RU:GIS for Dummies (written by a dummy)

From OpenStreetMap Wiki
Jump to: navigation, search
Доступные языки — GIS for Dummies (written by a dummy)
· Afrikaans · Alemannisch · aragonés · asturianu · azərbaycanca · Bahasa Indonesia · Bahasa Melayu · Bân-lâm-gú · Basa Jawa · Basa Sunda · Baso Minangkabau · bosanski · brezhoneg · català · čeština · corsu · dansk · Deutsch · eesti · English · español · Esperanto · estremeñu · euskara · français · Frysk · Gaeilge · Gàidhlig · galego · Hausa · hrvatski · Igbo · interlingua · Interlingue · isiXhosa · isiZulu · íslenska · italiano · Kiswahili · Kreyòl ayisyen · kréyòl gwadloupéyen · Kurdî · latviešu · Lëtzebuergesch · lietuvių · magyar · Malagasy · Malti · Nederlands · Nedersaksies · norsk bokmål · norsk nynorsk · occitan · Oromoo · oʻzbekcha/ўзбекча · Plattdüütsch · polski · português · română · shqip · slovenčina · slovenščina · Soomaaliga · suomi · svenska · Tiếng Việt · Türkçe · Vahcuengh · vèneto · Wolof · Yorùbá · Zazaki · српски / srpski · беларуская · български · қазақша · македонски · монгол · русский · тоҷикӣ · українська · Ελληνικά · Հայերեն · ქართული · नेपाली · मराठी · हिन्दी · भोजपुरी · অসমীয়া · বাংলা · ਪੰਜਾਬੀ · ગુજરાતી · ଓଡ଼ିଆ · தமிழ் · తెలుగు · ಕನ್ನಡ · മലയാളം · සිංහල · བོད་ཡིག · ไทย · မြန်မာဘာသာ · ລາວ · ភាសាខ្មែរ · ⵜⴰⵎⴰⵣⵉⵖⵜ ⵜⴰⵏⴰⵡⴰⵢⵜ‎ · አማርኛ · 한국어 · 日本語 · 中文(简体)‎ · 中文(繁體)‎ · 吴语 · 粵語 · ייִדיש · עברית · اردو · العربية · پښتو · سنڌي · فارسی · ދިވެހިބަސް

Данная страница задумана как введение в некоторые концепции ГИС/географии для людей, которые, как и я, не являются ни географами, ни специалистами ГИС и пришли в OSM по разным причинам.

Мне довелось разбираться в этом во время разработки Merkaartor. Можете свободно поправлять все мои глупые ошибки ;-)

Датумы, или что за штуковина такая - WGS84

Всем известно, что Земля круглая, верно? А кто-то, вероятно, знает, что это не так. На самом деле, под воздействием различных сил Земля фактически сплюснута у полюсов и выглядит как эллипсоид. Мало того, её форма постоянно меняется! В современном мире форму Земли называют геоидом.

Как вы знаете, любая точка на Земле может быть привязана по долготе (Восток-Запад) и широте (Север-Юг). Проблема в том, что начало этих координат определено в точке (0,0)°, которая постоянно перемещается! Чтобы, не взирая на творящееся безобразие, иметь возможность привязки, нам нужен набор точных параметров Земли, и это как раз то, что описывается датумами.

В GPS и OSM используется датум WGS84.

Проекции, или что такое Меркатор

Проекция Меркатора — цилиндрическая
Мир в проекции Меркатора

Земля круглая (не такая уж и круглая, но пусть так), и нам надо найти способ отобразить трёхмерный глобус на наших двухмерных мониторах (или напечатанных двухмерных картах). Тут на сцену выходят проекции. Путём ряда допущений и сложных математических преобразований, земной шар можно спроецировать на двухмерную поверхность.

Есть множество различных проекций, и каждая используется в различных целях. Далее вы узнаете, что для OSM, наиболее важны проекция Меркатора и Plate Carrée (фр. - плоская поверхность), она же - равнопромежуточная проекция, хотя, на самом деле, в OSM можно использовать любую проекцию.

