ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA MAPOVÁNÍ A KARTOGRAFIE Google Earth a tvorba užívatelských máp semestrální práce Radim Kostka Tomáš Grešš V Praze dne 26. 5. 2009 Kartografická polygrafie a reprografie
Úvod V posledních letech jsme svědky velkého rozvoje aplikací a webových prohlížečů, které nám pomocí internetu zobrazují informace o Zemi. Mezi nejzajímavější aplikace, které jsou dostupné na trhu patří bezesporu Google Earth a webová služba Google Maps. Tyto zdroje informací nám poskytují informace o námi hledané lokalitě. Spolu s údaji o terénu a prostředí máme také možnost získat podrobnější údaje, vztahující se k danému objektu nebo předmětu na digitální mapě, případně snímku. Jelikož není v silách žádné organizace podat velmi detailní obraz každého koutu naší Země, je v Google Maps služba, která může pomoci vytvářet informační zdroje o nezpracované oblasti. Každý z nás si může zmapovat svůji oblíbenou část planety a upozornit na ni všechny ostatní v aplikaci Google Earth a službě Google Maps. 1 Google Earth Google Earth je program virtuálního glóbu, který se původně jmenoval Earth Viewer. V roce 2004 byl zakoupen firmou Google, která ho neustále vyvíjí dál. Pro zobrazení povrchu Země využívá informace ze satelitních snímků, leteckých snímků a vlastního GIS informačního systému. Informace z daného GIS systému jsou k dispozici zdarma, pro každého. Pro lepší využití informací z GIS systému, je možné k němu přistupovat i s pomocí internetových prohlížečů jako Mozilla Firefox nebo Internet Explorer. Pro tyto prohlížeče je dostupný plugin - zásuvný modul, který dává uživatelům obrovské možnosti pro využití Google Earth k výzkumu nebo osobnímu použití. Prostřednictvím tohoto modulu můžou data využívat také všechny webové aplikace a mapové prohlížeče. Google Earth zobrazuje satelitní a letecké snímky v různých dostupných rozlišeních umožňující uživatelům vidět povrch Země z ptačí perspektivy. Některé oblasti můžeme zvětšit až do rozlišení 1:15 m. Google Earth mimo satelitních obrázků, využívá jako informační zdroj DEM (Digital Elevation Model) z NASA SRTM - (Shuttle Radar Topography Mission) systému, což mu umožňuje zobrazovat uživateli trojrozměrný model povrchu Země. Mnozí uživatelé do daného systému přidávají vlastní informace a data, získané z různých zdrojů. Tímto se báze dat rozšiřuje a zdokonaluje. Tyto informace se vkládají pomocí jazyka KLM (Keyhole Markup Language). Za pomoci tohoto jazyka může Google Earth zobrazovat budovy, tvary a jiné konstrukce v 3D. Nové objekty je možno vytvářet ve volné aplikaci Google SketchUp. Tento software je možno použít pro tvorbu, úpravu a sdílení 3D modelů. Obr. 1: Google Earth 1
2 Google Maps Google maps je služba, která nám poskytuje technologii k zobrazení map. Jsou jednou z nových možností zobrazení digitálních map. Mapy donedávna poskytované byly většinou statické, nespojovali informace s mapovým podkladem. Až společnost Google spojila vyhledávání novou a intuitivnější formou. Mapa je ovládaná pomocí myši nebo klávesnice, výsledky vyhledávání se zobrazují přímo na mapě. To co si vyhledáme, najdeme přímo v mapě, spolu se souvisejícími odkazy. Tyto mapy poskytují standardně tři pohledy mapový, satelitní a jejich kombinace. Asi nejzajímavější je satelitní pohled, kde Google poskytuje pohled na známá místa z ptačí perspektivy a často se na těchto obrázcích zobrazí věci, které mají zůstat skryté. Na rozdíl od