Budowa interaktywnej mapy cyfrowej za pomocą wybranych aplikacji i serwisów internetowych

Transkrypt

1 Wojciech Pokojski Paulina Pokojska Budowa interaktywnej mapy cyfrowej za pomocą wybranych aplikacji i serwisów internetowych Streszczenie: Rozwój Internetu, a w szczególności serwisów mapowych, spowodował szeroki wzrost zainteresowania danymi przestrzennymi i metodami ich wizualizacji. Wraz z pojawieniem się ogólnodostępnych serwisów mapowych, geoportali i geoprzeglądarek otworzyły się nowe możliwości tworzenia i udostępniania danych zapisanych w formie cyfrowej, zawierających informację geograficzną. W artykule zaprezentowano możliwości przygotowania najprostszej mapy cyfrowej w celu jej udostępnienia innym użytkownikom Internetu przez osoby nie związane zawodowo z geoinformacją. Oceniono funkcjonalności wybranych darmowych i komercyjnych narzędzi przeznaczonych do tworzenia takich map i ich przydatność w przygotowaniu zajęć w ramach przedmiotu technologia informacyjna. Słowa kluczowe: GIS, webgis, mapy Google, technologia informacyjna 1. Wprowadzenie Systemy Informacji Geograficznej są bardzo intensywnie rozwijającą się dziedziną. Jednym z wyznaczników intensywności tego rozwoju jest liczba kolejnych prób formułowania definicji tej dziedziny; Z. Zwoliński 1 zestawił 34 wybrane definicje GIS, które pojawiły się w literaturze zagranicznej i polskiej od końca lat 70. do końca I dekady XX wieku. Zestawienie to ukazuje, jak dynamiczna i różnorodna jest to dziedzina. W wielu z przytoczonych przez niego definicjach pojawiają się 4 podstawowe elementy Systemów Informacji Geograficznej: wprowadzanie, wyprowadzanie, przechowywanie i analizowanie danych. W ostatniej dekadzie rozwoju Systemów Informacji Geograficznej pojawiło się pojęcie WebGIS 2 rozumiane jako nurt tworzenia narzędzi przeznaczonych do udostępniania danych przestrzennych w Internecie. Rozwój tej gałęzi GIS znalazł także odzwierciedlenie w definicji GIS w definicji sformułowanej przez J. Gaździckiego (2001) 3 znajdziemy zapis dotyczący udostępniania danych: "Systemy Informacji Geograficznej (GIS) to systemy pozyskiwania, gromadzenia, weryfikowania, analizowania, transferowania i udostępniania danych przestrzennych. Za początek webgis uznaje się pojawienie się w Internecie przeglądarki map MapViewer w 1993 roku oraz utworzenie w 1994 roku pierwszej cyfrowej biblioteki danych przestrzennych 4. Początkowo na stronach internetowych pojawiały się mapy statyczne; najczęściej były to obrazy rastrowe, przedstawiające zeskanowane mapy papierowe, następnie mapy wzbogacano o warstwy wektorowe, które można było dowolnie włączać/wyłączać, oraz o coraz szersze i bardziej dopracowane funkcjonalności nawigacji i przeglądania treści mapy. Przełomem było 1 Zwoliński Z., Rozwój myśli geoinformacyjnej. W: GIS platforma integracyjna geografii. red. Z. Zwoliński, Bogucki Wyd. Naukowe, Poznań 2009, s Kubik T., GIS. Rozwiązania sieciowe. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa2009, s Gaździcki J., Leksykon geomatyczny. Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej, Warszawa Rzeszewski M., Jasiewicz J., WebGIS od map w internecie do geoprzetwarzania. W: GIS platforma integracyjna w geografii. Zwoliński Z., red., Bogucki Wyd. Naukowe, Poznań 2009, s

