Предпосылки создания аис
Общее развитие информационных технологий и их распространение во многих отраслях деятельности человека способствовало созданию программ для обработки геоинформации. В свою очередь создание различных геоинформационных систем для формирования электронных карт открыло возможность для манипулирования так называемыми «слоями» карт. Благодаря этому появилась возможность помещения на одном картографическом изображении огромного количества информации, которая могла бы быть прочитана и понята пользователем (за счет изменения слоёв карты выводятся различные данные).
Атласные информационные системы стали отличным решением для хранения и обработки геоинформации в современном мире.
Первые атласные информационные системы
Атласное веб-картографирование относится к достаточно молодому и активно развивающемуся направлению создания и представления комплектов и серий карт в интернете. Его история в мировом отношении охватывает около четверти века (примерно с 1993 г.), в России известный опыт создания веб-карт и веб-атласов не превышает 15 лет.
С именем профессора Ферьяна Ормелинга, главы Картографического общества Нидерландов (1995-1997), Генерального секретаря и Казначея Международной Картографической Ассоциации (1999-2007), связаны одни из первых публикаций по теме веб-картографирования (начало 90-х годов XX века) - он дал первое определение АИС.
Пальма первенства в создании первой Атласной информационной системы спорна – некоторые исследователи считают, что она принадлежит Канаде, другие считают, что АИС берут начало с электронного атласа штата Арканзас.
Ранние версии электронных атласов обладали ограниченной функциональностью, в основном связанной с адресным поиском, навигацией, масштабированием, а также выбором слоев для отображения. С течением времени технологии проектирования электронных атласов развивались, повышалась функциональность и интерактивность, разнообразие сюжетов и приемы визуализации.
Сейчас значительное количество размещенных в Интернете веб-картографических продуктов посвящено экологической тематике, а также множество АИС разрабатывается в целях картографического обеспечения природоохранной деятельности.
Атласные информационные системы современности
Веб-картография – быстро развивающаяся область компьютерных технологий, включающая не только обеспечение доступа пользователю (клиенту) к пространственным данным, но и предусматривающая возможность составления и редактирования карт с помощью инструментальных средств в интерактивном режиме, обеспечивающая обращение к удаленным базам данных в режиме online, целенаправленный подбор источников, совмещение и комбинирование тематических слоев, проведение генерализации, классификации, выбор способов изображения и графических стилей.
Веб-атлас - систематизированное собрание веб-карт, созданное и/или размещенное в Интернете, образует веб-атлас.
Электронный атлас Санкт-Петербурга
Электронный
атлас Санкт-Петербурга
(http://eatlas.data.gov.spb.ru/) представляет собой
набор пространственных данных по таким
тематическим группым, как «дороги и
транспорт», «ЖКХ», «здравоохранение»,
«земля и имущество», «информационные
технологии», «культура», «международные
отношения, «образование и наука», «органы
государственной власти», «социальная
среда», «строительство и надзор»,
«территориальное деление», «торговля»,
«туризм и отдых», «физическая культура
и спорт», «экология».
Система обладает всеми возможностями АИС, о которых говорилось выше - измерение длин и площадей, наложение нескольких слоёв друг на друга, анализ табличных данных объектов (атласная информационная система связана с наборами данных Правительства Санкт-Петербурга – для каждой категории составлены статистические показатели, таблицы с данными и их краткий анализ). Отличительная черта – возможность сообщить о какой-либо неисправности или неточности в работе программы.
Электронный атлас Санкт-Петербурга является частью системы государственных сайтов города, он обобщает и систематизирует информацию каждого её раздела.
Электронный атлас Москвы
Атласные информационные системы городов в настоящее время также набирают популярность – рассмотренный выше атлас Санкт-Петербурга не единичный случай – свои атласные информационные системы имеют Москва, Нижний Новгород (из российских городов), Лондон (https://maps.cdrc.ac.uk/), Париж, Барселона, Рейкьявик, Нью-Йорк, Чикаго, Ванкувер.
