часть из работы
Трудоемкая постобработка, особенно при использовании программного обеспечения, в котором отсутствуют средства автоматизированного редактирования топологии, приводит к значительным временным затратам на подготовку данных необходимого качества. Кроме того, ГИС как средства управления картографическими данными, имея довольно сложный интерфейс, не всегда обладают развитыми графическими средствами оформления и визуализации и, что весьма существенно, требуют от пользователя специальных знаний. Основные отличия между ГИС и мультимедийными информационно-поисковыми системами (ИПС) собраны в таблицу 3.1, откуда видно, что для пользователей-экспертов, когда необходимо использование всех возможных аналитических функций, такую систему надо разрабатывать на основе ГИС. При этом происходит удорожание системы и возрастают требования к образовательному цензу специалистов, ее эксплуатирующих. Для системы, предназначенной для общедоступного пользования,
функциональность может быть минимальной: поиск объектов, просмотр карт и т.п.
Информационная система (ИС)
Геоинформационная система (ГИС)
Мультимедийная информационно-поисковая система
— Пользователь - специалист
---- Интерфейс - сложный
— Управление данными —
- создание, редактирование,
— Пользователь -массовый
----Интерфейс - простой
_ Управление данными -
- просмотр, получение справочной информации
Таблица 3.1
Простота подобных информационно-справочных систем и средства мультимедиа (динамическое соединение графики, текста, дополненное акустическими и видеоэффектами), а также возможности распространения на
CD и через Интернет обеспечивают доступ к картографическим данным широкому кругу лиц, не обладающих специальными знаниями - от массового потребителя до школьника.
Следовательно, для получения разнородной информации по планетной картографии, учитывающей потребности разных групп пользователей, помимо разработки геоинформационного узла, необходимо провести работы по созданию мультимедийной информационно-поисковой системы (ИПС) — электронной версии «Атласа планет Земной группы и их спутников», которая станет составной частью Образовательного узла разрабатываемой специализированной информационной системы по планетной картографии.
Кроме электронной версии «Атласа планет Земной группы и их спутников» в Образовательный узел ИС войдут картографические материалы тел Солнечной системы, которые были подготовлены в ходе работ по подготовке издания учебного атласа «Солнечная система» [39], впервые представляющего полную серию карт внеземных территорий.
Методика создания электронной версии «Атласа планет земной группы и их спутников»
Опубликованный в 1992 г «Атлас планет земной группы и их спутников» отражает состояние картографической изученности тел Солнечной системы на период до 1990 г, причем картографические материалы в нем были впервые представлены в сравнительно-планетологическом аспекте. Необходимость обновления карт атласа при следующем издании не вызывала сомнений. Однако, учитывая возможности Интернет-технологий, развившихся за последние пятнадцать лет, представлялось целесообразным на данном этапе создание электронной версии Атласа с учетом необходимого обновления. Создание электронного «Атласа планет земной группы и их спутников»
является частью разработки Образовательного узла ГИС по планетной картографии.
При проектировании систем выделяют три основных уровня: концептуальный, логический и физический. На первом этапе, при разработке концепции, определяются цели и задачи создаваемой системы, исследуются источники данных, разрабатывается общая модель - блок-схема структурных элементов, определяется назначение каждого из них. На втором этапе — логическом уровне - определяются программные средства и методы, создается сценарий с указанием связей между отдельными элементами, и, наконец, на третьем этапе с помощью программно-аппаратных средств осуществляется реализация концепции в соответствии с разработанной логической схемой данных. На рисунке 3.5 приведена обобщенная модель процесса проектирования ГИС «Планеты и другие тела Солнечной системы» на базе ArcGIS 8.3, данные которой служат информационной основой для электронного «Атласа ...».
Как было показано выше, наряду с созданием ГИС «Планеты и другие тела Солнечной системы», для скорейшего восполнения информационных пробелов в картографической изученности и популяризации в нашей стране темы космических исследований Солнечной системы, возникает необходимость разработки менее сложного (как с технологической, так и с потребительской точки зрения) картографического приложения справочного типа, цель которого обеспечить быстрый доступ к картографическим данным, в том числе, посредством современных телекоммуникационных средств (Интернет). Электронная мультимедийная CD-версия включает все 12 разделов Атласа с учетом обновления картографических материалов и изменения компоновки разделов, а также максимального использования возможностей мультимедиа. При этом в электронную версию будет включен ряд новых тематических карт, а также дополнения по обзорно-топографическим и топографическим картам планет и их спутников. Сюда, прежде всего, следует
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИС «ПЛАНЕТЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ»
База Геоданных
Интеграция данных,
Пространственный анализ,
Динамическая картографическая
визуализация
ArcGIS 8.0 (сервер)
(интернет)
Мультимедийный «Атлас...»
