1 UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA KATEDRA GEOINFORMATIKY Dobromila MRÁZKOVÁ MAPA OLOMOUCE PRO STUDENTY UNIVERZITY PALACKÉHO Bak...
UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA KATEDRA GEOINFORMATIKY
Dobromila MRÁZKOVÁ
MAPA OLOMOUCE PRO STUDENTY UNIVERZITY PALACKÉHO
Bakalářská práce
Vedoucí práce: prof. RNDr. Vít VOŽENÍLEK, CSc.
Olomouc 2011
Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci bakalářského studia oboru Geoinformatika a geografie vypracovala samostatně pod vedením prof. RNDr. Víta Voženílka, CSc.. Všechny použité materiály a zdroje jsou citovány s ohledem na vědeckou etiku, autorská práva a zákony na ochranu duševního vlastnictví. Všechna poskytnutá i vytvořená digitální data nebudu bez souhlasu školy poskytovat.
V Olomouci 11.května 2011
____________________________
Vložený originál zadání bakalářské/magisterské práce (s podpisy vedoucího katedry, vedoucího práce a razítkem katedry). Ve druhém výtisku práce je vevázána fotokopie zadání.
OBSAH ÚVOD .......…………………………………………..………….…………………...5 1 CÍLE PRÁCE..................................................................................................................6 2 POUŽITÉ METODY A POSTUPY ZPRACOVÁNÍ..................................................7 2.1 Použitá data ............................................................................................................7 2.2 Použité programy ...................................................................................................8 2.3 Použité technologie.................................................................................................8 2.4 Postup zpracování....................................................................................................9 2.4.1 Analýza potřeb informovanosti...................................................................9 2.4.2 Volba mapového podkladu..........................................................................9 2.4.3 Návrh aplikace...........................................................................................10 2.4.4 Výběr programových a programovacích prostředků.................................12 2.4.5 Umístění aplikace a její propagace............................................................12 3 SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY....................................................13 3.1 Současný stav v České republice...........................................................................13 3.2 Současný stav aplikací pro školství v zahraničí....................................................16 4 UP NA MAPĚ................................................................................................................18 4.1 Data.......................................................................................................................18 4.2 Zobrazení dat v mapě............................................................................................20 4.3 Programové řešení aplikace...................................................................................21 4.4 Vyhodnocení dotazníků.........................................................................................24 4.5 Aktualizace obsahu................................................................................................25 5 VÝSLEDKY..................................................................................................................26 6 DISKUZE.......................................................................................................................27 7 ZÁVĚR...........................................................................................................................28 POUŽITÁ LITERATURA A INFORMAČNÍ ZDROJE SUMMARY PŘÍLOHY
-4-
ÚVOD Studium na univerzitách, jejíž budovy jsou rozptýlené po celém univerzitním městě, s sebou přináší potřebu informovat studenty o umístění těchto budov. Soudobé trendy vyžadují přístup k informacím v reálném čase, což dovoluje právě všudypřítomný internet, který je již plnohodnotnou součástí každodenního života. Spojení klasické kartografie a webového přístupu k informacím umožňuje vytvoření webové aplikace poskytující požadovaná data na mapovém podkladu. Navíc poskytuje možnosti efektivní vizualizace, rychlou orientaci, online dostupnosti a interaktivity. Zejména interaktivita a dostupnost zvyšuje atraktivitu webové aplikace. Webové aplikace lze využít jako prostředek pro znázornění polohy budov univerzity na externím (nevyžadujícím zásah autora aplikace) mapovém podkladu. Bohužel těchto aplikací využívajících externí mapové podklady a interaktivní prvky pro znázornění univerzitního prostředí se v České republice nevyskytuje mnoho. Také Univerzita Palackého v Olomouci, pro kterou je tvorba kartografické webové aplikace řešena v rámci této bakalářské práce, je příkladem univerzity s nedostatečně názornou lokalizací budov. Je tedy nutné sestavit příkladovou kartografickou webovou aplikaci se začleněnými prvky interaktivity a splňující požadavky studujících i samotné univerzity, která bude sloužit pro orientaci ve městě zájemcům o studium, studentům, zaměstnancům a návštěvníkům univerzity.
-5-
1 CÍLE PRÁCE Cílem bakalářké práce je vytvoření kartografické webové aplikace pro studenty Univerzity Palackého v Olomouci. Aplikace bude začleněna do webu univerzity. Z toho důvodu půjde o zpracování dvou aplikací lišících se množstvím dat, která budou poskytovat, a velikostí mapového pole. První – základní – verze aplikace bude obsahovat pouze prvky nutné pro prezentaci jednotlivých pracovišť univerzity a bude začleněna přímo do obsahu stránky univerzity. Verze rozšířená bude oproti základní verzi samostatná a bude zobrazovat na daném mapovém podkladu i další prvky. Dalšími prvky se rozumí objekty zájmu studentů. Jde například o umístění služeb (potraviny, drogerie, kopírovací centra), zdravotnických a restauračních zařízení a podobně. Tyto prvky budou vycházet z podrobné analýzy potřeb informovanosti studentů Univerzity Palackého, kteří jsou v tomto projektu hlavní cílovou skupinou uživatelů. Na této analýze pak bude založen návrh datového modelu aplikace, podle něhož se budou získávat potřebná data. Všeobecné informace však budou sestaveny tak, aby mohly být použity jakoukoli osobou. Výsledná aplikace by tedy měla být uživatelsky příjemná. Intuitivní uživatelské rozhraní zaručí použitelnost aplikace i pro informaticky méně zdatné studenty. Budou použity pouze všeobecně známé ovládací prvky. S tím souvisí i zajištění funkčnosti v nejpoužívanějších webových prohlížečích a co nejmenší náročnost na hardware a dodatečný software pro cílové uživatele. V aplikaci bude možné pouze vyhledávat a zobrazovat budovy univerzity a ostatní zařízení a služby. Uživatelé nebudou moci pomocí aplikace přidávat nová data do mapy z důvodu zajištění nejpřesnějších a nejsprávnějších dat. V rámci práce bude nutné zhodnotit dostupné technické možnosti a vybrat vhodná řešení pro aplikaci. Součástí bude také soubor fotografií budov univerzity. Po dokončení aplikace bude proveden dotazníkový průzkum mezi studenty, na jehož základě dojde k potřebným úpravám aplikace. Zároveň bude snaha i o propagaci aplikace a to pomocí článků v univerzitních médiích. Na závěr bude vytvořena webová stránka o této bakalářské práci. Výsledkem bakalářské práce bude databáze, soubor fotografií budov univerzity, webová aplikace, zhodnocení dotazníkového průzkumu, webová stránka o bakalářské práci a textová část práce.
-6-
2 POUŽITÉ METODY A POSTUPY ZPRACOVÁNÍ Práce se věnuje zvolení vhodných metod a postupů zpracování. Ty byly vybrány na základě studia literatury a internetových zdrojů. V rámci práce se zpracovávala data dle zadaného schématu a následně se takto vytvořená datová sada přizpůsobila požadavkům aplikace. Při zpracování bylo využito několika nekomerčních aplikací, které dovolily implementaci vybraných technologií. Vyjímkou je software firmy ESRI zastoupený desktopovou aplikací ArcGIS 10.
2.1 Použitá data V počátku práce bylo nutné vytvořit podrobný datový model aplikace (příloha 1). Vzhledem k náročnosti sběru navrhované datové sady, je sběr dat zadán dle vytvořeného datového modelu jako projekt v předmětu KAPRO (Kartografický projekt) 1. Pro jednodušší záznam, úpravy a nenáročnou manipulaci s daty byl zvolen formát SHP (shapefile). „Shapefile uchovává netopologickou geometrii a atributové informace pro prostorové prvky.“2. Tento formát se nejlépe spravuje studentům ve stěžejním softwaru výuky – ArcGIS 10. Jako souřadnicový systém byl zvolen WGS84 (World Geodetic system of 1984). „Jedná se o vojenský souřadnicový systém použivaný státy NATO. Referenční plochou je elipsoid WGS 84. Použité kartografické zobrazení se nazývá UTM (Univerzální transverzální Mercatorovo.)“ 3. Důvodem k výběru tohoto souřadnicového systému je záměr využít sbíraných dat pro tvorbu webové aplikace založené na Google Maps API (Application Programming Interface) 4, které výužívá právě WGS84. Sběr dat probíhá v menších pracovních skupinách studentů, přičemž každá další skupina je zodpovědna za správnost dat jiné skupiny. Kromě této křížové kontroly byla data po odevzdání znovu zkontrolována a následně opravena. Zdrojem těchto dat byly dle dostupnosti další mapové podklady (analogové i digitální), vyhledávání v telefonních seznamech (případně internetu) a průzkum v terénu. Veškerá takto nasbíraná data byla po jejich úpravě vložena do databáze. Některá data byla exportována do souborů uchovávající jejich atributy a geometrické vlastnosti. Rozhodnutí o zařazení do těchto skupin zpracování probíhalo na základě potřeb zobrazení dat do mapového podkladu. Součástí práce je také zajištění souboru fotografiíí budov univerzity. Ze zdrojů univerzity bylo možné pokrýt pouze 1/3 budov. Fotografie zbývajících budov byly pořízeny jako součást této bakalářské práce a upraveny pomocí grafického editoru.