2 Budowa interaktywnej mapy cyfrowej za pomocą wybranych aplikacji i serwisów internetowych stworzenie możliwości włączenia w interfejs strony internetowej mapy pochodzącej z serwisu Google 5. Omawiając technologie internetowe w GIS należy rozróżnić webmapping i webgis. Webmapping obejmuje technologie, pozwalające na umieszczanie map na stronach internetowych. Określenie Web Map dotyczy mapy umieszczonej na stronie www; ma jednak szerokie spektrum od zeskanowanego fragmentu mapy do serwisu mapowego. A. Bielutin 6 odnosi to określenie do każdej mapy dostępnej w Internecie. Pojęcie webgis dotyczy bardziej zaawansowanych funkcjonalnie map internetowych, wyposażonych np. w narzędzia wyszukiwania. Intensywny rozwój technologii internetowych w dziedzinie GIS jest związany z ukształtowaniem się społeczeństwa informacyjnego, w którym informacja jest niezbędnym i niezwykle cennym elementem jego funkcjonowania. Uważa się, że ponad 80% decyzji podejmowanych na szczeblu lokalnym lub regionalnym wykorzystuje informację przestrzenną, obecne czasy są zaś nazywane erą informacyjną, gdzie wymiana informacji cyfrowej, a szczególnie cyfrowej informacji geograficznej, stała się wyznacznikiem sukcesu Serwis Mapy Google Narzędziem, które bardzo ułatwia przygotowanie mapy w celu jej umieszczenia na stronie internetowej jest wykorzystanie serwisu Mapy Google 8 (Google Maps). Serwis Google Maps należy do darmowych elementów webgis dostępnych w sieci 9. Serwis, klasyfikowany jako geoprzeglądarka 10, jest zbiorem map i zdjęć lotniczych i satelitarnych dla całej kuli ziemskiej. Interfejs serwisu jest intuicyjny. Podstawową jego funkcją jest geolokalizacja. Początkowo był on dostępny tylko w wersji angielskojęzycznej (pod adresem od marca 2008 roku serwis jest dostępny także w języku polskim pod adresem maps.google.pl lub mapy.google.pl. Skala wyświetlanych obrazów map zmienia się w sposób płynny, a szczegółowość informacji zależy od skali, w jakiej jest wyświetlana treść mapy/zdjęcia satelitarnego. Największą jakością i dokładnością charakteryzują się obrazy i mapy z terytorium Stanów Zjednoczonych. Jedną z funkcji Map Google jest możliwość wyszukiwania miejsc o znanych współrzędnych geograficznych. W pole wyszukiwania geoprzeglądarki wprowadza się współrzędne geograficzne poszukiwanego miejsca wyrażone w stopniach, minutach i sekundach szerokości i długości geograficznej. Inną funkcjonalnością Map Google jest wyznaczanie trasy podróży, wraz z trasami alternatywnymi. Wynikiem zapytania o przebieg trasy między dwoma punktami jest oznaczenie jej przebiegu na mapie wraz z jej dokładnym opisem. W czerwcu 2005 roku firma Google udostępniła technologię Google Maps API. Technologia ta umożliwia umieszczenie okna mapy, pokazującego lokalizację wybranego obiektu, uzupełnioną o dodatkowe informacje (sygnatury, opisy), na dowolnej stronie internetowej. Usługa jest bezpłatna, od wykonawcy projektu wymagana jest rejestracja (np. poprzez założenie konta pocztowego w usłudze Gmail) w celu pobrania bezpłatnego klucza. Po pięciu latach od pojawienia się Google Maps API, do połowy 2010 roku z narzędzia tego skorzystało ponad 350 tys. zewnętrznych stron internetowych 11. Produkt jest darmowy, jednak można go wykorzystać także 5 Adamczyk J., Dziś i jutro internetu jako źródła informacji przestrzennej. Roczniki Geomatyki Tom VI, z. 8, s Bielutin A., Pollution level monitor interaktywna wizualizacja parametrów środowiska z wykorzystaniem Google Maps i Google Earth. Praca magisterska, Politechnika Krakowska, Kraków s Rzeszewski M., Jasiewicz J., WebGIS., op. cit s Mapy Google: [ ]. 9 Piszczek K., WebGIS i Webmapping technologie dla globalnych systemów informacji przestrzennej. Praca magisterska, Politechnika Krakowska, Kraków 2007, s Rzeszewski M., Jasiewicz J., WebGIS. op.cit.., s Google Maps API Turns 5, Google Geo Developers Blog:, 2010, 2

