Как вам такие спутниковые карты?
Добавлено: 18.08.2020, 10:22
проект kav_sat_z18_v2
Лирическое вступление (можно пропустить)
Все мы пользовались спутниковыми картами в Озике и других навигаторах, многие их делали. Так что если я скажу, что мои карты значительно лучше тех, которые вы видели, и даже лучше, чем вы можете представить, вы или не поверите, или покрутите пальцем у виска. Что там в этих картах может быть такого необычного, чтобы вот так нагло пытаться их втюхать джиперам, которые с этими картами возятся уже по 10-15 лет? Я попытаюсь изложить.
В этом проекте я попытался решить несколько задач.
1. Непрерывность покрытия, которое подразумевает отсутствие "белых пятен" в виде облаков, теней от облаков, теней от гор и просто некачественных или отсутствующих снимков.
2. Масштаб, позволяющий различать колесные дороги и тропы, там где растительность позволяет.
3. Высокая контрастность снимков, позволяющая работать с ними в экстремальных условиях.
4. Удобство перехода с карты на карту
5. Наложение горизонталей по максимально точным и подходящим для такого большого масштаба данным высот. Это значительно улучшает читаемость карты.
6. Наложение километровой сетки, совпадающей с сеткой пятисотметровок.
Итак, по пунктам.
1. Непрерывность.
Снимки скачиваются из нескольких источников, выбираются лучшие, комбинируются "лоскутами" так, чтобы не было белых пятен. Если я не нахожу подходящих для какого-то места снимков, я оставляю квадрат "до лучших времен". Иногда, когда очень хочется, вставляю снимки не самого лучшего, но приемлемого качества.
2. Масштаб.
Снимки скачиваются САС Планетой в масштабе z18, это 0.8 метра на пиксель. При создании конечного ozf4 файла я выставляю масштаб 1.3 метра на пиксель. По нескольким причинам. Во-первых, не все снимки z18 являются такими по факту, и это заметно на глаз. Во-вторых, это позволяет уменьшить размер файла карты с 500 до 350 мегабайт. В-третьих, я еще ни разу не столкнулся с ситуацией, когда 1.3 м/п было бы недостаточно, а вот 0.8 м/п - самое то. 1.3 м/п, на мой взгляд - золотая середина. Это не исключает возможности создания карт с масштабами 1 и 0.8 м/п. Есть квадраты, которые позволяют это сделать без видимой потери качества.
3. Контрастность.
Для каждого "лоскута" из первого пункта применяется инструмент из фотошопа "Уровни", он гораздо лучше простой контрастности так как позволяет максимально расширить динамический диапазон снимка и отдельно высветлять / затемнять средние тона. В некоторых случаях, особенно со гугло-снимками очень помогает.
4. Переход с карты на карту.
Все уже давно догадались, что если делать карты "на будущее", надо разбить область на квадраты, а сами квадраты сделать "с нахлестом". Я пошел дальше. У меня границы карт не совпадают с границами картинки каждого отдельного квадрата, отступают от края. Но границы карт соседних квадратов точно друг с другом стыкуются. Таким образом, при движении по GPS мы никогда не приблизимся к краю картинки, но при этом при поиске карт в какой-то точке Озик никогда не предложит нам две карты одного масштаба. Есть видео, в котором это демонстрируется. В нем происходит смена четырех листов, при этом указатель местоположения остается в центре экрана.
5. Горизонтали.
С горизонталями все сложно. Они строятся на основании данных высот, которые можно скачать с американских или японских научных сайтов. Есть три доступных набора:
а) SRTM cgiar 4.1 - старые, проверенные данные, используются во всех топо-вариантах OSM. Имеют недостатки: малое для этого проекта разрешение. При сетке в 90 метров и масштабе 1.3 м/п мы получим отметки высот через каждые 70 пикселей снимка. Кроме того, наблюдаются ошибки в ущельях. С этого варианта я начал проект в прошлом году, в принципе, им можно пользоваться.
б) ALOS - японские данные с разрешением 30 метров. Содержат ограниченные по площади ошибки в виде возвышенностей и ям, которых на самом деле нет. Я частично исправляю эти ошибки.
в) NASADEM30 - американские данные разрешением 30 метров. Содержат ошибки в ущельях и на северных склонах гор. Эти данные я использую для поиска и исправления ошибок в варианте б).
Я делаю горизонтали по вариантам а), б) и б) с исправлениями. В комплекте с картами идут данные высот, которые можно загрузить в Озик 3D и в Озик для Андроида. Первый создает 3D модель местности, второй - просто показывает высоту текущей позиции.
Горизонтали рисуются через 100 метров, а не через 20, как на топокартах. Для гор этого достаточно, и картинку не захламляет.
6. Прямоугольная сетка. Я долго сомневался, нужно ли ее делать, и в конце концов решил, что таки да. С одной стороны, Озик сам прекрасно рисует прямоугольную сетку для карт в проекции Гаусса-Крюгера. С другой стороны, для того, чтобы эта сетка совпадала с сеткой тех же военных 500-метровок, надо чтобы текущий датум в Озике совпадал с датумом загруженной карты. Это не всегда удобно, многие выставляют WGS84 и не меняют его. С другой стороны, в Озике 3D нет не только сетки, но и вообще ничего, что позволило бы оценить расстояние по карте. Озик для Андроида тоже не рисует сетку. Так что карты изготавливаются в проекции и датуме 500-метровок и сетки на них совпадают. Это удобно, когда мы переходим с 500-метровки на спутник и обратно. Кроме того, сетку я рисую так, чтобы она заканчивалась на границе карты, если пользователь увидит край сетки, сможет понять, что карта сейчас переключится.
На данный момент (2020-09-20) сделано 62 листа. Покрытие в целом можно оценить по маленькой картинке.
Покрытие с названиями листов можно посмотреть на большой картинке (аттачмент внизу сообщения). Можно скачать бланковую карту для Озика (одним архивом).
Также покрытие можно посмотреть на сервисе nakarte.me
Теперь самое приятное. За каждый квадрат я хочу одноразово 1000 рублей. То есть, каждая карта после оплаты попадает в открытый доступ и любой желающий сможет ее скачать. Плата символическая (если учесть объем ручной работы), мне она нужна не столько для личного обогащения, сколько для того, чтобы убедиться в том, что этот продукт кому-то интересен, и что им вообще сможет и захочет пользоваться кто-то кроме меня. Кто его знает, может, оно вообще никому не нужно.
На "пощупать" готов дать два любых рядом расположенных квадрата. Ну и на вопросы ответить, критику выслушать.
Лирическое вступление (можно пропустить)
Все мы пользовались спутниковыми картами в Озике и других навигаторах, многие их делали. Так что если я скажу, что мои карты значительно лучше тех, которые вы видели, и даже лучше, чем вы можете представить, вы или не поверите, или покрутите пальцем у виска. Что там в этих картах может быть такого необычного, чтобы вот так нагло пытаться их втюхать джиперам, которые с этими картами возятся уже по 10-15 лет? Я попытаюсь изложить.
В этом проекте я попытался решить несколько задач.
1. Непрерывность покрытия, которое подразумевает отсутствие "белых пятен" в виде облаков, теней от облаков, теней от гор и просто некачественных или отсутствующих снимков.
2. Масштаб, позволяющий различать колесные дороги и тропы, там где растительность позволяет.
3. Высокая контрастность снимков, позволяющая работать с ними в экстремальных условиях.
4. Удобство перехода с карты на карту
5. Наложение горизонталей по максимально точным и подходящим для такого большого масштаба данным высот. Это значительно улучшает читаемость карты.
6. Наложение километровой сетки, совпадающей с сеткой пятисотметровок.
Итак, по пунктам.
1. Непрерывность.
Снимки скачиваются из нескольких источников, выбираются лучшие, комбинируются "лоскутами" так, чтобы не было белых пятен. Если я не нахожу подходящих для какого-то места снимков, я оставляю квадрат "до лучших времен". Иногда, когда очень хочется, вставляю снимки не самого лучшего, но приемлемого качества.
2. Масштаб.
Снимки скачиваются САС Планетой в масштабе z18, это 0.8 метра на пиксель. При создании конечного ozf4 файла я выставляю масштаб 1.3 метра на пиксель. По нескольким причинам. Во-первых, не все снимки z18 являются такими по факту, и это заметно на глаз. Во-вторых, это позволяет уменьшить размер файла карты с 500 до 350 мегабайт. В-третьих, я еще ни разу не столкнулся с ситуацией, когда 1.3 м/п было бы недостаточно, а вот 0.8 м/п - самое то. 1.3 м/п, на мой взгляд - золотая середина. Это не исключает возможности создания карт с масштабами 1 и 0.8 м/п. Есть квадраты, которые позволяют это сделать без видимой потери качества.
3. Контрастность.
Для каждого "лоскута" из первого пункта применяется инструмент из фотошопа "Уровни", он гораздо лучше простой контрастности так как позволяет максимально расширить динамический диапазон снимка и отдельно высветлять / затемнять средние тона. В некоторых случаях, особенно со гугло-снимками очень помогает.
4. Переход с карты на карту.
Все уже давно догадались, что если делать карты "на будущее", надо разбить область на квадраты, а сами квадраты сделать "с нахлестом". Я пошел дальше. У меня границы карт не совпадают с границами картинки каждого отдельного квадрата, отступают от края. Но границы карт соседних квадратов точно друг с другом стыкуются. Таким образом, при движении по GPS мы никогда не приблизимся к краю картинки, но при этом при поиске карт в какой-то точке Озик никогда не предложит нам две карты одного масштаба. Есть видео, в котором это демонстрируется. В нем происходит смена четырех листов, при этом указатель местоположения остается в центре экрана.
5. Горизонтали.
С горизонталями все сложно. Они строятся на основании данных высот, которые можно скачать с американских или японских научных сайтов. Есть три доступных набора:
а) SRTM cgiar 4.1 - старые, проверенные данные, используются во всех топо-вариантах OSM. Имеют недостатки: малое для этого проекта разрешение. При сетке в 90 метров и масштабе 1.3 м/п мы получим отметки высот через каждые 70 пикселей снимка. Кроме того, наблюдаются ошибки в ущельях. С этого варианта я начал проект в прошлом году, в принципе, им можно пользоваться.
б) ALOS - японские данные с разрешением 30 метров. Содержат ограниченные по площади ошибки в виде возвышенностей и ям, которых на самом деле нет. Я частично исправляю эти ошибки.
в) NASADEM30 - американские данные разрешением 30 метров. Содержат ошибки в ущельях и на северных склонах гор. Эти данные я использую для поиска и исправления ошибок в варианте б).
Я делаю горизонтали по вариантам а), б) и б) с исправлениями. В комплекте с картами идут данные высот, которые можно загрузить в Озик 3D и в Озик для Андроида. Первый создает 3D модель местности, второй - просто показывает высоту текущей позиции.
Горизонтали рисуются через 100 метров, а не через 20, как на топокартах. Для гор этого достаточно, и картинку не захламляет.
6. Прямоугольная сетка. Я долго сомневался, нужно ли ее делать, и в конце концов решил, что таки да. С одной стороны, Озик сам прекрасно рисует прямоугольную сетку для карт в проекции Гаусса-Крюгера. С другой стороны, для того, чтобы эта сетка совпадала с сеткой тех же военных 500-метровок, надо чтобы текущий датум в Озике совпадал с датумом загруженной карты. Это не всегда удобно, многие выставляют WGS84 и не меняют его. С другой стороны, в Озике 3D нет не только сетки, но и вообще ничего, что позволило бы оценить расстояние по карте. Озик для Андроида тоже не рисует сетку. Так что карты изготавливаются в проекции и датуме 500-метровок и сетки на них совпадают. Это удобно, когда мы переходим с 500-метровки на спутник и обратно. Кроме того, сетку я рисую так, чтобы она заканчивалась на границе карты, если пользователь увидит край сетки, сможет понять, что карта сейчас переключится.
На данный момент (2020-09-20) сделано 62 листа. Покрытие в целом можно оценить по маленькой картинке.
Покрытие с названиями листов можно посмотреть на большой картинке (аттачмент внизу сообщения). Можно скачать бланковую карту для Озика (одним архивом).
Также покрытие можно посмотреть на сервисе nakarte.me
Теперь самое приятное. За каждый квадрат я хочу одноразово 1000 рублей. То есть, каждая карта после оплаты попадает в открытый доступ и любой желающий сможет ее скачать. Плата символическая (если учесть объем ручной работы), мне она нужна не столько для личного обогащения, сколько для того, чтобы убедиться в том, что этот продукт кому-то интересен, и что им вообще сможет и захочет пользоваться кто-то кроме меня. Кто его знает, может, оно вообще никому не нужно.
На "пощупать" готов дать два любых рядом расположенных квадрата. Ну и на вопросы ответить, критику выслушать.