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:
- Оценка имеющихся информационных систем по планетной тематике, обоснование необходимости разработки новой информационной системы.
- Обоснование выбора системы управления содержанием, необходимой для создания информационной системы по планетной картографии.
- 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
Фобос | 1: 200 000 |
Луна | 1: 25 000 000 |
Меркурий | 1: 35 000 000 |
Марс | 1: 50 000 000 |
Венера | 1: 75 000 000 |
Земля | 1: 75 000 000 |