Создание раздела тематических карт на геопортале СГУГиТ с использованием технологий "Scanex Web-GIS GeoMixer" Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 528.94

СОЗДАНИЕ РАЗДЕЛА ТЕМАТИЧЕСКИХ КАРТ НА ГЕОПОРТАЛЕ

СГУГиТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ «SCANEX WEB-GIS GEOMIXER»

Надежда Викторовна Цындеева

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант кафедры космической и физической геодезии, тел. (993)018-67-91, e-mail: nadya.tsyndeeva@mail.ru

Ярослава Георгиевна Пошивайло

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доцент кафедры картографии и геоинформатики, тел. (383)361-06-35, e-mail: yaroslava@ssga.ru

В статье описана история появления геопорталов, также приведены примеры локальных геопорталов научно-образовательных учреждений России. Ключевым моментом статьи является описание этапов создания раздела тематических карт на сайте maps.sgugit.ru с помощью инструментов «ScanexWeb-GIS Geomixer». В разделе геопортала университета были размещены карты, полученные в ходе дипломного проектирования обучающихся СГУГиТ.

Ключевые слова: геопортал, университет, карта, ИТЦ Сканэкс, ScanexWeb-GIS GeoMixer, геосервис.

CREATION OF THEMATIC MAPS ON GEOPORTAL OF SSUGT WITH USING "SCANEX WEB GEOMIXER-GIS" TECHNOLOGIES

Nadezhda V. Tsyndeeva

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk,

630108, Russia, Graduate, Department of Space and Physical Geodesy, phone: (993)018-67-91, e-mail: nadya.tsyndeeva@mail.ru

Yaroslava G. Poshivailo

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Associate Professor, Department of Cartography and Geoinformatics, phone: (383)361-06-35, e-mail: yaroslava@ssga.ru

The article describes the history of the emergence of geoportals and gives examples of local scientific and educational geoportals in Russia. The key moments of the article is the description of steps to create a thematic topic maps on the web-site maps.sgugit.ru with using Scanex Web-GIS Geomixer's tools. In the section were placed cards received during the graduation design students of SSUGT.

Key words: geoportal, university, map, ITC ScanEx, Scanex Web-GIS GeoMixer, geoservice.

В настоящее время веб-картография и геолокация стали обыденными сервисами пользователей. Современному человеку трудно представить то, что около пятидесяти лет назад 1:1 000 000 был самым крупным масштабом для карты мира на бумажном носителе. С развитием технологий картография вы-

шла на новый уровень, характерной чертой которого является переход на веб-картографические информационные системы.

В 1993 году была создана первая экспериментальная ГИС для работы с пространственными данными в режиме онлайн - Xerox ParcViewer. Ее возможности в плане работы с пространственными данными были ограничены: ГИС отражала только границы стран и гидрографию в растровом формате.

Затем, в 1996 году был создан первый картографический сервис MapQuest, который отображал только улицы городов США [1].

Всего на данный момент выделяют четыре технологические схемы построения ГИС:

- первая технологическая схема представляет собой одну или несколько программ, объединенных в программную систему, которые запускаются на компьютере пользователя. Внутренний формат данных применяется для хранения полученной информации и часто бывает закрытым от использования правообладателем (ограничения в лицензионном соглашении, наличие патентов и т.п.);

- вторая технологическая схема основана на технологии клиент-сервер. Данная схема предназначена для организации совместной работы с данными в компьютерной сети. Для конечного пользователя имеется программа-клиент и программа-сервер, который ведет базу пространственных данных. Здесь предусматривается собственная структура базы данных и внутренние форматы данных, которые часто защищены авторскими правами. ГИС, построенные на данной системе, являются дальнейшим развитием ГИС первой технологической схемы и работают с файлами данных тех же форматов, что очень удобно для совместной работы;

