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

Рисунок 1. Внешний вид электронного атласа Санкт-Петербурга

Электронный атлас Санкт-Петербурга (https://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 (https://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» (https://www.nrcan.gc.ca/).

Рисунок 4. Эталонные карты. Рельеф Канады

Основная часть атласа – электронная база карт Канады различной направленности.

1. Эталонные карты охватывают международные, национальные и карты регионов (разделены на контурные и цветные), формируют базовое представление о территории страны.

2.

Рисунок 5. Карты архивов. Железнодорожные компании, действовавшие в Онтарио и западной провинции Квебек, 1906

«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.

3. 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.

Рисунок 6. Тематические карты. Полезные ископаемые, рудники на территории Канады

Рисунок 7. Тематические карты. Приложение к карте добычи полезных ископаемых – таблица атрибутов отдельных рудников

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).

Рисунок 8. Динамичная карта «Web-Map Service Toporama»

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 (https://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).

Рисунок 9. Платформа «Atlas Platform Switzerland»

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).

Рисунок 10. Основные разделы АИС Швейцарии

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

https://www.sci.aha.ru/ATL/ - Web-Атлас "Окружающая среда и здоровье населения России"

https://80.stavsu.ru/achievs.php?id=35 – Атласная информационная система «Образовательный комплекс Ставропольского края»

https://www.nrcan.gc.ca/ - Сайт «Природные ресурсы Канады»

https://www.historicalatlas.ca/website/hacolp/ - Сайт «Исторический атлас Канады»

https://eatlas.data.gov.spb.ru/ - Сайт «Электронный атлас Санкт-Петербурга»

https://atlas.mos.ru/ - Сайт «Электронный атлас Москвы»