Картографические сервера, особенности установки и их работы. Картографирование в интернете

Интернет-картографирование Задачи: - доступность в сети к общегеографическим картам. - отображения пространственной информации быстрым и простым путем, обеспечивающим ее успешное использование пользователями, которые не являются специалистами в области ГИС или картографии.


OGC Open Geospatial Consortium Резкий рост интереса к картографическим возможностям Интернета вызвал необходимость обеспечения надежного взаимодействия различных систем. Этой проблемой и занялся консорциум OGC. В работе OGC участвуют организации и эксперты, специализирующиеся в области ГИС, картографии и Интернет-приложений.




OGC WMS Разработчики программ и системные интеграторы могут воспользоваться стандартизированными WMS(Web Map Service) -интерфейсами для своих проектов. Технических требований OGC WMS имеется по адресу


Услуги Интернет-картографии Услуги Интернет-картографии сводятся, как минимум, к следующему: Клиент отправляет свой запрос в один или более реестров каталогов, на которых может иметься нужная информация. Реестр каталогов должен выдать список URL и информацию о методе получения доступа к информации на каждом из них. Клиент выбирает один или несколько серверов и может обращаться к ним одновременно. По указаниям клиента картографический сервер должен предоставить доступ к запрашиваемой информации. Картографические серверы должны предоставлять данные, готовые для визуализации с помощью клиентского программного обеспечения.


Интерфейсы WMS Технические требования WMS определяют три интерфейса, которые призваны поддерживать картографирование в Интернете: -GetMap -GetCapabilities -GetFeatureInfo Они были продемонстрированы по завершении первой фазы проекта WMT (май - сентябрь 1999) и были опубликованы в апреле 2000 года.


Интерфейсы WMS GetMap определяет параметры запроса на поиск карты. GetCapabilities сообщает клиенту информацию о том, что способен делать конкретный картографический сервер. GetFeatureInfo определяет, каким образом можно запрашивать более подробную информации о карте




Области применения Развитие телекоммуникационных сетей и сотовой связи Службы спасения и чрезвычайного реагирования Ликвидация последствий природных и техногенных катастроф Интеллектуальные системы для транспортных средств (IVHS) Персональные системы позиционирования и навигации с использованием мобильных устройств. Военные приложения: наблюдение, планирование, обучение, управления, логистика и т.п. Исследование природных ресурсов и их эксплуатация Навигация Досуг: пеший, автомобильный и водный туризм Наука: исследование климата, агрономия, биология, экология, геология и т.д. Специальные услуги для людей пожилого возраста и инвалидов Планирование транспортных перевозок Управление водными ресурсами.




Организационные аспекты Возможный сценарий получения доступа к каталогу для поиска данных услуги и картографических услуг, а также для выполнения запроса на карты к различным серверам. Каталог Запрос Описание данных и услуг Запрос на карту и ответ Поставщи к А Поставщик С данные Поставщи к В




Картографические серверы Интернет- картографирование может быть обеспечено при наличии глобальной группы картографических серверов, надежно связанных друг с другом с помощью общих протоколов локальных или внешних сетей, либо в Интернет. Рисунок представляет примерный вид такой сети серверов.


Картографические серверы Картографический сервер по Техническим требованиям WMS должны поддерживать три основные функции: Выдавать карту в виде картинки, серии графических элементов или упакованного набора объектов. Отвечать на основные запросы относительно содержания карты Сообщать другим программам, какие карты могут им выдаваться и по каким из них можно делать более детальные запросы.




Multimap Multimap специализируется на разработке сервисов географической направленности. Сервисы Multimap позволят получать информацию локального характера, бронировать номера в гостиницах и ресторанах, просматривать аэроснимки, а также получать навигационные инструкции.


Google Maps Набор приложений, построенных на основе бесплатного картографического сервиса и технологии, предоставляемых компанией Google. Сервис представляет собой карту и спутниковые снимки всего мира (а также Луны и Марса). С сервисом интегрирован бизнес-справочник и карта автомобильных дорог, с поиском маршрутов, охватывающая США, Канаду, Японию, Россию, Гонконг, Великобританию, Китай, Ирландию (только центры городов) и некоторые районы Европы.


Google Earth В отличие от других аналогичных сервисов, показывающих спутниковые снимки в обычном браузере, в данном сервисе используется специальная, загружаемая на компьютер пользователя клиентская программа Google Earth. Эта программа изначально была выпущена компанией Keyhole, а затем куплена компанией Google, которая и сделала программу общедоступной. Существуют также платные версии Google Earth Plus и Google Earth Pro.


