Ивановская В.В. (ivanovskaya-valeriya@mail.ru), Аляутдинов А.Р., Ушакова Л.А.
Кафедра картографии и геоинформатики географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, Web: www.geogr.msu.ru
Atlas of the Caspian Sea Development on the Basis of Geoportal Technologies
Как известно, Каспийское море является самым крупным в мире водоёмом, не соединяющимся с Мировым океаном. Оно расположено на южной границе Азии и Европы, омывает берега России, Казахстана, Туркмении, Ирана и Азербайджана. По сути, Каспий – это бессточное солоноватое озеро, но из-за размеров, своеобразия природных условий и сложности гидрологических процессов его принято относить к классу замкнутых внутриматериковых морей.
Это уникальный водоём и по своей геологической истории, и по той роли, которую он играет в жизни народов, населяющих его берега. За свою историю Каспийское море неоднократно меняло размеры и глубины, пока не приняло современный облик.
Популярность Каспия как объекта исследования обусловлена как его уникальностью, так и высоким природно-ресурсным потенциалом акватории и прилегающей территории. Различные исследования этого водного объекта ведутся постоянно. Ввиду наличия большого количества данных о его прошлом и современном состоянии, возникает необходимость в систематизации сбора, хранения, анализа и представления разнотипной информации об этом водоеме. Одним из широко используемых решений для реализации этой комплексной задачи является создание соответствующих географических атласов.
Атласное картографирование – это традиционный способ хранения и визуализации информации, широко применяющийся во всех отраслях науки и глубоко укоренившийся в сознании общества с давних времён. А в современных условиях сочетание сложившихся принципов картографии с возможностями Интернета способствует формированию новых способов наглядной и эффективной передачи информации, обеспечению доступа к глобальным ресурсам, а также внедрению собственных массивов геопространственных данных.
Электронные картографические атласы – одно из наиболее перспективных направлений в комплексном картографировании географических, экономических и социальных процессов. Такие атласы выступают в качестве удачной альтернативы бумажным атласам, либо их дополнения. Все чаще электронные атласы применяются в различных компаниях, в особенности государственных учреждениях, научных и производственных организациях. Массивные таблицы уступили место интерактивным картам, основанным на базах имеющихся данных, что в значительной мере способствовало сокращению времени поиска информации, увеличению результативности и релевантности работы с представляемыми материалами.
Кладезью данных для создания нашего интерактивного веб-ГИС атласа послужили материалы электронного атласа Каспийского моря, разработанного сотрудниками географического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова при поддержке Русского географического общества.
В процессе разработки атласа имеющиеся тематические данные о Каспийском море были переведены в цифровой формат и представлены в виде векторных слоёв при помощи программного обеспечения ArcGIS. Оцифровка и хранение карт производились с помощью настольного приложения ArcMap. Растровые карты оцифровывались и перепроецировались. Готовые векторные слои объединялись в единую файловую базу геоданных и оформлялись в готовые файлы проекта формата .mxd. На стадии оформления проектов особое внимание уделялось стилю векторных слоев, порядку их расположения относительно друг друга, а также подробному описанию атрибутивной информации, как самих файлов, так и баз геоданных. Все карты имеют исходный масштаб равный 1: 8 млн.
На первом этапе работ формулировались задачи и требования к атласу, составлялась его программа. Производился сбор и анализ имеющихся данных.
На втором этапе работ разрабатывалась первоначальная структура атласа, создавались цифровые векторные карты и файловые базы геоданных.
На третьем этапе работы выбирались программные продукты для реализации электронного проекта:
- для подготовки и обработки дополнительных материалов (фотографий, анимационных последовательностей, видео);
- для создания Интернет карт и Интернет приложений.
На четвёртом этапе производилась публикация картографических сервисов и создание Интернет карт.
На пятом этапе разрабатывался интерфейс Интернет приложений, производилось внедрение дополнительных модулей. Добавлялся картографический, гипертекстовый, видео, фотоматериал. Создавались тематические разделы атласа. Производилось предварительное тестирование Интернет приложений и их публикация.
На шестом этапе работ проведен сбор всех запланированных Интернет-приложений в единый источник. Затем было проведено предварительное тестирование электронного атласа. И, наконец, выполнена публикация атласа в сети Интернет на облачном ресурсе.
При создании интерактивного электронного атласа Каспийского моря автор является веб-интегратором. Мультимедийный атлас представляет собой совокупность нескольких типов веб-приложений, содержащих различные веб-карты. Выход к веб-приложениям осуществляется посредством веб-сервисов через конкретную точку доступа, в нашем случае это HTML-страница (обложка атласа), показанная на рис. 1. Соответственно, электронный атлас Каспийского моря есть не что иное, как геопортал.
Рис. 1. Исходная страница Атласа, точка выхода к веб-приложениям посредством веб-сервисов.
Интернет – это среда, с помощью которой возможно объединение и интегрирование любых, в том числе разнородных пространственных данных в целях реализации конкретной задачи географической направленности. Атлас Каспия реализован на основе сетевых технологий: карты хранятся на сервере, само приложение – на ГИС-платформе ArcGIS Online, то есть пользователь имеет доступ к данным атласа из любой точки мира в любое время. Пользователи, данные и приложения разнесены в физическом пространстве. Но с помощью веб-приложений и веб-сервисов эти составляющие объединяются в единой точке доступа, в результате чего пользователь может получить запрашиваемые им данные.
