Разработка специализированной системы визуализации и анализа городской среды

• Количество полос в одном направлении
• Качество дорожного полотна

Включение визуализации объектов и выбор интересующего параметра  осуществляется вверху панели с помощью  кнопки «Визуальный анализ».

Кроме того, на панели «Пробки» можно включить отображение на карте  следующих объектов:

• «Узкие» места

Рис.28 Отображение «узких» мест

 

• Светофоры

Рис. 29 Отображение на карте светофоров

 

• Пешеходные переходы и пешеходные светофоры.

Рис. 30 Отображение на карте пешеходных переходов

 

5.7.Средства печати

Важной частью любой информационной системе является система вывода. Часть современных ГИС в качестве системы вывода используют только монитор компьютера, но часто этого бывает недостаточно.  Разрабатываемая нами система должна давать возможность не только просмотра электронной карты, но и  ее сохранения или печати.  Инструмент для переноса карты на другие носители (бумага, файл) должен дать потенциальному пользователю системы возможность сохранять и сравнивать отдельные участки инфраструктуры города, передавать эту информацию другим людям.

Подробно рассмотрим окно печати.

Рис. 31 Окно печати

 

 

 

Окно печати состоит из трех основных частей:

1. Панель управления печатной формой. Включает в себя следующие элементы управления:

Рис. 32 Панель управления печатью

 

• Новая печатная форма
• Открыть печатную форму
• Сохранить печатную форму
• Сохранить печатную форму как
• Печать
• Увеличить
• Уменьшить
• Изначальный размер
• Выбор масштаба
• Добавить карту
• Добавить рамку
• Добавить указатель
• Добавить изображение
• Увеличить масштаб добавленной карты
• Уменьшить масштаб добавленной карты
• Изначальный масштаб карты
• Максимальный масштаб карты
• Переместить карту

 

2. Печатная форма. На печатную форму с помощью панели управления можно добавить участок электронной карты, отображаемый в данный момент на ней. После добавления карты ей так же можно управлять с помощью специальных элементов (изменять масштаб, перемещать). Одновременно можно добавлять несколько участков карты, перемещать их по печатной форме. Это позволяет пользователю системы  сравнивать объекты инфраструктуры. Кроме этого, на карту можно добавить изображение объекта из внешнего файла.
3. Панель объектов. В списке отображаются все элементы, которые добавлены на карту на данный момент (участки карт, рисунки, рамки). Объекты можно перемещать в списке, при этом их отображение на печатной форме при наложении друг на друга будет меняться. Выбранный объект можно удалить. Если на форму добавлено несколько карт, то данный список служит для переключения между ними.

Стоит отметить, что правильно  сформированная печатная форма может  дать полное представление об объекте  недвижимости.

 

6. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ВИДОВ

ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Одной из важных задач при  выполнении работы являлось построение качественного вида отображения информации на карте. В работах по графическому дизайну описан ряд общих принципов компоновки графических средств представления информации. Среди них:

1. Принцип лаконичности.

Графическое средство представления  информации должно содержать лишь те элементы, которые необходимы для  сообщения наблюдателю существенной информации, точного понимания её значения или принятия соответствующего оптимального (в каком-то смысле) решения. Бесполезно стремиться направить внимание на важнейшие характеристики, если они окружены лишними, не относящимися к ним визуальными раздражителями, мешающими восприятию главного.

2. Принцип обобщения и унификации.

Основные формы графического средства представления информации не следует излишне дробить, включая  в них элементы, обозначающие несущественные с точки зрения отображаемой информации детали изображаемых объектов; их форма  должна быть рационально обобщена. Кроме этого, в пределах всего  комплекса графических средств представления информации образы, использованные для обозначения одних и тех же объектов, должны быть обязательно унифицированы - иметь единое графическое решение.

3. Принцип акцента на основных смысловых элементах.

На графических средствах  отображения информации следует  выделять размерами, формой, цветом в  первую очередь те элементы, которые  наиболее существенны с точки зрения восприятия наблюдателем передаваемой информации. В отдельных случаях допустимо даже нарушение пропорций между размерами образов и соответствующих им реальных объектов.

4. Принцип автономности.

Части графического средства представления информации, передающие относительно автономные сообщения  следует обособить и чётко  отграничить от других частей. Разбиение  сложной графической информации на отдельные простые изображения  значительно облегчает её восприятие и понимание.

5. Принцип структурности.

Каждая автономная часть  комплекса графических средств  отображения информации, занимающая в общем изложении некоторое  центральное положение, должна иметь  чёткую, легко запоминающуюся и дифференцирующуюся от других структуру, отражающую характер каждого сообщения.

6. Принцип стадийности.

В зависимости от стадий изложения информации должен выбираться состав сообщений, отображаемых на отдельных  графических средствах. Этот принцип  основан на методах борьбы с вредной, лишней в конкретном случае информацией  путём пространственного и временного разделения всей информации и её последовательного восприятия.

7. Принцип использования привычных ассоциаций и стереотипов.

При создании графических  средств представления информации должны учитываться устойчивые, привычные ассоциации между образами и обозначаемыми ими объектами и явлениями. Желательно применять не абстрактные условные знаки, а образы, привычно ассоциирующиеся с соответствующими объектами и явлениями. Однако следует учитывать, что слишком натуралистичное изображение внешнего вида объектов фиксирует мысль наблюдателя именно на внешнем сходстве с объектом и мешает осознанию более существенных с точки зрения представляемой информации признаков данного объекта.