Возможности Google Earth Google Earth автоматически подкачивает из интернета необходимые пользователю изображения и другие данные. Также имеется огромное количество дополнительных данных, которые можно подключить по желанию пользователя. Например, названия населённых пунктов, водоёмов, аэропортов, дороги, ж/д, и др. информация. В программе есть слой «3D Здания», с трёхмерными моделями, добавляемыми разработчиками или самими пользователями. Имеется функция измерения расстояний. В версии 4.2 появилась технология Google Sky, позволяющая рассматривать звёздное небо. В версии 5.0 была введена возможность просматривать трёхмерную карту дна морей и океанов. В программу встроен авиасимулятор




NAVSTAR GPS Позволяет в любом месте Земли (включая приполярные области), а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Основной принцип использования системы определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы.


Принцип работы GPS: Принцип работы Устройство работает в составе автоматизированной системы контроля за перемещением автомобиля на основе использования спутниковой навигации. Приёмник GPS выдаёт время, широту и долготу своего местоположения. Устройство фиксирует следующие события и время их свершения: - отключение питания; - состояние датчиков; - периоды отсутствия сигнала (преднамеренного или из-за нахождения в ангарах, тоннелях и т.п. сооружениях). Записанные данные передаются встроенным модулем GSM.


Глонасс Советская и Российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР Основой системы являются 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° и высотой км Принцип измерения аналогичен американской системе навигации NAVSTAR GPS.




Спасибо за внимание. :) Федосов В.И. Хамидуллин Р.Х.

Картографирование в Интернете или, точнее, с помощью Интернета имеет три аспекта:

♦ получение информации для составления карт;

♦ сам процесс интерактивного картографирования;

♦ презентация картографических произведений.

Следует иметь в виду и еще один важный момент. Коммуникация в компьютерных сетях обеспечивает налаживание тесных контактов между картографическими учреждениями, фирмами, отдельными лицами для обмена опытом. Появляется возможность быстро полу­чать сведения о новейшей электронной продукции, программных средствах для картографирования и т.д. Составитель может «перека­чать» эту информацию в свой компьютер и использовать в качестве источника. Картографы-пользователи Интернета имеют возможность оперативно участвовать в обсуждении актуальных профессиональ­ных проблем, регулярно отыскивать необходимые картографичес­кие сведения на справочных серверах и в базах метаданных.

Возможности интерактивного составления карт в Интернете весьма разнообразны. Один из самых доступных вариантов - пост­роение картограмм и картодиаграмм по статистическим данным (с этого начиналась вся автоматизированная картография). Это сво­еобразная «интерактивная композиция карт», которая не предпо­лагает какой-либо сложной обработки исходной информации. До­статочно иметь базы цифровых статистических данных и картогра­фическую основу с сеткой административных районов.

Более сложные тематические карты требуют обращения в Веб для целенаправленного поиска источников, подбора слоев, их последующего совмещения и комбинирования, управления раз­ными базами данных, выполнения процедур генерализации и


Интернет-ГИС 285

Классификации, выбора способов изображения и т.п., включая оформление страницы в Интернете.

Новые технологии позволяют разнообразить способы изображе­ния, менять стили оформления карт, использовать эффекты машин­ной графики и компьютерного дизайна, применять анимации и сред­ства мультимедиа. Настольные электронные издательские картогра­фические системы высокого разрешения оперативно размножают составленные карты в требуемом количестве экземпляров.



Все эти процедуры и технологии обозначаются терминами Интернет-картографирование и Веб-картографирование. Правомер­но говорить и об интерактивном Интернет-использовании карт, включая картометрирование, морфометрический и математико-статистический анализ, изучение структуры, взаимосвязей, спо­собов районирования по комплексу показателей и - что особенно эффективно в Интернете - исследование динамики по наборам разновременных карт и снимков.

Один из способов Веб-картографирования - это Создание вир­туальных картографических произведений (см. разд. 14.7) на осно­ве содержащихся в компьютерной сети карт и отдельных картогра­фических слоев, снимков, анимаций, других изображений, стати­стических данных и т.п. Виртуальные карты и атласы можно анализировать в сети так же, как обычные, моделировать ситуа­ции, проигрывать какие-либо задачи и принимать решения. Они имеют разный пространственный охват - от обзорного глобаль­ного до регионального и локального.

