• Режим "Explore"

• Режим "Compare"

• Режим "Compare with value"

• Режим "Grouping"

• Режим "Similarity"

• Режим "Membership"

• Режим "Report"

(COMPASS: Cartography Online Modeling, Presentation and Analysis System) Функциональные возможности системы КОМПАС 2:

• публикация географической информации (ГИ) в сетях Интернет и Интранет

• простота актуализации тематических показателей базы данных ГИ

• визуализация пространственных свойств многослойной ГИ

• комплексный интерактивный картографический и когнитивно-графический анализ ГИ

• интуитивно понятные методы извлечения существенной информации из ГИ

• поддержка принятия решения на основе интерактивного представления и многомерного анализа ГИ

Области применения КОМПАС 2: экономика, социология, демография, политика, бизнес, администрирование, экология.

Представление, анализ и поддержка принятия решений в системе COMPASS 2:

1.Визуализация многослойных векторных данных: полигонов, линейных и точечных объектов.

2.Построение гистограммы и группировка регионов России по произвольным интервалам значений индикатора. Регионы со значениями индикатора в выбранном интервале подсвечиваются на карте.

3.Круговые диаграммы показывают соотношение значений индикатора по странам, выделенным на карте, и соотношение суммарного значения индикатора для выбранных стран к сумме по всем странам мира.

4.Разбиение стран по комплексу индикаторов на 2 класса (зеленый и синий тон).

Интерактивное представление, анализ ГИ и поддержка принятия решений обеспечиваются следующими средствами:

1.Картографические и графические операции:

• выявление образа пространственного распределения значений индикатора с помощью раскраски и вида представления географических объектов карты

• вывод информации для выбираемых на карте географических объектов: значение индикатора, таблица, текст, URL

• выбор на карте прецедентов географических объектов для аналитических операций

• построение гистограммы и интерактивная группировка объектов по произвольным интервалам значений индикатора

• сопоставление географических объектов с помощью круговых и столбчатых диаграмм

• подсветка релевантных данных в окнах визуализации и анализа ГИ

• изменение масштаба и сдвиг карты

• подготовка отчета в виде HTML документа

2.Аналитические операции (анализ объектов по комплексу свойств):

• построение карт сходства объектов карты с выбираемыми прецедентами по произвольному набору индикаторов

• классификация объектов карты по сходству с двумя группами прецедентов по произвольному набору индикаторов

COMPASS 2 (http://www.iitp.ru/projecst/geo) реализован по схеме клиент-сервер на языке Java. Arc View shape формат используется для картографической информации, формат DBF используется для табличной атрибутивной информации. Для описания структуры и представления картографических и атрибутивных данных используется язык XML.

Функции

Система предназначена для представления на карте пространственных и временных характеристик территориальных объектов (полигонов, линий, точек) и комплексного анализа географических данных. Дружественный интерфейс, простота подготовки и представления географических данных, интуитивно понятные средства исследования комплексных свойств объектов делают систему доступной для широкого круга пользователей: производителей, поставщиков и потребителей данных.

Управление картой:

• "Layers" - работа со слоями;

• "Zoom" - масштабирование и навигация;

• "Legend" - легенда.

Режимы работы:

• "Explore" – получение информации

• "Compare"

• "Compare with value"

• "Grouping"

• "Similarity"

• "Membership"

• "Report"

Перечень поддерживаемых функций

Операции с картой:

• отображение пространственного и временного распределения исследуемого свойства регионов посредством раскраски карты в соответствии со значениями выбранного индикатора;

• отображение пространственного и временного распределения исследуемого свойства городов посредством раскраски, изменения размеров и вида их обозначений на карте;

• выбор на карте географического объекта для вывода таблицы значений всех индикаторов;

• выбор на карте прецедентов географических объектов для комплексного сравнительного анализа и построения круговых и столбчатых диаграмм;

• управление слоями карты.

• поиск географического объекта на карте по его названию;

• изменение масштаба и сдвиг карты;

• построение легенды карты.

Графические операции

• построение круговых и столбчатых диаграмм для подмножеств индикаторов и географических объектов.

• создание html-копии окон программы: карта, легенда закраски, диаграммы.

Аналитические операции:

• сравнение значений индикаторов всех географических объектов карты с некоторым заданным опорным значением;

• объединение географических объектов в группы посредством разбиения всего диапазона значений выбранного индикатора на несколько произвольных интервалов;

• оценивание сходства всех географических объектов карты с выбранными эталонными объектами (прецедентами) по произвольному набору свойств.

