ГИC на ладони

Программное обеспечение для наладонных компьютеров «Талка-КПК»

Программное обеспечение «Талка-КПК» работает на наладонных компьютерах и используется для создания и обновления карт и планов. ПО «Талка-КПК» позволяет работать с растрами, изображениями и векторными картами, производить съемку местности с использованием геодезической аппаратуры - GPS и ГНСС-приемников, тахеометров. Фактически, это «ГИC на ладони», обладающая не только всеми возможностями навигации и просмотра геоматериалов, но и развитыми средствами редактирования и сбора данных на местности. В программе можно приписывать объектам векторной карты не только семантику, но и аудио-, видеоинформацию, текстовые документы. «Талка-КПК» становится незаменимым помощником полевых дешифровщиков. Развитые средства геодезической съемки делают программу удобным инструментом геодезистов. Также «Талка-КПК» может быть использована землеустроителями, экологами, путешественниками и многими другими.

Ниже рассмотрим основные возможности программы.

Перед началом полевых работ на наладонный компьютер загружаются существующие карты и планы в векторном виде. При необходимости могут быть загружены ортофотопланы, космические снимки, отсканированные карты и планы в виде растровых изображений. Растровые карты - это растровые изображения, для которых указаны их привязки на местности. В одном проекте может содержаться любое количество растров, причем показ каждого из них можно настроить индивидуально. Также можно выбрать «прозрачный цвет», позволяющий одновременно видеть два растра на одно и то же место, например, это могут быть космический снимок и отсканированная бумажная карта, тогда на космический снимок будет наложена бумажная карта (рис. 1).

В программе предусмотрены настройки яркости, контраста, межпиксельной интерполяции. Поддерживаются растры форматов TIF, BMP, JPEG различных модификаций. При этом ограничения на объемы файлов растров нет, лишь бы они поместились на карту памяти КПК. Однако для быстрого отображения растров рекомендуется загружать их в форматах TILED_TIF или TIF_JPEG.

Привязать растры к местности можно непосредственно на КПК. Широко развитые средства редактора привязки растров в «Талке-КПК» позволяют редактировать координаты точек привязки как визуальным образом, так и через их численные значения. В частности, можно привязать растры непосредственно в поле по объектам с известными координатами (например, пунктам ГГС) или измеренными с помощью GPS, можно привязать отсканированную бумажную топокарту по пересечениям координатных линий и т. д. (рис. 2).

Если в растре уже содержится привязка (GeoTiff), то при добавлении в проект растр автоматически получает эту привязку. Также можно привязать растры, используя внешние файлы привязки форматов TAB (Mapinfo), TFW (OziExplorer), загрузить и привязать данные космической съемки спутников Iconos, QuickBird, WorldView, SPOT-5 из форматов поставщиков данных. Векторные карты в формате «Талки-КПК» могут содержать точечные, линейные, площадные объекты и векторные знаки различных типов с 2D- или 3D-координатами. Классификатор карты имеет древовидную структуру и может содержать сложные графические стили. Пользователю классификатор может быть представлен в различных видах - в виде дерева, списка с возможностью поиска, таблицы картинок. К объектам карты могут быть приписаны характеристики. Структура семантики является частью классификатора. По семантике могут генерироваться отображаемые на экране подписи к объектам. Можно выбрать коды объектов, а также подписи к объектам, которое будут отображаться в окне программы (рис. 3).

Из важных особенностей программы следует отметить возможность приписывать к любому объекту произвольное число ссылок на файлы (любого типа) и работу с этими файлами внутренними средствами и зарегистрированными в системе программами. Объект карты может быть снабжен звуковыми комментариями, фотографиями, текстовой документацией и т. д. Например, если дешифровщик затрудняется в определении тех или иных свойств объекта на местности, он может сфотографировать этот объект, фотографии приписать к соответствующему объекту в карте, добавить описание проблемы голосом, и это позволит ему в дальнейшем определить правильную классификацию объекта и его характеристики (рис. 4).

В одном проекте можно работать с несколькими картами одновременно, при чем каждую карту можно открыть на полный доступ или только чтение, а также в режиме, где допускается изменение только семантики объектов. Показ каждой карты и возможности перебора ее объектов можно настроить индивидуально.

«Талка-КПК» содержит удобный редактор, позволяющий нажатиями стилуса на экране создавать, удалять и модифицировать объекты (рис. 5). Координаты объектов можно вводить вручную, зачитывать из файла и сохранять в файл. Произведенные операции редактирования карты можно отменить на необходимую глубину.

В программе «Талка-КПК» есть возможность съемки объектов местности при помощи промеров с использованием «двойной засечки», «перпендикуляра и створа» и др. Они позволяют по известным расстояниям от выбранных точек построить в карте новые объекты (рис. 6).