- третья технологическая схема построения - ГИС-приложение для конечного пользователя или система, построенная по схеме клиент-сервер, которые используют одну из распространенных систем управления базами данных (СУБД) для хранения пространственных данных. При этом внутренняя структура хранения пространственной информации является уникальной для данной ГИС, часто закрытой от использования правообладателем;

- наиболее прогрессивной на сегодняшний день является четвертая технологическая схема построения ГИС. Данная схема основана на использовании в качестве хранилища пространственных данных специализированных расширений для наиболее распространенных SQL серверов, которые на сегодня имеются у всех основных поставщиков подобных решений. Тенденцией, характерной для решений данного поколения ГИС, является переход к использованию в качестве рабочего места конечного пользователя ГИС приложения на основе WEB-браузера, а также встраивание необходимого набора скриптов для работы с системой в геоинформационные интернет-порталы [3].

Каждой технологической схеме соответствует определенный период времени, но начиная с 90-х гг. развитию геоинформационных систем соответствует

четвертая технологическая схема построения ГИС - период создания и внедрения геосервисов и геопорталов.

Геопорталы существуют уже относительно давно, и их главные задачи: хранение, обработка и предоставление картографической информации широкому кругу пользователей.

Впервые концепция создания геопорталов упоминалась в 1994 году в рамках национальной инфраструктуры пространственных данных (ИПД) США (NSDI ClearinghouseNetwork), что послужило отправной точкой, и уже с середины 90-х годов национальные геопорталы стали самостоятельными ИПД [7].

Рассматривая зарубежный опыт создания национальных геопорталов, в качестве примера можно взять программу создания ИПД стран Европейского союза, именуемую INSPIRE (Infrastructure for Spatial Informationin Europe), а первым национальным геопорталом в мире можно назвать ИПД США GeoSpatialOneStop. В зарубежных странах наиболее интенсивно развиваются государственные ИПД, в то время как Российская государственная ИПД находится на стадии формирования [2,7].

Из-за отсутствия единого решения в вопросе представления пространственных данных на государственном уровне, возникает необходимость создания муниципальных и локальных геопорталов [4]. На данный момент российское геоинформационное сообщество насчитывает 2 портала федерального уровня и 9 порталов регионального уровня, то есть порталы субъектов РФ [6].

Среди локальных геопорталов выделяются порталы научно-образовательных и академических учреждений. В ходе своей деятельности высшие учебные заведения накапливают большое количество исследовательских, научных и практических работ преподавателей и обучающихся, очень часто такие исследования неизвестны за пределами учебного заведения. Значительная часть исследований научных институтов и сообществ публикуется с использованием геоинформационных технологий, то есть завершающим этапом научной работы является картографическое отображение результатов.

В связи с отсутствием единого национального инструмента управления пространственной информацией, научная и образовательная сферы должны обеспечивать себя самостоятельно [6]. Таким образом, несмотря на отсутствие академической инфраструктуры пространственных данных, в России разработан ряд проектов геопорталов и геосервисов (табл. 1).

Геопортал МГУ им. М.В. Ломоносова, представленный в табл. 1, разработан с использованием технологии «ScanexWeb-GIS GeoMixer».

Для пользователей МГУ определил такие возможности как [5]:

- доступ к архивным снимкам Геопортала МГУ без ограничений;

- доступ к архивным снимкам ИТЦ «Сканэкс» SPOT2, SPOT4, Formosat-2, Radarsat-1 за период с 2010 по 2012 гг. без ограничений. Снимки других съемочных систем, и более ранние снимки (до 2010 г.) могут быть получены после согласования;

- создание карт и схем в облачном хранилище «GeoMixer».