В копилку эрудита, Герард Меркатор - фламандский картограф, живший в 16 веке.

TMS

Основная статья: TMS

TMS — это стандарт для передачи через интернет карт, разбитых на плитки (tile-based). Он может различаться в деталях реализации, но в общем случае, это когда карта отрисована на различных уровнях приближения, поделена на плитки (в основном 256x256 пикселей) и раздаётся через обыкновенный веб сервер.

Обычно для генерации карт используется проекция Меркатора, или, точнее, её особая разновидность, которую мы называем «Проекция Google». Её особенность в том, что она ограничена параллелью 85° северной и южной широты, и при отображении карты мира целиком, она выглядит квадратной.

WMS

Основная статья: WMS

WMS — это ещё один стандарт передачи изображений карт. Он полностью отличается от TMS тем, что клиенту передаётся отрисованная местность, заданная параметрами, указанными в URL. По сути, вы указываете, что хотите видеть (слои), область, которая должна быть показана (границы) и формат полученной картинки (сжатие и размер).

«Проекцией» которая обычно используется в WMS является epsg:4326. Я взял «проекцию» в кавычки, поскольку epsg:4326 на самом деле не проекция, она просто также использует широту/долготу с WGS84 датумом. Аналогом является равнопромежуточная проекция. Название как бы намекает нам, что масштаб в ней 1° = 1 пиксель.

В результате, долгота проходит от -180° до +180°, широта от -90° до + 90°, полная проекция Земли является прямоугольником с соотношением сторон 2:1.

Линии, Точки и Полигоны

OSM знает только два простых типа данных: точки и линии. Это отличает его от большинства других распространённых ГИС-программ, которые работают работают ещё и с третьим типом - полигоном - обозначающим двухмерные области (в OSM его заменяет замкнутая линия).

Форматы файлов - Что такое "Shape"?

Наиболее распространённым форматом обмена ГИС данными является .shp формат, также известный как Shapefile. Он был предложен ESRI (компанией, давшей нам знаменитый ArcGIS) и сегодня он является стандартом де-факто в бизнесе. Многие ГИС программы могут работать с Shapefile или, по крайней мере, конвертировать его в доступный для себя. Shapefile состоит из множества обычных файлов, и его легко разрушить, если неосторожно копировать/вставлять их.

Слои - это про GIMP или что?

Большинство ГИС программ работают со слоями - средством, знакомым многим по редакторам вроде Photoshop или GIMP. Их идея предельно проста: вместо того, чтобы сваливать объекты в одну кучу, вы размещаете разные типы объектов на разных уровнях. Этот путь сильно упрощает обработку, анализ и редактирование данных.

Пример использования слоёв в ГИС:

Некий учёный имеет спутниковый снимок Сахеля. Для работы ему нужно определить а) основные дороги и б) колодцы. Исходя из этого, он использует имеющееся изображение как базовый слой, и создаёт над ним ещё два: один слой для линий (дороги), один для точек (колодцы). Это необходимо по двум причинам:

  1. Организованность данных: дороги и колодцы это разные вещи, так что размещать их на одном слое нелогично.
  2. Многие форматы хранения географических данных (в основном .shp) для каждого типа данных используют отдельный файл.

Кeep it simple - ключевой аспект проекта OpenStreetMap, благодаря которому новички осваивают работу в редакторе легко и быстро, насколько это возможно. Как правило, все объекты карты проще свалить в один слой. Некоторые редакторы поддерживают отдельные слои, но это в основном используется для обработки/слияния данных из разных источников. Это не ограничение, на самом деле! Это просто иной подход к созданию карты. Часто карты, основанные на OSM отображают, определённые OSM теги на отдельных слоях (например, вебкарта, отображающая кликабельные маркеры). Таким же образом любая конвертация OSM данных в Shapefile связана с разделением данных по тегам.

Note: На этой странице мы говорим о слоях с позиции программ для ГИС. В OSM слово "слой" (уровень, layer) используется в несколько ином контексте.