Система Google Earth и её возможности

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

на тему: «Система Google Earth и её возможности»

Содержание

Введение

О ресурсе

Возможности программы

Преимущества для пользователя

Выводы

Список литературы

Введение

Первое десятилетие XXI века было ознаменовано появлением в Интернете географических сервисов, резко отличающихся от привычных географических карт и геоинформационных систем.

Летом 2005 г. интернет-компания Google, известная по одноименной поисковой системе, представила на суд общественности новую картографическую систему. При более внимательном рассмотрении становится понятно, что мы являемся свидетелями появления нового базирующегося на возможностях и технологиях Интернет по предоставлению данных дистанционного зондирования земли и других пространственных данных.

Спустя два года, к июлю 2007 года, количество загрузок программы Google Earth уже превысило 250 млн. В Нидерландах, например, в мае 2007 года им регулярно пользовалось уже около 47% населения страны. В России в 2008 году опрос показал, что в России географическими продуктами класса Google Earth пользуются 74% опрошенных.

Программа Google Earth представляет собой трехмерную модель Земли, созданную на основе спутниковых фотографий высокого разрешения.

Сервис существует в двух вариантах: во-первых, можно зайти в онлайновую поисковую систему и искать непосредственно там, а во-вторых, можно установить на компьютер пользователя программу-клиент этой системы -- самостоятельное приложение Google Earth.

Программа-клиент Google Earth оперирует трехмерными объектами, так что она довольно требовательна к ресурсам компьютера.

Чтобы воспользоваться всеми возможностями системы, необходимо скачать программный модуль Google Earth и установить его на своем компьютере. При запуске программы отображается панель управления моделью, с помощью которой можно «совершать путешествия» над планетой, приближаясь к поверхности или удаляясь от нее. По мере навигации с сервера Google загружаются компоненты спутниковых снимков тех мест, над которыми «находится» пользователь.

географические данные программа google earth

О ресурсе

Картографический ресурс Google http://earth.google.com/ представляет из себя новое программное обеспечение Google Earth и удаленную (то есть находящуюся в сети Интернет на серверах Google) базу географических данных. Компоненты системы являются новой разработкой призванной максимально облегчить к ним доступ как можно более широкой аудитории. Они максимально облегчены для использования и понимания, но естественно это также означает и отсутствие большинства функций доступных в профессиональных ГИС (географических информационных систем), что является одновременно плюсом и минусом данной системы.

Большая часть Земного шара в Google Earth представлена базовым растровым покрытием - мозаикой цветных изображений, полученных космическими аппаратами. Вместе с тем, имеются и высокодетальные изображения, полученные либо с помощью спутников, либо с помощью авиационных систем. Особенность детального растрового покрытия геосервисов - в том, что их пространственное разрешение соответствует разрешению, с которым человек на реальной местности видит окружающее. Это позволяет визуально воспринимать местность на космических снимках такой, какой она является в действительности - не опосредованной обязательными для географических или топографических карт условностями и не генерализованной. Это, в свою очередь, значительно упрощает процесс сопоставления видимых на экране компьютеров изображений и реальной местности - и, таким образом, идентификации пространственного положения пользователя.

Аэрофотоснимки, представленные в продуктах класса Google Earth, имеют разрешение порядка десятков сантиметров на пиксель и являются уникальным по детальности источником данных о местности. Доля высокодетальных изображений в общем покрытии непрерывно растёт - в первую очередь на наиболее населённые территории, а также территории, вызывающие особый интерес пользователей, в том числе труднодоступные.

Проецирование Земного шара на экран компьютера (Рис. 1) осуществляется ad hoc - посредством произвольного выбора самим пользователем наиболее подходящего для решения текущей задачи ракурса наблюдения с возможностью его быстрого изменения. При этом, благодаря использованию географических систем координат, выбор ракурса просмотра определяется пользователем и только им самим и не ограничен какими-либо свойствами самого набора данных, как то неизбежно имеет место в случае географических карт.

