Архив Галактики

Опыт работы с GIS в рамках летнего лагеря, или создаем карту деревни Универсиады

shperk's blog / 23.07.2012

В начале июля в Казани проходила летняя школа "Наноград", там много чего было интересного, но сейчас рассказать хотелось бы только об одной маленькой детали.
В составе школы было больше двадцати мастерских, одной из которых была мастерская "GIS: современные свободные геоинформационные системы. Создание карты Деревни Универсиады". Вот цитата из рекламного буклета:

Говоря простым языком, смысл мастерской заключался в том, что дети, вооружившись смартфонами со встроенным GPS навигатором, должны были обойти все уголки только что построенной Деревни Универсиады и на основе полученных данных построить ее карту.

На мастерскую было отпущено 5 полуторачасовых занятий, всего в работе участвовало 8 человек.
При проведении мастерской мы преследовали две цели:
Во-первых, сделать некий готовый продукт, который осязаемо покажет результаты совместной работы. Таким продуктом стала карта Деревни Универсиады 2013, которая по причине того, что Деревня еще продолжает строиться, практически не отражена в современных картах.
Во-вторых организаторам очень хотелось дать возможность участникам получить опыт работы в глобальном проекте, как сказано, "поставившем перед собой грандиозную цель создания подробной свободной и бесплатной географической карты мира".
Надо сказать, что с обоими задачами участники справились прекрасно. Достаточно посмотреть на три скриншота, как выглядит местность, которую картографировали участники мастерской в трех разных картографических сервисах:

Bing:

Яндекс:

JpenStreetMap:


Конечно, великолепно проработанная карта на нижнем скриншоте - это не исключительная заслуга только участников данной мстерской. Это - труд всего сообщества "мапперов", которые совместными усилиями создают открытые карты. Но работа, выполненная участниками проекта, внесла в эту карту значительный вклад.

Методика.

Для работы были закуплены по количеству участников смартфоны Highscreen Jet Duo под управлением ОС Android. Для записи треков использовалась программа My tracks.
Главная причина, по которой мы остановились именно на этой программе, была возможность просматривать записанные треки непосредственно на экране смартфона, в том числе, и во время записи. Для учащихся, не имеющих опыта картографирования, было очень важно отслеживать процесс записи треков.


План работы был следующий:
1. Участники регистрировались на сервисе Openstreetmap, знакомились с базовыми инструментами онлайн редактора карт (эта часть работы выполняется за стационарным компьютером).
2. Во время полевых занятий участники исследовали выделенный им участок местности, записывая GPS трек, снабжая его опорными точками.
3. В учебном классе участники загружали треки в редактор, и по своим трекам, а также по спутниковым фотографиям высокого разрешения, наносили на карту недостающие объекты. Результат отсылался на сервер и, после одобрения, становился частью большой карты OpenStreetMap.

Пункты 2 и 3 по необходимости повторялись.

Как видите, проект очень простой, пользоваться онлайн-редактором, несмотря на достаточно сложную систему тегов, принятую в картографировании, смогли все участники после небольшого инструктажа.

Какие объекты наносятся на карты
Так как участники проекта были ограничены во времени и территориально, упор был сделан не на создание глобальных объектов, а на микрокартографирование: разметку пешеходных дорожек, детских площадок, скамеек и пр. "мелочей":


В принципе, редактор позволяет наносить на карту практически любые объекты - от автобанов до урн и отдельно стоящих деревьев и кустарников, а также POI (точки интересов - магазины, кафе, аптеки и пр.). Поэтому уровень детализации карты может быть любой, и на любой карте всегда найдется, что можно улучшить.

Трудности и проблемы
Главная трудность, с которой столкнулись и участники, и организаторы проекта, была связана с тем, что ни у кого не было опыта работы в картографических проектах и не было опыта записи треков. Поэтому были сделаны, наверное, все возможные ошибки, которые можно было совершить.
Во-первых, при проведении подобных проектов категорически не рекомендуется использовать запись пешеходных треков. Лучше для записи треков использовать перемещение на велосипеде или на роликах.
Дело в том, что пешеход обычно перемещается с невысокой скоростью. Поэтому позиционирование его подвержено сильному влиянию всяких помех/переотражений.
Когда объект перемещаешься на достаточной скорости - отражённые сигналы постоянно изменяются, появляются и пропадают, в отличии от прямых. И приёмник не успевает за них зацепиться. А когда скорость маленькая - отражённый сигнал становится неотличимым от прямого (и может по уровню превышать его).
В результате "пешеходный" трек сопровождается большим количеством зигзагов, которые наблюдатель на самом деле не выполнял. В качестве примера такого "фантастического" трека - запись движения объекта, который вышел из здания (красная метка), прошел вдоль фасада и свернул налево, пройдя под стеной. Здание это - спортивный комплекс футуристической архитектуры, по фасадам которого идут сложные металлические конструкции, сыгравшие, судя по всему, роль отражателей сигнала. В результате получилось так, что объект в буквальном смысле прошел сквозь стены, чего быть не могло, так как в здании сигнал GPS не ловится.


Во-вторых, самым правильным вариантом использования GPS навигатора в случае пешеходного наблюдения была фиксация точек на треках. Однако для того, чтобы к этим точкам можно было вернуться в момент редактирования карты, их обязательно нужно подписывать "в поле". Но в условиях яркого летнего солнца сделать это было весьма сложно, и участники устранялись от создания подписей к точкам, что делало их абсолютно бессмысленными.

Радости и достижения

Несмотря на то, что GPS навигаторы в итоге использовались не очень целесообразно, участники проекта получили бесценный опыт совместного создания карт. Так, оказалось, что для крупных городов использование GPS навигаторов не является необходимым условием для создания карты - их территория часто покрыта спутниковыми фотографиями большого разрешения, на основе которых карта создается быстрее и эффективнее.
Тем не менее, даже в городах GPS нужен, чтобы точно позиционировать подложку из спутниковых снимков, а также привязывать к местности точечные и =иные объекты.

Как можно организовывать подобную деятельность

Думается, что, если кто-то будет продумывать, как организовать детей на подобный проект, стоит обратить внимание на опыт, так называемых, Mapping Parties или Картовстречи.

Суть их заключается в том, что группа энтузиастов договаривается в определенный день выехать в определенный город/район с целью создания подробной карты местности.
В день "Ч" участники собираются, делят район на квадраты и договариваются о совместных действиях. Каждый получает свой сектор, картографирует его, а затем загружает на сервер OpenStreetMap.

Методы работы в поле могут быть совершенно различные - одни могут ездить на велосипедах/автомобилях и трассировать дороги, но большинство, поучив карты своих квадратов, методично, пешком или на велосипедах, обследуют свой квадрат, нанося на карту (бумажную или - реже - на планшете) все замеченные объекты и "точки интересов".
Пример такого "обходного листа" с картовстречи Кронштадта.
А вот как выглядит результат работы мапперов на картовстрече. Как видим, автор обошелся вообще без навигатора - одним карандашиком.

Что почитать по теме

Во-первых, прочтите Рекомендации для пеших маршрутов при сборе данных для OpenStreetMap, много материалов есть в блоге Котельникова.
Во-вторых, помотрите опыт успешных картовстреч. Например, в этом блоге или в вики в разделе Картовстречи в России.
В-третьих - первоисточники:
Начало работыс OSM,
Руководство для начинающих,
Русскоязычный форум.

Ну, и задавайте вопросы.