Управление слоями и выбор текущего индикатора

Вкладка "Layers" управляющей панели содержит перечень составляющих карту слоев, для каждого слоя выводится список индикаторов, связанных с объектами карты.

Карта состоит из набора слоев, в каждый момент времени активным может быть только один слой: именно над объектами этого слоя и производятся все операции (подсветка, выбор, поиск, смена текущего индикатора и т. д.). Для выбора активного слоя нужно произвести щелчок левой кнопкой мыши на его названии.

Управление видимостью слоя осуществляется щелчком на значке в виде глаза, расположенном слева от названия слоя. При отключении видимости слоя список его индикаторов сворачивается, при включении - восстанавливается.

Примечание: видимость активного слоя отключена быть не может.

Выбранный индикатор активного слоя преобразуется в параметр визуализации, позволяющий оценить значение индикатора для каждого объекта (цвет закраски, форма и размер значка, толщина линии). Смена текущего индикатора может быть произведена только для активного слоя путем выбора его в списке.

Масштабирование и навигация

В верхней части данной панели расположен переключатель, позволяющий выбрать одно из двух средств управления видимостью карты:

• "Zoom the Map" - выбора фрагмента для просмотра. Необходимо с помощью мыши определить прямоугольник, ограничивающий фрагмент для просмотра: нажать левую кнопку в той точке, которая соответствует верхней левой точки ограничивающего прямоугольника, и, не отпуская кнопки, "растянуть" прямоугольник так, чтобы он охватывал весь фрагмент;

• "Pan the Map" - сдвиг карты без изменения масштаба. Необходимо при нажатой левой кнопке мыши перемещать курсор в нужном направлении.

Кроме того, на панели имеются 3 кнопки:

• "Zoom in" (увеличение масштаба) - увеличивает с фиксированным множителем отображение на экране участка карты;

• "Zoom out" (уменьшение масштаба) - уменьшает отображение;

• "Full Extent" - после изменения масштаба может использоваться для восстановления всей карты в окне.

Легенда (вкладка "Legend" управляющей панели)

Данная вкладка не содержит элементов управления и выводит информацию о параметрах визуализации, используемых при отображении каждого слоя карты, и их зависимости от значений выбранных индикаторов

Режимы

Режим "Explore"

Получение информации об объектах

При перемещении курсора мыши по полю карты производится подсветка того объекта активного слоя, который максимально приближен к курсору. При этом значения всех индикаторов подсвеченного объекта выводятся в виде таблицы, выбранный индикатор выделяется красным. Подсветку объекта можно зафиксировать, нажав на правую кнопку мыши. Для снятия фиксации необходимо произвести повторное нажатие в произвольном месте карты.

Поиск объекта на карте

При выборе объекта в комбинированном списке или при непосредственном наборе его идентификатора в текстовом поле ввода с последующим нажатием кнопки "Find" объект подсвечивается на карте, причем подсветка фиксируется. Снятие фиксации - нажатие правой кнопкой мыши в произвольном месте карты.

(задание и решение)

Режим "Compare"

Реализует построение круговых и столбчатых диаграмм для выбранного подмножества объектов. Части диаграмм, относящиеся к отдельным регионам, кодируются цветом. Выбор объекта осуществляется нажатием не нем левой кнопки мыши, при этом объект помечается значком в виде квадратика. Повторное нажатие убирает метку и отменяет выбор объекта. Нажатие кнопки "Reset" очищает список выбранных объекта.

Доступные опции

1.Вычисление:

o"Relative values" - круговая диаграмма показывает относительные доли выбранных регионов в суммарном их значении для выбранного подмножества объектов;

o"Sum values" - круговая диаграмма показывает долю выбранных объектов от суммарного значения заданного индикатора по всем объектам.

2.Тип диаграммы:

o"Bar chart" - столбчатая диаграмма;

o"Pie chart" - круговая диаграмма.

Режим "Compare with value"

Позволяет просмотреть величины отклонений индикаторов объектов от некоторого выбранного опорного значения, установка которого производится:

• с помощью слайдера - либо щелчком ЛКМ на его внутренней области (при этом бегунок перемещается в точку нажатия), либо щелчком на самом бегунке и его перетаскиванием при нажатой ЛКМ;

• путем ввода значения в текстовом поле "Base value" с последующим нажатием кнопки "Update";

• при выборе объекта на карте (щелчок левой кнопкой мыши) в качестве опорного принимается значение индикатора для данного объекта;

При установке флажка "Percentage" значения отклонений рассчитываются в процентах.

