Популярная мобильность. Спутниковая навигация часть 11.

О спутниковой навигации вы теперь с божьей помощью знаете почти все: настолько, что можете сами внести посильный вклад в ее развитие.

Каким образом? Кто-то, конечно, может разработать новую систему навигации, которая позволит определять местоположение с точностью до миллиметра и работать в зданиях (всего-то нужно хорошо выучить физику и десяток лет ударно потрудиться), а кто-то может написать новую программу для навигации, которая будет демонстрировать фотореалистичное изображение окружающей местности, автоматически оплачивать гаишные штрафы и предупреждать о том, что надо бы притормозить перед перекрестком, ибо его собирается проехать на красный очередной джигит – для этого придется потрудиться поменьше. Но можно начать и с малого – и самостоятельно сделать карту. О том, как это сделать, мы сегодня и поговорим.

Зачем это вообще нужно? Дело в том, что разработчики даже самого замечательного программного обеспечения никогда не покроют ту или иную территорию полностью. Хорошо, если вы живете в более-менее крупном городе, а что делать тем, кто проживает в небольших городах или поселках? В лучшем случае они будут представлены на карте как населенный пункт, через который проходит федеральная трасса, а значительная часть реально существующих дорог останется неохваченной.
Вообще, на картах для спутниковой навигации обычно отображаются лишь асфальтовые дороги – а что делать с грунтовыми? Что делать с полевыми и лесными дорогами, с просеками? В конце концов, навигация ведь может быть нужна не только для того, чтобы проехать из одного населенного пункта в другой, но и чтобы покататься на велосипеде по лесу, например. Или другой пример – нашли вы в Google Earth заброшенную ракетную базу, на которую ведет заброшенная военная бетонка. Вы думаете, можно забить координаты в тот же iGo и приехать прямехонько туда? Как бы не так! Ваш маршрут закончится на большом шоссе в точке, ближайшей к этой базе, после чего вам предложат под прямым углом свернуть в лес и двигаться напролом километров этак десять – ибо откуда на официальной карте взяться военной бетонке, да еще и заброшенной?

Выход, однако, из этой ситуации имеется. Раз никто не сделал нужной вам карты – значит, пора создать ее самостоятельно! Карты бывают двух видов – растровые и векторные. Пример растровой карты – это страница в атласе, то есть просто «картинка». Такую карту нельзя масштабировать, по ней нельзя прокладывать маршрут, осуществлять поиск и т.п. – будучи загруженной в навигатор, она позволит лишь отображать ваше текущее местоположение на карте. Для работы с такими картами чаще всего используется приложение Ozi Explorer.

Создать такую карту довольно просто: во-первых, можно взять спутниковые снимки с Google Maps и сконвертировать их в формат Ozi Explorer при помощи «волшебной» программы GoogleMV. Программа умеет кэшировать однажды закаченные изображения для последующего просмотра офлайн; склеивать изображения любого масштаба, размера и сохранять их в jpg-файле; создавать файл координатной привязки с целью использования спутниковых фотографий в качестве карт в программе OziExplorer. В настоящее время распространение программы автором прекращено, однако можно покопаться «по сусекам» и найти ее.

Однако спутниковые снимки – это еще не карта, ведь по ним можно лишь представить себе рельеф местности и найти какие-то отдельные объекты, «читать» их довольно тяжело, поэтому гораздо удобнее будет взять настоящую карту. Чтобы использовать ее, достаточно просто отсканировать бумажную карту и «привязать» ее к реальным координатам на местности. Карту желательно брать как можно более подробную – например, «километровку» (масштаб 1:100000) или на крайний случай «двухкилометровку» (1:200000). Хотя если вам удастся найти военные «полукилометровки» (1:50000), то результат будет лучше. Сканировать карту желательно в хорошем разрешении – от 600 dpi и в формате TIFF (очень не рекомендуем использовать JPEG, поскольку он предназначен в первую очередь для фотографий, то есть, изображений с плавными переходами цветов, а не карт, у которых после JPEG-сжатия сильно размоются границы объектов), а впоследствии было бы неплохо обработать карту в графическом редакторе, чтобы сделать цвета равномерными (то есть, если на карте зеленый цвет – один, то в отсканированной версии он будет состоять из пикселей пары десятков разных оттенков, что впоследствии нам может очень сильно помешать). Для придания цветам равномерности можно, например, увеличить контрастность, затем сделать легкое размытие, затем, наоборот, увеличить резкость, после чего перевести картинку в 16-цветный режим. Также можно побаловаться с эффектом «Oil Paint», только размер кисти должен быть минимальным.
В общем, дерзайте – на выходе важно получить картинку, где все леса равномерно зеленые, водоемы – одинаково синие и имеют четкие границы. Если карта состоит из нескольких листов – их также придется «склеить» в графическом редакторе, чем точнее вы это сделаете – тем лучше. Режим Blend «Multiply» поможет вам в этом.