Таблица 1

Примеры локальных геопорталов, разработанных российскими университетами

Наименование Домен Описание

Геопортал Высшей школы бизнеса МГУ http://gisgeo.org/gisportal/ geo_mgubs.html Представлены публичные наборы карт «Географические аспекты бизнеса»

Геопортал географического факультета МГУ https://www.geogr.msu.ru /8082/api/index.html Доступ к данным дистанционного зондирования

Образовательный геопортал Тверского государственного университета http://geoportal.tversu.ru/ Atlas/index.html Справочно-информационный ресурс, содержащий результаты научных и образовательных исследований в области географии с применением ГИС технологий

Геопортал Тюменского государственного университета https://geoportal.utmn.ru/ wms/map Сервис предоставляет доступ к интерактивные картам, созданных сотрудниками и студентами кафедры Картографии и Геоинформатики университета

Онлайн платформа анализа данных резистентности к антимикробным препаратам в России http://map.antibiotic.ru/ Онлайн платформа, позволяющая проводить анализ данных резистентности к антимикробным препаратам в России

На основе технологии ИТЦ «Сканэкс» в настоящее время функционирует немало крупных проектов. «ScanexWeb-GIS GeoMixer» - веб-картографическая платформа, разработанная отечественной компанией ИТЦ «Сканэкс». «GeoMixer» позволяет работать с большим количеством геоданных в интернете или по локальной сети организации, вне зависимости от вида и объема информации.

Благодаря удобному и практичному интерфейсу «GeoMixer» является легким для освоения пользователями любого уровня, а с помощью специальных инструментов становится возможным создание тематических карт вне зависимости от уровня сложности поставленных перед пользователем задач.

Целью исследования являлась разработка методики работ по созданию и заполнению раздела тематических карт Новосибирской области на геопортале СГУГиТ maps.sgugit.ru. В данном разделе планируется размещать картографические материалы, полученные в ходе дипломного проектирования обучающихся кафедры картографии и геоинформатики. Исходные данные для тематических карт, вносимых в данный раздел, являются компьютерными картами (в основном выполненными в ПО CorelDraw) или геоинформационными моделями (MapInfo,ArcGIS).

Ниже представлена технология размещения тематических карт на геопортал (рис. 1).

Рис. 1. Технология создания и наполнения раздела тематических карт

Исходные данные по типу изображения можно разделить на растровые и векторные. Для их размещения на геопортале были применены три способа внесения данных: 1) загрузка растрового слоя; 2) загрузка векторного слоя; 3) создание векторного слоя.

Для размещения таких данных на сайте, в зависимости от их типа, существует определенный алгоритм.

Так, для загрузки растрового слоя, исходный растр должен иметь координатную привязку. Такую привязку можно выполнить, например, с помощью Quantum GIS (QGIS). Для того чтобы карта корректно загрузилась на сайт, необходимо также задать проекцию. В «GeoMixer» используется цилиндрическая прямоугольная проекция Меркатора на эллипсоиде WGS84. На рис. 2 показан результат размещения растровой карты в ПО GeoMixer.

Загрузку векторных данных на сайт рассмотрим на примере карты «Образование и наука Новосибирской области». На первом этапе загружается векторный слой границ области в формате Shapefile. Для загрузки файлов данного формата устанавливается кодировка, в которой хранятся атрибуты объектов слоя (рис. 3). GeoMixer позволяет выбрать 7 вариантов кодировки: windows 1251, utf-8, kol8-r, utf-7, iso-8859-5, kol8-u, cp866). Для проекта была использована кодировка utf-8, которая позволяет более компактно хранить и передавать символы стандарта Юникод и является наиболее распространенной в сети Интернет.

