CC BY-NC
18Репозиторий архивных карт и геокодируемых данных: целеполагание, аудитория, структура и функциональность
Щекотилов Владимир Геннадьевич
кандидат технических наук
старший научный сотрудник, действительный член РГО, начальник отдела, ООО "УПЦ "Тверь-Кадастр" 170002, Россия, Тверская область, г. Тверь, пер. Спортивный Переулок, 2, оф. корпус 4 кв.33
И [email protected] Лазарев Олег Евгеньевич
заведующий лабораторией кафздры геодезии и кадастра, руководитель малого инновационного предприятия ООО «Учебно-производственный Центр «Тверь - Кадастр», действительный член РГО
170000, Россия, Тверская область, г. Тверь, пер. Беляковский, 26, кв. 1
Лазарева Оксана Сергеевна
старший преподаватель кафедры геодезии и кадастра Тверского государственного технического
университета, действительный член РГО
170000, Россия, Тверская область, г. Тверь, пер. Беляковский, 26, кв. 1
Щекотилова Светлана Николаевна
научный сотрудник, Военная академия воздушно-космической обороны имени Маршала Советского
Союза Г.К. Жукова
170002, Россия, Тверская область, г. Тверь, пер. Спортивный Переулок, 2, кв. корпус 4 кв.33
Статья из рубрики "Геоинформационные системы и 3Р-реконструкции"
Аннотация.
Рассмотрены особенности формирования репозитория баз данных и программ для ЭВМ в области архивных картографических материалов исторических карт и геокодируемых данных в части целеполагания, аудитории, структуры и функциональности. В качестве объекта хранения предлагается использовать передаваемые авторами практические результаты научных исследований, в частности, выполненные по грантам. Объектами репозитория могут быть базы данных растровых и векторных электронных карт по архивным и историческим картам, геокодируемые данные, Интернет-навигаторы, сайты. При формировании базового варианта репозитория предлагается использовать технологии географических информационных систем, баз данных и Интернета. Новизна исследований заключается в предложениях по формированию устойчивой среды для аккумулирования, сохранения и эффективного автоматизированного функционального использования практических результатов исследований в форме баз данных по растровым и векторным электронным картам, геокодированным данным, информационным моделям пространственно-временных объектов, а также программ для ЭВМ в виде Интернет-навигаторов, геопорталов, программ для выполнения запросов к
БД.
Ключевые слова: ГИС, электронная карта, репозиторий, архивная карта, историческая карта, база данных, функциональность, геопортал, навигатор, программа для ЭВМ
DOI:
10.7256/2585-7797.2019.1.29062
Дата направления в редакцию:
23-02-2019
Дата рецензирования:
24-02-2019
Исследования выполнены с использованием научных и практических результатов грантов РФФИ № 14-06-00282А и № 97507 р_центр_а.
Предпосылки создания репозитория баз данных (БД) и программ для ЭВМ в области использования архивных и исторических карт и геокодируемых данных.
Одной из современных базовых форм реализации результатов научных исследований является публикация в форме тезисов, статей, монографий и т.д. При этом современные возможности информационных технологий (ИТ) позволяют создавать в процессе
исследований базы данных и функциональные программы для ЭВМ -Ш.
БД могут иметь различную форму от однотабличных и электронных таблиц до многотабличных со связями в формате системы управления базами данных (СУБД).
Программы для ЭВМ также могут иметь различную форму:
- от HTML кодов с JavaSript для комплекса Интернет-страниц;
- к частным программам обработки данных в открытых программах, например, m-m скрипты среды для инженерного и научного моделирования и обработки данных FreeMat 12!.
- до программ и систем автоматизации научных исследований (АСНИ) на языках программирования СИ, Паскаль и т.п.