Установив OziExplorer на компьютер, нужно привязать карту. Если на ней есть градусная сетка – то процесс очень простой: достаточно будет просто указать соответствия между указанными на карте градусными линиями и реальными координатами (т.е. как бы «нарисовать» сетку поверх нее, координаты программа сопоставит сама). Главное – правильно выбрать систему координат и проекции, в российских картах используется система Pulkovo 1942 и проекция Гаусса (она же Меркатора).

Если градусной сетки нет, то проще всего найти реальные координаты знаковых точек на карте (например, мостов, пересечений дорог и т.п.) – это можно сделать, посмотрев на ту же область через Google Maps – и привязать карту как минимум по трем, а лучше по четырем точкам. И тут вы увидите, что точки на бумажной карте вовсе не всегда совпадают с реальными координатами: разница порой достигает несколько сотен метров! Это еще один недостаток растровых карт: все неточности бумажных карт в том же виде перекочевывают и в ваш навигатор, из-за чего порой можно элементарно заблудиться. Однако на практике, имея хотя бы минимальный опыт чтения карт, заблудиться достаточно сложно: нужно просто не верить каждому миллиметру картинки, а немного фантазировать. После привязки карты к координатам очень желательно наложить на нее какой-нибудь реальный трек (т.е. линию маршрута, которым кто-то двигался с GPS-приемником) и посмотреть, соответствует ли он, например, дороге на карте или нет: если нет, то вы что-то сделали неправильно.

Растровая карта готова? Если вы еще не умерли и не забыли, что «лучшее – враг хорошего» – можете переходить к следующему этапу, а именно к векторизации растровых карт.
Векторизация позволит сделать карту легко масштабируемой, редактировать ее для более точной привязки к местности при помощи треков и даже добавить в нее функцию прокладки маршрутов. Пройдя все эти «круги ада», вы поймете, почему карт так мало и стоят они так дорого: именно потому, что именно таким образом разработчики карт их и производят. Будьте готовы, что векторизация даже небольшого участка карты, например, окрестностей вашей дачи, при хорошем уровне детализации (то есть, если вы не решите нарисовать одну речку и одну дорогу), займет как минимум пару недель, а скорее – месяц-два. Не испугались? Вперед!

Успех векторизации зависит в первую очередь от качества исходной растровой карты – именно поэтому мы просили вас не использовать формат JPEG, а также поколдовать с цветами. Дело в том, что плохую растровую карту вам, скорее всего, придется «обводить» руками, потому что автоматические программы для векторизации карт просто не смогут с ней работать и придется рисовать карту «вручную», обводя растровую, например, в программе GpsMapEdit (must have для всех). Но лучше хотя бы частично передать этот тяжелый труд автоматическим программам.
Скачав и установив одну из таких программ, например, R2V (которая больше подходит для ручного редактирования) или WinTopo (которая бесплатна и при этом неплохо переваривает грамотно подготовленные растровые карты), необходимо загрузить в них уже «привязанную» картинку и начать векторизацию. Как правило, все синее программы считают водой, зеленое – лесом, а линии – дорогами. Однако не думайте, что такая программа в состоянии выдать вам пригодную для использования векторную карту: вы ведь не рассчитываете на готовый к верстке текст после засовывания книги в сканер и OCR-распознавания? Так же и здесь: в автоматическом режиме результат будет далеким от идеала, поэтому придется изрядно попотеть, редактируя полученную векторную карту. Впрочем, чтобы не запутаться, можно «направлять» действия компьютера. Для этого отлично подходит программа Easy Trace – в ней вы указываете тип объекта (например, река) и его начало (например, исток), после чего искусственный интеллект прокладывает векторную линию вдоль растровой того же цвета, но вы, если его «заведет не туда», сможете вручную откорректировать линию и направить линию дальше. Конечно, куда веселее делать это на дорогом дисплее-планшете, просто обведя пером картинку, но мышкой как-то эротичнее, правда?
При векторизации карты лучше создать несколько слоев и объекты каждого типа сохранять в своем слое – реки отдельно, дороги отдельно, и т.п. В будущем это облегчит пользование картой: в разных масштабах вам будут нужны разные уровни детализации.

Финальной точкой в создании карты будет ее экспорт в формат, пригодный для использования именно с вашим навигационным софтом. Тут снова возникает проблема: созданные вручную карты можно сделать для OziExplorer, «ГисРуссы» (для нее, впрочем, уже карты всего СНГ сделаны энтузиастами и лежат в Интернете) и навигаторов Garmin (с последними еще придется попотеть, чтобы загрузить карты в память, поскольку при загрузке новых карт все старые удаляются, и потребуется предварительно их из навигатора загрузить на компьютер). А вот для популярных программ типа TomTom, iGo и иже с ними карты самостоятельно сделать не получится: их форматы закрыты и пока не взломаны, так что программ для их создания не существует нигде, кроме компьютеров разработчиков.

Текст : Илья Шатилин