Поиск в Интернете картографических источников осуществля­ют разными путями:

♦ «графический» или, точнее, «картографический» путь, когда на экран выводится карта мира и пользователь последова­тельно указывает интересующий его континент, затем стра­ну, регион, город и т.п.;

♦ «тематический» вариант, при котором информационные ре­сурсы сгруппированы по видам и темам, так что можно, на­пример, вызвать снимки, анимации либо исторические, ту­ристские, дорожные карты;

♦ «текстовой» путь, когда пользователь осуществляет быструю навигацию по интересующей его области с помощью тексто­вого меню;

♦ «поисковый» путь, т.е. поиск нужного изображения с помо­щью ключевых слов;


♦ «газетир», который предоставляет пользователю полные спис­ки документов по каждому континенту или региону.

Предоставляя новые возможности для картографирования, компьютерные сети сами нуждаются в картографическом отобра­жении.

Картографирование сетей телекоммуникации - особое направ­ление тематической картографии, которое охватывает разные аспекты размещения, оценки состояния и перспектив развития сетей.

Карты телекоммуникационных сетей показывают положение каналов и центров связи, сетевую инфраструктуру в целом, объе­мы информации, проходящей в единицу времени, степень и ди­намику загрузки по месяцам, неделям, дням и т.п. Особое направ­ление - картографирование взаимодействия сетей со средой, в которой они функционируют, показ региональных различий в плотности сетей, обеспечении коллективных и индивидуальных пользователей услугами телекоммуникации. Наконец, карты спо­собствуют прогнозированию и планированию территориального развития сетей, оптимизации их функционирования.

Интернет-ГИС

Широкая экспансия Интернета значительно изменила ГИС-технологии. Здесь обнаружилась любопытная диалектика. Вначале развитие ГИС закономерно привело к сетевым технологиям. Они, как было показано выше (см. разд. 14.1), позволили интегрировать многие источники информации, обновлять их в оперативном ре­жиме, а главное - пользоваться распределенными базами дан­ных. Но затем оказалось, что одиночные ГИС, создаваемые отдельными лицами (или коллективами исследователей), стано­вятся малоэффективными, если они не интегрированы в компь­ютерные сети.

Во всяком случае по мере развития Интернет все более от­четливо приобретает черты глобальной ГИС. В самом деле, все­мирная компьютерная сеть, подобно огромной ГИС, обеспечива­ет сбор и хранение данных, доступ к ним клиентов, передачу и обмен информацией, ее программную обработку и анализ, а в


286 Глава XV. Картография и телекоммуникации


Перспективы взаимодействия 287

Итоге - представление результатов (часто новых карт) широкому кругу пользователей.

Сочетание ГИС и Интернет-технологий позволяет исследова­телю отыскивать нужные ему карты и далее работать с ними в интерактивном режиме, как с обычными настольными ГИС. Та­кой процесс реализуют двумя способами: либо «обучают» Веб-сер­вер, на котором располагаются интерактивные карты, основным функциям ГИС, либо создают специализированное программное обеспечение, поддерживающее функции настольной ГИС. В этом случае Веб-сервер обеспечивает только коммуникацию.

Сходство геоинформационных и сетевых технологий привело к их соединению, созданию Интернет-ГИС и формированию интег­ральной сетевой геоинформационной среды.

Интернет-ГИС - это геотелеинформационная система, исполь­зующая телекоммуникационные сети как средство передачи ин­формации, доступа к удаленным базам данных и программным модулям для анализа, принятия решений и презентации резуль­татов, включая карты.

Интернет-ГИС воспринимает и воспроизводит в расширенном виде все функции обычных ГИС, а к тому же обеспечивает доступ и обмен прикладными программами. Таким образом, исследовате­ли получают возможность пользоваться программным обеспече­нием, которое необязательно инсталлировано в их персональных компьютерах. При этом Интернет-ГИС обеспечивает распределен­ность пространственных данных и средств анализа, которые могут быть размещены в разных точках сети, оперативное обновление информации и программного обеспечения.

Интернет-ГИС реализует две технологии картографирования.
В одном варианте карты полностью создаются на удаленном сер­
вере по запросу пользователя и затем передаются ему, в другом -
к пользователю поступают лишь файлы исходных данных, и он
самостоятельно выполняет их обработку и составление карт в ин­
терактивном режиме. Обе технологии предполагают достаточно вы­
сокую картографическую культуру пользователей в сочетании с
хорошим знанием возможностей электронных сетей. !

