Владимирова Н.А., Центр экспертиз ЭКОМ, г.Санкт-Петербург, E-mail: nadiopt@yandex.ru
The method of electronic maps binding to Google Maps/Google Earth by means of ArcGIS is described. It is applied to matching maps from various sources and different coordinate systems and providing public information while preparation of legislative acts.
Геоинформационные системы (ГИС) и электронные карты все более активно проникают во многие сферы человеческой деятельности. С начала широкого распространения ГИС было создано огромное количество электронных карт самой разной тематики, отличающихся друг от друга проекцией, пространственной привязкой, форматами и т.д. Но зачастую электронная карта создается простой оцифровкой карт на бумажных носителях и поэтому вообще не имеет ни пространственной привязки, ни проекции, ни системы координат. В результате, электронные карты одной и той же территории, созданные в разных организациях, не согласуются между собой. Для взаимной привязки таких карт в большинстве ГИС есть инструменты, позволяющие осуществлять трансформацию по опорным точкам. Однако возможна ситуация, когда карты представляют собой разные участки одной и той же территории и не имеют общих точек (например, карта дорог Ленинградской области и лесоустроительный планшет на участок леса вдали от крупных транспортных артерий). Кроме того, в процессе работы карту бывает необходимо дополнить, скажем, данными, относящимися к соседней административной единице. В этих случаях привязка традиционными методами становится затруднительной.
С другой стороны, для решения многих задач, связанных, например, с участием общественности в государственном и муниципальном управлении, требуется доведение информации, в том числе и картографической, до возможно большего числа людей. Одним из наиболее эффективных инструментов информирования общественности является публикация данных в сети Интернет.
В данной статье описывается метод, позволяющий, с одной стороны, увязать между собой любое количество карт в любых проекциях, в том числе план-схем в условной системе координат, а с другой – опубликовать картографическую информацию в Интернете в системе Google Maps и Google Earth и тем самым сделать ее доступной для заинтересованных лиц. Метод был разработан по заданию Центра экспертиз ЭКОМ (г.Санкт-Петербург) в рамках работы над Законом о зеленых насаждениях общего пользования. Мы не претендуем на эксклюзивность или революционность описываемого метода, но предполагаем, что его плюсами являются простота и универсальность.
Сущность метода состоит в привязке электронных карт, созданных пользователем, к данным Google Maps. При этом все объекты на карте получают реальную географическую привязку и полностью согласуются с другими картами. Кроме того, в процессе работы в систему можно добавлять сколько угодно новых слоев, даже не имеющих общих точек с уже существующими слоями. Но поскольку существуют ограничения по точности привязки, метод рекомендуется использовать только для специальных карт и доведения картографической информации до сведения общественности, но никак не для решения имущественных споров, уточнения границ объектов для внесения их в любые документы, а также для других работ, требующих высокой пространственной точности.
Представим себе, что имеется карта в произвольной проекции (например, план-схема или долгота-широта), которую нужно согласовать с картой в другой проекции, а затем опубликовать обе карты в Google Maps. В сервисах Google для хранения векторных данных используется формат KML. Поэтому ГИС-специалисту, если программа, с которой он работает, изначально не включает в себя инструмент экспорта в KML, необходимо воспользоваться программами сторонних разработчиков. Более подробно о процедуре конвертации и программах для нее можно узнать в [1].
Покажем полный алгоритм работы в среде ГИС ArcGIS 9.2.
Для начала нужно спроецировать имеющиеся карты. Это делается в ArcCatalog, техническая сторона вопроса подробно описана в [2]. Описываемый метод предлагает переходить от план-схемы и систем координат типа долгота-широта к какой-либо спроецированной системе (то есть такой, в которой единицей измерения являются метры или другие единицы длины), например Pulkovo 1942 с выбором зоны нужного нам региона, или же создать собственную спроецированную систему координат. Это нужно для последующей точной привязки карты путем изменения величины смещения начала координат на север или восток (False Northing и False Easting, соответственно). После осуществления перехода к спроецированной системе объекты на карте получат некие координаты, но не всегда соответствующие действительности. Для получения реальных географических координат необходимо перейти из спроецированной системы в систему WGS, использующуюся в сервисах Google, и провести конвертацию карт в KML с последующей их загрузкой в Google Earth или Google Maps (рекомендуется провести эту операцию над копией рабочей карты). В ArcGIS для этого предназначен модуль Data Interoperability с функцией Quick Export, или можно воспользоваться бесплатным конвертором Export-to-KML от GIS-Lab. Подробная информация представлена в [3].
Рис. 1. Предварительная проверка положения электронной карты относительно снимка Google Earth.
При отображении в Google Maps можно увидеть, что электронная карта, с которой ведется работа, имеет некое смещение относительно карты Google (рис. 1), которое можно измерить с помощью инструмента Линейка. Затем вносится поправка в величины смещения начала координат рабочей карты, находящейся в спроецированной системе. При желании проводится проверка точности привязки к Google Maps и вносятся коррективы. Если все слои карты однотипные (например, дороги, леса и города Ленинградской области), то остальные слои достаточно перевести в полученную спроецированную систему координат. Если же необходимо привязать к рабочей карте слой другого типа (например, подробную карту одного из городов области или лесоустроительный планшет), то поправку в смещения относительно начала координат нужно будет вносить отдельно. Для планшетов также бывает необходимо изменить параметр «Единицы измерения» c «метров» на «личные» (custom) и ввести поправочный коэффициент для изменения размеров всех объектов пропорционально их размерам в Google Maps. Результат привязки лесоустроительного планшета и карты дорог Московской области к снимку Google Earth показан на Рис. 2.
Рис. 2. Результат совмещения лесоустроительного планшета и карты дорог Московской области со снимком Google Earth.
Результатом работы является набор карт с реальными географическими координатами, полностью увязанными между собой. Точность привязки зависит от точности задания координат и точности самой исходной карты.
После взаимного увязывания и привязки к Google Maps осуществляется публикация электронных карт. Для этого в разделе «Мои карты» системы Google Maps создается новая карта, и туда импортируется файл kml, созданный по вышеописанной технологии. В Google Earth созданная и экспортированная в формат kml карта просто открывается через меню Файл.
Разработанный нами алгоритм позволяет быстро и эффективно увязывать между собой электронные карты из самых разных источников, публиковать их в глобальной сети Интернет, проверять соответствие картируемых данных реальности и, при необходимости, оперативно их обновлять. Кроме того, решается проблема представления на карте и доведения до сведения общественности данных по объектам самого разного размера (что невозможно при традиционном растровом и печатном формате). Технология прошла проверку и обкатку при подготовке и размещении картографического материала для Закона о зеленых насаждениях общего пользования Санкт-Петербурга. С результатами этой работы можно ознакомиться в [4].
Таким образом, описываемый метод, кроме решения чисто картографической задачи, дает возможность сделать карту не просто географической моделью, но и инструментом информирования общественности и принятия решений.
Автор выражает горячую благодарность директору Центра экспертиз ЭКОМ А.С. Карпову за мудрое руководство.
Ссылки
