Ing. Kateřina Klečková
MU Brno, Přírodovědecká fakulta, Katedra geografie
Kotlářská 2
611 37 Brno
E - mail: katkakleckova@yahoo.com
Fast development of Pocket PC and mobil GPS - perfect connection for solution of mobil (field) GIS. Facilities (PDA - possibilities of multimedial connection like cellular phone, internet, digital camera, film-camera, GPS receivers etc.), software environment - supported operation systems - Windows CE, Palm OS, EPOC). GIS applications - Arcpad, PocketGIS, FieldWorker, TerraSync, Pocket FastMAP - supported vector and raster formats. Various solutions of PDA,GPS and GIS connections, using in field. The most known suppliers and references.
Rychlý rozvoj kapesních počítačů a mobilních GPS - ideální spojení pro řešení tzv. mobilních GIS. Technické prostředky:PDA - možnosti napojení multimédií, mobil, internet, digitální fotoaparát, kamera, přijímače GPS; software - operační systémy Windows CE, Palm OS, EPOC, GIS-ové aplikace Arcpad, PocketGIS, FieldWorker, TerraSync, Pocket FastMAP (podporované vektorové a rastrové formáty). Možnosti propojení PDA s GPS a GIS, praktická řešení, využití v praxi. Nejznámější dodavatelé a odkazy na mobilní řešení.
Pojem "Mobilní GIS" nebo "Mobilní mapování" se v poslední době často objevuje v souvislosti s rozvojem kapesních počítačů a v návaznosti s tím i softwarů pro ně určených. Hlavním mottem je "Poskytnout prostorové geoinformace správné osobě na správném místě a ve správnou dobu s využitím co nejmenších nákladů." Ačkoliv se mohutně rozvíjejí technologie pro mobilní GIS, není vždy snadné tento požadavek splnit.
Mezi nejčastější problémy patří jednak lidská stránka systému (není dostatek vyškolených pracovníku), za druhé stále ještě nejsou jednotlivá řešení mezi sebou plně kompatibilní, což má za následek ztrátu informací při přenosu a výměně dat. I přes tyto nedostatky ovšem stále více firem a uživatelů uvažuje o zavedení technologie mobilního mapování do svého procesu získávání dat. Uvědomují si totiž převažující výhody a to především snížení nákladů a času, zvýšení produktivity práce, možnost okamžité aktualizace a transferu pomocí dnešních IT technologií, řešení problému okamžitě na místě.
Mobilní GIS lze rozčlenit dle několika hledisek:
Aplikace mobilního GIS se dá rozčlenit do několika částí - technické prostředky (kapesní počítače, přístroje GPS, přídavné komponenty - multimedia, měřící technika), softwarové prostředky (operační systémy na kapesních počítačích, GIS a GPS aplikace), data a uživatel.
Mezi nejčastěji používané kapesní počítače patří PDA (Personal Digital Assistant). Ve stručnosti se jedná o přístroj, který se svými rozměry vejde do kapsy, obsahuje klasické kancelářské aplikace, umožňuje synchronizaci s PC, napojení přes kabel nebo IRDa rozhrani na internet, mobil, fax, jednoduché ovládání pomocí dotykové obrazovky, možnost rozšíření programového vybavení, paměťových karet, klávesnice, modemu, různých zásuvných modelů např. GPS apod. Při výběru této části je nutné si ověřit, zda nabízený model podporuje Vámi zvolenou aplikaci a OS (Palm OS, Widows CE-PocketPC, EPOC, jiný). Také je lepší zvolit variantu s barevným displejem. K dalším typům patří palmtopy (mají většinou zabudovanou klávesnici), handheldy, psiony, polní záznamníky.
Přehled nejrozšířenějších modelů PDA a palmtopů
Palm Pilot: Palm IIIc, Palm Vx, Palm m505 (http://www.palm.com/)
Sony Clié: Clié PEG-N760C MP3 (http://www.sonystyle.com/home)
Cassio: E-200 CASSIOPEIA POCKET PC 2002 (http://www.casio.com/personalpcs/#)
Hewlet Packard: Jornada 545,548,568,710,720 (http://www.hp.cz/jornada/main.htm)
Compaq: iPAQ 3760,3850,3870 (http://www.compaq.cz/produkty/handheldy/handheldy.shtml)
Tadpole-RDI: J-Slate (http://www.tadpolerdi.com/)
Handspring: Visor (http://www.handspring.cz/produkty)
Obr č. 1: Ukázky PDA
Operační systémy:
Patrně u nás nejznámější a nejrozšířenější řešení firmy ESRI. Jedná se o spojení kapesního počítače (s nainstalovaným ArcPadem) datovým kabelem s přijímačem GPS. Program pracuje pomocí dotykové obrazovky s vektorovou i rastrovou mapou, umožňuje vytváření a editaci bodových, liniových a plošných prvků, popis atributů, přípravu formulářů. Díky tomu je možné provádět vysoce přesný sběr a aktualizaci dat přímo v terénu. K atributovým datům lze připojovat digitální fotografie, textové soubory nebo videosekvence. Transfer dat se uskutečňuje buď pomocí bezdrátových technologií (modemy, mobilní telefony, lokální sítě) a to oběma směry nebo prostřednictvím datového kabelu a softwaru Microsoft ActiveSync, který propojí kapesní počítač s PC. Program spolupracuje s internetovým serverem ArcIMS a oblíbeným ArcView. V současnosti je dostupná verze 5.0.1, verze 6 je v testování. Podrobnější informace (i s příklady užití v praxi) lze získat na internetové adrese: http://www.esri.com/software/arcpad/index.html. Je možné si zde také stáhnout plně funkční 20-minutovou verzi ArcPadu.
