Cartography (Council of Complex Environmental Sciences)
100 %
Panel
Earth sciences 2
Department or equivalent
Department of Cartography and Geoinformatics (Eötvös Loránd University)
Starting date
2014-09-01
Closing date
2017-08-31
Funding (in million HUF)
22.035
FTE (full time equivalent)
2.10
state
closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára. A kutatás célja a különféle digitálisglóbusz-alkalmazásoknak (ilyenek például a Google Earth, a Microsoft Virtual Earth vagy a NASA World Wind), mint lehetséges médiumoknak a tematikus kartográfiában való felhasználhatósági vizsgálata; értékelve, hogy a különféle tematikus ábrázolási módszerek hogyan (esetleg milyen módosítással) adaptálhatók a fenti alkalmazásokhoz. További cél a médium sajátos lehetőségeit kihasználó új ábrázolásmódok kialakítása (például időbeli dinamikát bemutató térképek). Az eredmények jól felhasználhatók földrajzi vonatkozással rendelkező kérdések esetén a döntéstámogatásban és a tömegtájékoztatásban, hiszen a digitális glóbuszok látványosan és a laikusok számára is érthetően mutathatnak be helyi és globális kiterjedésű problémákat is. A kutatás eredményeként kidolgozott ábrázolási technikákat be lehetne illeszteni a térképészképzés tantervébe, hogy minél hamarabb a gyakorlatban is alkalmazásra kerüljenek.
Mi a kutatás alapkérdése? Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek. A tematikus kartográfia hagyományos ábrázolásmódjainak egy része változtatás nélkül alkalmazható a digitális glóbuszokon is. Egy másik részét azonban az új médium sajátosságainak megfelelően kisebb vagy nagyobb mértékben módosítani kell. A kutatás egyik fő célja ezen csoportok elkülönítése, és az utóbbi csoportba eső ábrázolásmódok esetében a szükséges módosítások meghatározása, A másik fő cél olyan ábrázolásmódok kidolgozása, amelyek a hagyományos kartográfiában nem léteztek, a digitális glóbuszok sajátosságai miatt azonban most már lehetségessé váltak. Ilyen sajátosságok például a háromdimenziós modellek elhelyezhetősége, az időbeliség definiálhatósága, a dinamikus tartalom hozzáadásának lehetősége, a nézőpont távolságától függően változó megjelenítés.
Mi a kutatás jelentősége? Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának! Az eredmények jól felhasználhatók földrajzi vonatkozással rendelkező kérdések esetén a döntéstámogatásban és a tömegtájékoztatásban, hiszen a digitális glóbuszok látványosan és a laikusok számára is érthetően mutathatnak be helyi és globális kiterjedésű problémákat is. A nagyíthatóság és forgathatóság miatt alaposabb földrajzi ismeretek nélküli emberek számára is érzékeltethetők a távolságok, az arányok, és a világ távoli területein zajló események, jelenségek hatásai. A kutatás eredményeit azonnal be lehetne illeszteni a térképészképzés tantervébe, így biztosítva, hogy a végzett hallgatók a legmodernebb technikák használhatóságával is tisztában legyenek.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára. A kutatás célja a különféle digitálisglóbusz-alkalmazásoknak (ilyenek például a Google Earth, a Microsoft Virtual Earth vagy a NASA World Wind), mint lehetséges médiumoknak a tematikus kartográfiában való felhasználhatósági vizsgálata; értékelve, hogy a különféle tematikus ábrázolási módszerek hogyan (esetleg milyen módosítással) adaptálhatók a fenti alkalmazásokhoz. További cél a médium sajátos lehetőségeit kihasználó új ábrázolásmódok kialakítása (például időbeli dinamikát bemutató térképek). Az eredmények jól felhasználhatók földrajzi vonatkozással rendelkező kérdések esetén a döntéstámogatásban és a tömegtájékoztatásban, hiszen a digitális glóbuszok látványosan és a laikusok számára is érthetően mutathatnak be helyi és globális kiterjedésű problémákat is. A kutatás eredményeként kidolgozott ábrázolási technikákat be lehetne illeszteni a térképészképzés tantervébe, hogy minél hamarabb a gyakorlatban is alkalmazásra kerüljenek.
Summary
Summary of the research and its aims for experts Describe the major aims of the research for experts. The aim of the project is to examine the possible usage of different digital globe applications (like Google Earth, Microsoft Virtual Earth or NASA World Wind) as possible media in thematic cartography. The various thematic mapping methods will be checked to determine the best solution to adapt them (occasionally with some modifications) to the applications mentioned above. Another aim is to develop new thematic visualization methods based on the special facilities of these media (for example maps with temporal dynamics). The results can be used in mass media and in decision support in questions with geographic relevance as digital globes can present local as well as global problems impressively and easily understandable even for non-experts. The visualization techniques developed during the research could be inserted to the curriculum of the education of cartography to facilitate their practical use.