3 do użytku komercyjnego. Warunkiem wykorzystania jest udostępnienie opracowanej mapy w sieci bez żadnych ograniczeń. Serwis Mapy Google jest także wykorzystywany przez inne narzędzia informatyczne do budowy map interaktywnych i ich umieszczania na stronach internetowych. 3. Narzędzia budowy map interaktywnych Narzędzia przeznaczone do tworzenia umieszczania prostych map na stronach www, bazujących na serwisie Mapy Google, można podzielić na 4 kategorie: 1. Moje Mapy 2. Narzędzia programowania w Google Maps API 3. Narzędzia dostępne na stronach internetowych osób i instytucji 4. Aplikacje komercyjne Narzędzia Google Google Moje mapy Moje mapy są funkcją serwisu Mapy Google, przeznaczoną do tworzenia i udostępniania spersonalizowanych map. Funkcja jest dostępna od kwietnia 2007 roku. Pozwala ona za pomocą prostych narzędzi umieścić na mapie dodatkowe elementy w postaci obiektów przestrzennych: punktów, linii (łamanych) i wieloboków (rys. 1). Rysunek 1. Narzędzia edycyjne panelu Mapy Google Położenie punktów można oznaczyć jednym z 84 symboli 12, linie można oznaczyć różnymi kolorami, a dla wieloboków można wprowadzić różny stopień przezroczystości. Do każdego obiektu można dołączyć opis czy fotografię. Przygotowane mapy można udostępniać innym użytkownikom oraz wyświetlać w wirtualnym globusie Google Earth. Nowością jest wprowadzenie możliwości importu do utworzonej mapy danych z oprogramowania GIS, zapisanych w formacie KML, KMZ lub GeoRSS (w ograniczonym rozmiarze do 10 MB). Google Maps przyjmuje tylko wybrane elementy kodu KML 2.0, jednak umożliwia import najistotniejszych elementów takich jak oznaczenia miejsc, krzywe, wielokąty i okna informacyjne, co zaspokaja podstawowe potrzeby w zakresie ustalenia lokalizacji obiektów pobranych z oprogramowania GIS. Do budowy interaktywnych map można także wykorzystać dane przestrzenne wcześniej opracowane w oprogramowaniu GIS, następnie wyeksportowane z oprogramowania GIS do formatu KML. Eksport danych geoprzestrzennych do formatu KML umożliwiają zarówno pakiety komercyjne (m.in. ArcGIS, GeoMedia, i MapInfo), jak i wolne oprogramowanie (Quantum GIS, MapWindow i gvsig) Za pomocą dodatkowych narzędzi Google Maps API, [ ] 13 Pokojski W., Pokojska P., Możliwości wykorzystania formatu danych KML w oprogramowaniu GIS. Acta Scientiarum Polonorum. Wrocław ( w druku). 3

4 Budowa interaktywnej mapy cyfrowej za pomocą wybranych aplikacji i serwisów internetowych 3.2. Narzędzia programowania w Google Maps API Wykorzystanie Google Maps API pozwala tworzyć dużo bardziej zaawansowane mapy niż narzędzie Moje mapy, jest jednak narzędziem trudniejszym. Warunkiem korzystania z Google Maps API jest posiadanie numeru identyfikacyjnego. Numer ten można bezpłatnie pobrać pod adresem Korzystanie z Google Maps API jest darmowe, jeśli upublicznimy utworzoną mapę oraz jeśli liczba jej odsłon nie przekroczy określonej liczby. W razie potrzeby należy ubiegać się o licencję komercyjną. Aplikacja służąca do tworzenia map wywołuje kod JavaScript z zewnętrznego pliku. Do utworzenia mapy z wykorzystaniem Google Maps API należy znać podstawy JavaScript oraz HTML. Google Maps API, oprócz tworzenia podstawowej mapy, oferuje możliwość wstawiania wielu dodatkowych elementów i narzędzi. Do elementów tych należą m.in. kontrolki zmiany trybu mapy (mapa/zdjęcia, satelitarne/hybryda/teren), miniatura okna mapy, dymki informacyjne, zagnieżdżone