Pranešimas XVII mokslinės kompiuterininkų konferencijos sekcijoje „K5. Duomenų vizualizavimas ir vaizdų apdorojimas“ „Kompiuterininkų dienos – 2015“, Panevėžyje, KTU PTVF 2013-09-19

1. Žemės paviršiumi judančių objektųŽemės paviršiumi judančių objektų
stebėjimo ir vizualizavimostebėjimo ir vizualizavimo
daugiasluoksniuose geografiniuosedaugiasluoksniuose geografiniuose
žemėlapiuose galimybėsžemėlapiuose galimybės
Dalė Dzemydienė
Mykolo Romerio universitetas, profesorė, daktarėMykolo Romerio universitetas, profesorė, daktarė
Viktoras Paliulionis
IĮ „Komtera“, GIS inžinierius, daktarasIĮ „Komtera“, GIS inžinierius, daktaras
Laima Paliulionienė
Vilniaus universitetas, Matematikos ir informatikos institutas, inžinierė tyrėjaVilniaus universitetas, Matematikos ir informatikos institutas, inžinierė tyrėja

2. PlanasPlanas
• Įvadas: mobiliosios paslaugos ir vietos nustatymas.
• Siūlomos judančių objektų stebėjimo ir vaizdavimo sistemos
architektūra ir veikimo principai.
• Išvados.
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 2

3. Mobiliosios paslaugosMobiliosios paslaugos
• Naujų duomenų pateikimo formų atsiradimas.
• Paslaugų granuliarumas (padalinimas į modulius ir
išskirstymas).
• Paslaugų personalizacija.
• Paslaugų prieinamumas ir paprastumas naudoti.
• Paslaugos priklauso nuo objekto buvimo vietos.
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 3
www.revenuegrp.com

4. Nuo vietos priklausančios paslaugosNuo vietos priklausančios paslaugos
• Judančių objektų stebėjimas, judėjimo vizualizavimas.
– Įmonėms – darbo resursų planavimas, našumas, saugumas:
• transporto priemonių, vertingų daiktų, darbuotojų judėjimas;
– Gyventojams – pramoga, saugumas:
• vaikų, artimųjų, draugų buvimo vieta.
• GIS, interneto, bevielio ryšio ir vietos nustatymo
technologijų integravimas.
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 4
www.innovacionesporta.com

5. Darbai LietuvojeDarbai Lietuvoje
• Yra įmonių, siūlančių judančių objektų sekimo paslaugas.
Pvz.: sistema „LockTracker“.
• Kartu teikiamos ir kitos paslaugos, pvz., darbo laiko ir
degalų apskaita, todėl stebėjimui naudojami specialūs
įrenginiai, montuojami į transporto priemones.
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 5

6. GIS ir objektų stebėjimasGIS ir objektų stebėjimas
• GIS komponentas yra esminis, nes atlieka erdvinių
duomenų tvarkymo, vaizdavimo ir analizės funkcijas.
• Problema: GIS būna gana sudėtingos, brangios, dažnai yra
nesuderinamos tarpusavyje.
• Naršyklėje veikiantys klientai: Google Maps API,
OpenLayers API, ArcGIS
• Siūlymas: sukurti sistemą, naudojančią nemokamos
programos „Google Earth“ galimybes ir šioje programoje
realizuotu KML formatu geografiniams duomenims perduoti
ir vaizduoti.
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 6

7. Darbo tikslasDarbo tikslas
• Išplėtoti judančių objektų buvimo vietos nustatymo ir
vaizdavimo paslaugas, perteikiant ir animuojant judančių
objektų stebėsenos dinamiką daugiasluoksniuose
geografiniuose žemėlapiuose.
– tęsiami darbai, kurie aprašyti (Paliulionis, 2007);
– GIS „Akis-GE“ architektūra išplėsta, komponuojant
išmaniąsias paslaugas, atsižvelgiant į naujausias
technologijas ir vis labiau plintančius išmaniuosius įrenginius,
turinčius daugiau galimybių.
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 7

