Transcript Решение прикладных задач на основе картографических данных
Р
ЕШЕНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ НА ОСНОВЕ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ДАННЫХ
ЧЕРНЫШОВ АЛЕКСЕЙ АКИМОВИЧ Научный руководитель Кадан Александр Михайлович доцент, кандидат технических наук
Ц
ЕЛЬ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ расширение функциональности картографического приложения с открытым кодом NASA World Wind для решения прикладных задач, связанных с подтоплением местности
З
АДАЧИ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ поиск открытых источников картографических данных; изучение процессов получения свободно распространяемых высотных данных и обеспечения их хранения; разработка плагина для NASA World Wind для получения высотных данных о любых объектах поверхности планеты; создание средств подготовки полученных данных к визуализации; разработка средств визуализации высотных данных; реализация средств обозначения области подтопления; разработка интерфейса для плагина; разработка интерфейса для системы обработки данных
А
КТУАЛЬНОСТЬ ТЕМАТИКИ Задачи дипломного проекта относятся к области использования технологий и средств географических информационных систем (ГИС) Актуальность ГИС для решения прикладных задач определяется тем, что около 85% информации, с которой сталкивается человек в своей жизни, имеет территориальную привязку. Все это определяет интенсивное развитие (ГИС), которые в настоящее время находят применение практически в любой сфере. Особенно эффективны ГИС в областях, где осуществляется учет и управление территорией и объектами на ней.
П
ОСТАНОВКА ЗАДАЧИ На основе изучения методов интеграции и взаимодействия программы NASA World Wind с внешними источниками данных разработать плагин для NASA World Wind, обеспечивающий получение высотных данных.
С использованием возможностей .NET Framework и DirectX разработать программу визуализации на основе полученных высотных данных областей подтопления путем их отображения с наложением цветового градиента.
О
БЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ РЕШЕНИЙ Коммерческие ArcINFO ArcGIS AutoCAD Map 3D Свободно распространяемые gvSIG GRASS
П
РЕИМУЩЕСТВА РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ПРОДУКТА
Отсутствие коммерческой лицензии Использование картографической информации из открытых (бесплатных) источников Обеспечение построения 3-хмерной модели по полученным высотным данным Обеспечение эффектной визуализации
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
,
ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ Visual Studio 2008 TortoiseSVN .Net Framework 3.5
DirectX NASA World Wind
В
ЫБОР ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ В качестве платформjq разработки была выбрана Microsoft .NET Framework 3.5, поскольку она обеспечивает разработчика всеми необходимыми инструментами, дает возможность думать не над тем как реализовать защиту от переполнения стека в памяти программы, а позволяет сосредоточится на решении проблемы путем предоставления высокого уровня абстракции и простоты их использования.
В
ЫБОР СРЕДСТВ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДАННЫХ
GDI+ (Graphics Device Interface, Graphical
Device Interface) – графики часть ядра Windows API составляющих пользовательский интерфейс, 2D Simple DirectMedia Layer (SDL) кроссплатформенная мультимедийная библиотека с открытым кодом OpenGL (Open Graphics Library) графическая библиотека с открытым кодом DirectX набор API-функций для решения задач, связанных с игровым видеопрограммированием под Microsoft Windows
С
РЕДСТВА ПОЛУЧЕНИЯ ДАННЫХ В качестве источника данных была выбрана программа NASA World Wind.
NASA World Wind — полностью трёхмерный интерактивный виртуальный глобус, созданный NASA. Использует спутниковые снимки NASA и аэрофотосъёмку USGS, предоставляет высотные данные в бесплатный свободный доступ.
П
РИЛОЖЕНИЕ
NASA W
ORLD
W
IND
К
РИТЕРИИ ВЫБОРА
NASA W
ORLD
W
IND предоставляет высотные данные в бесплатный свободный доступ. реализовано на платформе .NET Framework. Исходный код представлен в открытый доступ через систему хранилищ кода (репозитариев)
Э
ТАПЫ РАЗРАБОТКИ ПЛАГИНА К ПРОГРАММЕ
NASA W
IRLD
W
IND ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОТНЫХ ДАННЫХ Создание пользовательского интерфейса плагина Интеграция в систему NASA World Wind Создание функции экспорта данных Разработка взаимодействия с модулем построения 3-хмерной модели
Ф
АЙЛ ОПИСАНИЯ КАРТ
-
СРЕДСТВО СОХРАНЕНИЯ ОПИСАНИЯ ИНФОРМАЦИИ
И
НТЕРФЕЙС РАЗРАБОТАННОГО ПЛАГИНА
П
РИМЕР ВЫДЕЛЕНИЯ ОБЛАСТИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДАННЫХ
Д
ЕМОНСТРАЦИЯ РАБОТЫ ПЛАГИНА
Д
ЕМОНСТРАЦИЯ РАБОТЫ ПРИЛОЖЕНИЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДАННЫХ
С
ТРУКТУРА ПАПОК СИСТЕМЫ ПРИЛОЖЕНИЙ
В
ЫВОДЫ Разработанное ПО включает три основных части: Первая - плагин к системе NASA World Wind для получения картографичечских данных Вторая – приложение, обрабатывающего полученные данные, и строящее 3-хмерную модель для визуализации Третья - модуль визуализации, обеспечивающий цветовую маркировку областей подтопления в случае разлива рек и озер, стихийных бедствий.
В
ЫВОДЫ Разработанное ПО корректно интегрируется в систему NASA World Wind Апробация на «местном» материале, к сожалению, затруднена из-за отсутствие необходимых данных Развитие системы возможно в направлении использования более эффективных алгоритмов