1 předmět vedený na Ketedře geoinformatiky pro obor Geoinformatika navazujícího magisterského studia 2 překlad: Portál ESRI [online]. 1998, [17-04-2011]. ESRI Shapefile Technical Documentation. Dostupné z www: 3 Fakulta aplikovaných věd – Oddělení geomatiky [online]. 1998, [17-04-2011]. Souřadnicové systémy. Dostupné z www: 4 soubor funkcí, procedur či metod, které může programátor využít pro programování vlastní aplikace
-7-
2.2 Použité programy Důraz při tvorbě byl kladen na využití nekomerčních produktů. První návrh datového modelu byl vytvořen v OpenOfiice.org Calc 3.2, hlavně pro účely pozdější editace při vedení předmětu KAPRO (příloha 1). Tento datový model byl přenesen do prostředí phpMyAdmin 3.2.4 a využit pro návrh samotné databáze (příloha 2). Data byla zpracována v programu ArcGIS 10 (společnost ESRI), jediném komerčním produktem v tomto procesu. Po vytvoření souborů SHP, bylo nutné některé vrstvy pomocí dodatečného nástroje zpracovat jako soubory KML (Keyhole Markup Language). „KML je formát pro uložení a zobrazení geografických dat v prohlížečích jako Google Earth, Google Maps a Google Maps pro mobilní telefony. Struktura KML využívá tagů a je založena na standardech XML.“5 U ostatních vrstev proběhlo pomocí dodatečného skriptu přidání zeměpisných souřadnic do tabulkového formátu DBF (dBase format – formát uchovávající data a definující jejich strukturu). Tyto tabulky byly později pomocí OpenOffice.org Calc 3.2 uloženy do formátu CSV (Comma-Separated Values file format) pro snadnější naplnění databáze. Jako dělící znak byl použit středník, neboť běžně používaná čárka byla využita již v samotných datech (například při zapisování adres objektů). Pro správu databáze byla použita aplikace phpMyAdmin 3.2.4, která umožňuje export celé databáze ve formátu SQL (Structured Query Language). Do tohoto formátu jsou kromě samotných dat exportovány také SQL příkazy pro vytvoření tabulky a naplnění tabulky hodnotami. Dodatečná úprava souborů CSV a KML proběhla pomocí editačního nástroje PSPad 4.5. Samotná aplikace a webové stránky byly tvořeny ve vývojovém prostředí NetBeans IDE 7.0 beta. Testování aplikace proběhlo v nejběžnějších prohlížečích a to Internet Exlorer 8, Internet Explorer 9, Mozilla Firefox 3, Mozilla Firefox 4, Opera 11 a Google Chrome 10. Fotografie byly upraveny v programu Gimp 2.6. Pro validaci byl využit online validátor http://validator.w3.org.
2.3 Použité technologie Základem aplikace je značkovací jazyk XHTML 1.0 Strict (eXtensible HyperText Markup Language), který vyžaduje dodržení přísných pravidel validních stránek. Grafická úprava webových prvků byla provedena pomocí kaskádových stylů CSS 2.1 (Cascading Style Sheets). Správné zobrazení mapy zajišťuje balíček Google Maps API V3 založený na JavaScriptu. Proto byly i některé další funkce na straně klienta napsané ve skriptovacím jazyku JavaScript. Funkce na straně serveru byly programovány pomocí skriptovacího jazyku PHP 5.3 (PHP: Hypertext Preprocessor). Tyto funkce většinou zahrnují práci se samotnou databází. Dotazy na databázi jsou uskutečňovány dotazovacím jazykem SQL. 5 překlad: Portál Google Code [online]. 2011, [17-04-2011]. KML Tutorial. Dostupné z www:
-8-
Pro zajištění funkčnosti aplikace byl použit AJAX (Asynchronous JavaScript and XML), který je taktéž postaven hlavně na skriptovacím jazyku JavaScript a zároveň obsahuje řadu nástrojů pro zajištění správného chodu interaktivní aplikace, zejména bez nutnosti znovunačtení celé stránky při aktualizaci mapy. Dále bylo využito multiplatformního zápisu dat JSON (JavaScript Object Notation), taktéž založeného na JavaScriptu, z důvodu nutnosti přenášet hodnoty parametrů mezi funkcemi napsanými v PHP a JavaScriptu.
2.4 Postup zpracování Aplikaci bylo nutné nejprve navrhnout. Jako základ pro rozhodování posloužila analýza potřeb informovanosti studentů ukazující jejich hlavní body zájmu. Před samotným návrhem aplikace byl vybrán i vhodný mapový podklad, na kterém byl vystavěn návrh samotné aplikace.
2.4.1
Analýza potřeb informovanosti
Nejprve bylo nutné uvážit potřeby studenta studujícího na Univerzitě Palackého v Olomouci. Hlavním cílem bylo tedy shrnout veškerá místa týkající se výuky a aktivit spojených se studiem. Jedná se zejména o budovy Univerzity Palackého a další budovy, kde může probíhat výuka (jedná se například i o externí sportovní zařízení či prostory Fakultní nemocnice Olomouc). Další objekty doprovázející studentský život jsou restaurační a zdravotnická zařízení, sportoviště, kultura a další služby. Tato analýza byla základem pro vytvoření datového modelu (příloha 1), ve kterém bylo navrženo deset vrstev, obsahujících občanskou vybavenost se zaměřením na studenty.
2.4.2
Volba mapového podkladu
Za mapový podklad bylo zvoleno zpracování webové mapy maps.google.com od společnosti Google Labs6, která poskytuje balíček Google Maps API pro vytváření vlastních webových aplikací. Služba byla zvolena zejména z důvodu nejrozsáhlejší dokumentace zahrnující i četné diskuze řešící nejrůznější problémy spojené s programováním kartografických webových aplikací. Zároveň tento externí poskytovatel mapového podkladu zodpovídá za aktuálnost a správu podkladu nezávisle na mapové aplikaci. Ostatní zvažované služby (Mapy.cz, Atlas.cz) neposkytují takovou škálu možností pro úpravu aplikace a komunita využívající těchto služeb a řešící obdobné projekty nedosahuje velikosti služby Google Maps API. Pro práci byla zvolena nová verze (Google Maps API V3) mimo jiné z důvodu nepotřebnosti autorizačního kódu pro umístění mapy na určitý web. 6 Společnost Google Labs byla založena v roce 1998. Jejími zakladateli jsou Larry Page a Sergej Brin. Pobočky jsou dnes již po celém světě. Hlavním motem společnosti je „uspořádat informace z celého světa tak, aby byly všeobecně přístupné a užitečné.“ Portál Google [online]. 2011, [20-04-2011]. Stručný profil. Dostupné z www:
-9-
2.4.3
Návrh aplikace
Jedním ze základních kroků je detailní návrh aplikace a jejích funkcí. Na základě konzultace s redaktorem webu www.upol.cz Mgr. Danielem Agnewem bylo rozhodnuto, že pro potřeby univerzity bude aplikace rozdělena do dvou verzí – základní a rozšířená. Základní verze bude mít nastaveny absolutní hodnoty pro velikost a bude začleněna do obsahu webových stránek univerzity. Zobrazovat bude pouze informace týkající se budov univerzity a cesty k nim. Ze základní verze bude možné se odkazovat na rozšířenou verzi, která se otevře v novém dialogovém okně. Tato verze se bude přizpůsobovat velikosti otevřeného okna, nastavení hodnot pro velikost bude relativní. Rozšířená verze bude obsahovat více možností pro výběr a zobrazování. Kromě budov univerzity bude možné zobrazit také další zařízení a služby užitečné pro studenty. Užitečnost vyplývá z předchozí analýzy potřeb studentů. Požadavky ze strany univerzity jsou hlavně dvojjazyčnost základní aplikace, český a anglický jazyk, a přiřazení fotografií ke všem budovám univerzity. Další náležitosti se řeší společně pro obě verze aplikace. Jde především o vyhledávání a zobrazování hledaných objektů. Je tedy nutné rozdělit vymezený vizuální prostor aplikace na dvě části – ovládací panel obsahující ovládací prvky a mapové pole. V závislosti na daném prostoru byly navrženy podoby pro obě aplikace. Mapové pole obsahuje prvky pouze pro základní ovládání mapy (přiblížení/oddálení, výběr mapového podkladu a funkci StreetView7). Prvky pro ovládání výběru jsou obsaženy v ovládacím panelu. Vyhledávání a zobrazování bylo rozděleno do dvou částí, kde jsou využity dva standardní prvky formuláře – checkboxy (zaškrtávací políčka) a selecty (rolovací nabídky).
Obr. 1 – Návrh rozložení prvků pro základní aplikaci začleněnou do rozvržení webu univerzity.
7 StreetView je služba nabízená společností Google Labs. Umožňuje virtuální prohlídku ulic zmapovaných měst.
- 10 -
Obr. 2 – Návrh rozložení prvků pro rozšířenou samostatnou aplikaci.