Существует требование строгого соответствия композиционного решения, формы графического информационного  средства его функциональному назначению, содержанию отображаемой информации. При создании композиции существенно важны такие приёмы её гармонизации, как поиск равновесия (симметричные и ассиметричные композиции), метр и ритм. Важными композиционными факторами являются обрамление изобразительной поверхности, контраст и нюанс. Одной из важных композиционных оценок является масштабность графического средства представления информации.

Форма, пространство и визуальное взаимодействие являются средствами для  визуализации идей. Визуальная идея, дизайн и исполнение - три главных этапа  в процессе визуализации.

Все эти принципы использовались в ходе проектирования  нашей  геоинформационной системы при  дизайне слоёв электронной карты  и разработки интерфейса программы.[8]

 

 

 

 

 

 

 

7. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ

Данная глава описывает  средства разработки ГИС и объясняет, чем был обоснован этот выбор. Итак, основным языком разработки был избран язык программирования С# и платформа .NET, средой программирования была выбрана Visual Studio 2010. По моему мнению, объединение лучших идей современных языков программирования (Java, C++, Visual Basic и др.) делает язык C# не просто суммой их достоинств, а языком программирования нового поколения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Формат карт shape

В данной главе  описывается  формат пространственных данных shape-файлов, а также упоминаются инструменты, которые могут быть использованы для создания и работы с shape-файлами.

В системе векторные нетопологические данные представляются в формате  shape-файлов геоинформационной системы ArcView фирмы ESRI. Shape-файлы бывают трёх основных типов:

• Файл полиполилиний. Полиполилиния – это фигура, состоящая из одной или более полилиний.
• Файл полиполигонов. Полиполигон – это фигура, состоящая из одного или более полигонов.
• Файл мультиточек. Мультиточка – это фигура, состоящая из одной или более точек.

Все эти типы имеют по три подтипа в зависимости  от размерности пространства, в котором  задаются объекты. В простых shape-файлах точки задаются в двумерном пространстве в виде пары чисел (X,Y), в shape-файлах с мерой точки задаются в трёхмерном пространстве в виде тройки чисел (X,Y,M), в shape-файлах с мерой и высотой точки задаются в четырёхмерном пространстве в виде четверки чисел (X,Y,Z,M).

В shape-файлах хранится нетопологическая геометрическая и атрибутная информация пространственных объектов в базах данных. Геометрия составляющих фигур представляется как набор плоских координат.

В связи с тем, что shape-файлы не имеют топологических ограничений на взаимные связи, они имеют определённые преимущества над другими источниками данных, что в первую очередь проявляется в высокой скорости отрисовки и простоте редактирования. Все фигуры shape-файла полностью независимы друг от друга, в частности, они могут произвольно пересекаться между собой и даже совпадать. Кроме того, нетопологический формат shape-файлов обычно требует меньше дискового пространства по сравнению с топологическими форматами, а также он проще для чтения и записи.

Shape-файлы могут хранить точечные, линейные и площадные фигуры. Смешение разных типов фигур в одном файле не допускается. Атрибуты файлов содержаться в формате файла таблиц dBase®. Каждая атрибутная запись хранится в отношении «один-к-одному» с соответствующей записью геометрии фигуры.

В настоящее время формат shape-файлов широко поддерживается многими программными продуктами фирмы ESRI и других производителей. Shape-файлы используются в таких системах, как продукты ESRI: ArcInfo® GIS, ArcSDE ™ (Spatial Database Engine), ArcView ® GIS, Business Map, а также других производителей: MapInfo, Autodesk AutoMap, AutoCAD Map, Autodesk World, EASI/PACE, TNTmips, MapEdit и др.

Формат shape-файла ESRI состоит из главного файла, файла индекса, а также таблицы dBase. Все эти 3 файла должны иметь одинаковое имя, но различные расширения: .shp для главного, .shx для индексного и .dbf для файла атрибутов. Например, shape-файл, содержащий информацию о городах, должен состоять из файлов cities.shp, cities.shx и cities.dbf.

В shape-файлах используются два типа данных хранения информации: целые и вещественные, имеющие следующий формат:

• Целые: знаковые 32-разрядные целые числа, занимающие 4 байта.
• Вещественные: знаковые 64-разрядные вещественные числа двойной точности с плавающей запятой в стандарте IEEE, занимающие 8 байт.

В shape-файле используются два способа кодирования этих чисел, отличающихся порядком расположения байтов чисел. На платформе Intel® используется порядок от младшего байта к старшему, а на платформах Sun®, Motorola®, наоборот, – от старшего к младшему.

В ходе разработки нашей  системы, мной были созданы различные  shape-файлы, представляющие из себя слои электронной карты Екатеринбурга. Многие объекты, такие как например дорого, были разделены по слоям в зависимости от их значимости и других факторов.

Shape-файлы создавались в программе QGis, предназначенной для работы и создания электронных карт. Основные слои были описаны в главе «Описание проекта системы»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Краткий обзор QGis

QGIS позволяет использовать  большое количество распространенных  ГИС функций, обеспечиваемых встроенными инструментами и модулями.

Рассмотрим две основные функции QGis, активно используемые при создании нашей системы:

1. Просмотр данных

Можно просматривать и  накладывать друг на друга векторные  и растровые данные в различных  форматах и проекциях без преобразования во внутренний или общий формат. Поддерживаются следующие основные форматы: