Расчет и визуализация картографических маршрутов с использованием программного обеспечения QGIS и PGROUTING
Финансирование: -
Аннотация:
В последнее время создаются новые инструменты для работы с геоданными, применяемые в различных областях человеческой деятельности. Особое значение имеет программное обеспечение для сетевого анализа и решения задач маршрутизации. Примером является программный продукт pgRouting, распространяемый по лицензии GPLv2. Данная программа расширяет возможности геопространственных баз данных PostGIS / PostgreSQL. В статье рассматриваются общие принципы построения маршрутов по графам дорожной сети. Описывается порядок работы с базой геопространственных данных и программным обеспечением pgRouting для построения маршрута. Целью работы является построение корректного маршрута одного лишь графа дорог при маршрутизации по территориям с большим количеством объектов и слабо выраженной сетью дорог. Данная задача реализуется на основе алгоритма нахождения кратчайшего пути Дейкстры, алгоритмов Джонсона и Флойда – Уорсхолла, позволяет решать задачу коммивояжера и многие другие. Задача решена средствами программного обеспечения pgRouting и QGIS. В качестве эксперимента приводится решение задачи, в которой для построения корректного маршрута одного лишь графа дорог недостаточно. Такие ситуации могут возникнуть при маршрутизации по территориям с большим количеством объектов и слабо выраженной сетью дорог. В ходе эксперимента, описанного в статье, было выяснено, что программное обеспечение pgRouting совместно с QGIS позволяет достаточно эффективно решать поставленную задачу по вычислению и визуализации кратчайшего маршрута между двумя точками на карте.
Ключевые слова (RU):
маршрутизация, маршрут, кратчайший путь, граф, дорожная сеть, геоданные, визуализация, геоинформационная система
Ключевые слова (EN):
routing, route, shortest path, graph, road network, geodata, visualization, geographic information system
Библиографический список:
- Геопортал инфраструктуры пространственных данных РФ [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://nsdi.ru/geoportal/catalog/main/home.page.
- Дубровский А. В. Геоинформационные системы: управление и навигация : учеб.-метод. пособие. – Новосибирск : СГГА, 2013. – 96 с.
- Карпик А. П. Основные принципы формирования геодезического информационного пространства // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2013. – № 4/С. – С. 73–76.
- Карпик А. П. Современное состояние и проблемы геоинформационного обеспечения территорий // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Пленарное заседание : сб. материалов (Новосибирск, 10–20 апреля 2012 г.). – Новосибирск : СГГА, 2012. – С. 3–8.
- О Концепции создания и развития инфраструктуры пространственных данных Российской Федерации [Электронный ресурс] : Распоряжение Правительства РФ от 21.08.2006 № 1157-р. – Режим доступа: http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=EXP;n=372580.
- Шокин Ю. И., Потапов В. П. ГИС сегодня: состояние, перспективы, решения [Электронный ресурс] // Вычислительные технологии. – 2015. – Т. 20, № 5. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/gis-segodnya-sostoyanie-perspektivy-resheniya.
- Кикин П. М., Хабибуллин Р. Р. Разработка инструментов расчета и визуализации картографических маршрутов на базе программного обеспечения pgRouting // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2017. XIII Междунар. науч. конгр. : Магистерская научная сессия «Первые шаги в науке» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 17–21 апреля 2017 г.). – Новосибирск : СГУГиТ, 2017. Т. 2. – С. 63–66.
- Яндекс карты: технологии маршрутизации [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://company.yandex.ru/technologies/routes/. – Загл. с экрана.
- Ригс C. Администрирование PostgreSQL 9. – СПб. : Питер, 2013. – 368 с.
- Уорсли Дж., Дрейк Дж. PostgreSQL для профессионалов. – СПб. : Питер, 2003. – 496 с.
- Дроздов А. Ю. Решение задач сетевого анализа с применением PostgreSQL/PostGIS // «Строительство и архитектура – 2015». Современные информационно-экономические технологии: тенденции и перспективы развития : материалы Междунар. науч.-практ. конф. – Ростов н/Д. : Рост. гос. строит. ун-т, 2015. – С. 71–72.
- Ермолаев Н. Р. Использование программного обеспечения QGIS при подготовке картографических материалов // Ломоносов-2018 : тезисы докладов XXV Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. – 2018. – С. 250–251.
- Пашковская О. В., Новоселов О. В., Потапенко И. А. Анализ данных в геоинформационной системе QGIS // Решетневские чтения : материалы XXIV Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М. Ф. Решетнева (10–13 ноября 2020, г. Красноярск) : в 2 ч. – Красноярск : СибГУ им. М. Ф. Решетнева, 2020. Ч. 2. – С. 345–346. – Режим доступа: https://reshetnev.sibsau.ru/page/materialykonferentsii. – Загл. с экрана.
- Установка модулей расширения для QGIS [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://gislab.info/qa/qgis-install-plugin.html. – Загл. с экрана.
- Хританькова А. А., Ковальчик Н. В. Сравнение возможностей программных средств ArcGis и QGIS для сетевого анализа в сфере транспортной логистики (на примере г. Минска) // ГИСтехнологии в науках о Земле : материалы республиканского науч.-практ. семинара студентов и молодых ученых. – Минск, 2020. – С. 9–13.