Картографическая справочная
информационно-поисковая система
Просмотр карт, Поиск названий
| HTML, Macromedia FLASH (CD-ROM)
I
Рис.3.5 Концептуальная модель ГИС «Планеты и другие тела Солнечной системы»
отнести геолого-морфологическую карту Венеры, которая впервые создается на всю поверхность планеты, затем следуют новые гипсометрические карты Венеры и Марса, оказались существенно дополненными карты-схемы фотографической и картографической изученности планет и их спутников.
Электронный «Атлас ... » как информационно-поисковая система представляет собой набор разнообразных сведений: карты планет и их характеристик, текстовые описания, фотографии, иллюстрации и т. п., разделенных на несколько структурных блоков:
1. Картографическая информация;2. Некартографические информационные данные;3. Средства управления;4. Средства навигации по системе.
Сформулировав основные цели, задачи, назначение и содержание электронного мультимедийного «Атласа...», а также общие требования и концептуальную модель, перейдем к детализации его структурных блоков в форме логических и физических моделей.
Для того чтобы массовый пользователь смог извлекать информацию, мультимедийная ИПС должна обладать некоторыми возможностями ГИС (поисковые и справочные функции). В данном случае это условие реализуемо, поскольку первоначальное накопление материала проводится в рамках проектирования ГИС «Планеты и другие тела Солнечной системы». Методы получения картографических данных для мультимедийной ИПС представлены ниже (Рис.3.5).
Существенную роль в создании мультимедийной системы играет разработка сценария подачи материалов. Сценарий можно строить в соответствии с изданным «Атласом ...», дополняя его разнообразными сведениями, не вошедшими в традиционное издание. Задача сценария состоит в формировании методического подхода к информации, в соответствии с чем
гис Создание векторных данных и назначение их связи с
Геометрия Семантика(коды)
t
нис Оформление векторных данных в соответствии с их
ГоаЛика Семантика (условные знаки)
¦
Мультимедиа Создание ИПС: компоновка составных элементов (графика,
Элементы Логические связи
Рис 3.5. Схема передачи данных
будет проводиться последующие сбор и накопление данных. Блок-схема сценария создана в соответствии с концепцией Атласа (Рис. 3.6).
1. Главный блок - картографическая информация (в центре на рис. 3.6) - это набор сопряженных карт различного содержания и масштаба по отдельным разделам «Атласа...», а также легенд к ним. При разработке электронной версии предполагается добавить другие, обновленные картографические материалы, не вошедшие в основное издание.2. Блок некартографических информационных данных (справа и слева на рис. 3.6) - тексты и графика - предназначен для описания основного картографического материала и состоит из иллюстраций (слайды, фото- и видеоматериалы) и текстовой информации (справки, комментарии, аннотации, пояснения), связанных гипертекстовыми ссылками с картографическими
данными. Данный блок также предполагается расширить новыми данными в дополнение к уже существующим традиционным источникам.
:: ... . ¦ . ¦
Электронный «Атлас планет земной группы и их спутников»
ЗАГЛАВНАЯ СТРАНИЦА
..
4. ,1 СОДЕРЖАНИЕ
Схема связе1
между тематическими блоками
1 в 11 в В
V-A ¦ 1 ц 1 ¦¦'¦¦¦¦......-:-¦ -'Г ¦¦¦ :: : ПРЕДИСЛОВИЕ
В Рисунки к в ^^^^^^
1 | ВВОДНЫЙ раздел
разделам
И В 1
1 11 в ... Л) В
Марсу ...
1 1 ТЕКСТЫ К РАЗДЕЛАМ
В Из истории ¦ ВЕНЕРА 1 1 1 УКАЗАТЕЛЬ НАЗВАНИЙ
картограф-ния
___
В ¦ в В
в в в по соответств) в В
Остальные даннь поищи разделам
Рис. 3.6 Логическая модель связей между блоками «Атласа ...»
3. Средства навигации по системе (верхний блок в центре Рисунке 3.6) -индексы, описание структуры содержания, всплывающие подсказки, помощь по системе.4. Средства управления (соединительные линии на Рисунке 3.6) — гиперссылки, совокупность интерактивных элементов-кнопок с различными исполняющими подпрограммами, создание которых предопределяется схемой связи между отдельными элементами системы.
Физический уровень
Как показано на схеме передачи данных, средства их получения основаны
на методах интеграции геоинформационных и издательских технологий, что позволяет осуществить передачу информации из ГИС в НИС с сохранением связей между геометрическими и атрибутивными данными (Рисунок 3.7).