Technické parametry:
Propojení a následné mapování pomocí GPS je realizováno pomocí zabudovaného GPS modulu v softwaru ArcPad. Při aktivaci je okamžitá poloha znázorněna kurzorem přímo v mapě. Tato připojená mapa ovšem musí být natransformována na požadovaný souřadnicový systém (nejčastěji WGS84). Polohu lze potom snímat buď přímo jako konkrétní bod nebo lze nastavit snímaní polohy po určitém časovém intervalu. Samozřejmostí je podpora DGPS a RTCM korekcí (musí být zabudovány v GPS přijímači). V současnosti jsou na trh dodávány tzv. multipacky, což znamená, že za zvýhodněnou cenu dostanete vše v jednom - kapesní počítač s nainstalovaným ArcPadem a GPS přijímač.
Dalším universální aplikací pro mobilní GIS je PocketPC od britské firmy Positioning Resources. Nabízí široké řešení určené především geodetům. Software umožňuje načítání dat z totálních stanic, laserových dálkoměrů, přijímačů GPS, digitálních přístrojů. Systém lze instalovat na handheldy, palmtopy i PDA. Pro přenos dat do PC je dodávána utilita PocketGIS Connection. K dispozici je samozřejmě tvorba uživatelských aplikací pomocí předem připravených formulářů pro atributová data. K PDA je možno připojit i digitální kameru nebo fotoaparát a přímo k jednotlivým prvkům ve formě atributů přidávat snímky. Dalším příjemným nástrojem je tzv. Sketch pad umožňující kreslit jednoduché náčrtky a schématka přímo ve formuláři. Podrobnější informace a 30-denní demo verzi softwaru i přenosového protokolu je možné získat na adrese: http://www.posres.co.uk/pocket.htm
Technické parametry:
Obr č. 2: Připojení digitální kamery na PocketGIS
Obr č. 3: Scatch pad
Tento software je patrně nejuniverzálnější - aplikace naprogramovaná v Javě podporuje jak Windows CE, tak EPOC a samozřejmě všechny OS kompatibilní s Javou. Systém umožňuje online připojení GPS přijímačů, laserových dálkoměrů, totálních stanic, čtečku čárového kódu, digitální váhy a řadu dalších. Dále potom je to vkládání digitálních fotografií, příprava databázových formulářů. Pomocí vývojového rozhraní FieldWorker SDK (System Developer Kit) je možné si upravit uživatelské prostředí. Pro přenos, aktualizaci a přístup k datům pomocí bezdrátových technologií slouží aplikace FieldWorker Server, ke komunikaci mezi PC a kapesním počítačem potom FieldWorker Sync. Podrobnější informace a 30-denní demo verzi je možné stáhnout na adrese: http://www.fieldworker.com/solutions.htm
Technické parametry:
Digitální formulář je obvykle rozdělen na datové a mapové pole, pokud je připojen GPS přijímač, aktuální poloha se zobrazí v mapovém poli. Lze sem umístit ještě okno pro tvorbu skic, umístění podpisu nebo čárového kódu. Spolu s demoverzí je možné ještě stáhnout přímo uživatelskou aplikaci dle oboru.
Obr č. 4: FieldWorker-digitální formulář
Obdobné aplikace s menšími úpravami, podporou jiných OS, formátů apod. nabízí celá řada firem. Jmenujme alespoň Pocket FastMAP (http://www.surveysupplies.co.uk/ssl/ssl.html), TerraSync (http://www.trimble.com/terrasync.html) - to jsou řešení založená na spojení kapesních počítačů s nainstalovaným softwarem a připojeným GPS. Dále pak existují přímo Určené GPS přijímače pro sběr GIS dat, které mají připojený polní záznamník s programem umožňujícím ukládat a editovat data přímo v nějakém gisovském formátu. To jsou například produkty firmy Leica - GS50, nebo Trimble - Pathfinder Pro XR/XRS a mnoho dalších. V neposlední řadě můžeme mezi mobilní GIS zařadit i řešení umožňující pouze přenos dat mezi kapesním počítačem a serverem (OnSite od Autodesku, InService od Intergraphu). Poměrně ucelený přehled dostupných aplikací (spolu s elektronickými odkazy) je uveden v časopise GEOEurope, 7.číslo 2001, článek The next frontier, str. 40-45.
Geografické informační systémy se už staly nedílnou součástí mobilních technologií. Stále více a více uživatelů si uvědomuje výhodnost této investice do budoucna a zavádí jednotlivé technologie mobilních GIS do pracovního procesu. Uplatňují se hlavně v oblastech inženýrských sítí, ochrany přírody, záchranných složek, policie, dopravy a mnoha dalších. Standardně už se staly složkou mobilního mapování v terénu, kde přinášejí hlavně úsporu času a přesnost dat. Do budoucna se vývoj zřejmě bude ubírat směrem další miniaturizace přístrojů GPS - již dnes jsou dodávány malé přijímače (GPS Pathfinder Pocket od Trimblu, iGPS-180 od Pharosu) nebo přímo zásuvné GPS modely pro PDA (Streetfinder GPS pro Palm). GPS spolu s digitálními mapami pronikly i do mobilních telefonů (Benefon ESC, Garmin NavTalk II). Předpokládá se standardizace výměnných formátů a jejich vzájemná komtabilita, nebo alespoň podpora nejrozšířenějších. Trh s mobilními technologiemi se neustále rozvíjí a doufejme, že vývoj aplikaci GIS půjde stejně rychle dopředu.