Zentai László,
az ELTE Térképtudományi Tanszék docense
(Megjelent a Geodézia és Kartográfia szakfolyóirat 2002/5. számában)
Mint minden tudományterületen, így a térképészetben
is időről-időre feltűnnek új, mondhatni divatos
témák. Ha megnézzük a nyolcvanas-kilencvenes évek
külföldi kartográfiai publikációit, akkor látható,
hogy a nyolcvanas évek divatos témája a generalizálás
automatizálása volt. A kilencvenes évek közepétől
jelent meg a webkartográfia, amely olyan "divatossá",
fontossá vált, hogy a Nemzetközi Térképészeti
Társulás keretein belül önálló bizottság
is foglalkozik az internetes térképekkel.
A kilencvenes évek végére megjelentek az első szakkönyvek
is, de az Internet rohamos fejlődési üteméből
adódóan sokkal célszerűbb inkább a weben publikálni
a kutatási eredményeket, hiszen ebben a médiában könnyen
naprakészen tartható az információ.
Ennek ellenére nem könnyű ezen a szakterületen tényleg
naprakésznek lenni. Sokféle szoftver- és hardverkörnyezetben
oldható meg térképek internetes publikálása,
amit még - mint majd látni fogjuk - az eltérő megközelítési
lehetőségek is bonyolítanak. Vannak a laikusok számára
is viszonylag könnyen megvalósítható megoldások
és vannak igen bonyolult, drága, adatbázis háttérrel
bíró megoldások.
A webes térképpublikálást két oldalról
lehet vizsgálni. Mint minden média a web is két részre
osztja a társadalmat. Vannak az információszolgáltatók
és vannak a fogyasztók, akinek a szolgáltatók továbbítják
az információt. Más médiáktól (sajtó,
rádió, tévé) eltérően a web főleg
abban ad újat, hogy nagyon egyszerű információszolgáltatóvá
válni.
A web nagyon gyors információszolgáltatásra képes.
Ma már emberek milliói szörfölnek a világhálón,
gyakran csak minimális számítógépes ismerettel.
A sokféle információ között igen előkelő
helyen áll a térkép. Az utazás, a turizmus mára
az egyik legfontosabb gazdasági terület a gazdaságilag fejlett
országokban. Mára az Internet segítségével
az utazni szándékozók óriási tömegű
információhoz férnek hozzá az internet segítségével.
Az Egyesült Államokban már a kilencvenes évek végén
elérte az 50%-os hányadot az interneteléréssel rendelkező
otthonok száma. Magyarországon a legoptimistább becslések
szerint is csak néhány százezer embernek van internet hozzáférése,
zömük főleg a munkahelyükön, illetve az iskolákban
használja, de az interneteléréssel rendelkező otthonok
száma egy 2001. augusztusi felmérés szerint 260000. Ez a
réteg azonban az átlagosnál magasabb jövedelemmel és
képzettséggel rendelkezik, nyitottabb a világra. Más
felmérések szerint úgy tűnik, hogy 2002-től
jelentősen megnövekedett hazánkban is internethasználók
száma: egy év alatt majd 70%-kal nőtt azoknak a magyarországi
felnőtteknek a száma, akik otthonról kapcsolódnak
a világhálóhoz. Ezt a növekedést főleg
a távközlési piac liberalizációjától
várták, de ennek ilyen hatása még nem lehetett.
Előzmények
Ha a webkartográfia előzményeit tekintjük, akkor
több forrást is meg kell említenünk.
A webes lehetőségek kifejlesztése Tim Berners-Lee nevéhez
fűződik, aki a CERN-ben az ottani kutatók közötti
egyszerű és gyors információáramlást
szerette volna megvalósítani úgy, hogy az internethasználatot
egy grafikus kezelői felülettel tette az addigiaknál egyszerűbbé
és vonzóbbá. Olyan megoldást keresett, ami még
akkoriban, a kilencvenes évek elején, is szokatlan volt: a legfőbb
előnyt a platformfüggetlenség jelentette, azaz a felhasználó
tetszőleges hardverkörnyezetben, bármilyen operációs
rendszert használva hozzáférhetett a weboldalakhoz. A szöveges
információk esetében ez könnyen megvalósítható
volt, hiszen éppen ezért fejlesztették ki még a hatvanas
években az ASCII kódtáblát. Kevésbé
volt egyszerű a helyzet a képek esetében, mivel ekkoriban
még nem létezett platformfüggetlen formátum. Viszont
a képek használatának lehetősége tette igazán
fontossá a webböngészőket, annyira, hogy az 1991-es
ismeretlenségből 4 év alatt olyan népszerűvé
váltak, hogy a Windows95 operációs rendszer már integráltan
tartalmazta; ennek a fontosságát az is jelzi, hogy a Microsoft hosszú
ideig pereskedett, s majdnem a feldarabolás sorsára jutott.
Kezdetben még természetesen csak raszteres képek megjelenítése
merült fel, hiszen a vektoros rajzformátumok belső struktúrája
jelentősen eltérhet egymástól.
A webböngésző programok "rekorderek" abban a tekintetben,
hogy egy korábban nem létező szoftverfajta néhány
év alatt a személyi számítógépek domináns
alkalmazásává vált.
A számítógépes kartográfia valamivel nagyobb
múltra tekinthet vissza, de a személyi számítógépek
tömeges elterjedése csak a nyolcvanas évek végén,
illetve a kilencvenes évek elején történt meg. A grafikus
operációs rendszerek elterjedése és a web megjelenése
adta meg az igazi lökést, olyannyira, hogy a fejlett országokban
már a háztartások több mint 50%-ában van számítógép.
A számítógépes kartográfia segítségével
már a web megjelenésének kezdetekor is készültek
olyan kiadványok, amelyek elkészítésének tapasztalatait
később a webes térképek fejlesztésekor is jól
lehetett használni. Ezek voltak a multimédiás CD-ROM-ok,
melyeknek a témánk szempontjából a CD atlaszok voltak
a legfontosabb megjelenési formái.
A képernyő, mint a megjelenítés eszköze
A CD-ROM és a web esetében az a legfontosabb azonosság
a vizsgálatunk szempontjából, hogy a "végtermék"
tulajdonképpen egy képernyőkép, tehát igazodni
kell a monitor megjelenítési sajátosságaihoz, a korlátozott
felbontóképességhez.
Napjainkban, a Windows grafikus operációs rendszer széles
körű elterjedésének köszönhetően már
a szabvány VGA (640x480 pixel) képernyőnél nagyobb
felbontások (800x600, 1024x768) az általánosak. Ezek az eltérések
mind a CD-ROM, mind a weboldalak fejlesztőinek komoly nehézséget
okoznak, a legtöbb esetben azt a megoldást választják,
hogy egy adott felbontásra optimalizálják a megjelenítést.
A 800x600 pixeles felbontás biztonságos megoldásnak tűnik,
de a 17"-os monitorok árának csökkenésével
egyre több felhasználó ennél jobb felbontásban
használja a gépét.
Mindkét esetben közös, hogy a teljes képernyőt
nem nagyon használhatják ki a fejlesztők a térképek
megjelenítésére, hiszen a keretrendszer elemei (menü,
görgető sávok, szöveges anyagok) is helyet foglalnak a
képernyőn.
Ebből a szempontból mindkét esetben eltérő
előnyök és hátrányok jelentkeznek. A CD-ROM esetében
a teljes anyag elkészítéséhez általában
speciális szoftverre van szükség (multimédia szerkesztő),
a végtermék alkotórészeihez (képek, szövegek)
nem, vagy csak nehezen lehet hozzáférni. A webes megoldás
sokkal nyitottabb, az így közzétett információ
alapelemei nem, vagy csak korlátozottan védhetők. Cserében
ez utóbbi megoldás - ideális esetben - platformfüggetlen.
Raszteres megoldások
A web fő előnye a kezdetektől fogva a képek egyszerű
bemutatási lehetősége volt. Ez a hatás abban is megmutatkozik,
hogy míg a web megjelenésekor a szkenner viszonylag ritka és
drága perifériának számított, addig mára
a nyomtatókkal azonos az árfekvése, a legolcsóbb modellek
ára Magyarországon 20000 Ft alá csökkent.
A web kezdetekor két raszteres állományformátum, a
JPG és a GIF támogatása került be a webböngésző
programokba. Az internetes adatátvitel szempontjából legfőbb
előnyük a rendkívüli tömörség, amit ugyan
veszteséges tömörítési eljárással
érnek el. Fényképek esetében szinte bizonyosan a JPG
formátum szolgáltat kisebb állományméretet.
A GIF akkor előnyös, ha a képen viszonylag kevés szín
található és nagy homogén színfelületek
a jellemzők. A térképek alapvetően ilyenek, tehát
térképek esetében általában ez a formátum
eredményez kisebb állományméretet. A GIF-nek további
előnye, hogy tetszőlegesen korlátozható a színpaletta,
tehát akár két színre is korlátozhatjuk a kép
színeit, így akár néhány tíz bájtos
állományok is előállíthatók.
A GIF formátum már hosszú évek óta lehetővé
tette animációk létrehozását (ami nem volt
más, mint állóképek egymásutánja), de
ez a lehetőség akkor vált rendkívül népszerűvé,
amikor a weben megjelentek az első ilyen állományok. Napjainkban
is ez a legegyszerűbb és legnépszerűbb animációs
lehetőség a weben, főleg a reklámozók használják
előszeretettel.
A kilencvenes évek közepén a GIF egyik tömörítési
algoritmusának szabványát birtokló Unisys cég
jogdíjat kezdett el követelni a formátum használóitól,
de később megegyezés született ebben a témában.
Ennek hatására kidolgozták a PNG (Portable Network Graphics)
formátumot, amely - szándékai szerint - egyesítette
magában a GIF és JPG előnyeit, de elterjedtsége, ismertsége
még ma sem széles körű.
Nagyméretű képek bemutatása több szempontból
is nehézkes volt. Egyrészt az állományok mérete
túlságosan nagy lett, másrészt a képernyőn
egyszerre csak a felbontásnak megfelelő ablakot lehetett látni.
Erre egy viszonylag egyszerű lehetőséget már a kezdetben
is kínált Tim Berners-Lee: az ún. image map-eket. A nagyméretű
állományt így képernyőképekre tagolva
is bemutathattuk, egyszerre mindig csak annyi letöltve, amennyi a képernyőn
kényelmesen szemlélhető. Természetesen ezt a megoldást
nemcsak térképek bemutatására lehet használni,
nagyon jól használhatók menüpontok kialakítására
is.
A Javascript program alkalmazásával is lehetőség van
felhasználóbarát kezelőfelület kialakítására,
erre jó példa a tanszékünk weboldalán látható
Magyarország térkép, ahol mind a kereső, mind a navigáló
funkciók ilyen Javascript alkalmazások:
(http://lazarus.elte.hu/moterkep/indul.htm)
A térképészetben elég gyakori az a máshol igencsak
speciálisnak tekinthető igény, amikor óriási
méretű raszteres állományt (akár néhány
100 MB) szeretnénk a weben publikálni (légi- és űrfotók,
értékes régi térképek). Itt már az image
map alkalmazása túlságosan körülményes lenne.
A megoldást olyan speciális állományformátumok
jelentik, amelyeket ilyen célra fejlesztettek ki (wavelet, fraktál
tömörítés). "Természetesen" a böngészőprogramok
nem ismerik ezeket a formátumokat, de az ún. bedolgozómodulok
(plug-in) telepítésével a böngészők szinte
bármilyen állománytípust le tudnak kezelni. Az internetet
használók nagy részének egy bedolgozómodul
telepítése elég bonyolult feladat, s az interneten rohamosan
terjedő számítógépes vírusokról
szóló hírek is óvatossá teszik a laikusokat,
de előbb-utóbb várható, hogy ezek az állományformátumok
olyan fontosakká, ismertekké válnak, hogy a böngészőprogramok
"helyből" támogatják a használatukat.
A legismertebb ilyen formátum a MrSID (Multi-resolution Seamless Image
Database), amely speciális fraktáltömörítéses
algoritmust használva a JPG állományformátumnál
is jóval tömörebb fájlt képes létrehozni
méghozzá oly módon, hogy a kép nagyítható,
kicsinyíthető. A folyamat úgy működik, hogy az
eredeti szkennelt állományt (ez általában TIFF formátumú)
egy konvertáló program segítségével alakítják
át MrSID formátumba. Egyelőre ezek a programok igen drágák
(kb. 5000 dollár), de a bedolgozómodulok ingyen letölthetők.
Hasonló funkcionalitású állományformátumot
más cégek is kifejlesztettek (ER Mapper ECW formátum, Luratech
Lurawave LWF formátum).
A MrSID formátum alkalmazására kitűnő magyar
példa az MH TÉHI weboldala, ahol az Országos Széchényi
Könyvtár térképtárának többszáz
éves Magyarország és Erdély térképeit
tekinthetjük meg. A weboldal alkotói a MrSID-es lehetőségen
kívül Javascript alapú kezelői felületet is kínálnak
az egyszerű JPG-s megoldáson kívül (http://www.mhtehi.gov.hu/OszK/).
Vektoros megoldások térinformatikai háttérrel
A vektoros állományok webes megjelenítése nem olyan
egyszerű feladat, mint a raszteres állományoké. Egyrészt
mert a webes állományok struktúrája a sokféle
alkalmazási területnek megfelelően rendkívül sokféle
(általános célú rajzolóprogram, kiadványszerkesztő,
térinformatikai, CAD, áramkörtervező, építészeti
stb.), másrészt mert egy vektoros állomány általában
túl értékes ahhoz, hogy a weben publikálják.
A vektoros formátumok azonban olyan előnyökkel bírnak,
ami szükségessé tette ilyen megoldások kifejlesztését.
A vektoros térképek pont-vonal-felület jellegű, rétegekre
bontott adatstruktúrája rendkívüli lehetőségeket
ad: a felhasználók interaktívan állíthatnak
elő - főleg tematikus - térképeket. Keresések
végezhetők, az egyes rétegek ki-bekapcsolhatók, adatbázissal
kombinálhatjuk a térképet.
A térinformatikai megközelítés komplex megoldást
nyújt ma már az összes elterjedt szoftver környezetben
(ArcInfo, MapInfo, MicroStation, AutoCAD Map, Intergraph). A térinformatikai
adatok és a webszerver között egy speciális térképszerver
program bonyolítja a kéréseket. A kliensek a böngészőfelületen
keresztül közölhetik a kéréseiket és a térképeket
is a böngészőprogramban tekinthetik meg. Természetesen
ehhez általában szükség van az adott szoftverkörnyezetre
jellemző bedolgozó modulra, bár egyes, kevésbé
komplex megoldások Javascript alapúak. A bedolgozómodulok
ebben az esetben is ingyenesen letölthetők, de a térképszerver
programok igen drágák, így egyelőre még hazánkban
sem üzemel túl sok térképszerver program. A legfontosabb
ilyen jellegű megoldások Budapest várostérképet
illetve Magyarország autótérképet kínálnak
a felhasználóknak. A felmerülő költségeket
webes reklámozással próbálják előteremteni.
Egyéb vektoros megoldások
A webes formátum nagy előnye, hogy a pontszerű, vonalas,
vagy felületi elemeket koordinátáikkal írja le, így
általában kevesebb információt kell a weben keresztül
továbbítani, mintha raszteres képpel lenne dolgunk, nem is
beszélve a további strukturális előnyökről.
A webes szabványokat gondozó szervezetek (pl. W3 Consortium) régi
törekvése egy olyan vektoros webformátum kifejlesztése,
amelyeket be lehetne építeni a böngészőprogramokba
és minden webfejlesztő egyszerűen használhatná.
Az elmúlt néhány évben többféle megoldással
próbálkoztak, ezek egy része viszonylagos ismertségre
tett szert, mások szinte teljesen eltűntek (DWF, HGML), mivel a kifejlesztő
cégen kívül más nem támogatta. Tekintsük
át a napjainkban is alkalmazott fontosabb lehetőségeket:
SWF (Flash): A Marcomedia által kifejlesztett bináris állományformátum
főleg a grafikai programok körében igen népszerű.
Rendkívül tömör, igen alkalmas animációs hatások
beillesztésére. Nagyon népszerűek a képregényhez
hasonló interaktív grafikák alkalmazásában
(például weboldalak nyitóképe), de egyszerűbb
térképek publikálására is megfelelnek.
SVG (Scalable Vector Graphics): ezt a teljesen nyílt szabványt a
W3 Consortium javasolta és fejlesztette ki. Nyitott a fejlettebb webtechnikák
felé (XML, CSS), egyre több program támogatja (főleg
általános célú grafikus programok).
VML (Vector Markup Language): a Microsoft saját fejlesztésű
vektoros webformátuma, melyet 1998-ban mutattak be. Bár a legelterjedtebb
böngészőprogram (az Internet Explorer) támogatja a használatát
(azaz nincs szükség bedolgozómodulra), de a weboldalak készítői
előtt a lehetőség szinte ismeretlen. Egyszerűbb geometriai
alakzatok nagyon egyszerűen megjeleníthetők, de a bonyolultabb
alkalmazások (pl. térképek) készítéséhez
még nem készültek jól használható fejlesztőeszközök.
WebCGM: A CGM (Computer Graphics Metafile) formátum volt az egyik első
kísérlet arra, hogy a megvalósítsák a vektorgrafikus
információcserét a különféle szoftverek
és platformok között. A webes magvalósítás
főleg a technikai és tudományos illusztrációk
körében terjedt el.
Vegyes megoldások
Léteznek olyan megoldások is, amelyek mindkét állománystruktúrát egyenrangúan tudják kezelni. Ez természetesen nem olyan gyakori igény, de a térinformatikai hátterű alkalmazásoknál is előfordul a vegyes állománystruktúra: légifotók és vektoros alaptérkép. Érdekes módon a két említésre méltó formátum egyike sem térinformatikai hátterű, így térképészeti, térinformatikai felhasználásuk még nem túl gyakori.
PDF (Portable Document Format): az Adobe cég nagyon tömör
formátuma mára szinte az egyetlen platformfüggetlen dokumentumcsere
lehetőség. Korábban voltak vetélytársai, de
mára minden platformon a legfontosabb formátum bonyolultan formázott
dokumentumok közzétételére. Mivel a legtöbb dokumentumot
asztali kiadványszerkesztő (DTP) rendszerek segítségével
szerkesztik, így logikus, hogy a PDF-et is ezen rendszerek követelményeinek
megfelelően dolgozták ki. A böngészők általában
nem "értik" a PDF formátumot, de a bedolgozómodul
ingyenesen letölthető. PDF dokumentumok nagyon egyszerűen létrehozhatók,
hiszen a megfelelő - már nem ingyenes - segédprogram (Adobe
Acrobat) úgy viselkedik, mint egy nyomtató, de a tényleges
nyomtatás helyett egy PDF állományt hoz létre. Mivel
a szöveget "szövegesen" és grafikusan is lekezeli így
a szöveges információk egyszerűen kereshetők,
de a betűtípusokat is hűen mutatja meg.
VRML (Virtual Reality Modelling Language): már a nevéből
is látszik, hogy ezt a formátumot a virtuális valóságot
bemutató internetes célokra fejlesztették ki. Viszonylag
egyszerűen képes leírni térbeli alakzatokat, amik raszteres
állományokkal is kombinálhatók. A bedolgozómodulok
olyan navigációs eszközökkel ruházzák fel
a böngészőprogramot, melynek segítségével
a virtuális térben mozoghatunk.
Mit hoz a jövő?
Ha belegondolunk abba, hogy a web alig 10 éves múltra tekinthet
vissza és az Internet ennek segítségével mára
az egyik legfontosabb, de mindenképpen elhanyagolhatatlan médiává
vált, akkor nehéz megjósolnunk mi várható a
jövőben ezen a téren. Valószínű, hogy a
mobil telefónia és az internet közeledésével,
esetleg a GPS alkalmazásával olyan személyes kommunikációs
eszköz jön majd létre, ami az elkövetkező évtized
legdivatosabb eszköze lehet. Nagy reményeket fűztek egy-két
éve a WAP-hoz (mobiltelefonos Internet elérés), de mára
úgy tűnik, hogy a felhasználóknak nem olyan vonzó
ez a lehetőség.
A digitális aláírásról szóló
törvény hazai elfogadása megteremtette a jogi lehetőségét
annak, hogy az állampolgárok akár hivatalos ügyeiket
is az Internet segítségével intézzék, 2001
végén létrejött a kormányportál, melyen
például a személygépkocsi, vagy az ingatlannyilvántartás
adatai is lekérdezhetők.
Ami a térképészetet illeti, itt még a hazai jogi szabályozás
messze a technikai lehetőségek mögött jár, a vonatkozó
törvényekben és rendeletekben elő sem fordul az internet,
vagy a web kifejezés.
Készült az OTKA (T032427) és az OM FKFP (0150/2000) támogatásával.
Hivatkozott irodalom:
A. Brown-N. Emmer-J. van den Worm: Cartographic Design and Production in the
Internet Era: The Example of Tourist Web Maps
Cartographic Journal, June 2001, 61-72. o.
M-J. Kraak-A. Brown: Web Cartography, Developments and Prospects
Taylor & Francis, London-New York, 2001, 209 o.
Mallász Judit: Kukoricafosztás az interneten
Számítástechnika, 2002/2. 24-25. o.
Zimányi Katalin: Növekvő internethasználat
Számítástechnika, 2002/7. 1.o.
André M. Winter-Andreas Neumann: Vector-based Web Cartography: Enabler
SVG
http://www.carto.net/papers/svg/
Web Vector Format Comparison
Making CAD Graphics Work on the World Wide Web
http://www.tailormade.com/WebFormatComparison.htm
Vector Graphics Gallery
http://www.square1.nl/TGC-SITE/vector/vector-gallery.htm
SUMMARY
The term webcartography is the product of the 90'es. The screen is a very special output device and the authors have to take into account its limitations (resolution). There are several different solutions are existing, all of them are under continuous development: raster and vector maps, hybrid solution, map servers. The newest possibilities are very exiting (MrSID, SVG, Flash), but we are still waiting for the final standard.