What is the major research question? Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments. A subgroup of the traditional visualization methods of thematic cartography can be used on digital globes without any modifications. Another group however, has to be changed according to the nature of this new medium. The main aim of the research is to define this groups and the necessary modifications on the members of the second group. Another aim is to develop new visualization methods that do not exist in the traditional thematic cartography, but became feasible with the new features of digital globe programs. Such features are the possibility of placing 3D models on the surface, adding temporal information to placemarks, adding dynamic content and viewpoint-dependent content,
What is the significance of the research? Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field. The results can be utilized in decision support and mass communications in the case of problems with geographical relevance, because digital globes can visualize both local or global problems in a spectacular way and easily understandable even for non-experts. The zoomable-rotatable globe can illustrate distances, proportions and effects of events or phenomena happening at distant parts of the world. The result of the research could be inserted to the cartographic curriculum to ensure that our students are aware of the possibilities of the latest cartographic techniques.
Summary and aims of the research for the public Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others. The aim of the project is to examine the possible usage of different digital globe applications (like Google Earth, Microsoft Virtual Earth or NASA World Wind) as possible media in thematic cartography. The various thematic mapping methods will be checked to determine the best solution to adapt them (occasionally with some modifications) to the applications mentioned above. Another aim is to develop new thematic visualization methods based on the special facilities of these media (for example maps with temporal dynamics). The results can be used in mass media and in decision support in questions with geographic relevance as digital globes can present local as well as global problems impressively and easily understandable even for non-experts. The visualization techniques developed during the research could be inserted to the curriculum of the education of cartography to facilitate their practical use.
Final report
Results in Hungarian
Megvizsgáltam, hogy melyik virtuálisglóbusz-alkalmazások használhatók a legjobban a tematikus kartográfiában. A Google Earth PC-s, Androidos és IOS-os változatán kívül bevontam a vizsgálatba a legnépszerűbb nyílt forráskódú, weboldalakba integrálható virtuálisglóbusz-könyvtárat, a Cesium.js-t is. Teszteltem a szoftverek tematikus térképészetben kihasználható funkcióit, és azok hibáit, hiányosságait.
Megvizsgáltam, hogy a hagyományos tematikus kartográfiai ábrázolásmódok hogyan adaptálhatók a virtuális glóbuszhoz. Megállapítottam, hogy ezek többsége akár változtatás nélkül is használható az új médiumon, viszont szinte minden esetben vannak olyan új lehetőségek, melyekkel még szemléletesebbé, látványosabbá tehetők. Néhány esetben az ábrázolás ugyan megvalósítható, viszont célszerűbb helyettük a digitális glóbusz adta új lehetőségekkel élni.
Kidolgoztam új, három dimenziós ábrázolásmódokat is:
- 3D felületkartogramok
- változó méretű 3D modellek
- íves térbeli összekötő vonalak
- térbeli kördiagramok
Az új ábrázolásmódok használatához a legelterjedtebb nyílt forráskódú térinformatikai programhoz, a QGIS-hez készítettem egy olyan modult, aminek segítségével megvalósíthatók a fenti ábrázolásmódok a Cesium virtuális glóbuszán.
A kutatással párhuzamosan oktatási segédanyagokat is készítettem; egy részletes, magyar nyelvű útmutatót a KML formátumhoz, valamint egy programozási segédletet a Cesium felhasználásához. Ezeket az anyagokat be is építettem az egyetemi oktatásba.
Results in English
The usability of the various virtual globe applications in thematic cartography were examined. Above the Google Earth on various platforms, the most popular open source, web-based virtual globe library, the Cesium.js were also examined. The advantages and shortages, errors of these applications were tested and summarized.
The traditional visualisation methods of thematic cartography were examined how they can adapted to the virtual globe. I've found that most of these methods can be used even without modifications but most methods can be supplemented with new possibilities of the new medium. There are methods, however, that should be substituted by new, more impressive visualisations.
I've also developed new 3D visualisation methods:
- 3D choropleths
- Scalable 3D models
- Raised 3D connector lines
- 3D pie charts
To facilitate the use of these methods I developed a plugin to the most popular open source GIS software, QGIS. This plugin is able to create these visualisations on the Cesium virtual globe.
During the research I’ve created educational materials as well; a detailed guide to the KML format in Hungarian, and a programming guide to Cesium. These materials are already integrated into the appropriate BSc, MSc and PhD courses.
