Разработка методов создания геоизображений для информационных программ телевидения

Современные электронные средства общедоступной информации — Интернети телевизионные сети — наиболее массовые средства коммуникации, позволяющие одновременно информировать миллионы людей. Для большинства из них телевидение служит основным источником получения оперативной информации о событиях в мире. В связи с развитием цифровых технологий на стыке картографии, геоинформатики и телекоммуникации формируется новое научное направление, объектом исследования которого является особый тип геоизображений, востребованных телевизионным вещанием.

Актуальность данной работы определяется необходимостью разработки нового геоинформационного метода создания и распространения геоизображений для телевизионной трансляции, а также повышением эффективности визуализации и восприятия географической информации.

Цель исследования — разработка геоинформационных методов построения и распространения геоизображений для телевидения, основанных на создании специализированных картографических баз данных.

В ходе выполнения научных исследований потребовалось решить ряд задач:

• проанализировать и обобщить опыт использования геоизображений на телевидении в России и за рубежом, выявить их специфику;

• определить принципы и формы интеграции геоинформационных и телекоммуникационных методов и технологий для целей телевидения;

• разработать новые методы моделирования геоизображений для целей телевидения на базе теории геоинформационного моделирования, телекоммуникационного и виртуального картографирования;

• разработать структуру и содержание специализированной картографической базы данных (БД) для создания, хранения и распространения телевизионных картопределить требования к БД и к графическому интерфейсу пользователя, апробировать методику на примере БД для информационных программ Первого канала Российского телевидения.

Основным объектом исследования является специфический вид геоизображений, используемых для целей телевидения, для которых введено определение «телевизионные карты» .

Предмет исследования — методика создания геоизображений для распространения общественно значимой информации о пространственно определенных объектах или явлениях с помощью телевизионной трансляции.

Методика исследования базировалась на идеях познавательной, коммуникативной и геоинформационной концепций в картографии, позволяющих формировать и интерпретировать телевизионное геоизображение как модель реальных географических систем и, одновременно, как графическое средство передачи географической информации, выполненное в виде телевизионного изображения. В ходе выполнения работы сформулированы принципы формирования телевизионных изображений, описывающих географические объекты и явления, с учетом научно-методических принципов и терминологии, принятой в картографии и геоинформатике.

Методологической базой для работы над диссертацией послужили труды представителей отечественной и зарубежной картографических школ по общей теории картографии и геоизображений (А.М. Берлянт, С. Н. Сербенюк, А. А Лютый, G. Morrison, J, Thurston), теории геоинформационного картографирования и построения картографических изображений на основе картографических баз данных (А.М. Берлянт, A.B. Кошкарев, И. К. Лурье, B.C. Тикунов, Th. F. Baldwin, D. St. McVoy, Ch. Steinfield), картографическому дизайну и общей теории информационного дизайна (A.B. Востокова, С. М. Кошель, Л. А Ушакова, Е. Tufte). Существенный вклад в развитие методологии внесли авторы в работах, посвященных изучению визуального восприятия информации в виде графических систем (Б.Б. Серапинас, R. Arnheim, М. McLuhan, S. Mealing).

Научная новизна диссертации состоит в следующем:

• впервые исследована проблема создания геоизображений для телевидения как средств формирования и передачи пространственно-временной информации;

• определены свойства и структура знаковых систем специфического вида геоизображений — телевизионных карт, предназначенных для корректного восприятия массовой зрительской аудиториейпроведено исследование восприятия таких карт как средства передачи пространственно-временной информации;

• разработана структура и определено содержание специализированных двухкомпонентных картографических БД, основная цель которых проектирование геоизображений, хранение и управление библиотеками готовых геоизображений, слоев картографических баз данных и иной информации;

• разработана и реализована методика моделирования телевизионных геоизображений на основе специализированных картографических БД и технологий виртуальной реальности и мультимедиа для новостных и образовательных телевизионных программ, и учитывающая возможность трансляции в Интернете.

Практическая ценность работы состоит в том, что результаты практических исследований могут быть использованы при проектировании и функционировании информационной системы, обеспечивающей телевизионные программы справочной географической информацией и необходимыми телевизионными геоизображениями. Используя на практике картографическую методологию и геоинформационные технологии, разработки способствуют улучшению качества и достоверности телевизионных геоизображений, способствуют постепенному переходу к технологиям интерактивного цифрового и Интернет-телевидения.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, заключения, списка использованной литературы, приложений. Работа содержит 134 страницы текста, включая 40 иллюстраций, 4 таблицы, 4 приложения и список использованной литературы.

3.5 Основные выводы третьей главы.

Практическая реализация теоретических разработок составления телевизионных карт, основанных на исследованиях психологического восприятия геоизображений с телевизионного экрана и технических особенностях трансляции, привела к выявлению ряда проблем, частичному их решению и следующим выводам, наметившим дальнейшие приоритеты для исследований.

1. Программные средства создания и распространения телевизионных карт необходимы для успешного внедрения и использования геоинформационных технологий в системе телевидения. Для этого в настоящее время сформирована техническая и теоретическая база, обеспечены условия для интеграции систем телекоммуникации, ГИС и картографических БД. Такие программые средства позволяют оперативно готовить необходимые геоизображения для специализированных новостных или образовательных телевизионных программ.