8. Sistemos veikimasSistemos veikimas
• Išmanusis įrenginys su vietos nustatymo
galimybe arba atskiras GPS imtuvas nustato
objekto buvimo vietą.
• Informacija perduodama į „Akis-GE“ serverį
mobiliuoju internetu.
• „Akis-GE“ serveris dinamiškai generuoja
KML failus, aprašančius objekto padėties
pasikeitimas.
• Programa „Google Earth“ periodiškai
kreipiasi į serverį, gauna šį KML failą ir iš
karto pavaizduoja žemėlapyje pasikeitusią
objekto padėtį.
• Objekto judėjimas gali būti animuojamas
pagal išsaugotus kelionės duomenis.
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 8
GPS
Akis-GE serveris
KML analizatorius
Google Earth

9. 2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 9
• „Google EarthGoogle Earth“ – tai virtualaus Žemės gaublys;– tai virtualaus Žemės gaublys;
• Galima atsisiųsti nemokamai (GE Plus, Pro ir EnterpriseGalima atsisiųsti nemokamai (GE Plus, Pro ir Enterprise
versijos ir mokamos);versijos ir mokamos);
• Pateikia Žemės rutulio palydovinius vaizdus irPateikia Žemės rutulio palydovinius vaizdus ir
aeronuotraukas bei įvairią informaciją apie Žemėsaeronuotraukas bei įvairią informaciją apie Žemės
objektus;objektus;
• 3D (reljefas, pastatai);3D (reljefas, pastatai);
• Objektų paieška;Objektų paieška;
• Maršrutų skaičiavimas;Maršrutų skaičiavimas;
• KML kalba.KML kalba.
Kas yra Google Earth?Kas yra Google Earth?

10. 2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 10
KML (Keyhole Markup Language) – XML reikalavimusKML (Keyhole Markup Language) – XML reikalavimus
atitinkanti kalba, skirta geografinės informacijosatitinkanti kalba, skirta geografinės informacijos
vaizdavimui:vaizdavimui:
– KML formato duomenis gali atvaizduoti tiek Google Earth
programa, tiek ir kitos programos, pavyzdžiui, Google Maps,
Google Mobile, WorldWind (NASA).
KML kalba galima apibrėžti:KML kalba galima apibrėžti:
– 2D ir 3D vektorinius geoobjektus (taškai, linijos, poligonai);
– 3D pastatų modelius COLLADA kalba;
– geoobjektų HTML aprašus (su hipernuorodomis ir piešinukais);
– geoobjektų vaizdavimo stilius;
– geoobjektų hierarchinę struktūrą (katalogai);
– taško, iš kurio žiūrima į geoobjektą, padėtį;
– Žemės paviršiaus užklodus (JPEG, PNG ir kitų formatų vaizdus);
– Dinaminį duomenų atsisiuntimą ir atnaujinimą iš nutolusio ar
lokalaus serverio.
KML kalbaKML kalba

11. Sistemos architektūraSistemos architektūra
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 11
Duomenų bazė
Administravimo klientai
(interneto naršyklė)
Google Earth DB
Mobilių objektų duomenų apdorojimo
komponentas
Duomenų surinkimo komponentas
Mobilieji įrenginiai
su vietos nustatymo galimybe
KML generatorius
Akis-GE serveris
Mobilusis internetasMobilusis internetas
InternetasInternetas
Stebėjimo klientai
Vartotojų duomenysVartotojų duomenysMob. objektų duomenysMob. objektų duomenys Žemėlapių duomenysŽemėlapių duomenys
Administravimo komponentas
Google Earth
(daugiasluoksniai žemėlapiai)
Geografinių duomenų apdorojimo
komponentas
InternetasInternetas

