Rosnące zainteresowanie systemami do nawigacji sprawia, iż przestają być one traktowane jako luksusowy gadżet, a zaczynają jako niezwykle przydatne urządzenie, wykorzystywane zarówno w życiu prywatnym, jak i zawodowym. W jaki sposób powstają jednak mapy cyfrowe, które następnie wykorzystywane mogą zostać np. urządzeniach używanych do nawigacji GPS? Myślę, że mało kto zna odpowiedź na to pytanie. Poniższy tekst ma za zadanie przybliżyć niezwykle skomplikowany proces tworzenia cyfrowych map.
W procesie przygotowywania map cyfrowych wykorzystywane są obrazowania Ziemi w postaci zdjęć lotniczych i scen satelitarnych poparte następnie zwiadem terenowym. Zdjęcia wykonywane są przy różnych parametrach spektralnych, gdyż wykorzystywane one będą w różnych celach. Kolejnym krokiem jest przesłanie fotografii do obróbki cyfrowej obejmującej m.in. korekcję radiometryczną i korekcję geometryczną.
Korekcja radiometryczna usuwa efekty zakłóceń spowodowanych wadliwą pracą detektorów, wpływami atmosfery i topografii (zachmurzenie, różnice w oświetleniu wynikające z obiektów terenowych, np. cień rzucany przez góry). Korekcja geometryczna eliminuje zniekształcenia obrazu wynikające z ruchu sensorów oraz fakt Bardzo ważny w tym procesie jest wybór odpowiedniego odwzorowania kartograficznego i systemu odniesień przestrzennych. Niezbędna jest również tzw. ortorektyfikacja usuwająca zniekształcenia kształtów obiektów widocznych na obrazie spowodowane wpływem rzeźby terenu. Korekcja geometryczna zdjęć lotniczych i satelitarnych wymaga znajomości dokładnych współrzędnych wybranych punktów.
Czytaj nas częściej w Google
AutoMapa Polska XL powstała na bazie danych wektorowych udostępnionych przez Zarząd Geografii Wojskowej Sztabu Generalnego Wojska Polskiego. W kolejnym etapie dane zostały zweryfikowane na podstawie scen satelitarnych z indyjskiego satelity IRS o rozdzielczości terenowej 5,8 m. Na tym samym podkładzie powstały dodatkowe elementy treści topograficznej takie jak lasy, jeziora, rzeki, koleje, a nawet obrysy budynków.
Szczegółowe plany dużych miast tworzone są inaczej. Jako dane pierwotne służą specjalnie w tym celu pozyskiwane zdjęcia lotnicze i wysoko rozdzielcze sceny satelitarne satelitów IKONOS i QuickBird. Po przetworzeniu do postaci wektorowej odpowiadają pod względem dokładności mapom topograficznym w skali 1:5000. Ważną zaletą tak przygotowywanych map są obrysy poszczególnych budynków wykonane z dokładnością do 1m, uzupełnione w trakcie zwiadu terenowego o precyzyjne punktowe adresowe.
Przy tworzeniu map nawigacyjnych nie można zapomnieć o bazie „Punktów Użyteczności Publicznej”(POI- Points Of Interest) czyli o miejscach o szczególnym znaczeniu takich jak np. stacje benzynowe, hotele i restauracje. Niemniej istotna jest kategoria punktów związanych z bezpieczeństwem jazdy a wśród nich przede wszystkim te, w które ze względu na częstość wypadków policja decyduje się oznaczyć jako tzw. Czarne Punkty lub monitorować z użyciem radarów i fotoradarów. Baza POI w AutoMapie obejmuje już 68 tys. punktów zbieranych przede wszystkim metodą zwiadu terenowego oraz dzięki współpracy z odpowiednimi organizacjami i służbami. Dodatkowe 53 tys. punktów można znaleźć w serwisie mobilne.net, które tworzone są przez użytkowników dla użytkowników AutoMapy.Oprócz obszernej bazy punktów użyteczności publicznej i precyzyjnych adresów mapa nawigacyjna musi oczywiście zawierać informacje o położeniu każdej ulicy oraz o tym, jakie manewry są na niej dozwolone, czyli informacje o organizacji ruchu zbierane przede wszystkim przy pomocy zwiadu terenowego.
Finalny efekt to precyzyjna mapa, dzięki której można łatwo odnaleźć adres i trafić w pożądane miejsce sprawnie poruszając się w gąszczu ulic.
Jednak tak naprawdę prace nad mapą nigdy się nie kończą, ponieważ nawet najdokładniejsze mapy nawigacyjne tracą swoją przydatność, jeśli nie są często aktualizowana.
Przygotowanie aktualizacji map to bardzo rozbudowany proces. W pierwszej kolejności nanoszone są poprawki wynikające z porównania map z nowymi zdjęciami satelitarnymi lub lotniczymi. Część pracy nad zdjęciami odbywa się przy pomocy specjalnych okularów, które umożliwiają widzenie stereoskopowe (przestrzenne) i dzięki temu ułatwiają identyfikację i dopasowanie obiektów widocznych na zdjęciach do odpowiednich elementów mapy.
Po naniesieniu poprawek operator pracujący nad danym sektorem mapy analizuje kolejno zgłoszenia uwag przesłanych przez użytkowników AutoMapy i sprawdza czy uwagi te są nadal aktualne, czy też zostały już uwzględnione i skorygowane na poprzednich etapach pracy. Zdjęcia satelitarne i lotnicze wykonywane są pod różnym kątem, przy różnych warunkach pogodowych i różnych warunkach oświetlenia. Dlatego nawet doświadczony operator potrzebuje czasu, by dostosować swoją percepcję wizualną i przestawić mózg na analizę kolejnej partii zdjęć. Jest to jeden z powodów, dla których opracowanie aktualizacji map odbywa się regionami a nie według kolejności otrzymanych zgłoszeń. Jeśli przy opracowaniu zdjęć lub uwag od użytkowników operator natrafia na wątpliwości lub, jeśli zmiany obejmują również organizację ruchu operator przekazuje sygnał do uruchomienia zwiadu terenowego.
Jednak czas nie stoi w miejscu, rośnie moc obliczeniowa przenośnych urządzeń nawigacyjnych, dlatego stopniowo mapy wzbogacane będą w elementy obrazowania trójwymiarowego. Pierwszy element wizualizacji przestrzennej dostępny w nawigacji satelitarnej na komputerach kieszonkowych typu PocketPC to tzw. pseudo-perspektywa nazywana potocznie widokiem 3D. Pozwala kierowcy widzieć dalej do przodu oraz ułatwia orientację w przestrzeni dzięki podobieństwu obrazu na ekranie nawigacyjnym do widoku postrzeganego przez szybę pojazdu. Jednak tak na prawdę przyszłością nawigacji GPS jest „funkcja on-line”, dzięki której kierowca będzie miał bezpośredni dostęp takich informacji jak np. korki na drodze, drobne naprawy drogowe co na pewno ucieszy wielu kierowców, którzy mają dosyć stania w wielogodzinnych zatorach drogowych.