Pro vrstvy budov UP, zastávek hromadné dopravy a parkovišť budou vytvořeny checkboxy, umožňující zobrazit celou vrstvu v mapě a poskytnout tak uživateli celkový přehled o situaci. V rozšířené verzi bude přidána i vrstva míst s možností bezdrátového připojení WiFi. Pro vyhledávání konkrétních objektů bude navrhnut filtr dle kategorií a následného vybrání konkrétního objektu. Vyhledávání bude realizováno pomocí selectů. Výběr konkrétního objektu bude realizován dotazem do databáze. Pro základní aplikaci bude zobrazení konkrétního objektu realizováno pomocí souborů KML. Využití tohoto formátu se zdá nejvhodnějším řešením pro zobrazení polygonových objektů. Naprogramované funkce pro zobrazování polygonových objektů v souborech KML po označení checkboxu, budou tyto funkce použity také pro bodové vrstvy zastávek a míst s možností připojení k internetové síti, které je efektivní zobrazovat jako vrstvu. Zapnutí všech objektů v těchto vrstvách umožňuje vizuální zjištění nejbližší zastávky či bodu bezdrátového připojení. U rozšířené verze bude KML zachováno u původních funkcí. Nové vrstvy budou zobrazovány pouze bodově. Výběr souřadnic jednotlivých bodů je realizován dotazem do databáze zejména z důvodu velkého množství kombinací výběru. Bylo by v tomto případě tedy neefektivní použít možnost záznamu ve formátu KML jako v předchozím případě. Dále je nutné počítat s prostorem pro legendu, která se bude generovat závisle na uživatelském výběru. Požadavkem byla také stručná nápověda k ovládacím prvkům poskytovaných službou Google Maps. Podrobnější nápověda o všech funkcích a možnostech vyhledávání bude vedena u rozšířené aplikace. U každého objektu je účelné vypsat informace v tzv. InfoWindow, tedy informační bublině, která se zobrazí po kliknutí na daný objekt. Obsah těchto bublin byl zajištěn dvěma způsoby. Pro vrstvy KML bude obsah zapsán přímo do souboru. U samostatných bodů, které nejsou součástí KMLsouborů, bude obsah informačních bublin generován dle databáze.
- 11 -
2.4.4
Výběr programových a programovacích prostředků
Před samotným programováním aplikace bylo nutné nastudovat literaturu a internetové zdroje pro určení technologií potřebné k vytvoření navržené aplikace. Snahu o použití nekomerčního softwaru narušilo jen použití aplikace ArcGIS 10. Aplikace byla použita zejména pro výbornou znalost studentů zpracovávající sbíraná data. Umožňuje jednoduché zakreslení polohy objektu a přiřazení jeho vlastností. Vytvoření vrstvy a jejích atributů se řídí vytvořeným datovým modelem. Důležitými prvkem byla také možnost připojení WMS služby (katastrální mapa), která sloužila jako podklad pro vytváření objektů. Výhodou byla také možnost implementace nástrojů pro zapsání souřadnic bodů do atributové tabulky a instalace nástroje pro export vrstvy SHP do souboru KML. Ostatní aplikace jsou uvedeny v kapitole 2.2. Ohled byl brán zejména na schopnost splnění daných operací a jejich intuitivní ovládání. Tab. 1 – Programovací prostředky aplikace Problematika
Technologie řešení
Obsah webu
XHTML 1.0 strict
Grafika webu
CSS 2.1
Dynamika
JavaScript, Google Maps API, AJAX
Generování obsahu na základě výsledku dotazu
PHP 5.3
Dotazy na databázi
MySQL 5.1
2.4.5
Umístění aplikace a její propagace
Při konzultaci s redaktorem webu www.upol.cz bylo určeno umístění výsledné aplikace obsahující základní i rozšířenou verzi na webu univerzity. Uživatel má možnost se k této aplikaci dostat kliknutím na ikonu UP na mapě umístěnou v dolní části webu univerzity.
Obr. 3 – Ikona UP na mapě (zdroj:http://www.upol.cz).
Je ovšem nutné seznámit uživatele s touto možností. Jako vhodným prostředkem se v tomto případě jeví publikace univerzity Kudy kam – průvodce pro prváka, Žurnál UP či Pondělník. Další možností je také prezentace projektu v univerzitní soutěži O cenu děkana a formou příspěvku ve sborníku prací této soutěže.
- 12 -
3 SOUČASNÝ STAV ŘEŠENÉ PROBLEMATIKY V rámci rešerše jsou hodnoceny webové aplikace týkající se z větší části tématu map pro studenty. Z pohledu podkladových map využívají tvůrci tří přístupů. V prvním případě vytvoří vlastní podkladová data a veškerá správa pak náleží tvůrcům. V případě druhém využívají podkladová data od jiných poskytovatelů, kteří průběžně zajišťují jejich správnost a aktuálnost. Posledním případem je zakoupení datových sad a vystavění aplikací na těchto datech. Aktuálnost lze zařídit pouze zakoupením nové datové sady. Aplikace mají většinou vzhled jednoduché prohlížečky. Mezi základní funkce patří přiblížení/oddálení, zapnutí/vypnutí zobrazení vrstev a přepínání typu mapového podkladu (letecká, turistická). Mohou však mít implementované i funkce složitější.
3.1 Současný stav v České republice S vlastním mapovým podkladem pracuje aplikace Gisová Ostrava8. Projekt vypadá při prvním spuštění uživatelsky příjemně. Obsahuje hlavní mapové pole, přehledovou mapu, lištu nástrojů, možnost zvolení měřítka a vrstev. Je také možné vybrat ze dvou typů mapových podkladů – letecký snímek a podkladová mapa. Školská zařízení nejsou jedinou oblastí, kterou se celý projekt zabývá. Dalšími jsou například cyklistické stezky, parkování nebo cenová mapa. Zcela intuitivně lze ovládat přiblížení/oddálení a pohyb po mapě. Legenda se zobrazí po kliknutí na nezřetelnou ikonu v panelu nástrojů. Popisky lze také zapnout, ale bohužel jen pro obecný mapový podklad, nikoli pro tématické vrstvy. Vyhledávání se může zdát uživatelsky poměrně nepohodlné – otevírá se v novém okně. Po vyhledání se mapa přiblíží na dané místo, ale opět chybí popisky. Pokud se ve výřezu zobrazí více kartografických znaků, je tedy težko identifikovatelné, které zařízení bylo vyhledané. Dalším, ještě stále většinovým přístupem, je zobrazení plánu školy či mapy celého města jako neinteraktivní obrázek. Příkladem může být Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava9. Masarykova univerzita10 využívá podobného přístupu, ale zobrazuje na obrázku pouze polohu jednotlivých pracovišť. Univerzita Hradec Králové 11 přidává jako legendu číselných znaků v mapě fotografie budov umístěných v dané lokalitě. Tato metoda se zdá jako nejjednoduší, ale často neefektivní. Chybí hlavní mapové prvky jako je měřítko a legenda. Mnohdy velké znaky překrývají mapový podklad 8 Portál Gisová Ostrava [online]. 2010.
[05-10-2010].
Dostupný
z
www:
9 VŠB – Technická univerzita Ostrava [online]. 2010. [05-10-2010]. Dostupný z www: 10 Masarykova univerzita [online]. 2010. 11 Univerzita Hradec Králové [online].
2010.
- 13 -
[05-10-2010]. [05-10-2010].
Dostupný Dostupný
z z
www: www:
až do takové míry, že není možné určit, na které straně silnice se objekt nachází. Tento problém asi nejlépe řeší Univerzita Hradec Králové.
Příjemnější řešení poskytuje VUT Brno12, kde se popisky zobrazují při najetí myší nad části obrázku. Bohužel lze zobrazit jen plány budov.
Obr. 6 – VUT Brno, FIT (zdroj: http://www.fit.vutbr.cz/FIT/map/fit1.php)
Mezi tvůrce webů a webových aplikací se nyní dostává trend API. Na podkladu jiného poskytovatele vytvoří pomocí API své vlastní body zájmu a přidá klasické nástroje interaktivní mapy (přiblížení/oddálení, měřítko a další). V České republice se v rámci tématu zatím nevyskytují aplikace s využitím složitějších prvků. Mezi školy využívající tuto možnost patří například ČVUT13, která jako jediná z nalezených umožňuje zobrazení na dvou mapových podkladech (mapy.cz, maps.google.com). Podobně na podkladu Google Maps zobrazuje své umístění i Vysoká škola ekonomická v Praze14. V dnešní době záleží u této technologie především na fantazii tvůrce. Přidávat lze do mapy téměř vše. Vlastní ikonky pak můžeme vidět u Západočeské univerzity v Plzni15. Fotografie míst přidává na podklad Google Maps Univerzita Pardubice16. 12 VUT FIT [online]. 2010. [05-10-2010]. Dostupný z www: 13 ČVUT FIT[online]. 2010. [05-10-2010]. Dostupný z www: 14 VŠE v Praze [online]. 2010. [05-10-2010]. Dostupný z www: 15 ZČU v Plzni [online]. 2010. [05-10-2010]. Dostupný z www: 16 Univerzita Pardubice [online]. 2010. [05-10-2010].