mapy, podziałki. Spośród narzędzi należy wymienić zmianę skali mapy za pomocą myszy, przyporządkowywanie akcji (zdarzeń) wybranym działaniom użytkownika np. wstawianie markera w dowolnym miejscu mapy po kliknięciu i wyświetlanie jego współrzędnych. Możliwe jest także geokodowanie, czyli zamiana adresu z postaci czytelnej dla laika (np. nazwy miasta) na współrzędne, za pomocą których program wyświetli położenie tego obiektu na mapie. Najnowsza wersja JavaScript V3 Home Google Maps API pozwala osadzić mapę Google na własnej stronie internetowej, a także przystosować ją do odczytu na urządzeniach mobilnych. Zasady korzystania z interfejsu są szczegółowo opisane na stronach internetowych Google. Przystępnie napisany przewodnik do tworzenia map znajdziemy także pod adresem Darmowe narzędzia dostępne w Internecie Jeśli narzędzia udostępniane w ramach Google Maps nie spełniają oczekiwań użytkownika a nieznajomość środowiska JavaScript nie pozwala na pełne wykorzystanie Google Maps API, pomocne mogą okazać się narzędzia, automatyzujące wykorzystanie kodu Google Maps API. Narzędzia takie można wyszukać w Internecie. Pierwszym przykładem takiego narzędzia jest aplikacja GeoFinder 15, będąca generatorem skryptów Google Maps. Aplikacja pozwala w specjalnie przygotowanych polach zdefiniować parametry mapy: wprowadzić współrzędne obiektu, który chcemy wyświetlić na mapie, określić rozmiar okna mapy, wprowadzić treść etykiety tekstowej, wybrać elementy nawigacji, które mają pojawiać się na mapie. Następnie przygotowany kod można wkleić do kodu strony internetowej. W kodzie można dokonywać zmian za pomocą dowolnego edytora tekstowego lub edytora html. Warunkiem korzystania ze skryptów generowanych przez GeoFinder jest umieszczenie na stronie, gdzie jest umieszczona mapa, informacji o źródle pochodzenia skryptu z linkiem do strony produktu. Przed opublikowaniem mapy w Internecie należy wygenerować klucz Google Maps dla domeny, pod którą będzie opublikowana mapa 16. TargetMap jest kolejnym, dającym spore możliwości, narzędziem, dostępnym w Internecie 17. Aby z niego skorzystać, konieczna jest rejestracja; podstawowy pakiet funkcjonalności dostępny jest za darmo. W serwisie można utworzyć mapy tematyczne. W tym celu można skorzystać z gotowych szablonów zawierających granice państw i granice Geo Finder Generator skryptów Google Maps. [ ]. 16 Kod jest generowany pod adresem 17 Target Map nowe narzędzie do tworzenia map on line, maps/nowoscigooglemaps/1263 targetmap nowe narzedzie do tworzenia map on line.html 4

5 administracyjne, na tle których można punktowo bądź powierzchniowo przedstawić dowolne dane (rys.2). Dane można wprowadzić albo z klawiatury albo podłączając plik Excela. Rysunek 2. Przykładowa mapa utworzona w serwisie TargetMap 3.4. Aplikacje komercyjne Przykładem aplikacji komercyjnej, pozwalającej zbudować mapę, jest aplikacja internetowa MapCreator 18. Mapę przygotowuje się za pomocą tzw. panelu administracyjnego, który pozwala zdefiniować początkową skalę mapy, zaznaczyć na mapie ważne miejsca i obiekty, załączyć dodatkowe informacje takie jak: adresy, opisy i zdjęcia, a także tworzyć warstwy tematyczne. Mapami podkładowymi są mapy udostępniane bezpłatnie przez Google. Aplikacja obsługuje wyznaczanie najkrótszej trasy oraz pomiar odległości. 