Веб-картографирование и извлечение геопространственной информации из открытых данных в Узбекистане

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ташкентский государственный технический университет

Национальный университет Узбекистана

Ферганский политехнический институт

Веб-картографирование и извлечение геопространственной информации из открытых данных в Узбекистане

Гулямова Лола Хаджи-Акбаровна - кандидат географических наук, доцент, кафедра маркшейдерии и геодезии, факультет горного дела и металлургии

Рахманов Д. Н. - докторант, кафедра геодезии и геоинформатики, факультет географии и природных ресурсов

Абдурахманов А.А. - преподаватель, кафедра геодезии, картографии и кадастра, строительный факультет

Анваров Шукуруллохон - магистрант, кафедра геодезии и геоинформатики, факультет географии и природных ресурсов

Республика Узбекистан г. Ташкент, г. Фергана

Аннотация

В статье рассматриваются вопросы практического применения концепции извлечения геопространственной информации из открытых данных. Предлагается использование интерактивного веб-картографирования для визуализации пространственно-координированной информации с использованием материалов официальной статистики и органов государственной власти Республики Узбекистан. На примере создания, хранения и управления веб-картами с помощью программных продуктов ArcGIS Online определяются возможности создания и встраивания интерактивных тематических карт. Предлагается использовать в качестве основы для составления интерактивных карт OpenStreetMap (OSM), сопоставимую по детальности изображения с картами в масштабе 1:25 000. Установлено, что тематика карт может быть обширна и зависит от наличия данных на порталах открытых данных.

Ключевые слова: геопространственная информация, открытые данные, вебкартографирование, Узбекистан.

WEB-MAPPING AND CAPTURING GEOSPATIAL INFORMATION FROM OPEN DATA IN UZBEKISTAN Gulyamova L.Н.-А.1, Rakhmanov D.N.2, Abduraklmanov AA..3,

Anvarov Sh.4

FERGANA STATE TECHNICAL UNIVERSITY, FERGANA;

4Anvarov Shukurullohon - MSc Student,

DEPARTMENT OF GEODESY AND GEOINFORMATICS,

Gulyamova Lola Нadji-Akbarovna - PhD, Associate Professor,

DEPARTMENT OF MINING SURVEYING AND GEODESY,

FACULTY OF MINING AND METALLURGY,

TASHKENT STATE TECHNICAL UNIVERSITY;

Rakhmanov Dilshod Norbabaevich - PhD Student,

DEPARTMENT OF GEODESY AND GEOINFORMATICS,

FACULTY OF GEOGRAPHY AND NATURAL RESOURCES,

NATIONAL UNIVERSITY OF UZBEKISTAN,

TASHKENT;

Abdurakhmanov Abduhokim Abduvohidovich - Teacher,

GEODESY, CARTOGRAPHY AND CADASTER DEPARTMENT, CONSTRUCTION FACULTY,

FACULTY OF GEOGRAPHY AND NATURAL RESOURCES,

NATIONAL UNIVERSITY OF UZBEKISTAN, TASHKENT,

REPUBLIC OF UZBEKISTAN

Abstract: this paper covers the application of the concept of the capturing geospatial information from Open Data. The interactive web-mapping is proposed as the effective tool for visualization of spatially-coordinated information from data of official statistics and the state government of the Republic of Uzbekistan. On the example of creating, storing and managing web maps using ArcGIS Online software products, the possibilities of creating and embedding interactive thematic maps are determined. It is proposed to use OpenStreetMap (OSM), which is comparable in detail with maps at a scale of1:25 000 as a base map for compiling interactive maps. It is established that the subject of maps can be extensive and depends on the availability of data on open data portals.

Keywords: geospatial information, Open Data, web-mapping, Uzbekistan.

Введение

Наблюдаемая в последние годы тенденция расширения интернет-услуг непосредственно влияет на развитие геоинформационных технологий. Извлечение гео-пространственной информации (ГИ) из открытых данных, размещенных на государственных порталах электронного правительства Узбекистана, представляет собой одно из быстро развивающихся и востребованных направлений. Интерактивное картографирование с использованием модели онлайн-хранилища является наиболее эффективным методом визуализации данных и их анализа [1]. Такие преимущества этой модели, как доступ к данным с любого компьютера или мобильного устройства, возможность совместной работы, гарантированное сохранение данных даже в случае технических неполадок, особенно выигрышны при использовании больших объемов данных каковыми являются пространственно-координированные данные. В этом исследовании используется ArcGIS Online, который позволяет создавать, хранить и управлять веб-картами, приложениями и другими пространственными данными наряду с возможностью создания и встраивания интерактивных карт. Этот бесплатный ресурс ценен также и тем, что не требуются навыки программирования для создания веб-приложений.

Такие открытые он-лайн ресурсы, как OpenStreetMap (OSM) в виде бесплатной географической карты мира, сопоставимой по детальности изображения с картами в масштабе 1:25 000, предлагается использовать в качестве основы для составления интерактивных карт. Тематика карт может быть обширна и зависит от наличия данных на порталах открытых данных.

Методология

В основе концепции лежит теория распознавания образов по графическим изображениям, основанная на измерении важности признаков, описывающих объекты [2]. С точки зрения извлечения ГИ эти признаки могут быть описаны в трёхмерном пространстве, основными осями которого являются пространственное, временное и онтологическое измерение (рис. 1). В зависимости от цели извлечения информации можно выделить несколько основных областей исследования [3]. Для каждой из них характерно применение свойственных им подходов для изучения признаков и выявления их важности.