- 14 -
Dostupný
z
www:
Univerzita Palackého uchovává informace o poloze objektů jako obrázky. Snaha o uživatelsky příjemnější přístup k těmto informacím vyústila ve dvě řešení. První řešení na webu univerzity17 se jeví jako nefunkční. Mapa má dvě úrovně přiblížení, přičemž v ní nejsou obsazeny popisky, legenda ani měřítko. V dolní části se zobrazuje oznámení o stáhnutí nové verze flash player, aby aplikace pracovala správně. Žádná změna ve funkčnosti aplikace se však po nainstalování nové verze přehrávače neprojeví. Funkčním řešením je aplikace umístěná na portálu univerzity18, dostupnou nově po přihlášení uživatele. Největším nedostatkem aplikace je nevhodné umístění na portálu. Takováto aplikace by měla být přístupná na webu univerzity všem zájemcům. Aplikace je tvořena na podkladu Mapy.cz, která spravuje aktuálnost podkladu. Avšak rozmístění budov univerzity aktuální není19. Celkově je rozhraní nepřehledné. Na přehlednosti ubírá vyobrazení vyhledávacího pole a loga Mapy.cz. Pro účely této aplikace není nutné do nástrojů zahrnovat všechny typy map, Plánovač trasy a již zmíněné Vyhledávání. Došlo by tak i ke zvětšení mapového pole a možnosti shlédnutí okolí dané budovy. Pravděpodobně se v tomto případě tedy nejedná o programování vlastního rozhraní, ale pouze o předávání adresy objektu z databáze do vyhledávacího pole Mapy.cz. Základních funkcí API je využito pouze v záložce Trasy. Při vyhledávání by mělo být ovládání jasné a intuitivní. Po prvním zhlédnutí aplikace však uživatel tápe a teprve zjišťuje, co vyplnit a co znamenají tlačítka pod menu výběru. Uživatel musí přemýšlet o obsahu a ovládání. To je v dnešní době nežádoucí. Kladně lze hodnotit podrobnou nápovědu a propracované plány budov. Výborným nápadem je zpřístupnění prohlížení celého patra budovy s hledanou místností. V tomto případě je ovládání plně vyhovující nenáročnosti na uživatele.
Obr. 7 – Aplikace Mapy a plány budov (zdroj: http://portal.upol.cz) 17 UP v Olomouci [online]. 2010.
[20-04-2011].
Dostupný
z
www:
18 Portál Univerzity Palackého [online]. 2011. [20-04-2011)]. Dostupný z www 19 Během posledních let dochází k rušení a budování nových prostor a následnému přesunutí pracovišť. Nejvíce bylo rozmístění univerzitních zařízení zasaženo zprovozněním nové budovy Přírodovědecké fakulty v roce 2009. Dále byla vytvořena nová pracovistě např. Fakulta zdravotních věd (2008).
- 15 -
3.2 Současný stav aplikací pro školství v zahraničí Podobná řešení se vyskytují i v zahraničí. Obrázky využívá stále ještě velké množství firem a školských zařízení. Mezi ně patří i University of Sydney20 nebo University of Oxford21. Mapa formou obrázku se objevuje také na stránkách University of Toronto22, která je z uvedených webových map nejméně přehledná. Zobrazení, pro které se tvůrci rozhodli, vypadá na první pohled jako plán budovy, zejména kvůli špatně zvoleným barvám. Přehlednosti nepřispívá ani snaha o trojrozměrné zobrazení některých budov.
Obr. 8 – University of Toronto (zdroj: http://maps.wireless.utoronto.ca/stg/index.html)
Další kapitolou jsou aplikace s vlastními mapovými podklady. Ze zahraničních lze jmenovat Universiteit Utrecht23. Využívá technologie flash. Aplikaci chybí vyhledávání školních objektů. Uživatel tedy musí při hledání projít všechny objekty a pomocí popisku, který se objeví po najetí myši, najít hledanou budovu. S méně intuitivním ovládáním se uživatel setká na webu University of Cambridge 24. Je zde možné zvětšit/změnšit mapové pole, přiblížit/oddálit a pohyb po mapě. Jedná se o podobné řešení jaké bylo použito u VUT Brno, kdy se při najetí nad danou část obrázku objeví popis objektu. 20 University of Sydney [online]. 2010. [05-10-2010)].
Dostupný
z
www:
21 University of Oxford [online]. 2010. [05-10-2010]. Dostupný
z
www:
22 University of Toronto [online]. 2010.
z
www:
[05-10-2010].
23 Universiteit Utrecht [online]. 2010. [05-10-2010]. 24 University of Cambridge
[online].
2010.
- 16 -
[05-10-2010].
Dostupný Dostupný Dostupný
z
www: z
www:
Zdařilou webovou aplikaci prezentuje na svém webu University of Virginia25. Opět po najetí na určité souřadnice obrázku je možné rozkliknout skrytý hyperlink. V novém okně se objeví popis budovy a podklad Google Maps, na němž je zobrazena poloha zařízení. Podkladu Google Maps bylo využito i pro University of Washington26. V neposlední řadě je nutné uvést rozšiřující se „wiki – trend“, který se již dostal i do podoby mapové aplikace27 využívající Google Maps. Kromě vyhledávání míst po celém světě, může každý uživatel přidat/odebrat objekty. Výhodou je dostupnost dat pro všechny uživatele a možnost využití znalostí obyvatel daného území. Výhoda se může změnit v nevýhodu, zejména zneužijí-li uživatelé volného přístupu k editaci dat.
Obr. 9 – Vložení nového objektu obce Věrovany (zdroj: http://www.wikimapia.org)
25 University of Virginia [online]. 26 University of Washington [online].
2010. 2010.
[05-10-2010]. [05-10-2010].
Dostupný Dostupný
27 Wikimapia [online]. 2010. [05-10-2010], Dostupný z www:
- 17 -
z
www:
z
www:
4 UP NA MAPĚ Řešení celého projektu se skládá z několika dílčích oblastí. Základním kamenem je sběr a úprava dat do podoby, se kterou je možno lehce manipulovat. Dalším krokem je plánování zobrazení dat na mapovém podkladu, jehož výběru předcházela taktéž studie problematiky. Realizačním krokem bylo seznámení se s dostupnými technologiemi a výběrem vhodného programového řešení aplikace. Výsledná aplikace byla nabídnuta studentům s prosbou o vyplnění dotazníku, na jehož základě byly později opraveny chyby a přidány některé funkce.
4.1 Data Prvním krokem k realizaci projektu byla analýza potřeb studentů. Ta probíhala prostřednictvím konzultací se studenty a potenciálními uživateli webu – uchazeči o studium, rodiče a další. Požadavky a představy studentů o informacích byly rozděleny do 11 kategorií: wifi (WiFi), zdra_zar (zdravotnická zařízení), rest_zar (restaurační zařízení), ubyt_zar (ubytovací zařízení), budovy (budovy univerzity), bankomat (bankomaty), zastavka (zastávky hromadné dopravy), sport (sportoviště), kultura (kulturní zařízení), park (parkoviště) a sluzby (služby), přičemž největší důraz je kladen na informace o budovách. wifi
zdra_zar
rest_zar
ubyt_zar
budovy
park
místa s připojením k WiFi
lékaři optiky lékárny
restaurace hostince bary
hotely ubytovny
budovy UP
parkoviště
bankomat
zastavka
sport
kultura
sluzby
bankomaty
autobusy tramvaje vlaky
fitness boulder tenis bazén bowling hřiště
divadla kostely kina kluby muzea knihovny
drogerie veřejně wc knihkupectví antikvariáty potraviny internet kopírky banky úřady
Obr. 10 – Schéma rozdělení potřeb studentů do kategorií
Dle těchto kategorií byl vytvořen podrobný datový model (příloha 1) obsahující atributy, jejich datové typy a přípustné hodnoty. Tento datový model byl použit pro předmět KAPRO, dle kterého studenti sbírali příslušná data. Součástí předmětu bylo také data zpracovat do jednotlivých vrstev formátu SHP s atributovými tabulkami v aplikaci ArcGIS 10. Dále bylo určeno, že pouze budovy univerzity budou zobrazeny jako polygony, ostatní vrstvy budou bodové. Vztažným bodem pro bodové vrstvy bude místo vstupu do budovy. Všechny vrstvy byly vytvořeny v souřadnicovém systému WGS84 z důvodu použitého mapového podkladu pro aplikaci. Jako mapový podklad pro tvorbu dat v ArcGIS byla vybrána katastrální mapa připojena jako WMS služba.