Виды и варианты пользовательских Интернет-ГИС весьма раз­нообразны по назначению и функциям. Одни из них позволяют только находить, визуализировать и обрабатывать необходимую информацию, другие, кроме того, осуществляют оперативное слежение за ресурсами пространственными данными, а третьи",


наиболее развитые системы, обеспечивают еще и обмен данными с другими серверами.

Функционирование картографических Интернет-ГИС потребо­вало определенной перестройки системы хранения цифровой ин­формации, большей ее концентрации, централизации фондов и совершенствования системы доступа для максимального количе­ства пользователей. Ряд стран создают государственные библиоте­ки цифровых данных, располагающие миллионами единиц хране­ния аэро- и космических снимков. Такие библиотеки содержат до­ступные всем клиентам компьютерной сети описания (метаданные) различных фондов и коллекций цифровой геоинформации. Доступ к базам данных ограничен, он открыт только для зарегистриро­ванных государственных ведомств и лиц, владеющих соответству­ющими паролями.

Многие страны предпринимают усилия для создания единых региональных инфраструктур пространственных данных. Так по­ступили западноевропейские государства, страны Азии и Тихого океана. Идеи формирования подобной инфраструктуры прораба­тывают и картографо-геодезические службы стран СНГ, ощущаю­щие необходимость сотрудничества в этой сфере.

15-6. Перспективы взаимодействия

Геоинформация составляет обширную часть информации, жиз­ненно необходимой современному обществу. Экономика, культу­ра, наука и образование, средства массовой информации, эколо­гическая обстановка, внутренняя, внешняя политика и оборона, а в конечном счете - роль страны в мировом сообществе во мно­гом зависят от качества и доступности геоинформации. Поэтому разработка средств и методов передачи геоинформации является одним из приоритетных научных направлений.

Соединение картографии, ГИС-технологий и телекоммуника­ционных сетей закономерно ведет к формированию особого науч­ного направления - геотелекоммуникации как дисциплины, изуча­ющей обращение геоинформации в компьютерных сетях. При этом взаимодействие происходит по двум главным направлениям:

♦ использование телекоммуникационных сетей (Интернета и др.) как средства распространения картографической ин­формации;


288 Глава XV. Картография и телекоммуникации


♦ развитие телекоммуникационного картографирования как особого направления картографии, опирающегося на ГИС-и Интернет-технологии.

Развитие первого направления предполагает решение техни­ческих и организационных проблем, и прежде всего повышение пропускной способности и расширение каналов связи, совершен­ствование средств навигации в сетях и упрощение интерфейса. Для второго направления необходима разработка теории картографи­ческого моделирования в компьютерных сетях, средств и языка представления геоинформации, новых методов пространственно-временного анализа, способов визуализации. Таким образом, в пер­вом случае внимание акцентируется на технических и технологи­ческих аспектах, а во втором - на проблемах методологического характера.


Геоизображения

Понятие и определение

Никогда прежде ученые и практики, работающие в области наук о Земле и обществе, не имели дела с таким обилием карт самого разного назначения и тематики, а кроме того, аэро- и космических снимков, трехмерных моделей, электронных карт, анимаций и иных экранных изображений. Прогресс геоинформационного картографи­рования, дистанционного зондирования и средств телекоммуни­кации привел к тому, что карты традиционного типа перестали быть единственным и безраздельным средством познания окружа­ющего мира. Съемки в любых масштабах и диапазонах, с различ­ным пространственным охватом ведутся на земле и под землей, на поверхности океанов и под водой, с воздуха и из космоса.

Все множество карт, снимков и других подобных моделей мож­но обозначить общим термином - «геоизображения». Опре­деление его таково: геоизображение - любая пространствен­но-временная, масштабная, генерализованная модель земных (планетных) объектов или процессов, представленная в графи­ческой образной форме. В этой формулировке отмечены глав­ные свойства, присущие всем геоизображениям (масштаб, ге-нерализованность, наличие графических образов), и указана их специфика - это изображения Земли и планет*.

Геоизображения отображают недра Земли и ее поверхность, океаны и атмосферу, педосферу, социально-экономическую сфе­ру и области их взаимодействия.


* Слово «гео» применительно к другим планетам вполне правомерно, по­скольку планетологи давно согласились отказаться от терминов «селенология» и «селенография», «ареология» и «ареография» и т.п. и перешли к более удобным и понятным названиям: геология и география Луны, геология и география Марса, Венеры и др.