1

, Север«

КьшЮ**» « ТО*

Куйбьиж

п

Дмопнее

ч*

Орйьгте

Кочи, „ _ \ ъф

Кугию _

Б

Рис. 2. Карта полезных ископаемых Новосибирской области А - Исходная карта; Б - Карта на геопортале СГУГиТ

Показать параметры поиска Добавить объект Выделить все на странице

gmx id Q5M ID NAME

1 -1221148 Сибирский федеральный округ

2 -60189 Российская Федерация

3 -140294 Новосибирская область

4 -1070661 Усть-Таркский район

5 -1070663 Татарский район

6 -4511719 Неудачинский сельсовет

7 -4495385 Лопатинский сельсовет

8 -4474954 Николаевский сельсовет

9 -1070662 Чистоозёрный район

10 -4494842 Казачемысский сельсовет

11 -4473941 Орловский сельсовет

12 -1070664 Кыштовский район

13 -4538098 Новороссийский сельсовет

14 -4471716 Казаткульский сельсовет

15 -4494661 Кочневский сельсовет

16 -4478005 Киевский сельсовет

17 -4471717 Новомихайловский сельсовет

ADMIN LVL

3 2

4 6 6 8 8 8 6 8 8 6 8 8 8 8 8

1-20 (138)

12 3 4 5 6 7

Рис. 3. Таблица атрибутов векторного слоя районов Новосибирской области

После загрузки векторного слоя, при помощи встроенных стилей оформления, выполняется оформление карты. Присвоение стилей осуществляется путем выполнения пространственных запросов, т.е. по заданному параметру проводится выборка объектов из таблицы атрибутов слоя. Например, районы Новосибирской области можно классифицировать по показателю численности учащихся в общеобразовательных школах на 1000 человек. Для создания стилей слоев по показателям, выполняется атрибутивный запрос: в активном окне «Стили» выбирается поле запроса «Фильтр» и прописывается условие например, Ъоса1:юп'='Название района. 'Location'. 'Название района'- это элемент поля, взятого из таблицы атрибутов, знак «=» необходим для присвоения нужного значения, т.е. Location - это район Новосибирской области, параметры которого заданы в таблице атрибутов слоя. В запросе присутствует и другие операторы, например «or», с помощью этой операции в программе формируется команда для добавления следующего параметра (рис. 4).

Векторный слой, как правило, представляет собой набор из точечных, линейных и площадных объектов. Так, каждому отображенному на карте объекту соответствует определенное условное обозначение. Школы, средне-специальные и профессиональные училища, вузы и крупнейшие научные учреждения обозначаются точечными объектами. Районы Новосибирской области даются по-

лигонами. Дизайн точечных условных знаков можно разработать или воспользоваться готовыми библиотеками.

Рис. 4. Выборка объектов векторного слоя

Точечные объекты можно загрузить при помощи таблицы, созданной в М8Бхее1. Этот способ используется в случае, если есть числовые значения координат (например, данные тахеометрической съемки). Таблица может содержать любое количество полей (в зависимости информативности слоя). В простом случае, можно создать 4 поля - нумерация, наименование, широта (Ьоп) и долгота (Ьа1;). После, загрузив данный файл, по аналогии с загрузкой векторного слоя, в параметрах загрузки в полях X и У выбрать: для Х^Ьоп, У^Ьа! Таким образом объекты загрузятся на сайт (рис. 5).

Разместить на карте условные знаки можно и вручную, с использованием инструмента «Добавить объекты» на карте. При этом точность будет соответствовать уровню детализации, при котором позиционировался знак. Соответствие уровней детализации изображений с картографическим масштабом приведено в табл. 2.

А Ё С D

1 ID Location Lon Lat

2 1 Тэта рек 76.09130833 55.21648889

3 2 Куйбышев 78.35449167 55.49960277

4 3 Барабинск 78.36547778 55.24363889

5 4 Обь 82.67211945 55.01122778

6 5 Новосибирск 82.96875 55.03641666

7 б Бердск 83.10745278 54.75818056

8 7 Искитим 83.34228611 54.63569722

Создать векторный слой

Общие Поля Метаданные Дополнительно

х

Имя Крупнейшие научные учреждения

Копирайт

Описание /i

• Файл @DiNa6191\Maps\06pa30Banne и на' &

Вручную Y (широта) Lat т

X(долгота) Lon т

Копыбэшжий район

БолотнЛюалй район з

Юрта

Мошковс^й район

евскии район , - ж.