2. Обеспечение телевизионной программы геоизображениями возможно при наличии следующих компонентов: достаточно полного массива исходных картографических данных и соответствующей СУБД. В разработке нуждаются системы хранения, средства управления и вывода готовых картографических изображений. В качестве средства интерпретации исходных данных в готовую карту необходимо использовать специальное программное средство — картографический браузер. Данная система обеспечивает создание масштабируемой, надежной и высокопроизводительной информационной системы в локальной сети телекомпании, обеспечивающей многопользовательский доступ в реальном масштабе времени, целостность данных. В рамках используемой СУБД необходимо поддерживать работу не только с данными, хранимыми в относительных координатах, но и с истинными географическими координатами — с поддержкой стандартного набора географических проекций и систем координат. Тем самым, обеспечивается хранение различных моделей данных, поддержка топологической модели данных, которая описывает взаимосвязи пространственных объектов и сетевой модели данных для сетевого анализа и решения географических задач.

3. В результате практических исследований были проанализированы несколько путей интегрированного применения программного обеспечения. Первые два из них, состоявшие в усовершенствовании интерфейса классических инструментальных ГИС до профессиональных графических систем и, наоборот, усовершенствовании интерфейса графических систем до уровня, позволяющего использовать картографические БД, оказались несостоятельными. Наиболее разумный выход состоит в создании универсального программного обеспечения, комбинирующего свойства ГИС и систем художественной графики, обладающего широкими возможностями и доступным интерфейсом для визуализации графических объектов и объектов картографичеких БД, совместимого с форматами передающих телевизионных систем.

Заключение

.

В ходе проведенных теоретических и экспериментальных исследовании была решена основная задача диссертации — разработаны и применены на практике оригинальные методики моделирования картографических изображений для информационных телевизионных программ, основанные на создании и использовании специализированных картографических баз данных. По итогам работы получены следующие результаты:

• определены структура, свойства, особенности геоизображений, создаваемых для информационных программ телевидениясреди них: обеспечение интуитивного восприятия условных знаков, генерализация объектов на основе информационной важности, проектирование и передача геоизображения для экранов с различными параметрами цветопередачи и разрешения;

• дано определение термина «телевизионная карта» в соответствии с терминологией, принятой в отечественной картографии;

• обоснованы принципы создания графических систем телевизионных карт, обеспечивающие корректное восприятие пространственной информации с экрана телевизора;

• разработана структура и определено содержание специализированных двухкомпонентных картографических баз данных, предназначенных для проектирования геоизображений, хранения и управления библиотеками готовых геоизображений, слоев картографическиз БД и иной информации;

• реализованы технологии интерактивного автоматизированного создания телевизионных карт на основе геоинформационной концепции в картографии.

В диссертационной работе были рассмотрены проблемы, возникающие в результате практического применения картографических изображений в системах телекоммуникации. Эти вопросы находятся в сфере интересов геотелекоммуникацииобласти знания на пересечении интересов картографии, информатики и телекоммуникации. В результате научно-практической работы был определен объект изучения данного научного направления в аспекте использования геоизображений на телевидении — телевизионные карты. В качестве информационного источника для них выступают специализированные картографические БД, описывающие объективную реальность в виде пространственных объектов БД. Средство для визуализации объектов.

БД и формирования изображения телевизионной карты — картографический телевизионный браузер (рис. 40).

В перспективе развитие технологий передачи телевизионного сигнала ставит принципиально новые задачи использования телевизионных карт. Постепенный переход от аналоговых способов телепередачи информации к цифровой записи видеоизображения открывает возможность интегрирования телевизионного сигнала в компьютерные сети и сети дистанционной связи, которые быстро развиваются во всём мире. Наиболее разветвлённой из них является Интернет (ЮТЕЮЧЕТ). Создание доступной технологии для доставки и просмотра видеосигнала на персональные компьютеры через телекоммуникационные сети кардинально изменит характер телевизионного вещания. Для современного телевидения характерна массовая однонаправленная передача информации. Потребители геоинформации не могут запрашивать необходимую для них «телевизионную карту», не влияют на содержание передаваемой информации. Распространение кабельного телевидения и двунаправленной связи через телекоммуникационные сети позволят превратить массовый характер вещания в «адресный». Зритель сможет заказывать нужную информацию, запрашивая необходимый видеоматериал и вид его представления. Индивидуальной информацией, актуальной только для отдельного зрителя, может стать, например, прогноз погоды в отдельно взятом районе на определённый срок. геоинформатики и телекоммуникации.

Развитие индивидуального вещания и наполнение специализированных картографических БД новой информацией приведёт к превращению телевидения в сеть кабельных станций, ориентированных на создание и передачу телевизионного изображения, формируемого запросами потребителей. Индивидуальный характер вещания вызовет увеличение количества работы по обслуживанию потребителей геоинформации и потребует разработки интерактивных процессов создания геоизображений. Картографические браузеры, формирующие телевизионные карты по запросам зрителей, станут важным звеном в системах телекоммуникационного картографирования. Они будут связывать потребителя информации с «глобальным гипергеоизображением, обращающимся в компьютерных сетях, синтезирующим информацию из разных источников в реальном масштабе времени с переменным разрешением» [5, 22].