ostatních služeb, které používají satelitní snímky z minulosti, je možné zobrazit navigační instrukce i na kombinovaných mapách, díky tomu, že jsou přesně spojené. Snímky z vysokým rozlišením pocházejí z komerčního satelitu QuickBird od společnosti DigitalGlobe, který byl vyvinutý v roce 2001 a pracuje s maximálním rozlišením 60 cm na pixel. Jednotlivé snímky scény pokrývají plochu asi 16,5 x 16,5 km, přičemž při jednom snímání je možno spojit až 10 scén v souvislém pásu 165 x 16,5 km. Vzhledem k poměrně úzkému záběru, je zřejmé, že v rámci životnosti satelitu se podaří ve velkém rozlišení nasnímat jen malou část zemského povrchu. Obr. 2: Google Maps 2.1 Google Maps a tvorba užívateľských máp Společnost Google doplnila službu Google maps o možnost vytvořit si vlastní uživatelskou mapu pod názvem My maps a možnost jejího následného zveřejnění. Všechno je samozřejmě zdarma, s podmínkou založeného účtu u Googlu. Námi vytvořené uživatelské mapy umožní vytvářet a sdílet mapy doplněné o různé poznámky s celým světem. Pokud například vaše město nebo vesnice nejsou podrobně označené od Googlu, můžete případnému uživateli napomoct k nalezení potřebných informací. Mnoho velkých měst je na mapě už rozkresleno, mnohé další údaje se dokreslují a možnost přidání dalších podrobností je vítána. Zajímavá je např. možnost zakreslit místo schůzky a rozeslat ho svým přátelům. 2
Zde je stručný návod, jak si vlastní mapku vytvořit: 1. Po přihlášení zadáme v horní levé části okna Moje mapy a dále Vytvořit novou mapu. 2. Po označení vyplnění nadpisu a popisu, můžeme pomocí ovládacích prvků pro vektorizaci vytvořit novou mapu. 3. Dále můžeme pomocí značky balónku označit zajímavé místo. 4. Po dokončení tvorby vybereme možnost sdílení veřejné a uložíme. 5. Nyní si můžeme prohlédnout naši mapu na webu. Obr. 3: Příklad 3 Skriptovací jazyk KML Jazyk KML (Keyhole Markup Language), je gramatikou jazyka XML a souborovým formátem pro modelování a ukládání geografických funkcí, jako jsou body, čáry, obrázky, mnohoúhelníky a modely, které budou zobrazeny v aplikaci Google Earth, ve službě Google Maps a v dalších aplikacích. Pomocí jazyka KML můžete sdílet místa a informace s dalšími uživateli těchto aplikací. V Galerii KML a na webu komunity aplikace Google Earth můžete najít ukázkové soubory KML, které popisují zajímavé objekty a místa. Aplikace Google Earth zpracovává soubory KML podobným způsobem, jakým webové prohlížeče zpracovávají soubory HTML a XML. Tenhle skriptovacej jazyk má podobně jako jazyk HTML strukturu založenou na značkách s názvy a atributech, které definují konkrétní zobrazení. Aplikace Google Earth se tedy chová jako prohlížeč souborů KML. Aplikace Google Earth dokáže taky pracovat se souborem KMZ, ten je komprimovanou verzí souboru KML. Jednotlivé vrstvy jazyka KLM jsou zabudované do programu Google Earth, ale my si můžeme vytvořit vlastní soubor KLM, který bude obsahovat libovolné informace. Můžeme se podělit o tento soubor s ostatními,a to poskytnutím přístupu ke stažení souboru a možnosti otevření v aplikaci Google Earth. Společnost Google vytvořila tuto vrstvu z důvodu nejkomplexnějšího propojeného atlasu geografických informací na internetu, pro vyhledávání knih do programu Google Earth, kde uživatelé budou moct najít knihy s obsahem odpovídající patřičné geografické oblasti, prostřednictvím pouhých pár kliknutí myši. 3
