Reklama

Jak powstają mapy cyfrowe

Mapa cyfrowa - za kilka lat wszyscy będziemy jej używać, aby sprawdzić, gdzie się znajdujemy i jak trafić do upragnionego celu. Jednak jak powstaje taka mapa?

Doskonale rozpoznawane Google Earth przy tworzeniu map korzysta z wojskowego satelity amerykańskiej armii. Właśnie dlatego pasmo górskie Tora-Bora wygląda w Google Earth lepiej niż większość prezentowanych przez Google miejsc na Ziemi. Także i Polacy zwracają się z pomocą do wojska, chociaż na naszych mapach raczej nie znajdziemy Osamy bin Ladena. Na przykładzie systemu AutoMapa prześledźmy, jak powstaje mapa do nawigacji GPS.

Zabawa w kartografa

W procesie przygotowywania map cyfrowych wykorzystywane są obrazowania Ziemi w postaci zdjęć lotniczych i scen satelitarnych dodatkowo wsparte zwiadem terenowym. Zdjęcia wykonywane są przy różnych parametrach spektralnych, ponieważ później będą one wykorzystane zostaną w różnego rodzaju celach. Po przejściu tej fazy, kolejnym krokiem jest przesłanie fotografii do obróbki cyfrowej obejmującej m.in. korekcję radiometryczną i korekcję geometryczną. Co oznaczają te dwa terminy?

Reklama

Korekcja radiometryczna to nic innego, jak usunięcie efektów zakłóceń spowodowanych wadliwą pracą detektorów, wpływami atmosfery i topografii (zachmurzenie, różnice w oświetleniu wynikające z obiektów terenowych - np. cień rzucany przez góry). Natomiast Korekcja geometryczna eliminuje zniekształcenia obrazu wynikające z ruchu sensorów. Bardzo ważnym elementem podczas tego procesu jest wybór odpowiedniego odwzorowania kartograficznego i systemu odniesień przestrzennych. Niezbędna jest również tzw. ortorektyfikacja usuwająca zniekształcenia kształtów obiektów widocznych na obrazie spowodowane wpływem rzeźby terenu.

Wsparcie lotnicze

Przykładowo, AutoMapa Polska XL powstała na bazie danych wektorowych udostępnionych przez Zarząd Geografii Wojskowej Sztabu Generalnego Wojska Polskiego. W kolejnym etapie dane zostały zweryfikowane na podstawie scen satelitarnych z indyjskiego satelity IRS o rozdzielczości terenowej 5,8 m. Na tym samym podkładzie powstały dodatkowe elementy treści topograficznej takie jak lasy, jeziora, rzeki, koleje, a nawet obrysy budynków. Ten schemat wykorzystywany jest przez firmy tworzące cyfrowe mapy na całym świecie. Oczywiście udział Sztabu Generalnego Wojska Polskiego ogranicza się jedynie do naszego kraju.

Natomiast szczegółowe plany dużych miast tworzone są inaczej. Jako dane pierwotne służą specjalnie w tym celu pozyskiwane zdjęcia lotnicze i sceny satelitarne w wysokiej rozdzielczości które pochodzą z satelitów IKONOS i QuickBird. Po przetworzeniu do postaci wektorowej odpowiadają pod względem dokładności mapom topograficznym w skali 1:5000. Ważną zaletą tak przygotowywanych map są obrysy poszczególnych budynków wykonane z dokładnością do 1 metra, uzupełnione w trakcie zwiadu terenowego o precyzyjne punktowe adresowe.

Punkty krytyczne

Przy tworzeniu map nawigacyjnych należy pamiętać o "Punktach Użyteczności Publicznej" (POI- Points Of Interest), czyli o miejscach takich jak np. stacje benzynowe, hotele i restauracje, szczególnie ważnych podczas długiej podróży. Niemniej istotna jest kategoria punktów związanych z bezpieczeństwem jazdy, a wśród nich przede wszystkim te, w które ze względu na częstość wypadków policja decyduje się oznaczyć jako tzw. Czarne Punkty lub monitorować z użyciem radarów i fotoradarów. Oprócz obszernej bazy punktów użyteczności publicznej i precyzyjnych adresów, mapa nawigacyjna musi zawierać informacje o położeniu każdej ulicy oraz o tym, jakie manewry są na niej dozwolone (informacje o organizacji ruchu zbierane przede wszystkim przy pomocy zwiadu terenowego). Końcowy efekt to mapa, dzięki której powinno łatwo znaleźć pożądany adres i trafić w szukane przez nas miejsce.

Praca non stop

Kiedy kończą się prace nad mapą? Tak naprawdę nigdy. Każda mapa wymaga aktualizacji. Przygotowanie aktualizacji map to rozbudowany proces. W pierwszej kolejności nanoszone są poprawki wynikające z porównania map z nowymi zdjęciami satelitarnymi lub lotniczymi. Część pracy nad zdjęciami odbywa się przy pomocy specjalnych okularów, które umożliwiają widzenie stereoskopowe (przestrzenne) i ułatwiają identyfikację, a także dopasowanie obiektów widocznych na zdjęciach do odpowiednich elementów mapy.

W przypadku systemu AutoMapy, po naniesieniu poprawek operator pracujący nad danym sektorem mapy analizuje kolejno zgłoszenia uwag przesłanych przez użytkowników tego systemu i sprawdza, czy uwagi te są nadal aktualne czy też zostały już uwzględnione i skorygowane na poprzednich etapach pracy. Zdjęcia satelitarne i lotnicze wykonywane są pod różnym kątem, przy różnych warunkach pogodowych i różnych warunkach oświetlenia. Dlatego nawet doświadczony operator potrzebuje czasu, by dostosować swoją percepcję wizualną i przestawić mózg na analizę kolejnej partii zdjęć.

Jest to jeden z powodów, dla których opracowanie aktualizacji map odbywa się regionami, a nie według kolejności otrzymanych zgłoszeń. Jeśli przy opracowaniu zdjęć lub uwag od użytkowników operator natrafia na wątpliwości lub, jeśli zmiany obejmują również organizację ruchu, operator przekazuje sygnał do uruchomienia zwiadu terenowego.

Metody tworzenia i aktualizacji map GPS będą w najbliższych latach najprawdopodobniej jedynie doskonalone. Wraz z coraz lepszymi urządzeniami GPS, a także telefonami posiadającymi tego typu funkcje (np. Nokia N95), zapotrzebowanie na mapy będzie zapewne większe. Oby tylko wraz z lepszą topografią, w parze szedł dobrze przygotowany komentarz - nawet najlepszy system nawigacyjny okaże się bezużyteczny, kiedy sympatyczna pani czytająca "skręć w lewo" będzie miała kilkunastometrowe opóźnienie.

W tekście wykorzystano fragmenty artykułu "Jak powstają mapy do nawigacji GPS?" traktującym o systemie AutoMapa.

INTERIA.PL/informacje prasowe
Dowiedz się więcej na temat: wojsko | google earth | operator | gps | Google | mapa | mapy

Reklama

Reklama

Reklama

Reklama

Strona główna INTERIA.PL

Polecamy