*.tif - GeoDraw/GeoGraph, ArcView - *.shp
i '
*.shp - MAPublisher - Adobe Illustrator- *.pdf
r
*.pdf- (Acrobat) - мультимедийная ИПС
Рис. 3.7. Программные средства и цифровые форматы для экспорта данных из ГИС в НИС
Таким образом, наполнение входящих в систему отдельных элементных блоков специальным содержанием производится в рамках программного комплекса определенной структуры поэтапно:
1. Предварительная подготовка информации -
• Конвертация из ГИС векторной графической информации и текста;
• Разработка и создание электронной библиотеки условных знаков;
• Оформление электронных публикаций картографических страниц «Атласа...»;
• Подготовка и верстка текстовых электронных публикаций;
• Подготовка и верстка иллюстраций (титульного листа, заставок между тематическими блоками, схем, фотографий);
2. Компоновка отдельных элементов в единую систему -
• Создание Структуры Содержания с гиперссылками для навигации по разделам системы;
• Создание Указателя названий (Индекса) с гиперссылками для поиска объектов;
• Создание гиперсвязей между элементами внутри отдельных блоков;.
• Создание перекрестных гиперсвязей между отдельными блоками;
Электронная версия «Атласа ... » выполнена согласно разработанной физической модели (Рисунок 3.8) с ограниченной функциональностью: поиск объектов, просмотр и распечатка карт и иллюстраций, вызов легенд, масштабирование и т. п. (Рисунок 3.9).
Использование такого подхода дает ряд преимуществ: 1. Быстрый и малозатратный способ создания;
м • & и ¦ * | d Щ№\ л &&'*>¦
Рис.3.9 Электронный «Атлас ...»
2. Пригодность для непосредственного использования и тиражирования для распространения на носителях типа CD-ROM;3. Размещение в Интернет без дополнительного программирования, на базе свободного формата PDF;4. Созданные при подготовке мультимедийного «Атласа ... » электронные публикации могут быть использованы для подготовки к печати нового издания традиционным способом.
Кроме того, данная система служит физической моделью при программировании для создания полноценного интерактивного продукта, когда пользователю могут быть предоставлены возможности с дополнительной функциональностью: подключение базы данных, организация пользовательских запросов, ввод новых объектов генерация произвольных карт и изменения их оформления и т.д
3.2. Программное обеспечение для реализации геоинформационной системы3.2.1. Программный пакет GeoDraw/GeoGraph
Из всего многообразия топографических редакторов был выбран GeoGraph 2.0 for Windows (Лицензионный номер 003932). Этот редактор является инструментом для создания высококачественных цифровых карт, учитывающих требования ведущих мировых ГИС. Создаваемая и редактируемая им структура пространственных данных цифровой карты (включая отношения связности, смежности, соседства, вложенности объектов и т.д.) гарантирует при соблюдении технологии корректную фиксацию и изменение отношений между пространственными объектами, их связи с базой атрибутивных данных, позволяет преобразовывать созданные в GeoGraph цифровые карты в другие ГИС (как топологические типа ARC/INFO, так и нетопологические - Maplnfo и др.) без дополнительных накладных расходов на редактирование. Мощные средства трансформации создаваемых цифровых и растровых карт позволяют преобразовывать более 40 типов картографических проекций, широкий набор преобразований плоскости, решение задач интеграции (осуществлять «склейку» листов, «посадку» одних карт на другие с образованием многослойной структуры и др.). При этом практически неограниченно разнообразие тематики и масштабов (от 1:500 до 1:50 000 000). Учитывая сказанное выше, очевидно, что использование данного редактора открывает широкие возможности для насыщения создаваемой системы.
Векторный редактор GeoDraw
GeoDraw для Windows - векторный топологический редактор для создания цифровых карт - является одним из программных средств геоинформационных систем (ГИС), разрабатываемых Центром
геоинформационных исследований Института географии Российской академии наук (ИГ РАН). В комплекс этих средств входит также GeoGraph для Windows -ГИС для уровня конечного пользователя. GeoDraw предназначен для создания баз цифровых карт и планов, соответствующих современным ГИС. GeoDraw поддерживает построение корректной топологической и многослойной структуры пространственных объектов, идентификацию объектов и связывание их с базами атрибутивных данных, широкий спектр функций трансформации карт для их дальнейшей интеграции в единые базы, работу с 40 картографическими проекциями, экспорт/импорт цифровых карт в форматы, используемые наиболее популярными ГИС. Редактор позволяет:
осуществлять перевод карт и планов в цифровую форму при помощи дигитайзера, либо путем векторизации по растровым изображениям (черно-белым или цветным), загружаемым в качестве подложки (поддерживается импорт из 11 популярных форматов растровых изображений для PC), либо вводом значений координат объектов по имеющимся данным или по результатам измерений на местности;
подгружать столько слоев, сколько позволит конфигурация компьютера, оперативно менять их статус и атрибуты отображения;
использовать функции идентификации пространственных объектов цифровых карт для связи с имеющимися или создаваемыми базами атрибутивных данных (присвоение объектам пользовательских идентификаторов, нахождение непроидентифицированных объектов или объектов с определенными идентификаторами, генерация отчета об идентификаторах);
ПОДОБНЫЕ ТЕМЫ