290 Глава XVI. Геоизображения


Классификация геоизображений 291

16.2. Виды геоизображений

Геоизображения подразделяют на три класса:

плоские, или двухмерные - карты, планы, анаморфозы, фо­тоснимки, фотопланы, телевизионные, сканерные, радио­локационные и другие дистанционные изображения;

объемные, или трехмерные - анаглифы, рельефные и физи­ографические карты, стереоскопические, блоковые, голог-рафические модели;

динамические трех- и четырехмерные - анимации, картог­рафические и стереокартографические фильмы, киноатласы, виртуальные изображения и т.п.

Основные виды карт, аэро- и космические снимки, другие пространственные модели были рассмотрены выше (см. гл. I и X). Многие из них давно вошли в практику, другие появились сравни­тельно недавно, а некоторые находятся еще в стадии эксперимен­тальной разработки, как, например, голографические геоизобра­жения. Новые компьютерные технологии постоянно порождают новые и новые геоизображения, наилучшим образом удовлетво­ряющие требованиям усложняющихся научных исследований и практических приложений.

В пределах каждого вида есть десятки разновидностей: карты всевозможной тематики, снимки в разных диапазонах спектра, блок-диаграммы в любых проекциях и ракурсах. Но кроме того, существует еще множество комбинированных геоизображений, со­четающих в себе свойства разных моделей. Таковы, например, ком­бинации карт и снимков: фотокарты, ортофотокарты, космокар-ты. Обычно это полиграфические оттиски с аэро- или космичес­ких фотопланов, в которые впечатаны координатные сетки и рамка, картографические обозначения и надписи (см. разд. 1.7 и 11.5). Ши­роко известны топографические и тематические фотокарты: космо-тектонйческие, космофотогеоботанические и т.д. Они удобны для проёктно-изыскательских работ, геологической разведки, сельско­хозяйственного освоения земель и т.д. Применяют и упрощенные монтажи космических снимков с нанесенной на них координат­ной сеткой, так называемые «иконокарты», оперативно составля­емые в крупных масштабах на малоизученные территории.

К комбинированным изображениям принадлежат и фототеле­визионные снимки, в которых преимущества четких и малоиска-


женных фотографий сочетаются с оперативностью телевизионно­го способа их передачи на Землю. Есть много примеров сочетания и синтезирования телевизионных и сканерных, сканерных и ра­диолокационных изображений. К комбинированным трехмерным геоизображениям можно отнести дисплейные стереомодели и анаг­лифы. Взгляд на них через специальные очки создает полную ил­люзию объемного изображения. Разработаны методы построения цифровых голограмм, в том числе и метахронных. Виртуальное изображение (см. разд. 14.7), совмещающее трехмерную модель ре­льефа, фотоизображение ландшафта и компьютерную анимацию, - один из наиболее ярких примеров многомерного комбинирован­ного геоизображения.

Такие сложные комбинированные модели, сочетающие в себе разные свойства, можно назвать гипергеоизображениями (или для краткости - гиперизображениями).

В разных комбинациях они синтезируют геометрические, яр-костные, динамические, стереоскопические свойства. Кроме вир­туальных моделей, к ним можно отнести и статичные «пейзажные карты» - особые трехмерные изображения, в которых реалисти­ческая наглядность художественных пейзажей соединяется с точ­ностью блок-диаграмм, и цветокодированные космофотокарты, охватывающие всю планету или крупные ее регионы, и многие другие. Гиперизображения - это почти всегда программно-управ­ляемые модели, конструируя которые можно задавать те или иные свойства и изменять их по мере необходимости.

Картографирование в Интернете или, точнее, с помощью Интернета имеет три аспекта:

♦ получение информации для составления карт;

♦ сам процесс интерактивного картографирования;

♦ презентация картографических произведений.

Следует иметь в виду и еще один важный момент. Коммуникация в компьютерных сетях обеспечивает налаживание тесных контактов между картографическими учреждениями, фирмами, отдельными лицами для обмена опытом. Появляется возможность быстро полу­чать сведения о новейшей электронной продукции, программных средствах для картографирования и т.д. Составитель может «перека­чать» эту информацию в свой компьютер и использовать в качестве источника. Картографы-пользователи Интернета имеют возможность оперативно участвовать в обсуждении актуальных профессиональ­ных проблем, регулярно отыскивать необходимые картографичес­кие сведения на справочных серверах и в базах метаданных.