- 18 -
Takto odevzdaná data byla dále zpracována a většina z nich importována do databáze. Nejprve bylo nutné vytvořit model samotné databáze v programu phpMyAdmin (příloha 2). V závislosti na aplikaci je v modelu obsaženo 11 tabulek. Vzhledem k navržené struktuře databáze došlo k úpravě u vrstvy budovy (tabulka upol) a vytvoření tří nových tabulek: fakulty, katedry a pracov (pracoviště). Tyto tabulky byly přímo vytvořeny v databázi. Z důvodu požadavku na anglickou verzi základní aplikace byl u tabulek fakulty, katedry a pracov přidán atribut pro jejich anglický ekvivalent. Geometrické informace o objektech budov (polygony) byly zachovány pomocí exportu původní vrstvy do formátu KML. Využita byla extenze pro ArcGIS Export to KML 2.5.428. Vytvořena byla vrstva obsahující všechny budovy univerzity a vrstvy obsahující jednotlivé budovy. Výjimku tvoří budovy Fakulní nemocnice Olomouc, budovy jednotlivých fakult a Vědeckotechnický areál na ulici Šlechtitelů, kde jsou všechny budovy celku exportovány jako jeden objekt. Do popisu fakultní nemocnice byl přidán odkaz na podrobně vypracovaný externí orientační plán nemocnice. 29 Externími odkazy byly doplněny také popisy budov a zastávek. Jako KML byly dále exportovány vrstvy wifi (WiFi), park (parkoviště) a zastavky (zastávky hromadné dopravy). Všechna KML musela být pomocí PSPadu upravena. Bylo přidáno kódování, definice ikony a popis pomocí tagu description. Fotografie je možno zobrazit také ve velkém rozšíření zavedením skriptu lightbox 230. Tuto technologii bylo možné použít pouze v rozšířené verzi aplikace. Technologie nelze použít u základní verze, která je vložená na webu univerzity do iframu31. Ukázka 1 – Definice kódování v souborech KML
Ukázka 2 – Definice ikony v souboru zastavky.kml <Style id="bus"> ../iconsC/ico_bus.png <Style id="tram"> ../iconsC/ico_tram.png 28 Export to KML 2.5.4 je extenze pro ArcGIS vytvořený Kevinem Martinem v jazyce Visual Basic. Umožňuje převedení vrstvy shp do formátu KML. Extenze je dostupná na webu společnosti ESRI (http://arcscripts.esri.com/details.asp?dbid=14273). 29 Orientační plán nemocnice je dostupný na http://www.fnol.cz/pdf/fnol_cz_mapa.pdf 30 Skript je dostupný na http://www.huddletogether.com/projects/lightbox2/ 31 Iframe je rám vnořený do obsahu stránky, vněmž je možno zobrazit další stránku.
- 19 -
Vrstvy zdra_zar, rest_zar, ubyt_zar, bankomat, sport, kultura a sluzby byly upraveny jiným způsobem. Protože se jedná o bodové vrstvy, byly pomocí extenze addxy do tabulky přidány dva atributy: xfield a yfield, které byly poté automaticky naplněny zeměpisnou šířkou a délkou pro každý objekt. Tabulky DBF byly transformovány do formátu CSV pomocí tabulkového editoru OpenOffice.org Calc. V programu PSPad byl vytvořen soubor s příkazy pro vytvoření a naplnění tabulek v již vytvořené databázi mapa_up prostřednictvím uživatelského prostředí phpMyAdmin. Vzhledem k problémům s českým kódováním bylo nutné tuto vytvořenou databázi znovu zkontrolovat záznamy a opravit případné chyby. Ukázka 3 – Vytvoření a naplnění tabulky sport v databázi v souboru vytvor_tabulky.sql CREATE TABLE sport (typ varchar (80) not null, web varchar (50) not null, adresa varchar (80) not null, telefon varchar (9) not null, pristup varchar (20) not null, nazev varchar (50) not null, xfield varchar(15) not null, yfield varchar (15) not null); LOAD DATA INFILE 'c:/0_BC/0_kompletniData/nove_csv/sport.csv' INTO TABLE sport FIELDS TERMINATED BY ';' ENCLOSED BY '"' LINES TERMINATED BY '\r\n' IGNORE 1 LINES;
4.2 Zobrazení dat v mapě Zpracovaná data jsou dále určena pro vizualizaci na vybraném mapovém podkladu. Mapovým podkladem se rozumí Google Maps poskytnutý společností Google pro nekomerční využití. Začlenění tohoto podkladu do vlastních stránek a přizpůsobování jeho podoby je možné díky balíčku Google Maps API založeném na platformě JavaScript. V projektu bude použita nová verze Google Maps API V3, která mimo jiné nevyžaduje autorizační kód pro stránku, kde je mapa umístěna. Oproti jiným API má Google Maps výhodu v obsáhlé dokumentaci a širokém okruhu diskutujících. Budovy Univerzity Palackého měly být původně zobrazeny v barvách fakult, které v nich sídlí. Bylo však zjištěno, že v některých budovách může sídlit více fakult, proto byla barva značky pro všechny budovy univerzity sjednocena na modrou, která je považována za barvu univerzity. Odstín byl vybrán tak, aby byl rozlišitelný na všech dostupných mapových podkladech (terénní, satelitní). Plochy parkovišť jsou znázorněny pomocí polygonu s černou hraniční linií a poloprůhlednou výplní, aby nezakrývaly podklad a přitom byly dostatečně výrazné. Značka pro bezdrátové sítě WiFi byla vytvořena dle všeobecně známé značky pro WiFi. Kontrast černé a bílé barvy je opět rozpoznatelný na všech mapových podkladech. Značky pro zastávky hromadné dopravy byly původně zobrazeny odlišnými znaky pro každý typ dopravy, ale vzhledem k nepřehlednosti, kterou odlišné znaky způsobovaly v základní aplikaci, byly znaky sjednoceny a odlišeny pouze barevným podkladem. Barvy byly zvoleny vzhledem k rozpoznatelnosti na mapovém podkladu.
- 20 -
Znaky pro dopravu jsou převzaty z aplikace ArcGIS 10. Pro objekt zobrazený jako výsledek výběru je použita výrazná červená tečka pro dostatečné odlišení toho objektu od podkladu a ostatních zobrazených prvků. Při prvním načtení aplikace je středem mapy oblast Horního náměstí a úroveň přiblížení nastavena tak, aby bylo v mapě možné zobrazit všechny mapované prvky. Úroveň přiblížení při výběru polygonového objektu je nastavena na implicitní maximální přiblížení na všechny vybrané objekty. Při výběru bodových prvků jsou možné dvě úrovně přiblížení a to podle počtu zobrazovaných ovjektů. Při výběru jednoho objektu se tento objekt stává středem a přilížení je nastaveno na úroveň, kdy jsou již popsány všechny ulice. V případě zobrazení více objektů, je nastavení středu a přiblížení stejné jako při prvním načtení aplikace.
4.3 Programové řešení aplikace Dle domluvy s redaktorem webu www.upol.cz bylo sjednáno umístění aplikace na univerzitní server s následující specifikací: Apache 2.0, PHP 5.3, MySQL 5.1. Vzhledem k potřebě vytvoření vlastních skriptů provádějících metody a funkce Google Maps API byly funkce zajišťující operace na straně klienta psány pomocí skriptovacího jazyka JavaScript. Tyto funkce řídí především obsah mapy. V kódu jsou zařazeny javascriptové funkce pro zobrazení a odstranění KML souborů a bodů dle výběru a zaškrtnutých checkboxů. Tato funkce je spojena s generováním legendy, která je závislá na obsahu mapy – opět pomocí javascriptových funkcí. Dále je JavaScript použit pro generování popisků bodů a je zde zařazena i zvláštní funkce pro otevírání nového okna nápovědy. Ukázka 4 – Generování popisků bodů function show_points (list_of_points,icon_dir,verze){ ... for (var j in list_of_points[i]) { ... else { if (j=="mse"){ j="m\u0161e"; } else if (j=="vklad"){ j="mo\u017enost vkladu"; } else if (j=="noc"){ j="no\u010dní p\u0159ístup"; } ... if (attr == 1) { attr = "ano"; } else if (attr == 0){ attr = "ne"; } description+=""+j+": "+attr+" "; } } description = "" + list_of_points[i]["typ"] + "" + " " + "" +list_of_points[i]["nazev"] + "" + "
Ukázka 5 – Otevření nového okna nápovědy function openwindow(){ window.open('napoveda.html', 'Nápov\u011bda', 'width=500px,height=350px,scrollbars=yes'); }
Generování obsahu stránek především na základě výsledku SQL dotazu bylo realizováno jazykem PHP 5.3. Funkce ovládají přístup k databází a odpojení od databáze. Ukázka 6 – Připojení k databázi function db_connect() { //nastavení přístupu k databázi $GLOBALS['db_spojeni'] = mysqli_connect('localhost', 'root', 'dobromila', 'mapa_up', 3306); //nastavení kódování dotazu $GLOBALS['vysledek'] = mysqli_query($GLOBALS['db_spojeni'], "SET NAMES 'utf8'"); }
PHP funkce realizují také SQL dotaz pomocí předaných parametrů. PHP je využito hlavně v těch částech kódu, kde je nutné generovat kód XHTML v závislosti na aktuálních podmínkách většinou předávaných jako parametry funkcí. Mezi takovéto situace patří například zobrazení aktuálně zaškrtnutého checkboxu či nastavení vybrané hodnoty v prvku select. Ukázka 7 – Nastavení vybrané hodnoty ve výběru pomocí prvku select function form_create_specific_select($tabulka, $sloupec, $selected, $js_func) { ... // vytvoření položek selectu echo ' '; $adresy; while ($radek = db_get_next_row($result)) { ... echo ' '; $adresy[] = $radek[$sloupec]; } echo ''; db_disconnect(); return true; }
- 22 -
Nezbytným prvkem pro tyto funkce je AJAX, který zamezuje zbytečnému načítání celé stránky a aktualizuje pouze potřebné prvky. Ukázka 8 – Využití technologie AJAX function loadXMLDoc(args, url, callback_func){ if (window.XMLHttpRequest) {// pro IE7+, Firefox, Chrome, Opera, Safari xmlhttp=new XMLHttpRequest(); } else {// pro IE6, IE5 xmlhttp=new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP"); } xmlhttp.onreadystatechange=callback_func; xmlhttp.open("POST",url,true); xmlhttp.setRequestHeader("Content-type","application/x-www-formurlencoded"); xmlhttp.send(args); }
Pomocí PHP je také zajištěno zjištění jazykové varianty a verze mapy. Parametr je předán v odkazu (URL – Uniform Resource Locators) na stránku. Pro anglickou verzi základní aplikace je předán parametr lang s hodnotou en, pro rozlišení rozšířené verze je funkcím předán parametr verze s hodnotou big. Tyto parametry jsou v rozhodujících funkcích podmínkou pro uskutečnění dané operace. V některých případech je nutné parametry předat do funkce psané v JavaScriptu. Problém předání řeší multiplatformní javascriptový zápis JSON. Ukázka 10 – Využití zápisu JSON function return_result($result) { JSON . header('text/json'); echo json_encode($result); }
Snahou bylo vytvoření validní webové aplikace. Bohužel vzhledem k zajištění funkčnosti ve více typech prohlížečů bylo nutné ponechat v kódu některé chyby. První z nich je název formuláře (parametr name), s kterým pracuje funkce pro vytvoření nabídky dle SQL dotazu. Druhou chybou je zapsání koncového tagu pro
- 23 -
4.4 Vyhodnocení dotazníků Po vytvoření základní i rozšířené verze s výše jmenovanými vlastnostmi bylo studentům oboru geoinformatiky rozesláno 110 dotazníků s prosbou o hodnocení webové aplikace. Dotazník vyplnilo pouze 46 respondentů. Případné chyby v datech byly opraveny okamžitě. Byly však vzneseny i požadavky na rozšíření funkcionality a přidání dalších informací o objektech. Jedná se zejména o přidání informací o univerzitních budovách.