Рис. 1 Проецирование Земного шара на экран компьютера

В Google Earth присутствуют векторные слои - к ним, например, относится слой государственных и административных границ, разделяющий пространство Земного шара на качественно различные области по признаку их государственной или административной принадлежности.

Векторные слои в новых продуктах играют вспомогательную роль, становясь в большей степени из носителя информации о геометрических характеристиках объектов средством представления описательной (так называемой “семантической”) информации об объектах.

В программе Google Earth есть три основных опции: Fly To, Local Search и Directions. Опция Fly To предназначена для быстрого отображения карты по конкретному географическому запросу. Запрос может содержать как точный адрес, так и относительный (перекресток таких-то улиц), а может и географические координаты -- широту и долготу. Первоначально Fly To «зависает» на высоте около километра над указанным местом, и уже отсюда пользователь сам увеличивает масштаб или перемещается в другую точку. Опция также предусматривает слои с различной информацией, которые можно включать и выключать.

Local Search -- это версия сервиса Google Local. При помощи данного сервиса пользователь может искать различные организации. Результаты отображаются в виде пиктограмм на карте. Если «кликнуть» по пиктограмме, над ней всплывает окошко с информацией о найденном объекте (Рис.2).

Рис. 2 Пиктограмма с информацией о найденном объекте.

И наконец, опция Directions подскажет путнику, как добраться из одного пункта в другой (Рис. 3). Введя координаты точки отправления и точки назначения, пользователь получает на выходе маршрут следования, а применив опцию Fly To, он тут же сможет «пролететь» над теми местами, где позднее будет проезжать.

Рис. 3 Маршрут следования

Существует несколько версий Google Earth:

- Google Earth;

- Google Earth Plus;

- Google Earth Pro;

- Google Earth Enterprise.

Первая версия Google Earth -- бесплатная, а на более сложные приложения, которые поддерживают более высокое разрешение карт, видеозапись движения, GPS-навигаторы и выдают более подробную информацию, осуществляется недорогая платная подписка.

Проект постоянно развивается и совершенствуется, а карты и снимки обновляются и детализируются все сильнее и сильнее.

Возможности программы

Google Earth автоматически подкачивает из интернета необходимые пользователю изображения и другие данные, сохраняет их в памяти компьютера и на жёстком диске для дальнейшего использования. Скачанные данные сохраняются на диске, и при последующих запусках программы закачиваются только новые данные, что позволяет существенно экономить трафик.

Для визуализации изображения используется трёхмерная модель всего земного шара с учётом высоты над уровнем моря (Рис. 4). Именно в трёхмерности ландшафтов поверхности Пользователь может легко перемещаться в любую точку планеты, управляя положением «виртуальной камеры».

Рис. 4 Трехмерная модель ландашфта поверхности Земли [1].

Также имеется огромное количество дополнительных данных, которые можно подключить по желанию пользователя. Например, названия населённых пунктов, водоёмов, аэропортов, дороги, ж/д, и др. информация. Кроме этого, для многих городов имеется более подробная информация -- названия улиц, магазины, заправки, гостиницы, и т. д.

Пользователи могут создавать свои собственные метки и накладывать свои изображения поверх спутниковых (это могут быть карты, или более детальные снимки, полученные из других источников). Этими метками можно обмениваться с другими пользователями программы через форум Google Earth Community. Отправленные на этот форум метки становятся примерно через месяц видны всем пользователям Google Earth.

Есть также упрощённая Java-версия программы для сотовых телефонов.

Имеется функция измерения расстояний.

В версии 4.2 появилась технология Google Sky, позволяющая рассматривать звёздное небо.

В версии 5.0 была введена возможность просматривать трёхмерную карту дна морей и океанов.

Так как Google не может уделить много внимания всем географическим объектам в мире, в некоторых регионах имеются только названия крупных объектов.

Для полноценного использования Earth и оперативного пополнения базы данных объектов, используются несколько расширений, позволяющие импортировать в Earth данные из нескольких источников-сайтов.