Возможности интерактивного составления карт в Интернете весьма разнообразны. Один из самых доступных вариантов - пост­роение картограмм и картодиаграмм по статистическим данным (с этого начиналась вся автоматизированная картография). Это сво­еобразная «интерактивная композиция карт», которая не предпо­лагает какой-либо сложной обработки исходной информации. До­статочно иметь базы цифровых статистических данных и картогра­фическую основу с сеткой административных районов.

Более сложные тематические карты требуют обращения в Веб для целенаправленного поиска источников, подбора слоев, их последующего совмещения и комбинирования, управления раз­ными базами данных, выполнения процедур генерализации и

Глава XV. Картография и телекоммуникации


Интернет-ГИС 285

Классификации, выбора способов изображения и т.п., включая оформление страницы в Интернете.

Новые технологии позволяют разнообразить способы изображе­ния, менять стили оформления карт, использовать эффекты машин­ной графики и компьютерного дизайна, применять анимации и сред­ства мультимедиа. Настольные электронные издательские картогра­фические системы высокого разрешения оперативно размножают составленные карты в требуемом количестве экземпляров.

Все эти процедуры и технологии обозначаются терминами Интернет-картографирование и Веб-картографирование. Правомер­но говорить и об интерактивном Интернет-использовании карт, включая картометрирование, морфометрический и математико-статистический анализ, изучение структуры, взаимосвязей, спо­собов районирования по комплексу показателей и - что особенно эффективно в Интернете - исследование динамики по наборам разновременных карт и снимков.



Один из способов Веб-картографирования - это Создание вир­туальных картографических произведений (см. разд. 14.7) на осно­ве содержащихся в компьютерной сети карт и отдельных картогра­фических слоев, снимков, анимаций, других изображений, стати­стических данных и т.п. Виртуальные карты и атласы можно анализировать в сети так же, как обычные, моделировать ситуа­ции, проигрывать какие-либо задачи и принимать решения. Они имеют разный пространственный охват - от обзорного глобаль­ного до регионального и локального.

Поиск в Интернете картографических источников осуществля­ют разными путями:

♦ «графический» или, точнее, «картографический» путь, когда на экран выводится карта мира и пользователь последова­тельно указывает интересующий его континент, затем стра­ну, регион, город и т.п.;

♦ «тематический» вариант, при котором информационные ре­сурсы сгруппированы по видам и темам, так что можно, на­пример, вызвать снимки, анимации либо исторические, ту­ристские, дорожные карты;

♦ «текстовой» путь, когда пользователь осуществляет быструю навигацию по интересующей его области с помощью тексто­вого меню;

♦ «поисковый» путь, т.е. поиск нужного изображения с помо­щью ключевых слов;


♦ «газетир», который предоставляет пользователю полные спис­ки документов по каждому континенту или региону.

Предоставляя новые возможности для картографирования, компьютерные сети сами нуждаются в картографическом отобра­жении.

Картографирование сетей телекоммуникации - особое направ­ление тематической картографии, которое охватывает разные аспекты размещения, оценки состояния и перспектив развития сетей.

Карты телекоммуникационных сетей показывают положение каналов и центров связи, сетевую инфраструктуру в целом, объе­мы информации, проходящей в единицу времени, степень и ди­намику загрузки по месяцам, неделям, дням и т.п. Особое направ­ление - картографирование взаимодействия сетей со средой, в которой они функционируют, показ региональных различий в плотности сетей, обеспечении коллективных и индивидуальных пользователей услугами телекоммуникации. Наконец, карты спо­собствуют прогнозированию и планированию территориального развития сетей, оптимизации их функционирования.

В статье приводится краткий обзор стандартов в области web-картографии разрабатываемых Open GIS consortium.

Удобство и простота представления данных в среде Интернет в настоящее время не вызывает сомнений. По данным IWS c каждым годом число пользователей всемирной сети возрастает минимум на 200%, при этом в России рост пользования Интернет составил 664.5 % за 2000-2005 гг., а в СНГ в целом – 2500%. Тем не менее, до относительно недавнего времени, информация, передаваемая по сети, была представлена только текстовыми или графическими форматами небольших размеров. Ограничения на тип передаваемой информации в основном формировались за счет максимально возможной скорости передачи информации (невозможность передачи медиа-файлов, растровых данных больших размеров, и т.д.) и мощности компьютеров. Однако, опубликованный в 1998 году закон Якова Нильсена гласит, что рост полосы пропускания сети лучше всего может быть аппроксимирован экспоненциальной кривой и составляет порядка 50% в год. По своей сути, этот закон очень схож с формулированным ранее (1965 год) эмпирическим законом Мура , показывающим, что сложность устройства микросхем удваивается каждые 24 месяца .

