Разработка методики создания и использования мультимедийных картографических произведений

Актуальность темы

диссертации. Одним из важнейших инновационных направлений развития современной картографии является включение в ее арсенал мультимедийных методов и средств с одновременным переходом к интерактивным принципам использования компьютерных картографических произведений.

В России и за рубежом все более активно начали создаваться мультимедийные картографические произведения на основе систематизации, обобщения и компьютерного представления большого количества разнообразных картографических, тематических и мультимедийных материалов, отражающих самые различные аспекты состояния и развития окружающей действительности.

В то же время, большинство таких мультимедийных картографических произведений представляют собой либо вариант мультимедийного ролика, содержащего карту в виде графической подложки, не имеющей координатную привязку, либо сочетание отдельных элементов, имеющих базовые мультимедийные возможности, с картографической основой какоголибо картографического сервиса. Таким образом, в первом варианте существуют проблемы привязки объектов карты к реальным координатам и выполнения пространственного анализа, а во втором варианте возникают проблемы и сложности использования максимально широкого спектра мультимедийных возможностей на существующей картографической основе.

Нет достаточно обоснованных и законченных методических решений по созданию и использованию мультимедийных картографических произведений, не отработаны эффективные технические решения по подготовке мультимедийных элементов для картографических целей, недостаточно разработан подход к использованию интерактивных элементов в компьютерной картографии. Для устранения этих недостатков необходимо провести исследование существующих информационных технологий и, в 4 частности, технологии работы картографических сервисов, и, исходя из этого, спроектировать и реализовать типовые интерактивные мультимедийные объекты и эффекты, расширяющие возможности картографических приложений и облегчающих процесс создания интерактивных мультимедийных картографических произведений. Решению поставленных вопросов и посвящена представленная диссертационная работа.

Целью диссертационной работы является разработка методики создания картографических интерактивных мультимедийных произведений на основе проектирования и реализации типовых мультимедийных объектов и эффектов, используемых интерактивно совместно с компьютерной картографической основой.

Решаемые задачи. Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) выполнить анализ состояния, тенденций развития и возможностей мультимедийных технологий в картографическом аспекте;

2) разработать систему критериев анализа и оценки мультимедийных технологий, применимых в картографии и мультимедийных картографических произведений;

3) разработать базовую научно-методические принципы, технологическую схему и методические решения для создания и использования интерактивных мультимедийных картографических произведений;

4) апробировать разработанную методику в соответствии с предложенными автором научно-методическими принципами дизайна учебных исторических карт на примере создания мультимедийных исторических карт для дисциплины «Отечественная история».

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются мультимедийные картографические произведения. Предметом исследования являются принципы и методика создания и использования интерактивных мультимедийных картографических произведений при помощи современных мультимедийных технологий.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались базовые понятия и методы картографии, геоинформатики и мультимедийных технологий, методы системного подхода и современное программно-аппаратное обеспечение.

Научная новизна результатов исследований состоит в следующем:

1) исследованы мультимедийные технологии с точки зрения возможности их использования в картографии;

2) разработаны научно-методические основы создания и использования интерактивных мультимедийных картографических произведений;

3) определены и классифицированы мультимедийные элементы в картографических произведениях, разработаны технические решения по их реализации;

4) разработана методика создания и использования интерактивных мультимедийных картографических произведений.

Практическая ценность: разработана и апробирована базовая технологическая схема построения интерактивных мультимедийных картографических произведений. Создана серия учебных мультимедийных карт для дисциплины «Отечественная история».

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1) методические основы интерактивной мультимедийной картографии;

2) базовая технологическая схема построения интерактивных мультимедийных картографических произведений;

3) классификация и технические решения по реализации мультимедийных объектов для картографических произведений;

4) технические решения по обеспечению широкого использования интерактивных мультимедийных карт.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований представлены в докладах и опубликованы в материалах следующих научно-технических и научно-методических конференций:

— IV Международный научный конгресс «Гео-Сибирь-2008», апрель 2008 г. — СГГА, г. Новосибирск;

— V Международный научный конгресс «Гео-Сибирь-2009», апрель 2009 г. — СГГА, г. Новосибирск;

— VI Международный научный конгресс «Гео-Сибирь-2010», апрель 2010 г. — СГГА, г. Новосибирск;

— Региональная научно-методическая конференция «Актуальные вопросы модернизации высшего образования», 11−12 февраля 2010 г. -СГГА, Новосибирск;

— VII Международный научный конгресс «Гео-Сибирь-2011», 27−29 апреля 2011 г. — СГГА, г. Новосибирск;

— Международный молодежный форум «Интерра-2011», 22−24 сентября 2011 г., г. Новосибирск;

— Международная научная конференция ИнтерКарто/ИнтерГИС 17: устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт, 14−19 декабря 2011 г., г. Белокуриха;

— Международная научно-методическая конференция «Интеграция образовательного пространства с реальным сектором экономики» — СГГА, февраль 2012 г., Новосибирск;

— Международная научная конференция «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» в рамках VIII Международного научного конгресса «Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012», 10−20 апреля 2012 г. — СГГА, г. Новосибирск;

— Межвузовская научная студенческая конференция «Интеллектуальный потенциал Сибири» по направлению «Современные проблемы технических наук», май 2012 г. — СГГА, г. Новосибирск- 7.