БД и программы для ЭВМ могут регистрироваться в службе Роспатента (http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru/soft) 13!. К сожалению, в этом случае сохраняется минимальное описание и идентифицирующие фрагменты объекта регистрации. Таким образом, исследователи и заинтересованные лица не могут ознакомиться с БД и программой для ЭВМ и использовать их в своих исследованиях. Конечно, возможен вариант индивидуального обращения к автору, но это сильно ограничивает доступность.
Вариантом разрешения данного несоответствия на практике является создание
различных общедоступных ресурсов, например, в сети Интернет [4].
Простейшим вариантом является архив БД и возможно функциональная часть для работы с ней, размещенные в Интернете с возможностью скачивания.
Чаще в Интернете размещается сайт, на котором реализуется доступ к БД с помощью унифицированных или авторских программ.
Объемные разработки реализуются в виде специальных сайтов (порталов, геопорталов), на которых размещается и функциональная часть. При этом, обычно, приоритетом являются цели автора (разработчика), но не обеспечение функционального доступа для других исследователей.
Практика авторов в части попыток создания среды открытого функционального доступа к практическим результатам научных исследований (в том числе выполненных по грантам) в области архивных карт и геокодируемых данных вылилась в создание и 10-ти летнее сопровождение общедоступного Интернет-геопортала (геопортала) с многолистными комплексами крупномасштабных архивных карт XIX в. военно-топографических и топографических межевых, а также карт периода Великой Отечественной войны (рис. 1).
Рис. 1. Векторная карта структуры листов крупномасштабных архивных карт съемки А.И.
Менде и карты Европейской России
Некоторые соображения по результатам практики создания и сопровождения геопортала.
ИТ стали мощным инструментарием научных и прикладных исследований в различных областях знаний.
Создание широкого спектра доступных профессиональных программ для географических информационных систем (ГИС) и геопорталов с большим числом карт и космических снимков фактически вынуждают их использовать.
Таким образом, исследователю доступна функциональная программная и
информационная среда для проведения исследований и соответственно формирования результатов исследований в форме растровых и векторных электронных карт, а также геокодированных баз данных. При этом одной из характеристик эффективности научных исследований является использование и внедрение практических результатов.
Уровень ИТ, возможность использования Интернета, технологий ГИС и БД создают возможности и соответственно фактически обязывают использовать данную форму внедрения результатов.
Использование в исследованиях механизма грантов усиливает ответственность исследователя размещать практические результаты исследований в виде автоматизированных функциональных информационных ресурсов.
При формировании ресурсов, встает также вопрос, а как их использовать совместно с уже существующими ресурсами, например на рис. 2 показаны территории покрытия карт с авторского портала и карт Германии, Франции и Англии с коллекции Давида Рамсея (http://www.davidrumsey.com).Например, авторам в интересах прикладных исследований для использования карт Германии и Франции пришлось программно сопрягать ресурс с архивными картами России с зарубежным ресурсом коллекции Давида Рамсея.
Рис. 2. Территории покрытия карт с авторского портала и карт Германии, Франции и Англии с коллекции Давида Рамсея Следует отметить следующие объективные обстоятельства:
- создатели БД и программ для ЭВМ, которые размещают их для общего доступа, в силу объективных причин могут прекратить поддерживать такой ресурс или его часть;
- существуют исследователи, которые с целью сохранности больших объемов данных в форме БД готовы передать их для размещения в репозитории;
- является логичным создание среды для обеспечения гарантированного доступа исследователями к создаваемым за счет государственного финансирования БД и программам для ЭВМ.
Вариантом разрешения перечисленных несоответствий может быть репозиторий для БД и программ для ЭВМ и соответствующий Интернет-портал для доступа к ним.