Mátyás Gede, János Jeney: Thematische Kartierung mit Verwendung von Cesium, KARTOGR NACHR 67: (4) 210-213, 2017
Mátyás Gede, Henrik Hargitai: An Online Planetary Exploration Tool: “Country Movers”, ACTA ASTRONAUT 137: 334-344, 2017
Gede Mátyás: Tematikus térképek virtuális glóbuszokon, GEODÉZIA ÉS KARTOGRÁFIA 68: (1-2) 16-20, 2016
Gede Mátyás: Tematikus térképek Cesiummal, In: Balázs Boglárka (szerk.) (szerk.) Az elmélet és a gyakorlat találkozása a térinformatikában VII. = Theory meets practice in GIS. Debrecen: Debreceni Egyetemi Kiadó, 2016. pp. 169-175., 2016
Mátyás Gede: Automatic reconstruction of old globes by photogrammetry and its accuracy, In: Evangelos Livieratos (szerk.) (szerk.) 11th Conference on Digital Approaches to Cartographic Heritage . Riga, Lettország, 2016.04.20-2016.04.22. Kiadvány: Riga: 2016. pp. 416-425., 2016
Mátyás Gede: Thematic Mapping with Cesium, In: Bandrova T, Konečný M (szerk.) (szerk.) Proceedings of the 6th International Conference on Cartography and GIS . Albena, Bulgária, 2016.06.13-2016.06.17. Kiadvány: Sofia: 2016. pp. 280-286. 1, 2016
Mátyás Gede, Henrik Hargitai: 3D Webcartographic Tools for Planetary Science Outreach, In: AutoCarto2016: The 21st International Research Symposium on Computer-based Cartography and GIScience. Albuquerque, Amerikai Egyesült Államok, 2016.09.14-2016.09.16. Kiadvány: Albuquerque: 2016. pp. 47-56., 2016
Mátyás Gede: Using Cesium for 3D Thematic Visualisations on the Web, In: Cynthia Brewer (szerk.) (szerk.) Proceedings of the 28th International Cartographic Conference . Washington, Amerikai Egyesült Államok, 2017.07.02-2017.07.07. Kiadvány: Washington: International Cartographic Association, 2017. Paper 6201.1. , 2017
Mátyás Gede, Anna Farbinger: Displaying Annotations for Digitised Globes, In: Cynthia Brewer (szerk.) (szerk.) Proceedings of the 28th International Cartographic Conference . Washington, Amerikai Egyesült Államok, 2017.07.02-2017.07.07. Kiadvány: Washington: International Cartographic Association, 2017. Paper 6111.1. , 2017
Mátyás Gede, Zsuzsanna Ungvári, Gábor Nagy: Assessing the accuracy of photogrammetric reconstruction by comparison to laser scanned data, In: Livieratos E (szerk.) (szerk.) 12th Conference on Digital Approaches to Cartographic Heritage . Venezia, Olaszország, 2017.04.26-2017.04.28. Kiadvány: Thessaloniki: 2017. pp. 343-347. (International Cartographic Association, Commission on Cartographic Heritage into the Digital; 12.), 2017
Albert G, Ungvári Z, Merk Z, Gede M: Map of ancient tectonic forces on Mars - Visualization of a global stress-field model based on the new geologic map of the Red Planet, In: Ledermann, Florian, Gartner, Georg (szerk.) (szerk.) Proceedings of the 27th International Cartographic Conference. Rio de Janeiro: International Cartographic Association, 2015. pp. ., 2015
Gede M: Thematic Maps on Virtual Globes, In: Ledermann, Florian, Gartner, Georg (szerk.) (szerk.) Proceedings of the 27th International Cartographic Conference. Rio de Janeiro: International Cartographic Association, 2015. pp. ., 2015
Kis Réka, Gede Mátyás: A Kazinczy-levelezés vizualizációja Google eszközök segítségével, In: Boda J (szerk.) (szerk.) Az elmélet és a gyakorlat találkozása a térinformatikában: Térinfomatikai Konferencia és Szakkiállítás VI. Debrecen: Debreceni Egyetemi Kiadó, 2015. pp. 209-216., 2015
Mátyás Gede: Novel Globe Publishing Techniques Using WebGL, E-PERIMETRON 10: (2) 87-93, 2015
Mátyás Gede, Henrik Hargitai: Country Movers – an Extraterrestrial Geographical Application, In: José Jesús Reyes Nuñez (szerk.) (szerk.) Cartography beyond the ordinary world: Joint ICA Symposium. Budapest: Eötvös Loránd University, 2015. pp. 193-197., 2015
Balogh Dániel, Gede Mátyás: 3D tematikus vizualizációk lehetőségei QGIS-sel és Cesiummal, In: Balázs Boglárka (szerk.) (szerk.) Az elmélet és a gyakorlat találkozása a térinformatikában VIII.: Theory meets practice in GIS. Debrecen: Debreceni Egyetemi Kiadó, 2017. pp. 29-34., 2017