Počet uživatelů dle použitého rozlišení pro zobrazení mapové aplikace 1920x1200 1900x1200 1680x1050
Počet uživatelů dle použitého prohlížeče pro zobrazení mapové aplikace prohlížeč
ostatní Opera 11 Google Chrome 10 (a vyšší) Mozilla Firefox 3 (a vyšší) 0
5
10
15
20
25
počet uživatelů
Hodnocení funkcí a zobrazení webové aplikace Využijete aplikaci v budoucnu? ne
Jsou hesla pro rolovací nabídku jednoznačná?
ano Je ovládání aplikace intuitivní? Je velikost mapového pole dostatečná? 0%
20%
40%
60%
80%
100%
Obr. 11 – Výsledky hodnocení uživatelů dle vyplněných dotazníků
- 24 -
4.5 Aktualizace obsahu Udržení aktuálnosti a správnosti informací poskytovaných webovou aplikací bude prováděno správcem webu www.upol.cz. Případné úpravy budou na žádost zajištěny také autorem aplikace, který zašle opravenou datovou sadu správci webu. Z důvodu požadavku na možnost zásahu do datových souborů ze strany univerzity bude vytvořen stručný elektronický manuál pro změnu dat. Manuál je tištěnou přílohou této bakalářské práce (příloha 3). Předán správci webu bude v elektronické podobě zejména z důvodu možnosti kopírování částí kódu bez nutnosti jeho ručního opisování. Při psaní manuálu se nepředpokládá hlubší znalost programování vzhledemk možnosti pověřit aktualizací další osobu.
- 25 -
5 VÝSLEDKY Výsledkem práce je kartografická webová aplikace rozdělená do dvou úrovní – základní a rozšířené. Základní úroveň poskytuje dvě jazykové modifikace – českou a anglickou. Aplikací je webová interaktivní mapa obsahující ovládací prvky mapy, nástroje pro výběr objektu a další základní prvky mapy (měřítko, legenda). Důležitou součástí je také obsažená nápověda pro ovládání aplikace. Tato aplikace je umístěna na server Univerzity Palackého v Olomouci. Aplikace byla testována v nejběžnějších internetových prohlížečích: Mozilla Firefox 3, Mozilla Firefox 4, Opera 11, Google Chrome 10, Google Chrome 11, Internet Explorer 8 a Internet Explorer 9. Kromě prohlížeče Internet Explorer 8 je aplikace funkční ve všech jmenovaných prohlížečích. Součástí práce bylo také vytvořit datovou sadu všech použitých prvků. Data jsou uložena ve vytvořené databázi obsahující 11 tabulek. Pořízené fotografie a sada souborů KML nejsou součástí databáze. O bakalářské práci pojednávají také validní webové stránky umístěné na serveru Katedry geoinformatiky. Webová stránka stručně shrnuje cíle, metody a výsledky bakalářské práce. Práce byla postavena na základě analýzy potřeb studentů, ze které vyplynuly hlavní požadavky na aplikaci. Úpravy byly prováděny na základě dotazníků, kde studenti vyjádřili svá přání pro vytvoření dalších funkcí aplikace a doplnění některých informací. Poznatky získané během zpracování aplikace mohou být využity při tvorbě podobných map. Pro případnou úpravu dat v databázi i v souborech KML byl na základě požadavku ze strany univerzity vytvořen stručný manuál obsažený v příloze (příloha 3). Veškeré výstupy jsou připojeny k práci v digitální podobně (příloha 4 – médium: CD-ROM). Údaje o vytvořených datech a záloha údajů ve formě validovaného XML souboru byly vloženy do Metainformačního systému katedry geoinformatiky.
- 26 -
6 DISKUZE Aplikace byla tvořena s cílem jednoduše zpřístupnit studentům a dalším zájemcům informace o poloze univerzitních objektů. Z toho důvodu byla zvolena možnost zobrazit polohu v mapě, která je možností nejnázornější. Aplikace je dostupná pouze online formou. Zejména pro přenosná zařízení by bylo vhodné vytvořit i offline verzi. Ta by ovšem nemohla využívat mapového podkladu Google Maps či jiné mapové služby. Musel by být vytvořen vlastní mapový podklad či vytvořit aplikaci využívající map pro navigaci. Námětem pro další práci by bylo uzpůsobit tuto aplikaci pro tzv. „chytré telefony“. Nutností by bylo také zjištění daného rozlišení obrazovky a vytvoření nového CSS souboru pro využití v těchto typech zařízení. Pro větší efektivnost by však bylo nutné naprogramovat pro tato zařízení nové ovládací funkce. S tím souvisí také možnost zařazení funkce pro určení aktuální polohy uživatele, která taktéž vyžaduje další podrobné studium problematiky. Nedostatkem aplikace je nevyužití všech možných vylepšení pro design i funkčnost aplikace. Design je však otázkou začlenění mapy a ovládacích prvků jako součást webových stránek Univerzity Palackého a řídí se požadavky správci webu. Slabostí se mohou stát také data, která byla sbírána studenty předmětu KAPRO. Při používání aplikace jsou stále objevována a opravována další nesprávná data (např. umístění Aquaparku u Sportovní haly UP nebo chybějící budovy Vědeckotechnického parku). K těmto chybám mohlo dojít nedostatkem studia daného tématu či nepozorností při určování polohy. Předpokladem pro vývoj aplikace bylo využití této aplikace studenty univerzity pro lokalizaci jejich cílů v době studia v Olomouci. Výsledek hodnocení aplikace však dává najevo, že využití aplikace studenty není zcela jednoznačná a velká část respondentů by raději využila pro vyhledání objektů vyhledávací servery jako google.com, firmy.cz a podobně. Příčinou může být nedostatek informací shromážděných v řešené aplikaci a také více nabízených možností v ostatních vyhledávačích. Částečně by se problém mohl vyřešit začleněním vyhledávacího pole google.com do obsahu webových stránek aplikace a případným zobrazením výsledků do mapy. Vhodné by bylo doplnit aplikaci také o vyhledávání jednotlivých učeben či prozkoumat možnost provázání aplikace s vyhledáváním kontaktů na webu univerzity. Zdrojem neshod v rámci kartografického hodnocení může být použití barev a velikostí znaků pro zobrazené objekty. Barvy a znaky však byly zvoleny tak, aby vystupovaly (či byly rozpoznatelné) z mapového podkladu a to i při změně ze základního mapového podkladu na podklad satelitní či terénní mapy. Předmětem dalšího zpracování by také mohla být lokalizace rozšířené verze aplikace do anglického jazyka, jako je tomu u verze základní.
