Ing. Aleš Dvořák
katedra Geodézie a Kartografie
VUT FAST Brno
E - mail: dvorak.a@fce.vutbr.cz
Publication of data of archeological research in project POHAN. For publication of this kind of data was developed special aplication for publication of data using only InternetExplorer without any additional instalation of components.
The name of this simple system for publication of data using InternetExplorer is GAP. Data are published as set of pictures with predefined pixelsize and every name of picture has defined structure. The name is combined from code of layer, X-coord, Y-coord in GAP coordinates and suffix which says in what format raster is. The name of picture can looks out for example: pd_34_128.png. When is need to use active data, aplication can generate dynamical HTM files with special informations. Then we can click on map and we can take information about features or we can call out page with atributes of feature or we can call some special function with atributes of clicked data (for examle foto of clicked grave). Aplication can generate special database of objects and its coordinates for searching of data. After generating of all datas as layers, clickable HTM files, legends, database tables and so on, can be whole application for example burned on CD or can be copied into virtual directory and then can be used as web aplication.
The aplication has two parts (map and data). On map part is possible zoom in, zoom out, pan, switch on/off layers, change themas, to get informations about features, measure length and areas and show coordinates. On data part is possible to work with database atributes of data, search through database and then show results in map.
V rámci grantového projektu Grantové agentury ČR s názvem Ekonomicko-sociální struktura raně středověkého centra a jeho zázemí (reg.č. 404/99/D069, řešitel: Mgr.Macháček, Ph.D.) vznikl projekt, který zpřístupňuje data archelogického výzkumu v projektu POHAN.
Pro publikaci tohoto typu dat byla vyvinuta aplikace pro distribuci na CD, která nevyžaduje instalaci žádného speciálního SW, vystačí si pouze s Internet Explorerem, který jestandardně součástí sytému Microsoft Windows.
Tento systém se jmenuje GAP a je to poměrně jednoduchý a funkční systém pro publikaci dat prostřednictvím Intra/Internetu.
Data jsou publikována tak, že jsou snímány dlaždice o předem definovaném pixelovém rozměru. Každá takto sejmutá dlaždice(obrázek) dostane automaticky název, který se skládá ze čtyř částí. Název vrstvy, souřadnice X a souřadnice Y v pravidelném gridu a přípona souboru dle typu generovaného rastru. Výsledný název souboru může např. vypadat takto: pd_34_128.png , kde pd je zkratka názvu vrstvy (v tomto případě polohopis dálnice, 34 a 128 jsou souřadnice v gridu a PNG je formát souboru Portable Network Graphic, který má 24bitovou barevnou hloubku a nemá ztrátovou kompresi, takže je vhodný zejména pro vektorovou kresbu. Pokud data obsahují rastry, zejména ortofoto, je velmi vhodné použít formát JPG. Pokud je k datům publikována aktivní vrstva (tzn. při pohybu myší nad objekty se vykonává určitá funkce, či zobrazení atributu, nebo je možno při kliknutí vyvolat určitou funkci), jsou generovány pro každou dlaždici HTM soubory, které obsahují informaci o tom, které prvky a na jakých souřadnicích se v rámci jednotlivých dlaždic vyskytují, případně jaké mají hodnoty, či jakou mají vyvolat funkci při najetí myší nad objekt, či kliknutí myší na objekt. Takto je vytvořena interaktivita ze strany mapového okna ven. Pokud má být možnost vyhledávat data z atributové části aplikace, je vygenerována pomocí systému GAP databáze, která obsahuje souřadnice jevu a další zvolené atributy. Nakonec je vytvořen soubor MapDefinition.htm, který obsahuje informace které umožní georeferencovat jednotlivé rastříky, rozsah dlaždic pro jednotlivá měřítka, popis témat a obsah vrstev v tématech, aktivní stránky, legendy, funkce volané z mapového okna a jiné informace.
Takto vygenerovaná data jsou pak zobrazovány aplikací na bázi dynamických htm stránek. Je zde možno zoomovat, zobrazit souřadnice kurzoru, jednoduše měřit vdálenosti a plochy, tisknout zobrazená data zobrazit dialog s vrstvami, vybrat aktuální téma, zobrazit legendu a jiné funkce. Levá část je tzv. mapová část a pravá část je databázová. Je určena pro aplikace na vyhledávání, zobrazování vyhledaných dat a interakci s mapovým oknem.
Tlačítka v horní části mapového okna je možno pomocí parametru v MapDefinition zapínat a vypínat dle potřeby a nutnosti použití. Nejsou-li potřeba je vhodné je vypínat, aby aplikace byla co nejjednodušší, intuitivní a uživatel, aby se mohl soustředit na zobrazená data a nemusel přemýšlet nad tím kterou funkci použít, aby dosáhl požadovaného výsledku. V dolní části mapového okna se zobrazuje poměrové měřítko. Mapové okno se automaticky zvětšuje a zmenšuje podle velikosti celkového okna aplikace.
Pro komunikaci s mapovým oknem jsou přístupné funkce zapnutí a vypnutí konkrétní vrstvy, zobrazení konkrétního měřítka, zobrazení tématu, zobrazení místa o konkrétních souřadnicích, vytvoření setu dat se souřadnicemi a zobrazení celého setu dat s tím, že měřítko si zvolí aplikace sama, aby bylo možno vidět všechna požadovaná data.
Měřítka jsou pevná a pro každé měřítko je definován seznam vrstev s tím, která vrstva má být implicitně zapnuta. Pevná měřítka se mohou zdát omezující, ale zase neumožní uživateli zobrazit např. katastrální mapu v měřítku 1:500 000 a tím zobrazit neuvěřitelné množství dat, resp. v tomto případě barevnou nerozeznatelnou plochu. Naopak je možno datauživateli připravit měřítkově tak, aby splňovaly kartografická kritéria.
Pro projekt Pohan byl definován datový model archeologických vykopávek a všechna tato data byla publikována pomocí dynamických HTML stránek (aplikace). Data projektu Pohan je tedy možno jednoduše distribuovat široké odborné i neodborné archeologické veřejnosti, díky intuitivnosti a jednoduchosti aplikace.
V rámci grantového projektu Grantové agentury ČR s názvem Ekonomicko-sociální struktura raně středověkého centra a jeho zázemí (reg.č. 404/99/D069, řešitel: Mgr. Macháček, Ph.D.) bylo potřeba jednoduchým způsobem zpřístupnit data projektu POHAN.
Technologii GAP je jednoduchý způsob řešení distribuce geografických dat. Tato technologie umožňuje zpřístupnit geografická data v prostředí www prohlížeče nejen na Internetu, ale také bez trvalého připojení k webovému a mapovému serveru - například z CD, harddisku lokálního počítače nebo v lokální počítačové síti.
Základní princip technologie GAP spočívá ve vygenerování obrazu požadovaných dat (včetně různých agregací a prostorových dotazů) z původních GIS a CAD datových skladů (např. z GeoMedií) do formátu rastrové grafiky, HTML stránek a případně databáze Microsoft Access.
Zdrojovými daty jsou např:
Zobrazování mapy - mapy jsou pro zobrazování předem připraveny do pevných sad měřítek. Počet a velikost měřítek je určen v závislosti na typu a využití dat před zpracováním. Samostatně vygenerované mapy lze navíc vrstvit v mapovém okně na sebe do témat (podmínkou je bílý podklad) a podle potřeby jednotlivé vrstvy tématu zapínat a vypínat.
Navigace - pro navigaci v mapě lze využívat buď přehledové mapky a metody postupného zvětšování nebo využívat různých objektů (hroby, výkopy, kůlové jamky...), které se dají vyhledávat pomocí formulářů a na nalezený objekt pak nechat mapu automaticky zvětšovat a vystředit
Legenda - legenda k mapě může být v zásadě dvojí - pevná v podobě obrázku s vyskládanými všemi položkami nebo dynamická zobrazující pouze položky vztahující se k prvkům mapy v blízkém okolí bodu kliknutí do mapy.
Zobrazování atributů vztažených k mapě - pokud jsou ve zdrojových datech k prvkům v mapě připojeny nějaké popisné atributy nebo identifikátory, lze tyto atributy zobrazovat ukázáním kurzorem myši do mapy nebo jako plovoucí zobrazující se při pouhém nájezdu kurzoru nad prvek mapy. K jednotlivým položkám legendy mohou být připojeny odkazy na další informace.
Práce s databází negrafických atributů - prvky v mapě lze propojovat s databázemi popisných atributů. Pro práce s těmito databázemi lze nadefinovat v podstatě libovolné formuláře, sestavy a tiskové výstupy. Lze takto pracovat i s daty umístěnými na jiných počítačích (serverech) v síti LAN a tato data z prostředí aplikace i editovat.
Nedílnou součástí dat distribuovaných technologií GAP je klientská aplikace v prostředí Microsoft Internet Explorer. Aplikace je složena ze dvou částí - mapového okna zajišťujícího zobrazení mapy a manipulaci s ní a atributového okna sloužícího pro práci s databázemi popisných atributů, pro zobrazování legendy, vyhledávání v DB apod.
Nejprve bylo nutno definovat požadavky na aplikaci - tedy v podstatě to, s jakými daty má aplikace pracovat, jaké funkce má zahrnovat a jak se má chovat.
Některé požadavky se dají pokrýt již implementovanými funkcemi aplikace a některé se musí obsloužit nově naprogramovanými funkcemi.
Mapové okno slouží k základní prostorové navigaci a zobrazuje vybranou část mapy. V horní části jsou umístěna tlačítka pro ovládání (jejich název se zobrazuje formou bublinové nápovědy).
Obr č. 1 Mapové okno
Ukazovátko - slouží k dotazování na zobrazené jevy. Zobrazuje se pouze v měřítcích 1:150 a větším (kromě tématu Recenty). Používá se kliknutím do požadovaného místa v mapě. Při nájezdu na geoobjekt s negrafickým atributem se automaticky zobrazí jeho identifikátor v bublinové nápovědě.
Souřadnice S-JTSK - slouží ke zjišťování souřadnic bodů v systému S-JTSK
Měření vzdáleností - slouží k odměřování vzdáleností (s přesností v cm)- kliknutím do počátečního bodu měření a tažením se odečítá vzdálenost, kliknutím do dalších bodů lze kumulativně měřit vzdálenost navazujících úseků
Posuv - slouží k posuvu obrazu. V režimu posuvu lze navíc kliknutím pravého tlačítka myši zobrazit nabídku všech dostupných měřítek a přímo je přepínat.
Zvětšení - slouží ke zvětšení zobrazeného detailu - kliknutím do požadovaného středu nového zobrazení. Zobrazuje se jen tehdy, je-li další zvětšení možné. Po jeho zvolení lze stiskem a přidržením pravého tlačítka myši zobrazit rámeček vymezující nově zobrazenou oblast a opakovaným stiskem pravého tlačítka myši volit přímo další úrovně zvětšení, pokud jsou k dispozici.
Zmenšení - slouží ke zmenšení zobrazeného detailu - kliknutím do požadovaného středu nového zobrazení. Zobrazuje se jen tehdy, je-li další zmenšení možné. Stiskem pravého tlačítka lze vybrat ze všech dostupných měřítek a přímo je přepínat.
Návrat na začátek - slouží k návratu k počátečnímu měřítku 1:7000 do přehledné mapy lokality.
Tisk - slouží k vytisknutí mapového okna.
Krok zpět - umožňuje vrátit stav před poslední operací s mapovým oknem
Výběr mapových vrstev - slouží k výběru mapových vrstev, které mají být viditelné. Jedná se o černobílé zobrazení určené pro tisk a barevné zobrazení určené pro práci na obrazovce či barevný tisk. V měřítku 1:7000 až 1:1500 lze zapnout i vrstvu s transformovaným leteckým snímkem lokality.
Zobrazení legendy - slouží k zobrazení legendy prostorových objektů v daném měřítku, tématu a mapové vrstvě.
Zrušení výběru - slouží ke zrušení výběru prostorových objektů, realizovaném na základě jejich lokalizace po vyhledání v DB (databázových tabulkách atributů)
Help - slouží k zobrazení této nápovědy
Velikost okna - velikost grafického okna je možno měnit uchopením za pravý dolní rožek a táhnutím myší
Aplikační okno slouží k zobrazování témat, práci s databázemi a vyhledávání geoobjektů na mapě. Je umístěno v pravé části obrazovky.