Единый стиль оформления – связующее звено между разделами атласа. Под стилем атласа подразумевается организация информации в пространстве и ее дизайн. Так, в Интернет-ресурсе ArcGIS Online пользователю предоставляется несколько готовых шаблонов документов, в том числе для создания карт-историй, а также ряд готовых базовых и тематических карт и наборов космических изображений.
Внедрение в структуру атласа интерактивных качеств – это, прежде всего, привлечение внимания и интереса пользователя. Это связано с тем, что динамическая информация способствует более быстрому и полному усвоению и запоминанию информации, нежели статичная.
Одной из важных особенностей электронного картографирования является повышение осведомлённости пользователей о геопространстве. Это достигается за счет возможности высокого качества исполнения картографических произведений, удобных средств управления интерфейсом, гибкого механизма использования гиперссылок, технологии встраивания одной истории на карте в другую, а также значительным оснащением созданного продукта справочно-поисковыми системами и ссылками на ресурсы (рис. 2).
Рис. 2. Основные функциональные возможности Интернет-атласа Каспийского моря.
Помимо реализации функций, предлагаемых штатным конструктором веб-приложений, автор встраивал в продукт дополнительные модули. Под дополнительными модулями подразумевается внедрение сторонних данных. Например, для повышения географической значимости атласа было реализовано внедрение в структуру атласа данных состояния климатических показателей в режиме реального времени (рис. 3). Использование данного Интернет-ресурса значительно обогащает и преображает внешний вид атласа и его содержательную сторону.
Рис. 3. Возможность просмотра информации о климатических особенностях Каспийского региона в режиме реального времени.
Так, внедрение данных веб-приложения Windity (www.windytv.com/) позволяет пользователю узнать значения давления, температуры, осадков, облачности, ветрового волнения, интенсивности ветра в любой точке мира. Кроме того, пользователь может просмотреть изменение погоды в течение дня, недели, месяца и узнать ее прогноз.
Внедрение в структуру атласа данных веб-приложения GoogleEarth обусловлено высокой информативностью этого Интернет ресурса (рис. 4). Во-первых, это возможность просмотра космического образа всей акватории Каспийского моря. Во-вторых, это возможность просмотра рельефа территории в режиме 2D и 3D. В-третьих, пользователь может совершать облёт над территорией и оценить масштабы и особенности географического пространства. Наглядность, географическое правдоподобие, реалистичность – три качества, используемые автором для улучшения функциональных особенностей и привлекательности данного электронного атласа.
Рис. 4. Внедрение 2D и 3D технологий в структуру атласа.
Немаловажную роль при разработке интерактивных и мультимедийных качеств электронного атласа Каспийского моря оказал и Интернет ресурс Google Timelapse. Он позволяет просмотреть анимационную последовательность изменения космоснимков на всю планету Земля с 1984 по 2016 годы. Применение этого ресурса обусловлено возможностью просмотра изменений геосистем и выявления причинно-следственных связей. Оба продукта Google, а также Интернет-ресурс Windy и платформа ArcGIS Online с ее многообразным контентом внесли важный вклад в формирование высокой доли географичности нашего электронного атласа.
Созданный интерактивный атлас Каспийского моря – современный инструмент познания геосистем разного уровня. Это картографическое произведение нового поколения, сочетающее в себе геоинформационные технологии и большой массив структурированных географических знаний. Атлас функционирует на разных типах устройств, разных процессорах, с разной операционной системой и разным объёмом оперативной памяти.
Интерактивный атлас предназначен для широкого круга пользователей и может быть рассмотрен в качестве примера веб-приложения энциклопедического характера. Перед пользователем раскрывается возможность не только просмотра, но и управления отображаемой информацией.
Атлас Каспийского моря по окончанию запланированных работ функционирует в качестве информационного технологического продукта, способствующего накоплению научных знаний, их отображению, анализу и обновлению, он был размещен на облачном ресурсе ArcGIS Online по адресу http://arcg.is/2lDKTeo. За его основу из предлагаемой Esri широкой коллекции взят JavaScript-шаблон карты-истории Story Map Series (компоновка с вкладками и «гармошкой»), по нашему мнению наилучшим образом отвечающий поставленной задаче.
Разработка атласа производилась в рамках магистерской работы Валерии Валерьевны Ивановской, под научным руководством сотрудников кафедры картографии и геоинформатики Али Раисовича Аляутдинова и Людмилы Алексеевны Ушаковой. Ценным источником исходной информации стал ранее разработанный преподавателями географического факультета МГУ и РГО «статичный» атлас Каспийского моря, а отправной точкой для дальнейшего творчества послужили доступные теперь возможности трансформации «статичного» атласа в «динамичный» и его публикации в Сети.
От редакции: На Конференции Esri в России и СНГ 2017 года эта работа вошла в число победителей конкурса представленных веб-ГИС приложений. Напоминаем, что создавать карты-истории и использовать различные готовые шаблоны приложений для их компоновки в соответствии с поставленными целями можно совершенно бесплатно; посетите сайт http://storymaps.arcgis.com/ru/ и вдохновитесь опытом и идеями других пользователей со всего мира, разместивших свои проекты и истории на облачной картографической платформе ArcGIS Online.