- 27 -
7 ZÁVĚR V rámci bakalářské práce bylo řešeno vytvoření aplikace umožňující studentům a dalším zájemcům rychlé nalezení budov Univerzity Palackého v Olomouci. Funkční aplikace je umístěna na webu Univerzity Palackého. Přístupná je ve dvou verzích – základní a rozšířené. Základní verze je dostupná ve dvou jazykových variantách české a anglické. Rozšířená využívá stejných funkcí pro generování obsahu jako základní úroveň. Na rozdíl od základní verze závisí velikost mapového pole na softwarovém a hardwarovém nastavení uživatele. Na základě analýzy potřeb informovanosti studentů o dalších objektech jejich zájmu byly přidány i další objekty, které je na mapovém podkladu možno vizualizovat (například sportoviště, zdravotnická zařízení a jiné). Využito bylo zejména technologie JavaScript, na které je založeno i Google Maps API, a PHP, která umožňovala přístup k vytvořené databázi. Polygonové objekty a bodové objekty, které je možné zobrazit jako jednu vrstvu (zastávky hromadné dopravy a WiFi), jsou zobrazovány jako KML soubory. Ostatní bodové objekty jsou zobrazovány do mapy pomocí JavaScriptových funkcí. Souřadnice lokalizace bodů jsou společně s popisnými prvky bodů uloženy v databázi. Součástí práce je také soubor fotografií všech budov univerzity. Rozhraní aplikace je dle hodnocení uživatelů intuitivní a hesla pro vyhledávání v rolovací nabídce jednoznačná. Přesto je k aplikaci připojen i soubor s nápovědou. Design webové aplikace byl vytvořen na základě požadavků univerzity o začlenění do původních stránek univerzity. Editace dat bude uskutečňována autorem aplikace na základě požadavků univerzity. Dále byl na základě požadavků ze strany univerzity vytvořen stručný elektronický manuál pro úpravu dat, se kterými aplikace pracuje. Aplikace splňuje základní požadavky uživatelů a univerzity na vyhledání budov Univerzity Palackého v Olomouci a je možné nadále rozšiřovat její funkce.
- 28 -
POUŽITÁ LITERATURA A INFORMAČNÍ ZDROJE Tištěné zdroje HLAVENKA, Jiří. Vytváříme WWW stránky a spravujeme moderní web site. Computer Press, a.s., Brno 2000, 520s. KOSEK, Jiří. PHP – tvorba interaktivních internetových aplikací.GRADA Publishing, Praha$ 1999, 490 s. LACKO, Luboslav. AJAX – Hotová řešení. Computer Press, a.s., Brno 2008, 269 s. MASLAKOWSKI, Mark. Naučte se MySQL za 21 dní. Computer Press, a.s., Praha 2001, 478 s. PONKRÁC, Miloslav. PHP a MySQL bez předchozích znalostí. Computer Press, a.s., Brno 2007, 221 s. VOŽENÍLEK, Vít. Cartography for GIS:Geovisualization and Map Communication. Vydavatelství UP, Olomouc 2005, 140 s. VOŽENÍLEK, Vít. Diplomové práce z geoinformatiky. Vydavatelství UP, Olomouc 2002, 61 s.
Internetové zdroje Google Code [online]. 2011, [21-04-2011]. Google Maps API. Dostupné z www: Jak psát web [online].
2011,
[21-04-2011].
Dostupné
z
www:
Linuxsoft.cz [online]. 2006, [21-04-2011]. MySQL (58) – čeština v praxi. Dostupné z www: MySQL [online]. 2010, [21-04-2011]. Dostupné z www: O'Reilly Online Catalog [online]. 2002, [21-04-2011]. Chapter 5 – Arrays. Dostupné z www: PHP Manual [online]. 2011, [21-04-2011].
Dostupné
z
www:
Seminář webdesignu [online]. 2009, [21-04-2011]. Mapy API. Dostupné z www: Shining Star Service [online]. 2000, [21-04-2011]. JavaScript Check and Uncheck All Checkboxes. Dostupné z www:
Tvorba webu [online]. 2008, [21-04-2011].
Dostupné
z
www:
Univerzita Palackého – KGI [online]. 2010, [21-04-2011]. Hudební mapa České republiky. Dostupné z www: Univerzita Palackého – KGI [online]. 2010, [21-04-2011]. Implementace geoinformačních technologií pro organizaci závodů horských kol. Dostupné z www: Univerzita Palackého – KGI [online]. 2010, [21-04-2011]. Mapy podnebí Česka v prostředí Google Maps. Dostupné z www: W3C [online]. 2011, [21-04-2011]. Hypertext TransferProtocol. Dostupné z www: W3SCHOOL [online]. 2011,
[21-04-2011].
Dostupné
z
www:
Západočeská univerzita – referáty [online]. 2008, [21-04-2011]. Srovnání aplikačních rozhraní pro vlastní webovou mapovou aplikaci. Dostupné z www: Zdroják.cz [online]. 2010, [21-04-2011]. API k českým turistickým mapám. Dostupné z www:
SUMMARY The aim of this bachelor thesis is to create cartographic web aplication that allows students (they are suggested as the main group of users) and other applicants to find out buildings of Palacky University quickly. The application is placed at Palacky University web. As it is in this way there are some requirements of university for language versions, design, functionality and description information. The user interface should have intuitive control functions and should not be demanding extra software or hardware. The application is divided into two versions – the basic and the expended one. The basic one is realized in two language variations – Czech and English. The extended version contains the same functions as the basic one and there are added some more functionality and possibilities for choosing objects. Moreover, size of the map field of the extended version depends on software and hardware settings unlike the basic level where the size is strictly given. The language version and the application level were secured by the parameters that are handed by the link to the certain version (or level). It was planned that the application has to represents basically university buildings but according to the student's life needings analysis it was found that it would also be useful to include other facilities as shops, services, culture, transport and others. As the result of this analysis the data model was created. According to the model the students of subject KAPRO collected the data. The most of the data were used to fulfill the database. The other were transformed to KML files. Futhermore it was neccessary to make photos of all university buildings that are part of the thesis too. Collected and corrected data from database and KML files were visualised into the map at the website. The Google Maps were chosen as the map source because of the huge documentation and possibility to used the Google Maps API to create own application. The technologies that were used for programming the application (except Google Maps API) are JavaScript enabling to create other function of API and PHP for generating the website content depending on SQL query (depending on user interactions). It was essential to use JSON format for transformation of PHP variables to JavaScript variables. The AJAX functions were also used to secure the right functionality of the application. Data editing and actualization should be realized by the application author, but there is a requirement to create brief manual for editing the database and KML files. This manual is a part of the thesis too. The application fulfills the basic demands of users and university for university building search and it is possible to extend the functionality as the aim of another thesis.
PŘÍLOHY
SEZNAM PŘÍLOH Vázané přílohy: Příloha 1
Datový model
Příloha 2
Model databáze
Příloha 3
Manuál pro editaci dat
Volné přílohy: Příloha 4
CD-ROM
Popis struktury CD-ROMu: Aplikace Metadata Text_Prace Vstupni_Data WEB Pro umístění aplikace na web je nutné provést změny adres souborů. Nutné změny jsou vypsány v souboru readme.txt v adresáři Aplikace. Veškerá použitá digitální data byla vytvořena pro zpracování bakalářské práce. Jejich další využití je možné jen se souhlasem správce těchto dat.
PŘÍLOHA 1 DATOVÝ MODEL
vrstvy název bankomat
zastavka
typ dat .shp
.shp
atributy typ geoprvků point
point
název
formát dat
poznámka
hodnoty
banka
string
(název banky)
vklad
string
ano/ne
noc
string
ano/ne
nazev
string
(název zastávky)
typ
string
tram/bus/vlak
možnost ukládání hotovosti noční přístup k bankomatu při překryvu zduplikovat
kopirovani internet wc banka urad policie informace
wifi
zdrav_zar
.shp
.shp
point
nazev_site poskytovatel/provozovatel nazev
string string string
adresa
string
point
(název) (název) (název)
(free wifi připojení ve městě, např.u nádraží apod.; nezahrnuje připojení v restaračních zařízeních)
nemocnice
bodem označen vstup do objektu zařízení
(oddělení nemocnice; u ordinací jméno doktora nebo název firmy)
lekar typ
string
poliklinika lekarna optika
nazev
string
bodem označen vstup do objektu zařízení hotel
ubyt_zar
.shp
point
typ
string
adresa
string
www
string
nazev
string
ubytovna kemp (web) (název)
bodem označen vstup do objektu zařízení
restaurace hostinec typ rest_zar
.shp
string
point
bar cajovna kavarna
budovy
.shp
polygon
www
string
adresa
string
free_wifi
string
(web zařízení) ano/ne
nazev
string
(název)
typ
string
škola/pracoviste/zarizeni
budova
string
SV - Tř. Svobody 26, …
Přírodovědecká, Filosofická, …
katedry
string
Geoinformatiky, Aplikované chemie, …
pracoviste
string
PS UP, CVT, apod.
zarizeni
string
menza, sportovni hala, …
PŘÍLOHA 2 MODEL DATABÁZE
PŘÍLOHA 3 MANUÁL PRO EDITACI DAT
MANUÁL PRO ÚPRAVU DAT příloha k bakalářské práci Mapa Olomouce pro studenty Univerzity Palackého
Dobromila MRÁZKOVÁ
Olomouc 2011
OBSAH OBSAH........................................................................................................2 1 Úprava popisků budov...........................................................................3 1.1 Úprava jednotlivých souborů v adresáři bud_kml....................................................3 1.1.1 Úprava názvu budovy........................................................................................3 1.1.2 Úprava popisu budovy......................................................................................3 1.1.3 Úprava obrázku.................................................................................................5 1.1.4 Úprava polohy či tvaru objektu.........................................................................5 1.1.5 Úprava barvy objektu........................................................................................6 1.2 Úprava souboru main_kml/upol.kml........................................................................6
2 Vytvoření nové budovy...........................................................................6 3 Pracoviště a katedry ..............................................................................9 3.1 Přesun pracoviště či katedry na jinou budovu..........................................................9 3.2 Vytvoření nového pracoviště či katedry....................................................................9
4 Odstranění existující budovy.................................................................9 5 Úprava bodů (ostatních objektů mimo budovy univerzity)...............10
-2-
1 Úprava popisků budov Úpravu popisků budov je nutné provést na dvou úrovních – pro celkové zobrazení všech budov a pro zobrazení jednotlivých budov.
