Hărțile digitale, o punte între informatica aplicată și geografie

Abordarea la clasă a științelor informatice poate fi dificilă la vârste mici dacă noțiunile nu sunt modelate și aduse la un nivel familiar elevilor. De multe ori dăm exemple din viața reală însă, cum tabelele și bazele de date sunt structuri uneori neprietenoase, o metodă inedită de a le face accesibile este cea de a folosi hărțile digitale și un soft de prelucrare ale acestora. Cele mai disponibile hărți sunt cele oferite, surprinzător, nu de Google Maps, ci de Open Street Map, un site apărut acum 11 ani, care permite accesul la sursa hărților în mod liber. Acest lucru, pe lângă posibilitatea updatării și modificării în timp real, permite realizarea de hărți personalizate printr-o simplă editare a unei baze de date sau a unui fișier Excel.

Studiul informaticii este pe cât de abstract pe atât de frumos, găsindu-şi sprijin şi aplicabilitate în diverse domenii, unul dintre acestea fiind şi hărţile digitale. Pentru exemplificare am ales programul Quantum GIS, versiunea stabilă 2.4 Chughiak. Articolul îşi propune explicarea realizării unei hărţi digitale şi a modificării acesteia cu ajutorul bazelor de date şi/sau a foilor de calcul sau derivate ale acestora (fişiere .csv). Vom arăta o metodă simplă de realizare pornind de la o hartă disponibilă pe Open Street Map, încărcată în program cu ajutorul unui plugin iar în final vom edita caracteristici ale hărţii prin modificarea datelor dintr-o bază de date sau foaie de calcul. Acestea fiind spuse, să vedem cum realizăm practic ceea ce ne-am propus.

Descărcarea programului se face de pe site-ul Quantum GIS; sunt disponibile versiuni pentru diverse sisteme de operare; am ales versiunea pentru Ubuntu, prezentată în imaginea următoare:

harti01
Interfaţa programului QGIS 2.4 in Ubuntu 15.04

Vom folosi OSM Place Search şi OpenLayers din tabul Plugins al programului QGIS. În continuare încărcăm harta în program, din Web/OpenLayersPlugin/Add Openstreetmaps/.

harti00

Încărcarea hărţilor cu ajutorul Open Street Map

Încărcăm harta oraşului Tecuci selectând şi mărind harta la scara 1/25.000.

harti07

Pentru a descărca datele, vom merge în tab-ul Vector/Openstreetmap/Download data specificând locaţia unde salvăm harta şi numele hărţii cu extensia .osm.

harti06

Harta descărcată este, de fapt, un fişier text care va trebui modificat într-un format convenabil. Pentru aceasta mergem în Vector/Openstreetmaps/Import topology from a XML şi indicăm locul unde am salvat anterior harta. Observăm că toate datele sunt convertite intr-o bază de date cu extensia .osm.db. Cum însă harta noastră, pentru a putea fi prelucrată, are nevoie de straturi, le vom crea impunând geometrie SpatialLite din meniul Vector/OpenStreetMap/Export Toplogy to SpatialLite cu ajutorul bazei de date create la importul fișierului Tecuci.osm salvat în cazul de faţă pe ecran.

harti02

Exportul bazei de date sub formă de strat cu geometrie SpatialLite (putem selecta points pentru puncte de interes, polyline pentru drumuri, alte segmente sau polygons pentru suprafeţe, clădiri)

În cazul unui oraş mai mare, aceste date de interes sunt mult mai numeroase, dăm exemplu oraşului Bucureşti pentru care selectăm din baza de date Polylines și apoi Points.

harti04

 

harti08

Aceste puncte de interes şi linii pot fi etichetate uşor prin afişarea atributelor, fapt la care ajungem prin prelucrarea unor baze de date din meniul Database/DB Manager/DB Manager şi alegem una din cele două baze de date pe care le-am folosit, respectiv pentru cele două oraşe, Tecuci şi București.

harti05

Observăm că baza de date conţine mai multe tabele evidenţiate în diferite culori, pentru tabelul puncte din baza de date Bucureşti avem doar două câmpuri de tipuri diferite. Prin acest exerciţiu, elevii vor înţelege că nu numai datele personale, nume şi adrese pot fi stocate în baze de date ci şi coordonate geografice şi caracteristici ale elementelor unei hărţi. Prin editarea acestor baze de date putem rescrie hărţi cu denumiri, puncte de interes, limite de viteză, nivel de altitudine, programul magazinelor, materiale de construcţi ale clădirilor, limitări de viteză şi alte detalii. Datele sunt stocate sub forma unui tabel.

harti03

Baza de date este alcătuită din tabele (cu albastru) şi interogări (în  galben).

harti09

Procesul invers, de realizare a hărţilor cu ajutorul bazelor de date sau al fisierelor csv derivate din foi de calcul se realizează din meniul Vector/OpenStreetMap/Import topology XML precum şi din Database Management. De asemenea, sunt numeroase surse care oferă baze de date pentru hărţi particulare, de exemplu harta riscurilor seismice din America şi exemplele pot continua.

Am pornit de la un lucru oarecum banal, o hartă şi am văzut că efectul vizual este susţinut de o multitudine de date organizate în tabele şi câmpuri cu proprietăţi extrem de variate. În speranţa că bazele de date nu mai sunt o enigmă, vă invit să căutaţi baze de date legate de punctele de interes turistic şi să realizaţi o hartă a României pe baza acestora.

Bibliografie

  1. Manual QGIS
  2. Ujaval Gandhi, Searching and Downloading OpenStreetMap Data
  3. Working with spatialite databases in QGIS

Te-ar putea interesa și: