Automated map generation process for tiled raster maps
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2015-12-14
Department
Major/Subject
Geoinformatiikka
Mcode
M3002
Degree programme
Geomatiikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
72
Series
Abstract
Free and open source software (FOSS) for web mapping has progressed rapidly in the past decade, providing a variety of tools for tiled map making. Tiled maps increase the speed at which map clients are able to fill the map view for users, enhancing the user experience. In this thesis the development of an automated map generation process for three varying types of multi-scale tiled raster maps, covering the area of Finland, is presented. The aim of the study was to provide insight on tiled map making with FOSS, answering questions such as; how the process can be built from existing FOSS products; what decisions are required to be made and what challenges are encountered during the development of the process; and, how can tiles from different areas of maps be rendered simultaneously without affecting the final outcome. Rendering tiles from different areas simultaneously with several hardware instances decreases the overall rendering time. The theoretical and technical background of tiled map making was first reviewed. The development of the map generation process was then planned and the source data was reviewed. In the first stage of the development, a system that renders tiles, but does not include any map type specific elements, was built. In the second stage of the development, the map type specific map production flow lines were added to the map generation process, including data processing operations and stylesheets. In the third and final stage of the development the process was qualitatively evaluated. The finished map generation process first transforms the source data to a form where it can be used directly for rendering maps with multiple data processing operations. The tiles are then rendered, and each tile is stored as a separate file in a folder structure. The development of the process revealed that building data processing operations take up the majority of the time that is used for the development. The slowest parts of the finished map generation process is transforming digital elevation models to hillshading and contour lines, and rendering the tiles. These two parts of the process were divided geographically into forty areas that can be processed separately without affecting the maps that are generated. The process should be developed further to generate hillshading, contour lines, and tiles faster, for example, by moving these processes to multiple hardware instances.Web-karttojen valmistamiseen kehitetyt vapaat, avoimen lähdekoodin ohjelmistot ovat kehittyneet nopeasti viimeisen vuosikymmenen aikana, sisältäen työkaluja tiilitettyjen karttojen valmistamiseen. Tiilitetyt kartat tehostavat karttakuvapalveluiden suorituskykyä, koska karttojen osa-alueita voidaan noutaa ja esittää näytöllä erikseen. Tässä diplomityössä esitellään automatisoidun tiilitettyjen rasteri-karttojen tuottamisprosessin kehittäminen. Prosessi tuottaa automaattisesti kolme erityyppistä monimittakaavaista koko Suomen kattavaa rasterikarttaa. Työn tavoitteena oli tarjota näkemystä tiilitettyjen karttojen valmistamiseen vapailla, avoimen lähdekoodin ohjelmistoilla ja vastata kysymyksiin: mitä päätöksiä ja haasteita kohdataan prosessin kehityksessä, mitkä ovat kehityksen haastavimmat vaiheet ja kuinka samaan karttaan kuuluvia tiiliä voidaan renderöidä samanaikaisesti useammalta eri alueelta vaikuttamatta lopulliseen karttatuotteeseen. Renderöimällä alueita samanaikaisesti, voidaan tiilten ren-deröinti jakaa monelle eri tietokoneelle, vähentäen renderöintiin kuluvaa kokonaisaikaa. Rasterikarttojen tuotantoprosessin kehittämiseksi käytiin ensiksi läpi teoreettinen ja tekninen tausta jonka pohjalle prosessin kehittäminen rakentuu. Tämän jälkeen suunniteltiin prosessin kehittäminen ja käytiin läpi lähdeaineistot. Kehitystyö aloitettiin rakentamalla järjestelmä joka renderöi tiiliä, mutta joka ei sisällä yksittäisiin karttoihin liittyvää aineistojen prosessointia tai tyylitiedostoja. Kehityksen toisessa vaiheessa karttoihin liittyvät elementit lisättiin karttatuotantoprosessiin. Kehityksen kolmannessa ja viimeisessä vaiheessa karttatuotantoprosessi arvioitiin kvalitatiivisesti. Valmistunut karttatuotantoprosessi muuntaa ensin useammassa erillisessä prosessissa lähdeaineistot muotoon jossa niitä pystytään suoraan käyttämään karttojen renderöintiin. Tämän jälkeen tiilet renderöidään ja jokainen tiili tallennetaan erillisenä tiedostona. Prosessin kehitystyö paljasti, että lähtöaineiston prosessointitehtävien kehittäminen vie suurimman osan kehitysajasta ja lähdeaineistojen prosessointivaiheiden kehitys on kehitysvaiheen haastavin osa. Valmistuneen karttatuotantoprosessin hitaimmat vaiheet ovat vinovalovarjosteiden ja korkeuskäyrien tuottaminen korkeusmalleista sekä tiilien renderöinti. Kehitetyssä prosessissa nämä vaiheet jaetaan maantieteellisesti neljäänkymmeneen osaan, jotka käsitellään erikseen. Jako ei vaikuta lopullisiin karttatuotteisiin. Prosessia tulee kehittää nopeammaksi esimerkiksi viemällä eri alueiden korkeusmallien prosessointi ja tiilien tuottaminen useammalle eri tietokoneelle, joilla ne prosessoidaan samanaikaisesti nopeuttaen prosessointiin kuluvaa kokonaisaikaa.Description
Supervisor
Virrantaus, KirsiThesis advisor
Kettunen, PyryKeywords
tiled maps, map generation, free and open source software, map making