Obr č. 2 Výběr tématu
Zobrazení témat lze měnit pomocí seznamu v nabídce Aktuální téma. K dispozici jsou témata: Povrch, Výplně, Výkopy, Výkopy-hroby, Výkopy-kůlové jamky, Výkopy-objekty, Výkopy-žlaby a Recenty. Tato témata se v mapovém okně zobrazují od měřítka 1:1500. V menším měřítku je v mapovém okně automaticky umístěno téma Přehledná mapa lokality, v němž lze pomocí Výběru mapových vrstev zapnou i letecký snímek lokality.
Obr č. 3 Lokalizace objektů
Ke každému geoobjektu s negrafickými atributy lze zobrazit informace z řady databázových tabulek, které jsou s prostorovým objektem relačně propojeny (viz výše). Geoobjekty je také možno lokalizovat v mapě.
Identifikátor geoobjektu zadáváme do vyhledávacího políčka dvěma způsoby. Je možné ho vepsat manuálně či vložit automaticky tak, že ukazovátkem klikneme na grafické zobrazení požadovaného geoobjektu v mapovém okně. Pro další práci je nutné potvrdit výběr geoobjektu zaškrtnutím přepínače po straně vyhledávacího políčka nebo kliknutím do tohoto políčka. Po potvrzení výběru se ve spodní části aplikačního okna zobrazí nabídky různých druhů informací, které lze selektivně požadovat k danému geoobjektu z tabulek atributů. Pro různé druhy geoobjektů se tato nabídka liší. Po označení zaškrtávacích políček u informací, které požadujeme, a stisknutí tlačítka Hledej DB, se zobrazí nové okno Výpis informací z databází. Zde jsou vizualizována požadovaná data.
U čtverců (geoobjekt G_CTVERCE) z tématu Povrch jsou zobrazována následující data:
Terénní informace z databázové tabulky DB_T_ctverce
Terénní foto z databázové tabulky DB_T_foto
Ostatní nálezy z databázové tabulky DB_N_ostatni_nalezy_foto
U hrobů (geoobjekt V_HROB, K_HROB) v tématech Výplně, Výkopy a Výkopy - hroby jsou zobrazována tato data:
Terénní informace z databázové tabulky DB_T_hrob
Terénní foto z databázové tabulky DB_T_foto
Ostatní nálezy-foto z databázové tabulky DB_N_ostatni_nalezy_foto
Keram.jedinec z databázové tabulky DB_N_keram_jedinec
Zvířecí kosti z databázové tabulky DB_N_zv_kosti
U sídlištních objektů (geoobjekt V_OBJEKT, K_OBJEKT) v tématech Výplně, Výkopy a Výkopy-objekty jsou zobrazována tato data:
Terénní profily z databázové tabulky DB_T_profily_obr
Terénní informace z databázové tabulky DB_T_objekt
Terénní foto z databázové tabulky DB_T_foto
Ostatní nálezy-foto z databázové tabulky DB_N_ostatni_nalezy_foto
Keram.jedinec z databázové tabulky DB_N_keram_jedinec
Keram.nalez.celek z databázové tabulky DB_N_keram_nalez_celek
Zvířecí kosti z databázové tabulky DB_N_zv_kosti
Mazanice z databázové tabulky DB_N_mazanice
Struska z databázové tabulky DB_N_struska
U kůlových jamek (geoobjekt V_KUL_JAMKA, K_KUL_JAMKA) v tématech Výplně, Výkopy a Výkopy-kůlové jamky jsou zobrazovány údaje pouze z jedné tabulky, a to terénní informace z tabulky DB_T_kul_jamka.
Také u kůlových jamek v objektu (geoobjekt V_KUL_JAMKA_OBJ, K_KUL_JAMKA_OBJ) v tématech Výplně, Výkopy a Výkopy-objekty jsou zobrazovány pouze terénní informace z tabulky DB_T_kul_jamka_obj.
K žlabům (geoobjekt V_ZLAB, K_ZLAB) nejsou připojeny žádné tabulky negrafických atributů.
Pokud chceme jednotlivé geoobjekty vyhledat v mapě, musíme po zadání jejich identifikátoru do vyhledávacího políčka a potvrzení výběru stisknout tlačítko Hledej Gr. Požadovaný geoobjekt bude v mapě lokalizován žlutou šipkou.