Рис. 1. Модель исследования графических образов

Веб-картографирование представляет собой эффективный инструмент для извлечения и визуализации ГИ [4]. С точки зрения применения геоинформационных технологий этот процесс основан на объединении геометрических данных о территории или/и объекте и их атрибутов в пространственном и временном полях измерений [5].

Модель интерактивного картографирования может быть представлена в виде повторяющихся циклических операций по извлечению и визуализации любых данных, различающихся как по тематике, так и по территориальному охвату (рис. 2).

Рис. 2. Модель интерактивного картографирования при извлечении ГИ

Задача состоит в выборе базовых и производных индикаторов и приоритетности их извлечения. В большинстве случаев это могут быть такие базовые индикаторы, как расстояние, площадь, а также производные первого порядка - плотность, густота,

пространственное распространение, форма, и второго порядка - пространственная организация, зонирование, диффузия, инновации, поляризация, точки и линии роста.

Интерактивное картографирование Узбекистана

Для создания карт и загрузки их в «облако» используется следующая модель как часть процесса интерактивного картографирования (рис.3). Согласно этой модели открытые ресурсы QGIS, OSM, ArcGIS Online используются для совмещения пространственно-координированной информации c базами открытых данных. Взаимодействие с наборами данных для онлайн-картографирования и пространственного анализа осуществляется с помощью ArcGIS Online. Облачный сервис ArcGIS Online помогает легко загружать данные. Преимуществами этого программного обеспечения являются JavaScript API и множество функций пространственного анализа.

Рис. 3. Модель облачных услуг как часть интерактивного веб-картографирования

OpenStreetMap (OSM) служит дополнительным инструментом. Эта пространственная база данных на уровне улиц постоянно обновляется и включает в себя все необходимые функции для составления карт. Карты OSM используются для интеграции тематических баз данных с данными геопространственной геометрии. Это программное обеспечение с открытым исходным кодом также предоставляет гибкость для создания различных интерактивных карт. Процесс распознавания графических объектов представляет многоэтапный процесс распознавания по принципу «от простого к сложному» как в смысле перехода от элементарных дискретных к составным континуальным графическим элементам, так и последовательного построения смысловых графических образов.

Результаты

Возможности интерактивного веб-картографирования определяются наличием информации на различных уровнях территориальной организации. В Узбекистане открытые данные представлены практически на всех уровнях национального и регионального администрирования. Это наиболее востребованные уровни поиска и запроса ГИ как со стороны органов управления, научных и исследовательских организаций, так и широких слоёв населения. OSM, Google Map обеспечивают данными о геопространственной геометрии на всех уровнях и наиболее удобны для её интеграции с банками и базами открытых данных. Карты OSM вполне удовлетворяют требованиям детальности и точности. На рис.4 представлен пример интерактивной карты населения Узбекистана, построенной на основе материалов официальной статистики и органов государственного управления [6, 7]. Такой подход позволяет обновлять содержание карты он-лайн, а также составлять карты населения, показывающие явления на разных территориальных уровнях вплоть до отдельных кварталов (рис. 5).

Рис. 4. Образец интерактивной веб-карты населения Узбекистана

Рис. 5. Образец интерактивной динамической карты одного из кварталов города Ташкента

геопространственный информация картографирование визуализация

Заключение

Открытые ресурсы предоставляют множество возможностей для интерактивного веб-картографирования. Данное исследование фокусируется только на некоторых из них, и основная цель состоит в том, чтобы найти надлежащий аналитический инструмент для получения ГИ из портала открытых данных Республики Узбекистан. С технической точки зрения с учетом текущего состояния развития ИКТ и ГИС интерактивное картографирование является наилучшим способом установления отношений между картой и пользователем карты [8], а также разработки и обновления наборов данных. В некоторых случаях, когда наборы данных не публикуются на портале открытых данных, гибкость этой технологии помогает интегрировать имеющиеся данные с данными геометрии. Перспективы изучения в будущем связаны с дальнейшей интеграцией существующих открытых источников данных. Сегодня многие базы данных не связаны друг с другом, хотя они являются хорошим источником для получения ГИ. Это исследование показывает преимущества существующего программного обеспечения в виде открытого ресурса для улучшения интерактивной картографии и интерактивного картографирования социальных и экономических процессов.

Список литературы /References

1. Roth R.E., 2013. Cartographic interaction primitives: Framework and synthesis. In J The Cartographic Journal. 49 (4) 376-395.

2. Гулямов Д.Х., Туляганов Ш.И., 1992. Методика выделения существенных факторов в задачах распознавания и поиска информации // Информационное сообщение № 537. АН РУз.

3. Гулямова Л.Х.-А., 1994. Картографо-аэрокосмический метод исследования расселения населения Узбекистана. Ташкент: «Университет». 120 с.

4. Гулямова Л.Х-А., 2018. Географические информационные системы и технологии (на узб. яз. Geoaxborot tizimlari va texnologiyalari). Ташкент: “Университет”. 188 с. ISBN 978-9943-5279-1-1.

5. Zastrow M., 2015. Data visualization: Science on the map. In J Nature, 519 (7541), 119120.

6. Portal of Open Government of the Republic of Uzbekistan, 2020.

7. Portal of the Khorezm region, 2020.

8. Smith D.A., 2016. Online interactive thematic mapping: Applications and techniques for socio-economic research. In J Computers, Environment and Urban Systems 57 106117).

Размещено на Allbest.ru