Межвузовская научная конференция учащейся молодежи «Трехмерное моделирование для решения научных и прикладных задач» 12 декабря 2012 г. — СГГА, г. Новосибирск;

— Международная научно-методическая конференция «Информационно-образовательная среда как фактор устойчивого развития современного инновационного общества» СГГА, февраль 2013 г., Новосибирск;

— Международная научная конференция «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» в рамках IX Международного научного конгресса «Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013», апрель 2013 г. — СГГА, г. Новосибирск.

— Межвузовская научная студенческая конференция «Интеллектуальный потенциал Сибири» по направлению «Современные проблемы технических наук», май 2013 г. — СГГА, г. Новосибирск.

Результаты научно-практических разработок апробированы в 28 дипломных работах по специальностям «Картография», «Информационные системы», и «Прикладная геодезия».

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 20 статьях, из которых три статьи опубликованы в журнале, входящем в перечень рецензируемых научных журналов и изданий.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников. Общий объем работы составляет 103 страницы. Работа содержит 12 таблиц, 20 рисунков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В представленной диссертационной работе решены поставленные задачи и достигнута основная цель исследований — разработана методика создания картографических интерактивных мультимедийных произведений на основе проектирования и реализации типовых мультимедийных объектов и эффектов, используемых интерактивно совместно с компьютерной картографической основой.

Основные полученные результаты работы заключаются в следующем:

1 Исследованы мультимедийные технологии с точки зрения возможности их использования в картографии. Доказано, что использование данных технологий повышает информационную емкость карты, увеличивает наглядность, удобство обращения и является перспективным направлением. Разработан перечень критериев интерактивных мультимедийных картографических произведений с целью оценки их характеристик, реализованных картографических функций, используемых информационных технологий и мультимедийной составляющей. В результате анализа существующих картографических произведений выявлено, что отсутствуют достаточно обоснованные и законченные методические решения по созданию и использованию мультимедийных картографических произведений, не отработаны эффективные технические решения по подготовке мультимедийных элементов для картографических целей, недостаточно разработан подход к использованию интерактивных элементов в компьютерной картографии;

2 Разработаны научно-методические основы создания и использования мультимедийных картографических произведений. Предложена классификация картографических анимаций по типам объектов, градациям отображения объектов карты при воспроизведении анимаций, видам анимационных эффектов.

3 Определены и классифицированы мультимедийные элементы в картографических произведениях, разработаны технические решения по их реализации и методика применения. Введен классификатор анимационных эффектов для карты и ее объектов, определены их функции и параметры;

4 Разработана методика создания и использования интерактивных мультимедийных картографических произведений.

Результативно использованы комплекс существующих мультимедийных технологий, правила создания традиционных цифровых карт, возможности современных уеЬ-технологий. Раскрыты новые возможности использования анимаций в картографических произведениях. Изучены средства и возможности современных мультимедийных и шеЬ-технологий. Проведена модернизация существующих параметров объектов цифровой карты с точки зрения отображения динамики и управления отображаемыми временными интервалами.

Значение для практики подтверждается тем, что:

— разработаны и внедрены инструкции и программные средства для использования эффектов анимации в картографических шеЬ-приложениях;

— определены степень применимости анимационных эффектов для картографических произведений общегеографической и тематической направленности;

— создана инструкция по применению анимационных эффектов в картографических произведениях;

— представлены методические рекомендации по использованию анимационных эффектов в картографических произведениях.

Оценка достоверности результатов исследования выявила: теория построена на основе теоретических основ картографии, правилах построения цифровых карт, принципах разработки программного обеспеченияидея базируется на анализе возможностей современных мультимедийных технологий и обобщении опыта создания картографических? еЬ-приложенийиспользованы современные методики сбора и обработки исходной информации.

Для экспериментальных работ показана применимость и воспроизводимость результатов исследования на различных примерах картографических уеЬ-приложений.

Выполненные исследования и разработки внедрены в учебный процесс СГГА, лекционные и практические занятия, студенческую научную работу и дипломное проектирование.

Полученные автором результаты позволяют сделать вывод о том, что цель, поставленная в диссертационной работе, достигнута.