Ce facem cu hărţile?

MapInfo 3.02 - imagine şi informaţie

Eugen Creţu
Geo Strategies SA, Sibiu

Lupta pe piaţa mondială a GIS-urilor (Geographic Information System) a devenit pe măsura trecerii timpului destul de acerbă. În numărul din februarie al revistei GIS Europe descoperim că alături de marii în domeniu (MapInfo, ArcInfo) care oferă GIS-uri sub toate platformele importante (Dos,Windows,UNIX, VMS, OS/2), produse noi intră în competiţie ( Spans, WinGis). Însă în paginile aceleiaşi reviste este anunţată şi o veste care va cântări mult în deciziile viitoare de achiziţie a unui GIS: Microsoft intenţionează să introducă în popularul său pachet Office OA (Excel, Word for Windows & Powerpoint) un subset al lui MapInfo. Cu alte cuvinte le este permis userilor să miroasă, cine vrea să guste tebuind să treacă pe la MapInfo.

Pachetele de cartografiere de tip desktop sunt o nouă categorie de produse soft care se dezvoltă cu mare rapiditate. Este uşor de înţeles ca noile tehnologii care apar produc uneori şi confuzii. Ce este un program de cartografiere de tip desktop? Cum să ne dăm seama dacă este soluţia de care avem nevoie? Ce trăsături trebuie să aibă un pachet complet de cartografiere de tip desktop? Cum să triem diferitele pachete existente pe piaţă?

Şi numai frunzărind paginile lui GIS Europe îţi poţi da seama că ceva se mişcă pe piaţa Est-Europeana de GIS-uri: o mare parte din articole sunt dedicate unor ţări din Est (Yugoslavia, Slovacia) unde soft-urile de GIS sunt prezente binecunoscute chiar dacă sancţiunile ONU le aduc numai în faza de copii pirat. Sumele cu multe zerouri alocate acestor sisteme ne confirmă faptul că ele sunt pe cale să devină nivelul superior bazelor de date în sistemele de păstrare a cunoştinţelor. Ce ne miră este că oferta de GIS pe piaţa românească este puţin cunoscută deşi ea există şi e de calitate.

Dacă din articolul dedicat cartografiei digitale am vazut cum obţinem hărţile în format digital, a venit rândul să vedem ce facem cu ele. O primă soluţie ţine de instinct: tipărirea pe un plotter. Bine, dar ce am realizat? Am pornit de la o hartă pe hârtie şi am obţinut alta, tot pe hârtie - e drept - mai frumoasă, mai colorată, în rest nimic. Motivul real pentru care sunt însă digitizate hărţile este acela de a le folosi ca suport grafic într-un GIS. Entităţilor care apar pe Mapper (fereastra unde se află harta) le este dată o nouă valenţă prin legarea lor de informaţie (parcă miroase a AutoCad, însă miroase doar).

Ajuns la versiunea 3.02 MapInfo este produsul firmei cu acelaşi nume din SUA. Facilităţile noi cu care vine acest soft (rulează sub Windows, are un sistem de protecţie hard numit hardlock care se interpune pe ieşirea paralela, peste 100 de hărţi şi proiecţii gata digitizate) ne confirmă faptul că ne aflam în faţa unui produs serios, proiectat să îndeplinească cele 10 cerinţe ce definesc un GIS:

• posibilitatea de ataşare de date fiecărui obiect grafic (puncte, linii, poligoane, polilinii), date ce pot fi vizualizate şi analizate geografic
• posibilitatea importării de date din formate diferite, stocate ulterior toate sub format propriu pentru eliminarea timpilor necesari conversiei
• stratificarea informatiei pe nivele
• structurarea datelor ataşate în baze de date relaţionale şi vizualizarea lor sub formă de tabel
• reprezentarea tematică a datelor pe hartă cu culori, tipuri de linii, areale şi simboluri diferite
• posibilitatea de efectuare a analizelor geografice cu ajutorul soluţiei oferite de un SQL puternic
• posibilitatea de lucru cu imagini multiple şi simultane asupra datelor prin imbinarea hărţilor cu baze de date şi chart-uri
• opţiuni de tipărire ce acoperă o gamă largă de fonturi, tipuri de simboluri (predefinite şi editabile), culori şi haşuri
• rularea pe platforme multiple ce include gama de Pcuri (DOS & Windows), statii SUN, HP, MacIntosh
• existenţa unui limbaj de programare excelent (MapBasic) care vine separat de MapInfo sub forma de mediu de dezvoltare aplicaţii sub Windows (un limbaj structurat, bazat pe Visual Basic, uşor de programat).

Fata de versiunile anterioare, MapInfo 3.02 vine cu unele imbunatatiri semnificative in ceea ce priveste:

• posibilitatile de lucru cu fisiere in format dBASE, Excel, FoxBase, importul de imagini grafice
• capabilitatile de lucru cu format raster
• imbogatirea SQL-ului
• noi tipuri de proiectii
• imbunatatirea comunicatiei cu tabela de digitizare.

Ce facem cu MapInfo ?

Să începem prin a preciza că în MapInfo fişierele de date şi hărţi sunt organizate în tabele, fiecare conţinând atât baze de date cât şi fişiere hărţi digitale. Un fişier de tip .dxf de exemplu poate fi importat în format .tab. Fişierul nou creat va conţine imaginile grafice ale obiectelor conţinute şi o bază de date (iniţial numai) cu identificatorii (id-urile) pentru fiecare obiect, informaţii legate între ele aşa încât la deschiderea tabelului şi selectarea unui obiect, pe ecran să apară informaţia despre el.

Cum informaţia într-o hartă e memorată pe straturi (layer-e), fiecare strat poate fi încarcat într-o tabela separată. Suprapunerea lor pe aceeaşi hartă poate fi realizată prin deschiderea succesivă a tuturor .tab - urilor în discuţie în acelaşi workspace. Straturile pot fi la rândul lor editabile şi selectabile pentru obiectele ce le conţin, însă numai un strat poate fi editat la un moment dat. O dispunere a informaţiilor într-o hartă poate fi vazută în fig. 1 unde se observa că la baza este un strat numit "cosmetic". Acesta este stratul în care sunt puse de obicei etichetele (labels).

Fig. 1 Fereastra Layer Control

Beneficiind de un editor de obiecte cu meniuri gen tool-bar aproape complet (fanii AutoCad-ului pot observa repede că nu se pot roti obiecte sau trasa linii paralele), fereastra de vizualizare a hărţii poate fi folosită pentru editare după ce am ales stratul de procesat din Layer Control.

Deviza soft-ului este integrarea date-imagini aşa că nu putea lipsi binecunoscuta opţiune Geocoding. În esenţă ea se referă la situaţia când o tabelă (relaţie) R(A,B) este asociată obiectelor unei imagini (deci conţine date de legare a înregistrărilor de Mapper) şi deschidem o tabelă nouă R ~(B,C) . Noile linii vor fi "potrivite" (citeşte join) cu cele ale lui R (R = tabela de search) astfel că fiecare înregistrare din R ~ va avea şi ea componenta grafică (ce nu se vede în fereastra Browser). Pentru aceasta trebuie ca B să fie un câmp index în R. Evident că unele valori "nu se prea potrivesc" şi atunci putem trece de la etapa automată la cea manuală unde userul are de ales dintre variante. Oricum, e un instrument util în dezvoltarea top-down a aplicaţiilor, când se porneşte de la o dispunere grafică şi se leagă pe rând obiectele cu date din tabele. Dacă iniţial la crearea fişierului .tab acesta are doar tabela cu id-urile obiectelor şi coloana invizibilă de pointeri spre obiecte grafice, ea poate fi uterior modificată prin adăugarea coloanelor ce interesează şi popularea lor de către beneficiar. În plus, putem asocia -însa numai dintr-o aplicaţie MapBasic - imagini raster a obiectelor din Mapper. Pentru versiunea 3.1 sunt anunţate posibilitatea de OLE (legare de obiecte a imaginii, sunetului şi a animaţiei), ceea ce vor apropia MapInfo de imaginea unui software multimedia.