Электронный атлас Москвы (http://atlas.mos.ru/) представляет собой 219 тематических слоев, содержащих информацию о 280 000 объектах, охватывает 12 административных округов, 125 районов и 21 поселение. Существует возможность детализации до дома, отображения спутниковых снимков и панорам. Приложение предоставляет статистику по отдельным территориям, сведения о государственных учреждениях Москвы, общественном транспорте, пробках на дорогах. Электронная карта содержит все данные о государственных объектах, парках, пешеходных зонах, станциях метро, парковках, магазинах.
Рисунок
2. Внешний вид электронного атласа
Москвы
Web-Атлас: "Окружающая среда и здоровье населения России"
Одной из первых атласных информационных систем России является Web-Атлас «Окружающая среда и здоровье населения России». Он представляет собой электронное собрание карт различной тематики – от истории государства до экологической обстановки.
Основной
направленностью виртуальных карт
является исследование пространственных
закономерностей состояния здоровья
населения Российской Федерации. Карты
показывают, что оно является функцией
от многих факторов – состояния окружающей
среды, количества медицинских учреждений
и других.
Рисунок
3. Сравнение карт из веб-атласа «Окружающая
среда и здоровье населения России»
Атласная информационная система
«Образовательный комплекс Ставропольского края»
Система «Образовательный комплекс Ставропольского края» в настоящее время находится в разработке, но существуют несколько примеров карт, являющихся хорошим примером тематических атласных информационных систем.
В основу работы веб-атласа будут положены несколько источников пространственной информации – данные министерстав образования региона и районных отделов образования, материалы центрального органа государственной статистики, авторские базы данных, а также единые таблицы с фикисрованным набором полей для заполнения для каждого образователього учреждения Ставропольского края.
Атласная информационная система Канады
Рассмотрим атласную информационную систему на примере веб-атласа «Природные ресурсы Канады» (http://www.nrcan.gc.ca/).
Основная
часть атласа – электронная база карт
Канады различной направленности.
Эталонные карты охватывают международные, национальные и карты регионов (разделены на контурные и цветные), формируют базовое представление о территории страны.
«Карты
архивов» представляют
собой оцифрованные карты Канады с 1906
года до наших дней. Для каждой карты
существует краткое описание изображенного,
анализ данных, некая дополнительная
информация (назначение, год издания,
автор и др.), а также географическое
положение и современная карта этой
местности.Отдельные тематические карты включают в себя информацию по энергетике, лесоводству, геологии, добыче полезных ископаемых, населению, истории, водным объектам, отдельно выделены карты севера страны. Практически все карты интерактивные, совмещающие в себе большое количество данных для анализа.
Так,
например, атласная информационная
система на тематической карте, связанной
с добычей полезных ископаемых, даёт
возможность детального изучения
отдельных рудников (при масштабировании)
для анализа особенностей их расположения,
влияния на окружающую среду и других
характеристик. Существует таблица
атрибутов для каждого элемента (его
характеристик – расположение, добыча
чего ведется, каким способом добываются
полезные ископаемые, названия корпораций,
осуществляющих добычу). На карту можно
добавить дополнительные уловные знаки
– металлургические заводы (можно
анализировать не только добычу полезных
ископаемых, но и последющую переработку
добытого сырья).
Дополнительная
часть представляет собой динамичную
карту Web-Map Service Toporama
– карта охватывает всю страну на
национальном, региональном и местном
уровнях. Система позволяет измерять
расстояния и площади, предлагает поиск
по географическим названиям, выборочное
отображение объектов (транспорт,
гидрография, географические названия).
Существует возможность настройки своей
карты – с помощью добавления текста и
рисунков (инструменты рисования), точек
данных (импорт из файла), пояснений
(импорт из файла). Можно скачать растровые
изображения, векторные изображения, а
также данные о высоте.
Сопоставление карт дает возможность изучить территорию страны с различных точек зрения – спутниковые снимок, карты высот, основная карта с административным делением, при приближении – городские агломерации, национальные парки и другое.