Obr č. 4 Výpis informací z DB
Po stisknutí tlačítka Hledej DB v Aplikačním okně se otevře nové okno Výpis informací z databází, kde jsou zobrazeny vybrané tabulky atributů k danému geoobjektu. Tato data je možné prohlížet na monitoru počítače či je lze, po označení do bloku, zkopírovat ve formě tabulky do textového editoru či tabulkového kalkulátoru a zde s nimi dále pracovat.
U některých tabulek jsou tučně zvýrazněny hypertexty, přes které se lze kliknutím dostat k dalším relevantním informacím. Jde především o rastrové obrázky (pérové kresby, skenované a digitální fotografie apod.), které jsou v tabulkách označeny obecně jako foto (terénní profily, terénní fota, keram. jedinec, ostatní nálezy), a podrobné popisy drobných a nekeramických předmětů (hypertextový odkaz přes inventární číslo v tabulce Ostatní nálezy). Tato data se objeví v novém okně.
Obr č. 5 Vyhledání v DB
V aplikaci je možné na základě různých kritérií vyhledávat informace z databázových tabulek negrafických atributů. K tomu slouží funkce Vyhledání v DB. Políčko, přes které lze funkci přivolat, je umístěno v dolní části aplikačního okna. Zde volíme, z jakého druhu dat budou dotazy vycházet. Výběr byl omezen pouze na nejpodstatnější údaje, které se váží k ostatním nálezům, keramickým jedincům, hrobům a sídlištním objektům. Po výběru požadovaného druhu dat se otevře nové okno Vyhledání.
Obr č. 6 Výsledek vyhledání v DB
V okně Vyhledání lze s pomocí předdefinovaných seznamů navolit jednotlivá kriteria a jejich kombinace, podle nichž mají být z databázových tabulek atributů filtrovány záznamy.
V tabulce DB_N_ostatni_nalezy_foto (Ostatní nálezy-foto) vyhledáváme podle předmětu a materiálu, v tabulce DB_N_keram_jedinec (Keram. jedinec) podle typologické skupiny (Typ_skupina), výzdobného motivu, okraje, značky na dně a materiálu, v tabulce DB_T_hrob (Hrob) podle orientace, pohlaví, celkové polohy, polohy levé ruky, pravé ruky, levé nohy a pravé nohy, dále podle přítomnosti milodarů a stratigrafických vztahů (Stratigraficky_nad, Stratigraficky_pod), v tabulce DB_T_objekt (Objekt) podle orientace, tvaru, počtu vrstev, přítomnosti kůlových jamek, otopného zařízení a jiných konstrukcí, dále podle toho, zda se jedná o starohradištní objekt a podle strafigrafických vztahů (Stratigraficky_nad, Stratigraficky_pod).
Po stisknutí tlačítka Vyhledej se zobrazí tabulka, ve které je zobrazen výsledek dotazu. Tabulky lze opět kopírovat do textových editorů či tabulkových kalkulátorů a zde s nimi dále pracovat. Pokud chceme lokalizovat v mapě jednotlivé geoprostorové objekty je nutné kliknout na jejich tučně zvýrazněné identifikátory. V případě, že požadujeme zobrazit všechny vybrané geoobjekty v mapovém okně najednou, musíme stisknout tlačítko lokalizuj všechny čtverce/hroby/objekty. Číslo v závorce nás informují o počtu vybraných objektů. POZOR!! Lokalizace příliš velkého počtu geoobjektů najednou může trvat neúměrně dlouho a na méně výkonných počítačích nemusí proběhnout vůbec! Vybrané geoobjekty jsou v mapě označeny žlutou šipkou.
Obr č. 7 Výsledek vyhledání zobrazený v grafice
Data archeologického výzkumu jsou distribuovaná široké odborné archeologické veřejnosti avšak většinou laické v oblasti IT i přesto jsou uživatelé díky jednoduchosti a intuitivnosti aplikace schopni s aplikací pracovat bez nějakých speciálních znalostí GIS technologií. Uživatel jen musí zasunout CD a pak už jen brouzdat výsledky výzkumu (např. viz. Obr.8 Kostrový hrob).
Obr č. 8 Kostrový hrob