Dacă dispunem de o masă de digitizare, MapInfo ne oferă posibilitatea unei editări manuale a hărţilor digitale, însă setul de comenzi se sprijina foarte mult pe driver-ul controlerului mesei de digitizare. Oricum, chiar şi fără masa de digitizare există posibilitatea importării de imagini raster care apoi pot fi folosite ca suport pentru editarea manuală (un frate mai mic al VTRAK-ului).

La prima vedere, setul de obiecte pare cam "subţire". Că nu este aşa ne-o dovedeşte mulţimea de tipuri de linii şi simboluri predefinite şi posibilitatea definirii unora noi, totul semănând cu CorelDraw. Etichetele cu care putem îmbogăţi imaginea şi care pot fi puse automat sau manual (în stratul cosmetic), au rostul nu numai de "încărcare" a Mapper-ului dar şi de explicaţii (se poate eticheta automat fiecare regiune ce desemnează un judeţ cu iniţialele sale luate din tabela asociată sau cu expresii mai complicate).

O regulă care se impune la un GIS este şi posibilitatea efectuării de analize statistice pe baza informaţiilor obţinute. MapInfo oferă această facilitate atât prin utilizarea unor mijloace grafice (tipuri de linii, haşuri, culori) dar şi prin funcţii statistice (sum, med, avg, cnt, dev) aplicabile câmpurilor numerice. Un exemplu ar fi umplerea zonelor ce marchează judeţele ţării cu densităţi diferite de puncte proporţional cu numărul de locuitori. Tot la capitolul statistici ar trebui să amintim de operaţiile de calcul a distanţelor totale şi pe porţiuni, crearea unor "zone de influenţă" numite buffere ce pot îngloba toate obiectele şi porţiunile din obiecte ce au o distanţă mai mică decât un număr specificat. Aşa putem obţine -de exemplu - numărul de receptoare TV ce recepţionează programele unui emiţător dacă ştim bătaia lui. (O aplicaţie foarte vastă în această privinţă este HORIZON, ce poate realiza - printre altele - pe baza analizelor de teren poziţionarea optimă a releelor TV pentru a acoperi o zonă).

După cum cred că v-aţi dat seama, structura iniţială a unei baze de date conţine doar câmpul ID însă ea poate fi extinsă pentru a putea cuprinde în întregime informaţiile ce urmează a fi ataşate obiectelor, putând opera imediat asupra tabelului din fereastra Browser prin adăugare / ştergere şi modificare de linii. O simplă poziţionare în mod Select pe căsuţa din stângă de tot a unei lini va selecta în Mapper obiectele grafice corespunzătoare, lucru valabil şi dacă selectăm din Mapper obiecte (apar marcate liniile în Browser).

Fig. 2 O harta in Mapper

Fig. 3 O imagine MapInfo

Se pare că cei de la MapInfo s-au gândit la gusturile tuturor, motiv pentru care meniul Layout e în stare să satisfacă chiar şi pe cei mai pretenţioşi useri. Aici putem îmbina în pagină (vezi fig. 3) hărţi, tabele, chart-uri, legende şi text, aşa încât raportul final să arate excelent, după o aranjare manuală sau automată a componentelor în pagină. Un lucru interesant îl constituie posibilitatea adăugării de module gata compilate în MapBasic care implementează pe cele două seturi de scule clasice MapInfo, butoane cu funcţii noi, cum ar fi cel de ataşare de imagini raster. Astfel, mănuşa este aruncată, programatorii în MapBasic putându-şi "customiza" meniurile după bunul plac.