1.1 Úprava jednotlivých souborů v adresáři bud_kml Pokud upravujete všechny budovy, můžete upravovat jeden soubor KML za druhým. Pokud ovšem hledáte určitou budovu, je vhodné nahlédnout nejprve do databáze, kde jsou data pro aplikaci studenstké mapy uložena. V tabulce upol, ve sloupci budova naleznete dle adresy danou budovu (Pozor! V ojedinělých případech, kdy se na budově nachází více fakult, je adresa uvedana i vícekrát. Nutné upravit u všech.). Ve sloupci ID pak naleznete číslo (xx) hledané budovy. V adresáři bud_kml (připojen k aplikaci) naleznete soubor budova_xx.kml. Následující postup platí pro všechny soubory KML obsažené v adresáři bud_kml (připojený k aplikaci). Nejdříve otevřete soubor KML v Poznámkovém bloku. 1.1.1 Úprava názvu budovy − v textu najděte toto: př: − přepište adresu_budovy na novy_nazev_budovy − je nutné upravit jméno budovy se zvoleným číslem také v databázi (v tabulce upol, ve sloupci budova). Způsob editace se liší pro různá prostředí a je nutná jeho znalost. Univerzálním prostředkem je SQL dotaz, který by mělo být možné použít ve všech prostředích pro práci s databází. 1.1.2 Úprava popisu budovy − v textu najděte toto: <description>
]]> − přidejte váš popis takto: <description>
MŮJ POPIS
]]> -3-
− pokud chcete text podtrhnout, uzavřete text mezi tagy <description>
MŮJ POPIS
]]> − výsledkem bude: MŮJ POPIS − pokud chcete text zvýraznit, uzavřete text mezi tagy <description>
MŮJ POPIS
]]> − výsledkem bude: MŮJ POPIS − pokud chcete text kurzívou, uzavřete text mezi tagy <description>
MŮJ POPIS
]]> − výsledkem bude: MŮJ POPIS − pokud chcete psát více řádkový text, oddělte jej tagem <description>
MŮJ POPIS toto bude na dalším řádku
]]>
-4-
1.1.3 Úprava obrázku − v textu najděte toto: <description>
]]> − pokud chcete vyměnit obrázek, změňte cestu k obrázku za parametrem src (cesta musí být vepsána v uvozovkách: <description>
]]> − pokud chcete změnit velikost obrázku, změňte parametry height (výška) a width (šířka): <description>
]]> 1.1.4 Úprava polohy či tvaru objektu − v textu najděte toto: 17.2631607097467,49.5922619705619,0 17.2624507896052,49.5914711404045,0 ... 17.2631607097467,49.5922619705619,0 − čísla vyjadřují souřadnice lomových bodů polygonu (mnohoúhelníku) znázorňující budovu. Při změně je nutné zachovat posloupnost bodů pro vykreslení polygonu, oddělení jednodlivých souřadnic zeměpisné délky a zeměpisné šířky pomocí čárky, oddělení celého čísla a desetinných míst tečkou a zapsání nového bodu na nový řádek. První a poslední bod musí být totožný pro uzavření polygonu. − Správné souřadnice je možné získat na maps.google.com pomocí kliknutí na dané místo v mapě pravým tlačítkem myši a na položku Co je tady? Vygenerované souřadnice jsou ale ve špatné pořadí, je tedy nutné souřadnice zapsat tak, aby první byla zeměpisná délka a poté šířka.
-5-
1.1.5 Úprava barvy objektu − v textu najděte toto: 11FFA84D00 − v souborech KML nelze použít obvyklý hexadecimální kód pro zápis barvy. Proto pro změnu barvy vyhledejte http://www.zonums.com/gmaps/kml_color. Zde je možné si kliknutím do palety barev vybrat barevný odstín. Pod paletou barev je možné také nastavit míru průhlednosti (Opacity). Po nastavení na dané hodnoty, uvidíte napravo od palety mapové pole s Vaším nastavením. Pokud jste s barvou a průhledností spokojeni, zkopírujte číslo v poli KML nad paletou barev a vložte jej do kódu souboru KML mezi tagy 1164780000 − při změně barvy objektů je nutné počítat i se změnou legendy. Legendu k budovám obsahují tyto obrázky: iconsE/leg_bud.png, iconsC/leg_bud.png a iconsC/ico_bud.png. Barvu je možné měnit v Malování.
1.2 Úprava souboru main_kml/upol.kml Úprava souboru main_kml/upol.kml musí být provedena zároveň s úpravou souboru KML pro jednotlivé budovy. Princip editace je stejný. Rozdíl je v tom, že v souboru main_kml/upol.kml jsou uloženy všechny budovy v jednom souboru. Hledání budov lze provést pomocí již známé adresy (funkce hledání: Ctrl+F). Název, popisek, poloha a obrázek lze upravovat stejně jako v předchozím postupu pro každou budovu zvlášť. Barva se nastavuje pro všechny objekty společně.
2 Vytvoření nové budovy Pro vytvoření nové budovy je nutné vytvořit nový záznam v databázi v tabulce upol. Tomuto záznamu přiřaďte číslo (xx) o jedno větší, než má poslední záznam v této tabulce. Otevřete prázdný textový soubor v poznámkovém bloku a uložte jej do adreaáře bud_kml jako budova_xx.kml. Do toho souboru vložte následující text: 1 <Snippet maxLines="0"> <description> <Schema name="budova_01" id="budova_01_schema"> -6-
Dle návodu v předchozí kapitole upravte tyto tagy: − úprava barvy (momentálně nastavena modrá barva) FFA84D00 − úprava názvu budovy − úprava popisu a obrázku <description>
]]> − úprava polohy a tvaru objektu: 17.2631607097467,49.5922619705619,0 ... 17.2631607097467,49.5922619705619,0 Aby aktualizace byla úplná je nutné přidat budovu také do souboru main_kml/upol.kml. Případně do souboru KML k dané fakultě. Otevřete tento soubor a za poslední koncový tag a před koncový tag vložte následující text: <Snippet maxLines="0"> <styleUrl>#FEATURES <description>
Dle návodu v předchozí kapitole upravte tyto tagy: − úprava názvu budovy: − úprava popisu a obrázku: <description>
]]> − úprava polohy a tvaru objektu: 17.2631607097467,49.5922619705619,0 17.2631607097467,49.5922619705619,0
3 Pracoviště a katedry 3.1 Přesun pracoviště či katedry na jinou budovu Přesun je prováděn v databázi. V tabulce upol najděte záznam s budovou, do které má být pracoviště či katedra přesunuta. Ve sloupci ID vyhledejte číslo této budovy (xx). V tabulce katedra naleznete katedru, u které chcete změnit umístění. Pro tento záznam změníte ve sloupci id_bud původní číslo na číslo (xx), které jste našli v tabulce upol. Tento postup lze provést i pro pracoviště v tabulce pracov.
3.2 Vytvoření nového pracoviště či katedry Vytvoření nového pracoviště či katedry se provádí v příslušné tabulce v databázi. Pro pracoviště slouží tabulka pracov, pro katedry tabulka katedra. K těmto nově přidaným záznamům je nutné přiřadit budovu, ve které sídlí dle návodu v kapitole 3.1. Pokud budova neexistuje, je nutné ji vytvořit dle návodu v kapitole 2.
4 Odstranění existující budovy Pro odstranění již existující budovy je nutné smazat daný soubor KML v adresáři bud_kml. Číslo budovy lze zjistit v databázi v tabulce upol. Budovu zde hledámepodle adresy. Dále je nutné budovu smazat v souboru main_kml/upol.kml. Kde lze najít pomocí funkce hledání (Ctrl+F). Mažeme celý úsek kódu ... , mezi nimiž je napsaná adresa budovy, kterou chceme odstranit. Důležité je také smazat tuto budovu v databázi v tabulce upol. Před smazáním záznamu je nezbytné ověřit si, že k této budově nejsou přiřazeny žádné katedry a pracoviště. V případě, že je k této budově přiřazeno nějaké přicoviště či katedra, je nutné nejdříve toto pracoviště přiřadit k jiné budově. Postup pro přiřazení pracoviště k jiné budově je popsán v kapitole 3.1.
-9-
5 Úprava bodů univerzity)
(ostatních
objektů
mimo
budovy
Úprava ostatních dat (restaurační zařízení, zdravotnická zařízení, sportoviště a podobně) se provádí pouze v databázi v daných tabulkách vytvořením, úpravou či odstraněním záznamu. Pokud není možné k databázi přistupovat přes grafické intuitivní uživatelské rozhraní, je nutné znát základy dotazovacího jazyka SQL a doporučuji kontaktovat autora aplikace či správce webu.
V případě dotazů či potřeby složitější úpravy dat kontaktujte prosím autora aplikace: Dobromila MRÁZKOVÁ | [email protected] Katedra geoinformatiky | Přírodovědecká fakulta | Univerzita Palackého v Olomouci
