Analiza możliwości integracji danych rastrowych w śródlądowym mobilnym systemie nawigacji nawodnej

• Autorzy: Wawrzyniak N. , Kazimierski W.

Warianty tytułu

EN

Analysis of raster data integration possibilities in an inland mobile navigation system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W powszechnie stosowanych statkowych systemach nawigacyjnych prezentujących informację przestrzenną, kluczową rolę pełnią dane wektorowe. Profesjonalne systemy typu ECDIS (Electronic Chart Display and Information System), czy też jego śródlądowy odpowiednik InlandECDIS wykorzystują do prezentacji danych geograficznych elektroniczne mapy nawigacyjne w standardach ENC oraz InlandENC, które są całkowicie wektorowymi bazami danych. Z drugiej strony lądowi użytkownicy rekreacyjni przyzwyczajeni są do różnego rodzaju geoportali, czy serwisów przedstawiających informacje przestrzenne w postaci ortofotomap lub podkładów rastrowych. W aspekcie wykorzystania nowoczesnych systemów mobilnych dla śródlądowych użytkowników rekreacyjnych, szczególnie istotne jest więc zapewnienie możliwości integracji danych rastrowych na ekranie. Wyświetlenie ortofotomapy jako danych podkładowych i nałożenie na nią warstw wektorowych wraz z IENC przy zachowaniu odpowiedniej przezroczystości może zaowocować czytelnym dla każdego, nawet niedoświadczonego użytkownika, obrazem zawierającym wiele elementów treści. Problematyczne kwestie w procesie zarządzania danymi rastrowymi w systemie, to zapewnienie dostępu do danych, a więc łączności i możliwości pozyskania ich z poszczególnych usług sieciowych typu WMS lub WCS. Alternatywnym podejściem jest pozyskanie warstw rastrowych (głównie zdjęć lotniczych) z ośrodka geodezyjnego i przechowywanie na dysku urządzenia/karcie. Termin „zarządzanie” oznacza w tym wypadku pozyskiwanie, transformację, konwersję, integrację oraz przygotowanie danych do wizualizacji zgodnej z przyjętym modelem kartograficznym. Artykuł przedstawia wyniki badań nad możliwością integracji danych rastrowych w systemie Mobilnej nawigacji śródlądowej. Badaniami zostały objęte oba warianty. W pierwszym, po szczegółowym przeanalizowaniu architektury usługi wraz z jej dostępnymi interfejsami, zaproponowano algorytm podłączania i obsługi WMS w formie warstwy rastrowej dla dwóch trybów działania aplikacji – trybu przeglądania mapy oraz trybu nawigacyjnego. W drugim skupiono się na analizie możliwości wykorzystania własnych mapowych danych rastrowych i sposobach ich zarządzania oraz udostępniania użytkownikom. Analizowano przechowywanie ortofotomap w oryginalnych rozmiarach i rozdzielczości, po przekształceniu w podziale na sekcje pokrywające określony obszar (np. obszar komórki mapy – ang. chart cell) oraz jako małe wycinki wizualizujące jedynie obszary o interesującej infrastrukturze lub treści. Ostatecznie przyjęto rozwiązanie polegające na przechowywaniu i udostępnianiu mapowych obrazów rastrowych jedynie dla ograniczonych przestrzennie obszarów reprezentujących ciekawe lub ważne ( z punktu widzenia użytkownika) regiony, które z jakichś powodów nie są wystarczająco reprezentowane za pomocą danych wektorowych. Artykuł przedstawia wyniki analiz oraz szczegóły przyjętego rozwiązania.