Am lăsat intenţionat la sfârsit partea care constituie punctul forte al GIS-ului şi anume facilităţile de selecţie (Selection) şi de regăsire (Find). Se pot efectua operaţii de selecţie atât direct (pe harta din Mapper, rezultatul fiind memorat într-un tabel auxiliar Query, iar obiectele selectate apărând evidenţiat) cât şi ca urmare a unei interogări SQL (acelaşi efect, adică o tabelă răspuns şi marcarea pe hartă a obiectelor selectate). La partea de selecţie directă pe hartă am putea aminti posibilitatea de selecţie a zonelor din vecinătatea unor obiecte sau simboluri (vecinătaţi circulare, buffer).

Limbajul SQL de care dispune soft-ul e într-adevar excelent. Mulţimea funcţiilor printre care amintim setul de statistică (sum, cnt, max, dev, etc), cele de lucru cu obiecte (area, perimeter, centroidx, centroidy, distance) sau cele de prelucrare a şirurilor de caractere ajută la construirea unor expresii complexe folosite de un interpretor pentru a genera tabela rşspuns. Nu trebuie să fii un cunoscător al SQL -ului ca să poţi face o tabelă. Totul e dirijat prin meniuri, tabelele, coloanele, funcţiile, operatorii de agregare şi cei relaţionali fiind selectabili din liste.

Pentru a veni în sprijinul celor afirmate anterior cu privire la forţa SQL-ului enunţăm mai jos câteva scenarii posibile într-o organizaţie şi probleme ce se pot pune şi rezolva folosind SQL-ul.

Ex 1.Presupunem că dispunem de harta unui oraş străbătut de un râu iar printre straturile de informaţii se află cele cu reţeaua de electricitate, reţeaua de gaz metan, reţeaua de cabluri telefonice, dispunerea clădirilor, toate având şi informaţii de altitudine (dispunerea pe curbe de nivel). Dacă (doamne fereste) în urma unor ploi creşte nivelul râului cu 2 metri, putem răspunde imediat cu ajutorul SQL-ului la întrebările:

- Care sunt zonele (clădirile) afectate de inundaţii (suprafeţe, număr imobile, persoane sinistrate, pagube materiale) ?
- Ce parte din reţeaua de electricitate (gaz, linii telefonice) va fi afectată (eventual se pot găsi soluţii de conectare a unor staţii sau circuite de compensare), care sunt beneficiarii afectaţi (costuri) ?

Ex 2.Ne vom referi în continuare la o bază de date cu imagini luate din satelit asupra unei zone şi presupunem că avem o hartă a zonei respective parcelată, cu informaţii despre aria şi tipurile de sol deja digitizate. Pe baza unor analize asupra imaginilor primite se poate răspunde la întrebările:

- Cum va evolua recolta pe o perioada precizată de timp?
- Care este cultura cea mai avantajoasă ?
- La ce categorie de risc se poate incadra zona ?

Ex 3. Pornind de la situaţia din primul exemplu, mai puţin imaginea catastrofală a inundaţiei, la sfârşit de lună RENEL-ul poate raspunde la întrebările:

- Câţi consumatori nu şi-au achitat datoriile către regie, unde sunt ei localizaţi ?
- Care sunt staţiile de transformare cu probleme şi unde sunt amplasate?

Încheiere

Sperând că exemplele de mai sus v-au stârnit doar curiozitatea în ceea ce priveşte ce sunt şi ce ne oferă GIS-urile, v-aş sugera ca - dacă aveţi un PC cel puţin 286, mouse şi monito VGA - să căutati acest soft şi să vedeţi singuri ce alte facilităţi ascunde. Oricum, cei de la MapInfo vor aborda cu siguranţă în viitoarele versiuni probleme referitoare la OLE, lucrul multi-workspace, îmbunătăţirea tool-bar-ului, astfel încât de la GIS la multimedia să nu mai fie decât un pas. Cât de mare, rămâne de văzut.