Представляется целесообразным обеспечить в рамках репозитория решение нескольких
задач, в частности:
1. сохранение, публичный доступ и внедрение практических результатов исполнения грантов и научных исследований в ВУЗах и НИИ в области архивных и исторических карт, геокодируемых данных, информационных моделей объектов, геопорталов;
2. аккумулирование БД растровых (например, в формате Google Map) и векторных (например, в формате KML) электронных карт, баз данных (например, в формате MySQL);
3. общедоступность основной части репозитория;
4. создание среды для коллективного заполнения БД, например, добавление растровых электронных карт, заполнение БД разновременных списков населенных мест и т.д.;
5. обеспечение функциональности для проведения исследований с использованием ресурса.
Авторы в процессе исследований в части реализации практических результатов основной целью ставили представление результатов для открытого доступа (был пройден путь от программы и БД на CD/DVD) до геопортала.
Выполнены также варианты реализации БД и программ на порталах:
- Тверского государственного университета;
- Тверской областной научной библиотеки;
- территориальной информационной системы (ТИС) электронная карта Тверской области (ЭК ТО);
Обсуждались варианты размещения БД и программ на порталах библиотек и обществ:
- Российской национальной библиотеки (http://nlr.ru);
- Президентской библиотеки ^ (https://www.prlib.ru);
- русского географического общества (https://geoportal.rgo.ru);
- общества «Знание» России (https://www.znanierussia.ru). Практически удалось реализовать размещения БД на порталах:
- РГАДА ^ (http://rgada.info);
- ТвГУ (http://geoportal.tversu.ru);
- «Храмы России» (http://temples.ru).
В части аудитории репозитория представляется целесообразным ориентироваться на несколько категорий пользователей, в частности:
- ученые, практики (основные - историки, географы, филологи);
- краеведы, исследователи родословных, интересующиеся;
- учащиеся (студенты, школьники).
Приближение ресурсов для различных категорий пользователей может производится
различными способами, например:
- уровень подготовки ученых и исследователей позволяет ограничиться публикациями;
- для краеведов делались и продолжаются выступления, например, на конференциях союза краеведов России, на тверском клубе краеведов.
- для студентов - в заданиях на олимпиаде с 2004 г. «ИТ в географии, геоэкологии, геодезии и кадастре» традиционно есть задание на использование архивных карт и отдельный диплом;
- для учащейся молодежи от школьников до студентов проводится конкурс исследовательских работ с использованием ГИС и архивных материалов, сейчас прохо дит 4-й конкурс .
В качестве объектов хранения и автоматизированного доступа в репозитории могут выступать:
- различные программы Интернет-навигаторов по базам картографических данных, в которых можно подключать на просмотр растровые и векторные данные;
- исторические ГИС;
- программы поиска геокодируемых данных в БД и комплексирования выборок с картографическими Интернет-навигаторами;
- БД по растровым электронным картам, например, карта Нижегородской губернии, комплекс планов дач, комплекс карт 30 армии Калининского фронта и т.п.
- БД по векторным электронным картам, например, карта населенных мест Тверской губернии, Ржевского уезда и т.п.
- БД по геокодированным данным, например, геокодированный список населенных мест Тверской губернии.
В качестве клиентских ГИС приложений, которые выполняются на компьютере пользователя с использованием данных из репозитория, могут выступать:
- свободно распространяемая программа «САС.Планета» (http://www.sasgis.org/);
- ГИС «Панорама» (https://gisinfo.ru/);
- ГИС QGIS (https://qgis.org);
- ГИС MapInfo (http://www.esti-map.ru/).
Реализация унифицированного геопортала репозитория может быть выполнена, например, с использованием API Google Map или ГИС Панорама.
В части форматов для растровых электронных карт могут использоваться:
- для первичного формата ГИС MapInfo и Панорама;
- для вторичного формата тайлы Google Map, ГИС Панорама.
В части форматов для векторных электронных карт могут использоваться:
- для первичного формата ГИС MapInfo, QGIS и Панорама;
- для обменных форматов: М^-МЮ, SXF.
