Исследование и разработка информационной системы формирования и управления интернет-ресурсом по планетной картографии

На правах рукописи

Рожнев Иван Юрьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСОМ ПО ПЛАНЕТНОЙ КАРТОГРАФИИ

Специальность 25.00.35 – геоинформатика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2010

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный университет геодезии и картографии (МИИГАиК)»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор

Шингарева Кира Борисовна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Цветков Виктор Яковлевич

кандидат технических наук

Леоненко Сергей Михайлович

Ведущая организация: Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ

Защита состоится 16 декабря 2010 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета

Д 212.143.03 при Московском государственном университете геодезии и картографии (МИИГАиК) по адресу: 105064, Москва, Гороховский пер., 4, зал заседаний ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК).

Автореферат разослан 12 ноября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Климков Ю.М.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Сегодняшний день характеризуется новыми проектами и планами освоения космического пространства. Активно развивается космический туризм, обсуждается вопрос о возобновлении программ исследования Луны и Марса, строительства постоянных баз. Возврат к космическим исследованиям и их активизация в начале ХХI века привели к интенсивному развитию планетной картографии, которая будет играть все более важную роль в процессе освоения внеземных территорий: навигация на местности («Луноходы», «Марсоходы» и др.), выбор районов перспективных для исследования, тематические карты для анализа физических свойств поверхности, анализ с точки зрения сравнительной планетологии, география внеземных территорий, что, в свою очередь, предполагает учет быстрых изменений в информационных технологиях и их непосредственное использование. Следует отметить, что геоинформация интегрирует и включает космическую информацию. Учитывая, что значительные успехи в области космических программ, освоении внеземных территорий и развитии космонавтики дали огромное количество информации, возникала потребность в ее систематизации, чему ранее не уделялось должного внимания.

Объект исследования и предмет исследования. Объектом исследования является геоинформация тематического содержания и технологии ее представления в Интернете. Предметом исследования является классификация и систематизация геоинформации тематического содержания на основе разработки информационной системы (ИС) по планетной картографии.

Целью исследования является разработка и размещение в сети Интернет информационной системы по планетной картографии, предоставляющей комплексную базу знаний по рассматриваемой теме.

Для достижения данной цели, необходимо было решить следующие задачи:

• классифицировать картографические материалы по планетной картографии;
• изучить существующие информационные системы и базы данных по планетной тематике, что должно включать в себя рассмотрение их структур, специализаций и форматов представления данных;
• провести анализ и оценку систем управления содержанием с открытым исходным кодом, на основе которых выбрать наиболее подходящее решение;
• разработать, согласно имеющимся исходным данным, структуру информационной системы по планетной картографии и концепцию взаимодействия ее узлов;
• на примере создания отдельных узлов создать методику работы с системой управления содержанием, а также сформировать модель системы управления ресурса по планетной картографии.

Научная новизна диссертации определяется защищаемыми в ней положениями и состоит в том, что созданная информационная система по планетной картографии предоставляет систематизированный спектр знаний по рассматриваемой теме и позволяет проводить совместный анализ и обработку данных, полученных в результате проведения научных космических проектов.

При разработке ИС была описана методика формирования комплексной информационной системы по планетной картографии, отсутствующей в российском сегменте Интернет, для создания которой была применена система управления содержанием с открытым исходным кодом. В процессе создания информационной системы была систематизирована и классифицирована геоинформация, включающая картографическую информацию планетной тематики, чему прежде не уделялось должного внимания.

На защиту выносятся следующие основные результаты:

1. Оценка имеющихся информационных систем по планетной тематике, обоснование необходимости разработки новой информационной системы.
2. Обоснование выбора системы управления содержанием, необходимой для создания информационной системы по планетной картографии.
3. Созданная информационная система по планетной картографии.

