Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Наглядность визуализации данных в геоинформационной системе при использовании свойств золотого сечения


https://doi.org/10.31799/1684-8853-2018-6-46-57

Полный текст:


Аннотация

Постановка проблемы: наглядность визуализации данных имеет важное значение для работы оператора геоинформационной системы и определяет условия, в которых он принимает решения по отображаемым данным. Использование связанных со свойствами золотого сечения закономерностей зрительного восприятия изображений позволяет сформулировать критерий наглядности визуализации данных, характеризующий возможности комплексного восприятия оператором геоинформационной системы видеоданных, отображаемых на экране видеоконтрольного устройства в виде электронной карты. Цель: обоснование критерия наглядности визуализации данных в геоинформационных системах с использованием свойств золотого сечения и исследование условий обеспечения наглядности отображения геоданных и метаданных на экране видеоконтрольного устройства в соответствии с предложенным критерием. Метод: формальное определение и исследование свойств критерия наглядности визуализации данных в геоинформационных системах с использованием в качестве показателя коэффициента покрытия площади экрана информацией, оптимальное значение которого соответствует математическому определению золотого сечения. Результаты: на основе проведенного анализа особенностей зрительного восприятия видеоданных и свойств золотого сечения при визуализации информации предложен критерий наглядности визуализации данных, использующий свойства золотого сечения и характеризующий возможности комплексного восприятия оператором геоинформационной системы видеоданных, отображаемых в виде электронной карты. Разработаны итерационные алгоритмы выбора масштаба отображения видеоданных по критерию наглядности, связанные со свойствами золотого сечения: базовый алгоритм, который применяется для каждого слоя отображаемых на электронной карте геоданных, и алгоритм последовательного анализа различных слоев отображаемых геоданных. Выбор масштаба отображения видеоданных в соответствии с разработанными алгоритмами может осуществляться оператором геоинформационной системы предварительно на основе параметров типовых электронных карт и наборов геоданных и метаданных, характерных для решаемой прикладной задачи. Исследовано влияние масштаба отображаемых на электронной карте геоданных и метаданных на наглядность их визуализации на экранах различных размеров: для рассмотренных типовых объемов отображаемых геоданных и метаданных наилучшая наглядность имеет место при их отображении на экране стандартного компьютерного монитора в сравнении с портативным ноутбуком и визуализационным экраном. Практическая значимость: предложенный критерий и рекомендации по выбору размера экрана видеоконтрольного устройства и структуры отображаемых геообъектов и метаданных могут быть использованы при проектировании геоинформационных систем, а также для предварительного выбора оператором геоинформационной системы структуры отображаемых данных.


Об авторах

А. В. Воронин
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление » РАН
Россия

Воронин Алексей Владимирович - канд. тех наук, доцент, ведущий научный сотрудник Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» РАН, Москва. В 1989 году окончил Высшее военное командное училище связи им. М. И. Калинина по специальности «Радиосвязь». В 2001 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук. Является автором более 130 научных публикаций. 

Область научных интересов — защита информации, информационная безопасность, информатика и управление.

Вавилова ул., д.  44, кор.  2, Москва,  119333.



Г. Н. Мальцев
Военно-космическая академия им. А. Ф. Можайского
Россия

Мальцев Георгий Николаевич - доктор техн. наук, профессор кафедры космических радиотехнических систем Военно-космической академии им. А. Ф. Можайского, Санкт-Петербург, заслуженный деятель науки РФ, действительный член Академии космонавтики им. К. Э. Циолковского. В 1980 году окончил Военный инженерный Краснознаменный институт им. А. Ф. Можайского по специальности «Радиотехнические системы комплексов». В 1994 году защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора технических наук. Является автором более 300 научных публикаций и 27 патентов на изобретения. 

Область научных интересов — обработка сигналов в радиотехнических и оптико-электронных информационных системах и др.

Ждановская наб.,  13, Санкт-Петербург,  197198.



М. Ю. Сохен
Закрытое акционерное общество «Эврика»
Россия

Сохен Михаил Юрьевич - канд. техн. наук, первый заместитель генерального директора по развитию ЗАО «ЭВРИКА», Санкт-Петербург. В 1997 году окончил Военную инженерно-техническую академию им. А. Ф. Можайского по специальности «Защита информационных технологий». В 2000 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук. Является автором более 25 научных публикаций.

Область научных интересов — системы радиосвязи, мониторинга, геоинформационные системы.

Московский пр.,  118, Санкт-Петербург,  196184.


Список литературы

1. Геоинформатика. в 2 кн. / под ред. В. С. Тикунова. М., Издательский центр «Академия», 2010. Кн. 1. 400 с.; Кн. 2. 432 с.

2. Журкин И. Г., Шайтура С. В. Геоинформационные системы. М., Кудиц-Пресс, 2009. 272 с.

3. Шокин Ю. И., Потапов В. П. ГИС сегодня: состояние, перспективы, решения. Вычислительные технологии, 2015, № 5, с. 175–213.

4. Воронин А. В. Результаты анализа перспектив развития геоинформационных систем. Системы высокой доступности, 2017, № 4, с. 68–75.

5. Михайлов А. Ю. Принцип наглядности. От традиции к инновации в обучении. Saarbrucken, Lambert Academic Publishing, 2012. 84 с.

6. Трофимов Е. А. Эргономика зрительного восприятия. М., Актуальные издательские решения, 2013. 192 с.

7. Marr D. Vision: A computational investigation into the human representation and processing of visual information. Massachusetts, MIT press, 2010. 362 p.

8. Красильников Н. Н. Цифровая обработка изображений. М., Вуз. кн., 2001. 320 с.

9. Лурье И. К. Геоинформационное картографирование. Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков. М., КДУ, 2008. 422 с.

10. Интеллектуальные географические информационные системы для мониторинга морской обстановки / под ред. Р. М. Юсупова и В. В. Поповича. СПб., Наука, 2013. 284 с.

11. Матерухин А. В. Проблематика создания ГИС на основе систем управления потоками данных. Геодезия и картография, 2017, № 4, с. 44–47.

12. Воронин А. В., Зацаринный А. А., Ионенков Ю. С. Особенности оценки эффективности геоинформационной системы как элемента ситуационного центра. Системы и средства информатики, 2018, № 2, с. 75–87.

13. Книжников Ю. Ф., Кравцова В. И., Тутубалина О. В. Аэрокосмические методы географических исследований. М., Академия, 2004. 336 с.

14. Лабутина И. А. Дешифрирование аэрокосмических снимков. М., Аспект-Пресс, 2004. 184 с.

15. О количественной оценке эффективности алго ритмов анализа изображений / П. П. Кольцов, А. С. Осипов, А. С. Куцаев и др. Компьютерная оптика, 2015, № 4, с. 542–556.

16. Гулина Ю. С., Колючкин В. Я. Методика расчета вероятности распознавания изображений человеком-оператором. Вестник Московского государственного университета им. Н. Э. Баумана. Серия: Приборостроение, 2012, № 1, с. 100–107.

17. Аракелян Г. Б. Математика и история золотого сечения. М., Логос, 2014. 404 с.

18. Короленко П. В., Грушина Н. В. Золотое сечение и самоподобные структуры в оптике. М., УРСС, 2010. 136 с.

19. Ковалев Ф. В. Золотое сечение в живописи. М., РИП-Холдинг, 2016. 192 с.

20. Косиков А. Г., Ушакова Л. А. Виртуальные геоизображения пространственно-временных моделей ок ружающей среды. Геодезия и картография, 2016, № 5, с. 43–51.

21. Мироненко А. Н., Радионов В. А. Структура и основные свойства цифровой модели местности с координатной идентификацией топографической информации. Геодезия и картография, 2017, № 9. с. 37–41.

22. Мальцев Г. Н., Сазонов К. В., Панкратов А. В. Метод обнаружения начальных кадров видеопотока. Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения, 2016, вып. 1, с. 31–37.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Воронин А.В., Мальцев Г.Н., Сохен М.Ю. Наглядность визуализации данных в геоинформационной системе при использовании свойств золотого сечения. Информационно-управляющие системы. 2018;(6):46-57. https://doi.org/10.31799/1684-8853-2018-6-46-57

For citation: Voronin A.V., Maltsev G.N., Sokhen M.Y. Data visualization quality in a geographic information system using golden ratio properties. Information and Control Systems. 2018;(6):46-57. (In Russ.) https://doi.org/10.31799/1684-8853-2018-6-46-57

Просмотров: 67


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)