В картографических Интернет-навигаторах, размещаемых в репозитории, желательно наличие функциональности например (рис. 3):
- навигация по нескольким картам;
- съем координат;
- нанесение меток;
- поиск по топонимам, объектам БД и по координатам;
- подключение растровых и векторных карт из иных источников;
- создание (генерация) векторных карт и экспорт их.
Рис. 3. Пример навигации по архивной и современной карте с добавлением векторной карты и меток по выборке из БД
Для программ формирования выборок из геокодированных БД актуальна функциональность в части настройки многопараметрических условий поиска, -генерирование и экспорт векторных карт по выборке.
Следует отметить, что уже существует длительная практика создания открытых геопорталов, которые могут рассматриваться как варианты репозитория, например:
1. Коллекция карт Национальной библиотеки Шотландии (https://maps.nls.uk/), в которой реализована программная компонента автоматизированного формирования растровых электронных карт пользователями.
2. Портал открытой программы САС.Планета существует с 2008 г. (http://www.sasgis.org/) и имеет компоненты - хранилище версий программ (с исходными кодами), хранилище настроек для доступа к картографическим ресурсам из различных источников, форум для сопровождения развития программы и формирования репозитория.
3. Портал с комплексированием карт и СНМ «Родная Вятка»( https://rodnaya-vyatka.ru/),
который позволяет комплексировать архивные и современные карты с геокодированными данными (разновременные списки населенных мест). На портале организовано участие пользователей в формировании БД по геокодированным СНМ. Портал имеет комплексирование с фондами РГИА через портал Президентской библиотеки.
4. Портал «Храмы России» (http://temples.ru/) имеет Интернет-навигатор с использованием архивных и современных карт, а также компоненту формирования выборок из БД с генерацией векторной карты в формате KML.
Библиография
1. Владимиров В.Н. — Историческая информатика: поступательное движение вперед // Историческая информатика. - 2018. - № 2. С. 1-5. URL:
https ://nbpublish.com/library_read_article.php?id = 26997 (дата обращения: 23.02.2019).
2. Среда для инженерного и научного моделирования и обработки данных FreeMat 4.0. URL: http://freemat.sourceforge.net/ (дата обращения: 23.02.2019). 2. Голубинский А.А. Сайт РГАДА и его посетители // Отечественные архивы.-2014.-№ 6.-С. 34-39.
3. Щекотилов В.Г., Щекотилова С.Н. Шалаева М.В. Комплекс баз данных по топографическим межевым картам XIX в. восьми губерний съемки А.И. Менде. // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. №5, Типография МИИГАиК, 2016. 143 с., С.81-87.
4. Щекотилов В.Г., Щекотилова С.Н., Лазарев О.Е., Лазарева О.С. Комплекс геокодированных баз данных и программ для ЭВМ как объект функциональных геопорталов библиотек, архивов, музеев./ Президент. б-ка им. Б. Н. Ельцина. -СПб.: Серия «Электронная библиотека» / науч. ред. Е. Д. Жабко. Вып. 8: Цифровые проекты в современной информационной среде: наука и практика. -2018. - 222 с. С.99-119. URL: https://www.prlib.ru/item/1159950 (дата обращения: 23.02.2019).
5. Жабко Е.Д. Коллекция как форма интеграции ресурсов в электронной библиотеке: к постановке проблемы / Президент. б-ка им. Б. Н. Ельцина. - СПб.: Серия «Электронная библиотека» / науч. ред. Е. Д. Жабко. Вып. 2 : Современные технологии интеграции информационных ресурсов. -2011. - 305 с. : ил. С.9-26. URL: https://www.prlib.ru/item/363926 (дата обращения: 23.02.2019).
6. Щекотилов В.Г., Лазарев О.Е., Щекотилова С.Н. Функциональность геопортала с архивными картами // Геопрофи, №6, Издательство «Проспект», Москва, 2015 -С.54-59. http://www.geoprofi.ru/news/vyhshel-iz-pechati-zhurnal-geoprofi-6-2015 (дата обращения: 23.02.2019).