Наиболее важным следствием увеличения полосы пропускания и мощности персональных компьютеров для геоинформационного сообщества являются широчайшие перспективы представления пространственной информации в мировой сети. В связи с этим, всю большую популярность приобретают различного рода картографические интернет-сервисы (как, например, /).

В настоящее время общие принципы и стандарты в области разработки программного обеспечения, предоставляющего такого рода сервисы, разрабатываются и декларируются международной некоммерческой организацией Open GIS Consortium (OGC). OGC была основана 25 сентября 1994 года и на момент создания включала только 8 членов. С 1992 по 2004 год их число возросло с 8 до 250, и на сегодняшний день в OGS представлены наиболее крупные коммерческие, академические и государственные организации занимающиеся разработкой или исследованиями в области развития и разработки геоинформационного или IT ПО (в том числе такие крупнейшие корпорации как Boeing, Oracle, ESRI, MapInfo, Intergraph, Google (членство с весны 2006 года) и многие другие).

Во многом деятельность OGC в области геоинформационных систем можно сравнить с деятельностью W3C по стандартизации процессов и технологий во всемирной сети. Так, одной из первых разработок OGC были стандарты созданию GML – Geography Markup Language – языка группы XML, предназначенного для описания географически привязанных объектов. GML может быть использован и как язык моделирования, и как язык передачи пространственной информации в сети.

Спецификации OGC предлагают следующие типы картографических web-сервисов:

  1. Web Map Service
    • определяет параметры запроса и предоставления картографической (пространственной) информации в среде Интернет в виде графического изображения или набора объектов;
    • описывает условия получения и предоставления информации о содержимом карты (например, свойства объекта в определенном месте на карте);
    • характеризует условия получения и предоставления информации о возможностях сервера по представлению различных типов картографической информации.
  2. Web Feature Service
    • определяет условия получения и обновления пространственно привязанной информации клиентской частью приложения с использованием Geography Markup Language (GML);
    • описывает стандартный интерфейс доступа к и манипуляции с географическими объектами с помощью HTTP-протокола.
  3. Web Coverage Service
    • расширяет возможности WMS для предоставления растровой географической информации в сети Интернет;
    • в отличие от WMS, coverage service разрабатывается для представления свойств и значений в каждой конкретной точке географического пространства, а не на создание готовых картинок, а также позволяет проводить интерпретацию данных не на сервере, а на клиентской части приложения.

Именно на основе этих спецификаций создается большая часть специального программного обеспечения для разработки картографических web-сервисов в сети Интернет. Количество приложений позволяющих создавать такого рода сервисы растет с каждым годом, и кроме того, наряду с платным ПО, растет количество разработок с открытым кодом, дающих возможность не менее легко и качественно создавать полнофункциональные картографические web-сервисы на бесплатной основе. Чтобы дать общее представление о возможностях WMS мы приводим таблицу, подготовленную OGC, в которой опубликована сводная информация о различных приложениях поддерживающих стандарты OGS для веб-картографии, их функциональности, поддержки браузерами, интеграции с различными форматами данных и ориентировочным ценам (эта информация не является официальной и для получения точных цен необходимо обратиться к разработчику ПО или его дистрибьюторам).

Сервера пространственных данных

Технология сервера пространственных данных была впервые представлена ESRI в 1995 году, когда появилась первая версия программного продукта SDE. В то время ни одна из систем управления базами данных не предоставляла возможности управления пространственной информацией, и простое хранение векторных данных в реляционной системе управления базами данных представлялось громадным шагом вперед.

Сервер пространственных данных позволяет объединять пространственные и иные данные, различные документы и изображения. Он предназначен для создания централизованной информационной среды, обеспечивающей управление, индексирование, редактирование и графическое отображение больших объемов структурированных и неструктурированных данных .

Среди открытых серверов пространственных данных можно выделить PostGIS. PostGIS - это расширение объектно-реляционной системы управления базами данных PostgreSQL предназначенное для хранения в базе географических данных. Разрабатывается консалтинговой компанией Refractions Research Inc как проект в области изучения технологий пространственных баз данных.

Интернет-картографические системы

Веб-картография - это область компьютерных технологий, связанная с доставкой пространственных данных конечному пользователю через интернет.

Инструменты разработки веб-картографических приложений можно классифицировать следующим образом:

Виртуальные глобусы;

Пользовательские ГИС, интегрируемые с виртуальными глобусами;

Картографические веб-серверы.

deegree - программа для доступа, анализа, обработки и размещения источников данных. Позволяет работать с WMS, WFS, WPS и CSW спецификациями.