городской округ Об1?:: •' Тогучинс>:иг_санон

раион

ветскии раион городской округ Бердск.

bt

городское округ [

ИСКV'

л у sj ^

МаслянинсЛчй район

"С -г

Черепановский район Суэунекий район

Рис. 5. Создание точечных объектов с помощью MSExcel

Таблица 2

Соответствие уровней детализации изображений и картографических масштабов

Значение уровня детализации Примерный масштаб Значение уровня детализации Примерный масштаб

0 М 1:500 000 000 11 М 1:300 000

1 М 1:300 000 000 12 М 1:150 000

2 М 1:150 000 000 13 М 1: 80 000

3 М 1:80 000 000 14 М 1: 40 000

4 М 1:40 000 000 15 М 1: 20 000

5 М 1:20 000 000 16 М 1: 10 000

6 М 1:10 000 000 17 М 1 :5 000

7 М 1:2500 000 18 М 1 :2 500

8 М 1:1 000 000 19 М 1 :1 250

9 М 1:500 000 20 М 1:625

GeoMixer также имеет возможность дополнить стандартную карту отдельными таблицами, диаграммами и графиками.

Таким образом, в ходе исследования программного обеспечения и наполнения раздела тематических карт были выявлены следующие достоинства «ScanexWeb-GIS GeoMixer»:

1) удобное редактирование данных - пользователь может вносить правки, в зависимости от предоставленного уровня доступа;

2) легкий и понятный интерфейс -для работы с ГИС не нужны навыки программирования;

3) возможность загрузки данных других интернет-ресурсов - решает задачу с хорошей информативностью карты.

Раздел тематических карт на геопортале университета - это открытый справочно-информационный ресурс, основная задача которого - публикация научной информации, накопленной в СГУГиТ за многие годы исследований в области картографии и геоинформатики. Интерактивные тематические карты обеспечат визуализацию и исследование пространственных данных о Новосибирской области.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Lâszlô Zentai. Ica's Modern Cartography - Albena, Bulgaria.: Proceedings, 6 th International Conference on Cartography and GIS, 13-17 June 2016 [Electronic resource]. -https://cartography-gis.com/docsbca/iccgis2016/ ICCGIS 2016-01.pdf.

2. Hassane Jarar Oulidi, Aniss Moumen - Morocco.: Journal of Geographic Information System, 2015 [Electronic resource]. - http://file.scirp.org/pdf/JGIS_2015 123010051717.pdf.

3. Мыльников Д. Ю. Геоинформационные платформы. Третья редакция: Ч.: 2012 [Электронный ресурс]. - https://www.politerm.com/articles/obzor_gis.pdf.

4. Сивоконь Ю. В., Касмынина М. Г. Обзор российских и зарубежных городских геопорталов используемых для целей градостроительной деятельности [Электронный ресурс]. -

С.: Региональное развитие: электронный научно-практический журнал. - 2016. -№ 3(15), 2016. - Режим доступа : https://elibrary.ru/item.asp7id =26385447.

5. Рабочая группа геопортала МГУ. Инструкция пользователя геопортала [Электронный ресурс]. - М. : МГУ. - 2014. - Режим доступа : http://www.geogr.msu.ru/science/projects/ geoportal/download/UserManual2014_04_02.pdf.

6. Шевин А. В. Геопорталы как базовые элементы инфраструктуры пространственных данных: анализ текущего состояния вопроса в России // Вестник СГУГиТ. - 2016. -Вып. 3 (35). - С. 102-110.

7. Якубайлик О. Э. Геопорталы: обзор [Электронный ресурс]. - К. : Институт вычислительного моделирования СО РАН, 2018. - Режим доступа : http://gis. krasn.ru/blog/review/.

© Н. В. Цындеева, Я. Г. Пошивайло, 2018