Программа позволяет управлять спутниковым приемником, показывать количество спутников, PDOP, RMS и др. параметры, включать запись данных со спутника, производить основные настройки приемника и съемки, т. е. позволяет полностью заменить полевой контроллер. На сегодняшний день программа поддерживает работу с геодезическими спутниковыми приемниками фирм Javad, Thellas Navigation, а также со всеми популярными навигационными «карманными» приемниками. Эти устройства могут быть подключены к КПК через Bluetooth, RS232, Интернет (для управления удаленной базовой станцией), также может быть использован встроенный в КПК GPS-приемник. Более интересны режимы GPS-съемки, где идет взаимодействие с векторной картой. «Талка-КПК» позволяет вести съемку в реальном режиме времени при помощи спутникового приемника и сразу записывать полученные данные в цифровую карту. Параллельно со съемкой ведется запись треков (данных со спутника), необходимых для получения точных координат. При этом во время непосредственно съемки можно выбрать код создаваемого объекта, заполнить его семантику. Таким образом, пользователь во время ожидания определения GPS-приемником координат с необходимой точностью не теряет время зря, а может проводить операции дешифрирования, которое часто все равно необходимо производить. Принципиально важным фактом, существенно повышающим возможности программы в сравнении с другим ПО, является то, что «Талка-КПК» позволяет не только создавать в карте объекты, соответствующие измерениям, но и привязывать измерения к уже существующим объектам (абрису) и трансформировать эти объекты по результатам измерений (как в реальном времени, так и с учетом постобработки). Абрис, может быть просто нарисованный от руки, после постобработки «превращается» в точную карту. Преобразование производится следующим образом. При проведении GPS-измерения пользователь указывает, что он производит измерения конкретной вершины объекта. Так, он измеряет некоторое вершины объекта. Затем по проведенным измерениям производится трансформация объекта. При трансформации объекта измеренные вершины приобретают соответствующие измерениям точные координаты, а части объектов между ними преобразуются по ортогональным преобразованиям. Трансформацию по навигационным координатам можно проводить прямо в поле в «Талке-КПК» (рис. 7). Вышеописанный режим GPS-съемки «Новые объекты и по абрису» особенно удобен для задач обновления и уточнения карты [Технология обновления топографических карт с использованием КПК // Геопрофи № 3 2007 г.]. В этом случае абрисом может выступать старая или примерная карта, которую требуется уточнить. Отметим, что пользователь может сочетать GPS-измерения вершин объектов и «ручную» правку объектов средствами редактора карты в любых комбинациях и вести редактирование карты во время GPS-съемки.

При собственно GPS-съемке в проект записываются навигационные координаты объектов (не в режиме RTK, т. е. если нет поправок с базовых станций в реальном режиме времени, они обычно определяются с точностью 5-15 метров). При работе с профессиональными приемниками в режимах Real Time Kinematic (RTK) или постобработки достигается сантиметровая точность. Еще раз подчеркнем, что преобразовать объекты по навигационным координатам их вершин можно на КПК в поле непосредственно после измерения некоторых вершин объекта.

Отметим, что программа может использовать не только сигналы группировки GPS, но и ГЛОНАСC или даже перспективный Galileo.

Помимо GPS-съемки «Талка-КПК» обеспечивают основные возможности GPS-навигатора: определение текущей позиции и отображение его на карте, показ текущей скорости и направления, текущей высоты на местности. Также можно осуществлять задачи выхода на указанные точки на местности («точки назначения»). Для точки назначения программа выводит расстояние до этой точки, направление на точку, разность высот между точкой назначения и текущим положением. При приближении к точке назначения могут быть выданы звуковые сигналы (рис. 8).

Программа поддерживает работу с тахеометром. Используется следующая технология работы. С помощью этого прибора пользователь производит измерения, а в «Талке-КПК» для каждого измерения указывает имя и вершину соответствующего объекта в карте. Далее проект копируют на ПК, где в программе «Талка-ГИС» принимают результаты обработки данных тахеометра в виде текстового файла. В результате объекты занимают истинное местоположение в электронной карте. То есть действия в «Талке-КПК» в случае работы с тахеометром нужны для того, чтобы сопоставить измерениям прибора вершины конкретных объектов карты.

Программа имеет продуманный эргономичный интерфейс. Функции управления видом в окне включают в себя сдвиги с помощью джойстика и стилуса, масштабирование по прямоугольнику, выбор масштаба из списка. Для того чтобы в полевых условиях минимизировать использование стилуса, для основных элементов управления были созданы крупные кнопки, что позволяет запускать необходимые функции нажатием пальца на экран КПК. В частности, весь основной процесс GPS-съемки может быть произведен без использования стилуса.

Встроенные конвертеры обеспечивают обмен данными в распространенных международных и отечественных форматах программ Mapinfo, Arcinfo, AutoCAD, «Панорама», «Нева».

Дополнительную информацию о «Талке-КПК» и других упоминаемых в статье программах можно получить на сайте http://gis.talka2000.ru.