Google Планета Земля объединяет мощные возможности поиска в Google со спутниковыми фотографиями, картами, ландшафтами и трехмерными зданиями, чтобы получать географическую информацию о мире всего лишь одним нажатием кнопки мыши.

Версия для предприятий позволяет использовать все преимущества приложения Google Планета Земля внутри компании. Вы можете объединить данные предприятия с данными Google Планета Земля, передаваемыми с помощью ASP, или использовать собственный полный набор данных.

Решение Google Планета Земля для предприятий состоит из трех элементов:

- Google Планета Земля Fusion. Используется для хранения, определения стиля и упорядочивания данных на непрерывно отображаемом глобусе или на двумерной карте с возможностью просмотра

- Сервер Google Планета Земля. Используется для хранения и передачи потоковых данных программному обеспечению конечного пользователя

- Приложение Google Планета Земля Enterprise Client или браузер для просмотра двумерных карт. Используются для просмотра, печати, поиска и обработки данных

Новые функции:

- Просмотр двумерных карт с помощью браузера Google Планета Земля для предприятий на основе архитектуры AJAX API Карт Google

- Расширенная система поиска, позволяющая интегрировать несколько поисковых служб с помощью модулей Java, в том числе и Google Search Appliance

- Обработка потоковых данных в формате KML, в том числе изображений, трехмерных изображений зданий Google SketchUp, слоев динамических данных

- Создание, хранение и обслуживание нескольких "миров" пользователей.

Преимущества для пользователя

Скорость - приложение Google Планета Земля использует новейшую потоковую технологию для передачи пользователям различных географических данных с впечатляющей скоростью и полным контекстом.

Завершенность - система Google Планета Земля может управлять огромными базами данных, содержащими различные географические сведения. Создайте 3D-глобус или двумерную карту для всех геопространственных данных. Создайте пользовательские вкладки для поиска и изучения географических атрибутов и баз данных.

Гибкость - Google Планета Земля для предприятий работает с множеством традиционных геоинформационных данных и систем. Приложение Google Планета Земля позволяет публиковать хранящиеся в этих системах данные для внутреннего использования или предоставить к ним общий доступ. Программа Google Планета Земля для предприятий также дает конечным пользователям возможность использовать несколько глобусов и двумерных карт, позволяя группировать данные по тематикам.

Преимущества технологии

- Превосходное масштабирование - сотни пользователей ежедневно могут поддерживаться с одного сервера, тысячи - с небольшого кластера.

- Непревзойденная скорость - запатентованная трехмерная технология обеспечивает гибкий доступ, аналогичный доступу в играх, к удаленным огромным базам данных.

- Совместимость со старыми геоинформационными системами - объединенные данные в различных стандартных растровых и точечных/векторных форматах файлов геоинформационных систем.

Основные функции

- Архитектура с массовым масштабированием обеспечивает публикацию терабайтов географических данных многими пользователями с одного кластера серверов.

- 3D-просмотр предоставляет полную картину необходимой области, объединяя изображения, данные о высотах, точки, линии, многоугольники, трехмерные модели и данные геоинформационных систем.

- Просмотр двумерных карт с помощью браузера предоставляет пользователям возможность просмотра изображений и векторных данных Карт Google внутри вашей сети в виде Карт Google.

- Гибкое и интерактивное взаимодействие благодаря потоковой технологии позволяет легко ориентироваться в огромных наборах данных, используя приложение Google Планета Земля или двумерные карты с возможностью просмотра.

- Функции поиска помогают пользователям выполнять поиск географических атрибутов и баз данных.

- Совместная работа и общий доступ обеспечиваются встроенными средствами для отправки изображений по электронной почте, ориентирами и комментариями, использующими KML, гибкий формат XML.