EN

It is the vector data that plays a key role in the commonly used ship navigation systems that present spatial information. Professional ECDIS (Electronic Chart Display And Information System), or its equivalent InlandECDIS systems, use electronic navigational charts and ENC/InlandENC standards for presenting geographical data. They are both build entirely on vector databases. On the other hand, recreational users are accustomed to all sorts of geoportals or services representing spatial information as ortho or raster image. It seems, therefore, that in terms of use of modern mobile systems for inland recreational users, it is especially important to ensure the ability to integrate raster data on screen. Displaying an orthophotomap as a background and applying IENC vector layers above it while maintaining adequate transparency may result in a readable image containing multiple pieces of content for everyone, even an inexperienced user. The most problematic issue in the process of raster data management is providing access to data, by ensuring proper transfer and ability to obtain it from various WMS or WCS services. An alternative approach is to obtain raster layers (mainly aerial photographs) from the geodetic resources and to store them directly in the memory of the device. In this case the term „management” means the acquisition, transformation, conversion, integration and preparation of data for its visualization according to the accepted model of cartography. The article presents results of research on the possibility of raster data integration in the mobile inland navigation system. The study has covered two separate approaches. In the first one, after a detailed analysis of architecture services, together with its available interfaces, it proposed an algorithm connecting and operating WMS raster layer in the form of two modes of application – the viewing mode and the navigation mode. The second approach focuses on analyzing the possibility to use own raster mapping sources and also managing and providing this data to systems users. The analysis covered different ways of storing maps: in their original size and resolution, after transformation as a series of tiles covering a defined area or as certain sections visualizing only areas of interest. Finally, a solution consisting of storing and sharing raster map images only for limited areas representing regions interesting or important from the users’ perspective, which – for some reasons – are not sufficiently represented by vector data. The article presents the results of the analysis and details of the adopted solution.

Słowa kluczowe

PL

dane rastrowe; nawigacja śródlądowa; systemy mobilne

EN

raster datasets; inland navigation; mobile systems

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej
• Czasopismo: Roczniki Geomatyki
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 14, z. 2(72)
• Strony: 241--252
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Wawrzyniak N.

• Akademia Morska w Szczecinie Wydział Nawigacyjny Instytut Geoinformatyki Polska

autor

Kazimierski W.

• Marine Technology Sp. z o.o. Polska

Bibliografia

• 1. Cox. C., 2012: An Introduction to LTE: LTE, LTE-Advanced, SAE and 4G Mobile Communications. Wiley, Chichester.
• 2. Dhobale D., Patil B., Patil S. i Ghorpade V., 2011: Semantic understanding of image content. International Journal of Computer Science Issues vol. 8(3), no 2: 191-195.
• 3. Gotlib D., 2011: Metodyka prezentacji kartograficznych w mobilnych systemach lokalizacyjnych i nawigacyjnych. Monografia, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej – Geodezja, z. 48.
• 4. Hyla T., Wawrzyniak N., Kazimierski W., 2015: Model of Collaborative Data Exchange for Inland Mobile Navigation. Advances in Intelligent Systems and Computing, Book Series: SCCIS, vol. 342: 435-444, Springer.
• 5. Kazimierski, W., Wawrzyniak, N., 2013: Modification of ECDIS interface for the purposes of geoinformatic system for port security. Annuals of Navigation vol. 20: 51-70, Gdańsk.
• 6. Kubik T., 2009: GIS rozwiązania sieciowe. PWN, Warszawa.
• 7. OGC, 2006: OGC Web Map Server Implementation Specification, ver. 1.3.0.
• 8. OGC, 2007: OGC Web Services Common Specification.
• 9. Stateczny A., Bodus-Olkowska I., 2014: Hierarchical Hydrographic Data Fusion for Precise Port Electronic Navigational Chart Production. Telematics in the Transport Environment, Book Series: CCIS 471: 359-368, Ustroń.
• 10. Włodarczyk-Sielicka M., Kazimierski W., Marek M., 2014: Propozycja algorytmów integracji różnych danych przestrzennych w systemie mobilnej nawigacji śródlądowej. Roczniki Geomatyki t. 12, z. 4(66): 445-457, PTIP, Warszawa.