, и воспроизводиться браузером Internet Explorer.

По составу растровая карта представляет собой совокупность элементов растрового изображения - пикселов. Структурно цифровое картографическое изображение электронной карты представляет собой прямоугольную матрицу пикселов с характеристикой яркости и цвета каждого пиксела.

К определенным областям (площадным, линейным и точечным) растровых картографических изображений можно добавлять гиперссылки на отдельные Html страницы, с дополнительно размещенной информацией. Это делает несколько похожей растровую карту на векторную, разницей является

то, что здесь привязка дополнительной информации (в данном случае установление связи с Шт! страницей) идет к области пикселов (рис. 1).

Область, к которой при помощи гиперссылки привязана Шт1 страничка с до полнительной

Рис. 1. Установление связи объекта на растровой карте с Шт1 страничкой

Таким образом, растровую карту можно снабжать различной дополнительной информацией, что делает ее более информативной.

Недостатком растрового изображения является больший объем памяти, чем векторного изображения и большее время, необходимое на его вывод на экран. Поэтому размер выводимого растрового изображения обычно не более чем в 2-3 раза превышает размер экрана дисплея. При отображении больших территорий электронная карта разрезается на листы. Внесение изменений и редактирование растровых изображений - трудоемкая и не тривиальная задача. Кроме того, изменение масштаба (увеличение или уменьшение) изображения электронной карты сопровождается значительной потерей качества изображения.

Векторный формат представления картографических изображений, является сложной структурой представления данных. Здесь каждая линия в изображении описана двумя составляющими: угол и направление (рис. 2).

Где:

Ь - длина линии Я - угол поворота линии

Рис. 2. Векторное представление объектов

Картографические векторные изображения отображаются специализированными ГИС программами и вьюверами. Объекты, на таких картах, могут быть представлены по локализации четырьмя типами: точками (точечные объекты), площадями (ареалы, полигоны, контура и т. д.), линиями (линии) и подписями.

Особенностью при работе с векторными картографическими изображениями в ГИС программах является то, что каждому объекту на карте соответствует своя запись в таблице, где храниться ГО каждого объекта и вводимая пользователей дополнительная семантическая информация.

Достоинством векторного формата, является его малый размер по сравнению с растровым; высокое качество изображения при любом увеличении; удобная навигация по карте; возможность получения информации о каждом объекте по карте.

Представление растровых картографических изображений В общем виде работа с растровым картографическими произведениями по сети Интернет/Интранет осуществляется по примерной схеме, приведенной на рис. 3.

Сервер

Запрос

Рис. 3 Схема работы с растровым изображением по сети Интернет/Интранет

Пользователь открывает на своем компьютере растровое картографическое произведение (карту, схему и т. д.) и для каждого далее возможного его действия пользователю открывается нужная Шт1 страничка. Преимущество такого способа отображения заключается простоте создания Шт1 страниц и их просмотра, так как не требуется дополнительных программных средств на компьютере у пользователя. Таким способом, как правило, в сетях Интернет/Интранет показывают схемы проезда, различные виды маршрутов, картографические произведения, где нет необходимости составления «большой» базы данных об объектах на карте.

Представление векторных картографических изображений Интернет-ГИС имеет сложную архитектуру и, как правило, состоит из нескольких основных блоков:

- Клиентская (демонстрационная) часть, предназначенная для просмотра и работы с картографической информацией;

- Серверная программа, используемая для объединения всей информации из многочисленных источников, ее приема и передачи по сети интернет;

- Приложение, обеспечивающее настройку и управление.

Клиентская часть обеспечивает доступ, визуализацию, формирование

запросов и прием информации при анализе картографических данных. В качестве клиентских приложений могут выступать динамические НТМЬ-страницы, JAVA-приложения, Ас^еХ-объекты, требующие предварительной установки.

Серверная программа - многозадачное приложение, функционирующее на картографическом сервере и обрабатывающее приходящие запросы. В ответ на запросы формируется растровое (JPEG, GIF , PNG) или векторное изображение, отсылаемое клиентскому приложению. Одновременно выполняется функция выборки атрибутивных данных по табличному или пространственному запросу.

Настройка и управление осуществляется отдельным приложением, позволяющим определить тип, форму и вид выводимой информации, количество и тип доступных слоев карты. Также производится администрирование и разграничение прав доступа к картографической информации.

В общем виде работа с векторными картографическими произведениями по сети Интернет/Интранет осуществляется по примерной схеме, приведенной на рис. 4.

Серверная

программа

Клиентская часть (пользователь)

Подготовка результата в растровом виде и отправка его пользователю

Ответ

Рис. 4. Схема работы с векторным изображением по сети Интернет/Интранет

Пользователь формирует на своем компьютере запрос (открытие карты, увеличение, уменьшение) и это сообщение отправляется на сервер, где расположена векторная цифровая карта. На сервере происходит обработка этого запроса и формируется растровое изображение, которое затем отправляется пользователю.

Одним из наиболее важных вопросов успешного функционирования Интернет-ГИС проекта является система защиты информации. Как правило,

безопасность обеспечивается механизмом закрытия информации на сервере, использованием протокола S-HTTP (Secure HyperText Transport Protocol), системой администрирования. Таким образом, администратор определяет доступные клиенту слои и атрибутивные данные.

Наиболее известными и полнофункциональными на сегодняшний день Интернет/Интранет приложениями для геоинформационных систем

являются:

- Autudesk MapGuide 6 компании Autodesk, известной как разработчик программного обеспечения для автоматизированного проектирования, и выпускающей ряд программных продуктов для ГИС;

- ArcIMS компании ESRI, специализирующейся на выпуске программных ГИС-продуктов и средств картографирования;

- MapXtreme компании MapInfo, продвигающей на рынке программных инструментов свою линейку ГИС-инструментов, во главе которой стоит полнофункциональная ГИС MapInfo.

С уверенностью можно предположить, что дальнейшее развитие Интернет-ГИС будет вестись по следующим направлениям:

- Увеличение функциональных возможностей и наращивание инструментальных средств с одновременным упрощением интерфейса и процессом создания и включения дополнительных модулей. Все это ведет к стиранию границы между удаленными клиентами и локальными рабочими станциями.

- Расширение сфер применения, включая интеграцию с новыми техническими и мобильными устройствами.

- Появление новых аналитических возможностей с использованием новых источников информации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. www.allgis.ru

2. Геоинформатика. А.Д. Иванников, В.П. Кулагин, А.Н. Тихонов, В.Я. Цветков. - М.: МАКС Пресс, 2001.

3. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий. Карпик А.П., 2004.

© В.С. Писарев, 2005