Уже сейчас Google, кроме бесплатной версии Google Earth, предлагает вариант Google Earth Plus, поддерживающий GPS-приемники и способный печатать более детальные фотографии, импортировать данные из csv-файлов (контакты Outlook), обмениваться с помощью KML рисунками и скетчами. Существует и версия Google Earth Pro, позволяющая импортировать в программу планы, скетчи, сканы чертежей, таблицы из Excel, просматривать поверхность в виде wareframe. К ней существуют модули, способные снимать видео, выводить на печать изображения повышенного разрешения, импортировать GIS-данные, следить за трафиком и многое другое. Ну а вершина пирамиды - Google Earth Enterprise, на основе которой можно создавать собственные симуляторы планеты Земля.

Вывод

Из вышесказанного следует вывод о том, что в продуктах класса Google Earth стёрта грань между географическими и топографическими картами, чётко обособленными в “классической” географии. Вместо этого пользователь может непрерывно и практически мгновенно менять расстояние до исследуемого объекта - а, следовательно, и эквивалентный масштаб - от предельно генерализованного (на экране виден Земной шар целиком, масштаб порядка 1:10000000), до предельно детального (масштаб порядка 1:10, ракурс - произвольный). Смена ракурса и масштаба, перелёт от одного объекта к другому “через космос” занимают считанные секунды, изображения при этом сменяют друг друга плавно и создают субъективную иллюзию такого перелёта.

Разумеется, детальное представление местности под ракурсами, отличными от ортогонального, требует учёта рельефа местности. В географических и топографических картах рельеф присутствует, как правило, в виде особого слоя (например, изолиний или “отмывок” рельефа), наложенного на местность. В продуктах класса Google Earth рельеф присутствует в виде цифровой модели рельефа на Земной шар, учитываемой при построении изображения местности “по запросу” пользователя. Это приводит к тому, что при просмотре местности под отличными от ортогонального ракурсами (при “наклоне” местности), в перспективной проекции она предстаёт во всём своём морфологическом разнообразии. Рельеф при этом воспринимается не через картографические условности, но реально - таким, каким бы его увидел оказавшийся на местности человек.

Смена ракурса наблюдения, особенно в детальном представлении (в эквивалентном крупном масштабе) неизбежно ведёт к утрате метрической достоверности изображения; эквивалентный масштаб перестаёт являться постоянным («инвариантным») по полю экрана, и меняется произвольным образом от точки к точке.

В цифровых географических продуктах необходимость использования для измерений внешнего эталона (линейки, транспортира, курвиметра и т.д.) отпадает - и средства манипулирования изображениями, и средства измерения интегрированы в один и тот же интерфейс. Это позволяет сохранять метрическую достоверность при просмотре в любой перспективной проекции.

Всеракурсность геосервисов класса Google Earth и их детальность делает естественным требование представления объектов на местности - в первую очередь, объектов искусственных (зданий, сооружений, инфраструктурных объектов) - в виде трёхмерных моделей.

Принципиальная глобальность сервиса предполагает возможность использования только глобальной географической системы координат (но не картографических проекций), позволяющей определять местоположение объекта на Земном шаре уникальным образом и с любой произвольной точностью.

Её важность подчёркивается ещё одной особенностью продуктов класса Google Earth - наличием инструментария для создания пользователями собственных геоданных, причём произвольной топологии (точек, линий, многоугольников, геопривязанных изображений и/или локализованных изображений и т.д.), а также, при желании, обмена ими [3].

Список литературы

1. Электронный ресурс http://gis-lab.info/qa/google-earth.html

2. Электронный ресурс http://edu.of.ru/vdmcako/default.asp?ob_no=49687

3. Электронный ресурс http://www.directorinfo.ru/article.aspx?id=14258&iid=665

4. Электронный ресурс http://pclinuxos.su/index.php/obzor-programm/obrazovanie/120-google-earth

5. Электронный ресурс http://ru.wikipedia.org/wiki/ Google_Планета_Земля

6. Электронный ресурс http://www.nntt.org/viewtopic.php?f=1278&t=318453

7. Электронный ресурс http://habaza.net/soft/utility/12124-google-planeta-zemlya-513534-2010.html

8. Электронный ресурс http://www.water-mir.spb.ru/raznoe/google_earth-02.shtml

Размещено на Allbest.ru