12. Realizacijos detalėsRealizacijos detalės
• „Akis-GE“ serveris sukurtas naudojant Visual C++ ir MySQL.
• Kliento bandymams buvo naudota „Google Earth“ 7.1
versija. Sąveikai tarp serverio ir „Google Earth“ naudojama
KML kalbos 2.2 versija.
• Papildomi žemėlapių duomenys buvo eksportuoti iš
programos „Akis“ į KML formatą ir papildė „Google Earth“
žemėlapius.
• Sukurta programinė įranga, kuri ima duomenis iš GPS
imtuvo ir siunčia juos į „Akis-GE“ serverį.
• Norint objekto stebėjimą padaryti prieinamu kitiems,
pakanka paskelbti internete nuorodą į automatiškai
generuojamą KML failą, kurią paspaudus, reikiamas KML
failas automatiškai įkeliamas į “Google Earth”
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 12

13. Nuoseklių pokyčių mechanizmasNuoseklių pokyčių mechanizmas
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 13
• Objektų grupei stebėti reikalingi trys KML dokumentai:
– 1-as KML dokumentas (A) įtraukiamas kaip sluoksnis į “Google
Earth”;
– 2-as KML dokumentas (B) – pradinis objektų sąrašas ir jų
būsena (koordinatės ir kt.)
– 3-ias KML dokumentas (C) – aprašo kokius pokyčius reikia
atlikti 2-me dokumente.

14. 1 žingsnis1 žingsnis
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 14

15. 2 žingsnis2 žingsnis
2-as žingsnis – pradinio stebimų objektų sąrašo įkėlimas
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 15

16. 3 žingsnis3 žingsnis
3-ias žingsnis – informacijos atnaujinimas, kartojant užklausas į
serverį
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 16

17. 2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 17
Stebėjimo pavyzdysStebėjimo pavyzdys

18. Daugiasluoksniai žemėlapiaiDaugiasluoksniai žemėlapiai
• Informacija KML dokumente turi
hierarchinę struktūrą, ji vaizduojama
„Google Earth“ žemėlapio fone kaip
atskiri sluoksniai, ir taip gauname
daugiasluoksnius žemėlapius.
• Prie objekto judėjimo koordinačių
prijungus kitų žemėlapių sluoksninius
vaizdus, GIS erdvinė duomenų analizė
padės analizuoti įvairias problemas,
susijusias su geografine vieta, ir rasti jų
sprendimo būdus.
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 18

19. 3D modeliai3D modeliai
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 19

20. IšvadosIšvados
• Tiriant galimybes panaudoti „Google Earth“ judančių objektų
stebėjimui, išryškėjo jos privalumai ir trūkumai.
• Privalumai:
– “Google Earth” – universalus klientas, todėl nereikia
programuoti klientinės sistemos dalies;
– apima viso pasaulio žemėlapius;
– galima išplėsti papildomais žemėlapiais;
– navigacija ne tik dviejų, bet ir trijų matavimų žemėlapyje;
– URL adresavimo dėka duomenys gali būti bet kur
pasauliniame tinkle, todėl sistemą galima išskirstyti ir
panaudoti kelis serverius, surenkančius informaciją iš judančių
objektų;
– sąveikai su klientu nenaudojama programinė sąsaja, todėl
„Google Earth“ klientą galima pakeisti kitu klientu, palaikančiu
KML formatą.
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 20

21. IšvadosIšvados
• “Google Earth” trūkumai:
– nėra galimybės išplėsti programos funkcionalumo;
– versijose, skirtose kai kurioms išmaniųjų įrenginių
operacinėms sistemoms (Android, iOS), nepilnai realizuotas
KML formatas, nėra galimybės automatiškai atnaujinti judančio
objekto vietą, todėl tokie įrenginiai kol kas netinka judančių
objektų stebėjimui.
• Tačiau daugeliu atvejų „Google Earth“ ir KML kalbos
teikiamų galimybių pakanka judančių objektų stebėjimui
realizuoti ir tuo pagrindu kurti įvairias išmaniąsias
paslaugas.
2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 21

22. 2015 m. rugsėjo 17-19 d. Kompiuterininkų dienos - 2015 22