Geomajas является комплексным ГИС-решением на основе Java. Благодаря использованию Google Web Toolkit (GWT), Hibernate, GeoTools и Spring, Geomajas предлагает корпоративную среду для создания веб-картографических приложений. Geomajas может быть использован для запуска корпоративной или правительственной инфраструктуры пространственных данных. Программное обеспечение позволяет разработчикам создавать комплексные ГИС-решения для интеграции пространственных данных на стороне сервера, встроенные технологии для веб-картографии позволяют на стороне клиента (через простой веб-браузер) развернуть интерактивные и удобные ГИС приложения. Все это можно сделать без отказа от целостности логики программного обеспечения, предоставляя взамен мощные возможности для обновления и поддержания ГИС-данных в среде тонких клиентов.

GeoServer является картографическим сервером с открытым исходным кодом, который среди многих прочих возможностей, реализует следующие спецификации OGS: WMS, WFS, WCS. Позволяет не только получать данные для построения на их основе собственных карт, но также редактировать полученные данные с последующим автоматическим обновлением исходной информации на сервере. С GeoServer поставляется визуальная система управления файлами настроек и описания данных для проектов. Эта система реализована в виде веб-интерфейса и предоставляет пользователю возможность интерактивного создания и изменения разрабатываемого картографического ресурса.

Mapbender - Фреймворк для создания веб-порталов для работы с картографическими сервисами OGC. Разрабатывается на языках PHP, JavaScript и XML.

MapFish представляет собой гибкую и полную основу для создания многофункциональных веб-картографических приложений, основанных на языке Python. Например, MapFish предоставляет специальные инструменты для создания веб-сервисов, которые позволяют создавать запросы и редактировать географические объекты. MapFish также предоставляет полный JavaScript инструментарий, необходимы для веб-картографирования.

MapGuide Open Source это веб-платформа, которая позволяет пользователям разрабатывать веб-картографические приложения и пространственные службы. MapGuide предоставляет функции интерактивного просмотра, которые включают в себя поддержку выбора атрибутов, свойств, и такие операции, как создание буферной зоны, выбор внутри области, и измерения. MapGuide включает в себя XML-базу данных для управления содержимым, и поддерживает большинство популярных форматов пространственных файлов, баз данных и стандартов. MapGuide может быть использован на Linux или Windows, поддерживает Apache и IIS веб-серверы, и предлагает обширные PHP,.NET, Java, JavaScript и API-интерфейсы для разработки приложений.

MapServer - одна из самых популярных сред создания картографических веб-сервисов с открытым кодом. Исходно, MapServer разрабатывался Университетом Миннесоты совместно с Департаментом Природных Ресурсов Штата Миннесота и NASA, а в настоящее время поддерживается как один из проектов ассоциации OSGeo. Возможность работы MapServer практически на любых платформах (в том числе Windows, Linux, Mac OS, Solaris), широчайшие функциональные возможности, легкость интеграции с различными системами управления базами данных и открытость кодов предопределила популярность программы. MapServer позиционируется не как конечное приложение, а как среда разработки.

GeoNetwork opensource - это стандартизированная и децентрализованная среда управления пространственной информацией, разработанная для доступа к базам пространственных данных, картографическим продуктам и связанным с ними метаданным из различных источников, облегчающая обмен пространственной информацией между организациями и ее совместное использование посредством интернета. Этот подход к управлению географической информацией имеет целью предоставить широкому сообществу пользователей средства для беспрепятственного и своевременного доступа к имеющимся пространственным данным и существующим тематическим картам, которые могут оказаться полезными для принятия обоснованных решений. Главная цель GeoNetwork opensource заключается в повышении доступности широкого спектра данных вместе с сопутствующей информацией. FAO и WFP, а в последнее время и UNEP, объединили свой исследовательский и картографический опыт для разработки GeoNetwork opensource как общей стратегии для эффективного совместного использования баз пространственных данных, включая цифровые карты, спутниковые изображения и соответствующие статистические данные. Эти три организации широко используют геоинформационные системы и программное обеспечение для обработки данных дистанционного зондирования Земли в основном для создания карт и комбинирования различных слоев информации. GeoNetwork opensource предоставляет им возможность доступа к широкому спектру карт и другой пространственной информации, хранящейся в различных базах данных по всему миру из единой точки входа .