4. Przykładowe zastosowania Najprostsze mapy, oprócz treści pobranej z Mapy Google, zawierają symbole ukazujące lokalizacje obiektów i pozwalają na zmianę skali mapy. Coraz więcej bardziej zaawansowanych interaktywnych map, szczególnie na stronach jednostek samorządu terytorialnego, zostaje wyposażonych w wyszukiwarki obiektów adresów, instytucji i możliwość wyświetlania dodatkowych warstw tematycznych. Bardziej zaawansowane mapy umożliwiają także wyznaczanie trasy dojazdu. Jako przykład udanej implementacji mechanizmu Mapy Google może posłużyć serwis OstrodaOnline.pl 19, w którym określono położenie ponad 100 obiektów pogrupowanych w 14 klas (rys. 3). Niektóre obiekty zilustrowano fotografią. Serwis dodatkowo posiada wyszukiwarkę nazw ulic. 18 MapCreator Interaktywna Mapa Google na Twojej Stronie Mapa Ostródy. [ ]. 5

6 Budowa interaktywnej mapy cyfrowej za pomocą wybranych aplikacji i serwisów internetowych Rysunek 3. Internetowa mapa Ostródy ( Przykładami map przygotowanych za pomocą MapCreatora są interaktywna mapy jednostek samorządu terytorialnego np. mapa gminy Hyżne 20 (rys. 4). Przykład interaktywnej mapy o treści turystycznej znajdziemy na portalu informacji turystycznej Jury Krakowsko Częstochowskiej GeoJura 21. Rysunek 4. Wyszków informator miejski. Projekt zrealizowany za pomocą MapCreatora 20 Interaktywna Mapa gminy Hyżne GeoJura. 6

7 5. E mapa w edukacji Możliwość samodzielnego utworzenia i umieszczenia na stronie internetowej uproszczonej mapy z oznaczonymi obiektami ma duży potencjał edukacyjny. Przedstawione sposoby opracowania takiej mapy, wykorzystującej mechanizm Mapy Google, otwiera nowe możliwości przed nauczycielami technologii informacyjnych w szkołach średnich. Tworzenie prostych map może stać się nieodzownym narzędziem w procesie dydaktycznym i może wesprzeć działania mające na uwadze realizację celu dydaktycznego programu nauczania technologii informacyjnej polegającego na wykształceniu umiejętności świadomego i sprawnego posługiwania się komputerem oraz narzędziami i metodami informatyki oraz przygotowanie ucznia do aktywnego funkcjonowania w tworzącym się społeczeństwie informacyjnym 22. Nauczyciele technologii informacyjnej, we współpracy z nauczycielami geografii, mogą wzbogacać proces dydaktyczny o nowe elementy, np. samodzielne przygotowanie mapy ukazującej położenie wybranego obiektu, np. szkoły. Utworzenie wirtualnej mapy w ramach ćwiczeń z technologii informacyjnych może realizować cele dydaktyczne sformułowane także w ramach innych przedmiotów przede wszystkim geografii, ale także historii czy biologii. Wykorzystanie omówionych narzędzi w procesie dydaktycznym stwarza okazję do wprowadzenia elementów wiedzy kartograficznej i wiedzy z zakresu Systemów Informacji Geograficznej, m.in. w zakresie pracy ze skalą mapy, metodami prezentacji obiektów geograficznych i zjawisk. Zdobyta wiedza ma także mocny aspekt praktyczny umiejętność budowy wirtualnej mapy będzie przydatna wielu osobom, które na różnych płaszczyznach tematycznych stykają się z informacją przestrzenną. Podsumowanie W ostatnich 10 latach nastąpił intensywny rozwój narzędzi przeznaczonych do opracowania interaktywnych map cyfrowych udostępnianych w Internecie. Darmowe i komercyjne narzędzia wykorzystujące jako podkład Mapy Google i technologię Google Maps API pozwalają twórcom stron internetowych zbudować interaktywną mapę, uzupełnić ją treścią i umieścić na stronie internetowej. Narzędzia można podzielić na cztery kategorie: Moje Mapy, narzędzia programowania w Google Maps API, narzędzia dostępne na stronach internetowych prywatnych osób i instytucji oraz aplikacje komercyjne. Możliwość samodzielnego utworzenia i umieszczenia na stronie internetowej uproszczonej mapy ma duży potencjał edukacyjny. Nauczyciele technologii informacyjnych wykorzystując omówione narzędzia mogą wzbogacać proces dydaktyczny o nowe elementy, np. o samodzielne przygotowanie interaktywnej mapy cyfrowej przez uczniów. Wykorzystanie narzędzi budowania takich map wpisuje się w cel dydaktyczny programu nauczania technologii informacyjnej, ukierunkowany na przygotowanie ucznia do aktywnego funkcjonowania w społeczeństwie informacyjnym. 