Атласная информационная система Швейцарии
Интерактивный атлас Швейцарии (http://www.atlasderschweiz.ch/) представляет собой электронный сборник прежних оцифрованных атласов страны, а также прогнозные и исторические карты. Отличительным свойством АИС Швейцарии является сочетание 2D и 3D картографических материалов, имеющих соответственно преимущества ортогонального и перспективного просмотра.
Дизайн программы прост, но функционален – карта занимает большую часть экрана пользователя, так как является наиболее важным элементом атласа, а инструментарий прост и удобен в обращении:
Общие функции: выбор языка, подсказки, вывод и ввод данных, печать/экспорт;
Пространственная навигация: увеличение/уменьшение, справочные карты, поиск объекта, вывод географического положения.
Временная навигация: выбор временных рамок, просмотр Timeline (старт/стоп);
Тематическая навигация: выбор интересующей карты;
Анализ: инструменты измерения (расстояние, площадь), построение профиля;
Визуализация карты: базовые изменения карты, регулирование прозрачности, добавление освещенности;
При работе применяются как векторизованные элементы (точки, символы, 3D-объекты), так и растровые (изображения, растровые ячейки).
Новая версия атласа Швейцарии предполагает создание общей платформы для всех атласных информационных систем – «Atlas Platform Switzerland» (APS).
Первое цифровое издание атласа Швейцарии было выпущено в 2000 году на четырех языках – немецком, французском, итальянском и английском. 2D-раздел представлял собой карты общества, экономики, административно-территориального деления, политики. В помощь для анализа и сравнения пространственно-временных процессов были созданы динамические презентации с использованием анимации. 3D-раздел представлен собственно 3D визуализацией местности (в основном рельеф).
Разработчики
программы предлагают 9 разделов с
цифровыми картографическими изображениями:
«Потрет Швейцарии», «История и Будущее»,
«Природа и окружающая среда», «Ландшафты
и космические снимки», «Общество и
Культура», «Туризм и Досуг», «Государство
и Политика», «Экономика и Энергия» и
«Швейцария в мире».
В настоящее время функционирует четвертая версия программы, предусматривающая больший спектр карт и возможностей манипулирования ими.
Заключение
Атласные информационные системы предлагают большой набор инструментов для анализа пространственных данных, доступны для широкого круга пользователей, а также удобны в обращении. Большинство действующих в настоящее время АИС направлены на общую характеристику пространственного расположения объектов и различных явлений, но существуют или находятся в разработке и тематические программы, направленные на рациональное использование ресурсов или планирование и размещение всевозможных объектов для конкретных зон. Так, в настоящее время планируется создание веб-атласа Алтае-Саянского экорегиона, опыт данной работы может оказаться полезен для последующих веб-атласов для территорий Российской Федерации.
Сплав информационных технологий с картографическими знаниями – атласная информационная система - становится мощным орудием в руках людей разнообразных профессий.
Источники
И.Н.Ротанова, Н.В.Репин - Информационная модель веб-атласа Алтае-Саянского экорегиона, журнал «Интерэкспо Гео-Сибирь» №2, том 1, 2013 год
В.М.Яблоков, В.С.Тикунов - Атласные информационные системы для устойчивого развития территорий, Вестник Московского университета, сер.5. география, 2016 год
А.Р.Батуев - Атласная информационная система устойчивого развития регионов Сибири, журнал «Интерэкспо Гео-Сибирь» №2, том 1, 2006 год
http://www.sci.aha.ru/ATL/ - Web-Атлас "Окружающая среда и здоровье населения России"
http://80.stavsu.ru/achievs.php?id=35 – Атласная информационная система «Образовательный комплекс Ставропольского края»
http://www.nrcan.gc.ca/ - Сайт «Природные ресурсы Канады»
http://www.historicalatlas.ca/website/hacolp/ - Сайт «Исторический атлас Канады»
http://eatlas.data.gov.spb.ru/ - Сайт «Электронный атлас Санкт-Петербурга»
https://atlas.mos.ru/ - Сайт «Электронный атлас Москвы»