3.1 KML - co všechno obsahuje Bod - geografické pozice, definovaná zeměpisnou délkou, šířkou a v ideálním případě i výškou. Pokud placemark obsahuje bod, tak bod sám o sobě určuje pozici samotného placemarku, resp. jeho jména a grafickém zobrazení ikony. LineString - zahrnuje spojenou skupinu čárových segmentů - úseků. Když je Line- String typu extruded, znamená to, že je jeho poloha promítnuta k povrchu Země vytvářejíc polygon. LinearRing - představuje uzavřenou čáru bez výplně, čili vnější okraj polygonu. V ideálním případě může být LinearRing použitý jako vnější okraj polygonu sloužící na vytvoření děr v polygonu. Polygon je tvořený vnějším okrajem a žádnými nebo vícerými vnějšími okraji. Tyto okraje jsou definované LinearRing-ami. Jak je polygon typu extruded, jeho hranice jsou promítnuté na povrch, přičemž každý bod je promítnut individuálně. MultiGeometry - je kontejnerem pro jednu nebo více jednoduchých geometrických objektů (point, LineString) tohoto stejného objektu. KML kromě samotných placemarku může obsahovat síťový link (NetworkLink), kontejnery (Container) a překrytí (Overlay). NetworkLink - je reference na další KML nebo KMZ soubor, který je umístěný na lokálním nebo vzdáleném počítači připojeném na síti internetu nebo intranetu. Overlay - je abstraktním elementem KML souboru, který nemůže být přímo použitý v KML souboru. Je základním nositelem pro rastrové vrstvy, které můžou být vykreslovány přímo na povrch Země nebo na obrazovku. Obrázkové overlays můžou být konfigurované způsobem, který zaručuje opětovné překreslování v závislosti na čase či změně zobrazení. Overalys zabezpečují zobrazování ScreenOverlay a GroundOverlay. Element ScreenOverlay zobrazuje vrstvu skládající se z rastrového obrázku, který je propozičně fixovaný na obrazovku. Používá se na zobrazovaní kompasů, log a podobně. GroundOverlay - zobrazuje vrstvu skládající se z rastrového obrázku, který je překreslovaný na zemský povrch, přičemž poloha daného rastru je definována zeměpisnými souřadnicemi, šířkou severního a jižního ohraničení obrázku, délkou východního a západního ohraničení obrázku. Kontejner - je abstraktním elementem KML souboru podobně jako Overlay, který nemůže být přímo použitý v KML souboru. Kontejner musí obsahovat jeden nebo více elementů typu Folder nebo Document a dovoluje vytvoření vložených hierarchií. Zložka Folder slouží ke shlukovaní jiných objektů, jako jsou například další Folders, Placemarks, NetworkLinks nebo Overlays. Složka je viditelná, když jsou její nadřazené objekty viditelné. Dokument - je kontejner pro styly a všechny prvky KML souboru. 3.2 Příklad využití KML súborů v cestováni a ne jen tam Samotný Google Earth, jakkoliv je dobrý, neposkytuje vhodné informace pro cestovatele a nejen pro ně. Za pomoci značkovacího jazyka KLM jsou vytvořeny mnohé vrstvy, které 4
se dají dodatečně do aplikace stáhnout. Tyto vrstvy rozšiřují možnosti Google Earth a zobrazují např. světovou síť hotelů, fotografie míst na mapě, světové počasí a podobně. Tyto vrstvy nám umožní dělat různé věci jako např. vyhledat vhodné místo na dovolenou nebo jen tak si prohlížet naši planetu. Panoramio Toto je jedna z nejužitečnějších vrstev pro cestovatele. Po jejím stáhnutí se nám vždy při přiblížení do určité oblasti krajiny zobrazí miniatury fotek. Kliknutím na miniaturu fotky se otevře její větší verze spolu s popisem, který k ní přidal autor fotky. Fotky můžou přidávat lidé z celého světa. Registrace se skládá z účtu u Googlu, jména a hesla a