22 Podstawa programowa kształcenia ogólnego dla liceów ogólnokształcących, liceów profilowanych, techników, uzupełniających liceów ogólnokształcących i techników uzupełniających. Źródło: [ ]. 7

8 Budowa interaktywnej mapy cyfrowej za pomocą wybranych aplikacji i serwisów internetowych Bibliografia 1. Adamczyk J., Dziś i jutro internetu jako źródła informacji przestrzennej. Roczniki Geomatyki. Tom VI, z. 8, Warszawa Bielutin A., Pollution level monitor interaktywna wizualizacja parametrów środowiska z wykorzystaniem Google Maps i Google Earth. Praca magisterska, Politechnika Krakowska, Kraków Gaździcki J., Leksykon geomatyczny. Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej, Warszawa Kubik T., GIS, rozwiązania sieciowe. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Piszczek K., WebGIS i Webmapping technologie dla globalnych systemów informacji przestrzennej. Praca magisterska, Politechnika Krakowska, Kraków Pokojski W., Pokojska P., Możliwości wykorzystania formatu danych KML w oprogramowaniu GIS. Acta Scientiarum Polonorum. Wrocław (w druku). 7. Rzeszewski M., Jasiewicz J., WebGIS od map w internecie do geoprzetwarzania. W: GIS platforma integracyjna w geografii. Zwoliński Z., red., Bogucki Wyd. Naukowe, Poznań Zwoliński Z., Rozwój myśli geoinformacyjnej. W: GIS platforma integracyjna geografii. red. Z. Zwoliński, Bogucki Wyd. Naukowe, Poznań Netografia 1. Geo Finder Generator skryptów Google Maps Google Maps API Turns 5, Google Geo Developers Blog:, 2010, 3. GeoJura. ( 4. Interaktywna Mapa gminy Hyżne Mapa Ostródy. [ ]. 6. MapCreator Interaktywna Mapa Google na Twojej Stronie Mapy Google. [ ]. 8. Podstawa programowa kształcenia ogólnego dla liceów ogólnokształcących, liceów profilowanych, techników, uzupełniających liceów ogólnokształcących i techników uzupełniających. Źródło: [ ]. 9. Poradnik Google Maps API Sign Up for the Google Maps API. [ ]. 11. Target Map nowe narzędzie do tworzenia map on line, 2010, maps/nowosci googlemaps/1263 targetmap nowenarzedzie do tworzenia map on line.html. Interactive Digital Map Building with Use of Applications and Services Available on the Web Possibilities of digital interactive map building by tools available on the Web were presented in the paper. Functionalities of selected free and commercial tools dedicated to map building were analyzed. Their usefulness in education was discussed. Keywords: GIS, webgis, Google Maps, Information Technology 8

9 dr Wojciech Pokojski Adiunkt w Pracowni Edukacji Komputerowej Wydziału Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego, wykładowca GIS na kierunku geografia, zajmuje się problematyką Systemów Informacji Geograficznej i technologii informacyjnych. dr Paulina Pokojska Adiunkt w Pracowni Edukacji Komputerowej Wydziału Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego. Prowadzi zajęcia z zakresu Systemów Informacji Geograficznej oraz Systemów Informacji Przestrzennej. Główny nurt zainteresowań obejmuje analizy i modelowanie zmienności czasowo przestrzennej procesów zachodzących w środowisku przyrodniczym. 9