Источниковая база. При создании информационной системы использовались картографические материалы отечественных ученых, которые практически не представлены как на зарубежных, так и на российских Интернет-ресурсах по планетной тематике. В частности, «Атлас планет Земной группы и их спутников», многоязычный словарь терминов по планетной картографии, публикации в журналах и сборниках по итогам конференций. Работа выполнялась с помощью системы управления содержанием MODx Revolution 2.0.0 (а также дополнительных модулей), пакета PackMan, программы по распознаванию текстов Abbyy Finereader, графического редактора Adobe Photoshop CS2. При выполнении работы были использованы и проанализированы различные литературные источники, информационные системы по планетной тематике, геоинформационные системы с открытым исходным кодом, атласы планет и карты.

Практическое значение. Разработанная и размещенная в сети Интернет двуязычная информационная система по планетной картографии предоставляет пользователям систематизированную базу знаний по данной тематике. Создана англоязычная версия до сих пор не имеющего аналогов «Атласа планет земной группы и их спутников». Сформированная в процессе разработки ИС модель системы управления содержанием ресурса по планетной картографии позволит сократить затраты на создание сайтов подобной тематики в будущем.

Методы исследования. Решение поставленных задач выполнено с использованием методов научно-теоретического анализа литературы и информационных систем по проблеме исследования. Экспериментальные исследования осуществлены с помощью системы управления содержанием MODx Revolution с использованием картографических материалов по планетной тематике.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 94 наименования источников и 14 приложений. Общий объем диссертации: 172 страницы текста и 27 страниц приложения, в том числе 6 таблиц и 70 рисунков в тексте.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований по диссертации докладывались автором на 3-й международной конференция по картографии и ГИС, (Болгария, 2010); 5-м международном симпозиуме по цифровым подходам в картографическом наследии (Австрия, 2010); 50-м международном микросимпозиуме по сравнительной планетологии «Вернадский-Браун» (Москва, 2009); 64-й конференции молодых ученых, аспирантов и студентов МИИГАиК (Москва, 2009).

По теме диссертации опубликовано 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК России, промежуточные и окончательные результаты работы представлены в 7 сборниках международных конференций. Созданная информационная система по планетной картографии размещена в Интернете по адресу http://www.planetmaps.ru .

В настоящее время выполняются работы по развитию информационной системы с использованием геоинформационной системы Quantum GIS и ГИС-сервера MapServer.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыты актуальность темы, цель и задачи, научная новизна и практическая ценность работы.

Глава 1. Обзор картографических материалов по планетной тематике

Рассмотренные в первой главе картографические материалы по планетной тематике являются источниковой базой информационной системы по планетной картографии.

В основе одного из самых объемных и значимых ее разделов лежит «Атлас планет Земной группы и их спутников». В нем собраны и проанализированы данные, накопленные по материалам космических съемок, а также сведения сравнительно-планетологического характера, отражающие специфические черты этих небесных тел. На страницах представлены карты, характеризующие планеты Земной группы и их спутники как с точки зрения строения рельефа поверхности, так и по различным тематическим признакам. Атлас состоит из 12 разделов, из которых восемь первых относятся к основной, а остальные четыре к пояснительной части. Наряду с основной, картографической, частью, содержащей карты, схемы, диаграммы, графики, в атлас включена текстовая часть, дающая краткую характеристику каждого раздела, и приложения со справочными таблицами.

Расположение материалов в картографической части каждого разде­ла определяется расстоянием планет от Солнца, то есть принят следующий порядок представления карт: Меркурий, Венера, Земля, Луна, Марс, Фобос. Некоторое отклонение от такого порядка обусловлено компо­новкой листов атласа.

Каждый раздел открывается титульным листом, за которым следует перечень включенных в него карт и других материалов, список основных использованных источников и пояснительный текст, где излагаются общие сведения, дается характеристика исходных материалов, описыва­ется методика построения карт, раскрывается научное и практическое значение представленных на картах элементов.

Масштабы карт рассматриваемых небесных тел различны. Они определяются размерами тела и выбранным форматом атласа и представлены в таблице 1.

Таблица 1