hned jste odeslaní na stránku, kde můžete uploadovat svoje fotky. Zadáte město nebo místo a Google ji sám zařadí na tuto pozici. Každý uživatel má vymezený prostor 2GB pro své fotky. Obr. 4: Příklad 1 Obr. 5: Příklad 2 Earth Booker Tato vrstva obsahuje databázi cca 80 000 hotelů po celém světě. Po přiblížení mapy se na ní začnou zobrazovat malé domečky, představující hotely. Po kliknutí na jeden z nich se ukáže fotka hotelu i s krátkým popisem, který obsahuje počet pokojů a jiné užitečné informace o něm. Při fotce hotelu jsou možnosti např. rezervovat pokoj a další informace, při dalším kliknutí se ve webovém prohlížeči otevře tento hotel s veškerými údaji, co k tomu patří, tedy s detailním popisem, cenou a možnostmi pro pobyt. Obr. 6: Příklad 1 Obr. 7: Příklad 2 Discovery - National Parks Tours - Zajišťuje skutečně úchvatnou prohlídku přírodních krás Ameriky. Stáhnutím této přídavné mapové vrstvy se na mapě Ameriky zobrazí malé glóby, které označují lokality národních parků. Po kliknutí na některý 5
z nich je možné si vybrat z několika video sekvencí. Ty představí každý z těchto parků a ukážou všechny jeho krásy. Obr. 8: Příklad 1 Obr. 9: Příklad 2 Earthquakes Tato vrstva taktéž poskytuje zajímavé a velmi aktuální informace. Každých 5 min. je totiž aktualizovaná. Ukazuje místa na světové mapě v podobě barevných bodů, kde bylo k zemětřesení. Jsou rozdělené podle magnitudy a času, kdy a kde se staly. Obr. 10: Příklad 1 Obr. 11: Příklad 2 PlaceOPedia - Tato vrstva mapy přiřaďuje články Wikipedie o specifických místech k virtuálním povrchům států na mapě Google Earth. Po kliknutí na značky označující tyto lokality se dostanete na příslušné stránky Wikipedie. Obr. 12: Příklad 1 Obr. 13: Příklad 2 6
NCAR weather - Přehled o aktuálních teplotách získáte právě s touto mapovou vrstvou, protože ukazuje počasí spolu s větrem a teplotou, které jsou určené pro piloty, a proto se značky nacházejí na světových letištích, kterých je zmapováno víc jak 3000 a údaje jsou aktualizované každé 3 minuty. Obr. 14: Příklad 1 Obr. 15: Příklad 2 Závěr Informační údaje o možnosti tvorby uživatelských map a jejich následné veřejné zobrazení byly v této semestrální práci jenom nastíněny. Není ani učelem, aby podaly detailnější informace o službách, které nám v dnešní době poskytuje společnost Google. Jelikož vývoj v této oblasti postupuje nesmírně rychle, je možné, že v blízké budoucnosti bude funkce tvorby uživatelských map rozšířena a inovována. Práci na své uživatelské mapě si může vyzkoušet každý sám, z důvodu snadného a rychlého ovládání. Za malé úsílí mu bude odměnou to, že přispěl k detailnějšímu zobrazení světa, kterým by se, z globálního hlediska zobrazení naší planety, nikdo prozatím nezabýval. Literatura [1] KAaS LF TUKE KOŠICE. Http://www.simulacie.leteckafakulta.sk/ [online]. 2009 [cit. 2009-05-21]. Dostupný z WWW: <http://www.simulacie.leteckafakulta.sk/?q= node/5>. [2] Http://www.aktualne-online.sk/ [online]. 2009 [cit. 2009-05-21]. Dostupný z WWW: <http://www.aktualne-online.sk/google-maps-uzivatelske>. [3] Thailon. Http://www.misovic.net/ [online]. 2005-2009 [cit. 2009-05- 21]. Dostupný z WWW: <http://www.misovic.net/2007/10/27/ kml-co-je-to-kml-a-co-obsahuje/>. [4] SLANČÍK, Michal, RING, Jozef, Irisoft s.r.o.. Http://www.inet.sk/ [online]. c2001-2009 [cit. 2009-05-21]. Dostupný z WWW: <http://www.inet.sk/clanok/3618/ google-earth-dalsie-informacie-pre-cestovatelov>. ISSN 1336-1899. 7