(задание и решение)

Режим "Grouping"

В этом режиме используется слайдер, позволяющий разбивать диапазон значений на произвольное количество интервалов и изменять их границы. При щелчке ЛКМ на внутренней области слайдера добавляется новый бегунок, являющийся границей интервала. Количество добавляемых бегунков (а следовательно, и интервалов) может быть произвольным.Для изменения значения границы интервала нужно произвести щелчок ЛКМ непосредственно на бегунке, и, не отпуская клавишу, перемещать его. При перемещении до упора в соседний бегунок текущий будет удален. Над слайдером выводится диаграмма. Количество ее столбцов соответствует числу интервалов, на которые разбит весь диапазон значений. Высота каждого столбца диаграммы пропорциональна количеству объектов выбранного слоя, у которых значение текущего показателя попадает в соответствующий интервал. Количество объектов в интервале выводится непосредственно над столцом диаграммы. При выделении курсором мыши одного из интервалов слайдера (при этом его границы окрашиваются желтым) на карте производится подсветка всех объектов, попавших в выделенный интервал. При установке флажка "Classify" каждому интервалу слайдера ставится в соответствие некоторый цвет, который используется для отрисовки соответствующего столбца диаграммы и всех объекты слоя, принадлежащих данному интервалу.

При нажатии кнопки "Reset" слайдер возвращается в исходное состояние - все бегунки удаляются.

Режим "Similarity"

Предназначен для анализа сходства с набором эталонных объектов на основе измерения расстояний между ними по выбираемому пользователем ряду индикаторов. При этом каждый индикатор нормируется по среднеквадратическому отклонению значений всех представленных объектов. После нормировки все свойства выражаются безразмерными величинами с единичными среднеквадратичными отклонениями. Расстояние между объектами измеряется в долях среднеквадратичного отклонения. Если расстояние между объектами больше заданного пользователем радиуса, то такие объекты считаются несравнимыми. Расстояния между парой объектов в системе может вычисляться двумя способами: как максимальная по абсолютной величине разность между значениями нормированного свойства объектов (метрика С) и как квадратный корень от суммы квадратов разностей значений по всем выбранным свойствам (евклидова метрика L2).

Таким образом, сходство двух объектов определяется расстоянием между ними: при нулевом расстоянии сходство максимально и равно 1. По мере увеличения расстояния до заданного радиуса сходство линейно убывает до 0., Если расстояние больше заданного радиуса, сходство равно 0. Можно измерять аналогию по отношению к одному объекту или к совокупности объектов. Во втором случае сходство объекта определяется по минимальному расстоянию среди всех анализируемых объектов.

Выбор эталонных объектов производится путем нажатия левой кнопки мыши, повторное нажатие отменяет выбор. Нажатие кнопки "Reset" очищает список выбранных регионов. Выбор индикаторов производится из их списка. По мере выбора (отмены выбора) объектов и индикаторов карта обновляется.

Доступные опции

1.Выбор метрики:

oMax - максимальная абсолютная разность для нормированных по среднеквадратическим отклонениям (СКО) индикаторов;

oL2 - евклидова метрика.

2.Задание радиуса (порогового значения для измерения сходства в долях СКО): в текстовом поле вводе с меткой "Radius" введите новое значение и нажмите кнопку "Update"

Режим "Membership"

Предназначен для анализа сходства с двумя наборами эталонных объектов. Сходство определяется расстоянием между объектами и равно 1(-1) в случае максимальной приближенности к эталонным объектам первого (второго) классов. Для выбора эталонных объектов первого (второго) класса переключатель "Selection" должен быть установлен в положение "First Class" ("Second Class"). Остальные опции аналогичны режиму "Similarity"

Режим "Report"

Создание html-копии окон программы: карта, легенда закраски, диаграммы. При нажатии кнопки "Print" отчет отображается в новом окне браузера, команды которого могут быть использованы для:

• печати отчета (меню "Файл" -> "Печать");

• сохранения отчета (меню "Файл" -> "Сохранить как")

• внедрения отчета в документы, открываемые в других программах:

  • путем копирования отчета с последующей его вставкой в другой документ. Например, для внедрения отчета в документ Microsoft Word или Microsoft Excel: в окне броузера выделите весь отчет (Ctrl+A), скопируйте его (Ctrl+C), перейдите в окно документа, в который необходимо вставить отчет и нажмите Ctrl+V;

  • путем сохранения отчета в файле с последующей вставкой полученного файла в другой документ - например, в презентацию Power Point: в окне броузера сохраните отчет (меню "Файл" -> "Сохранить как"), перейдите в окно Power Point и произведите вставку из файла (меню "Вставка" -> "Из файла")

При нажатии кнопки "Edit Report" html-код отчета становится доступен в окне текстового редактора и может быть изменен.