Как устроены Яндекс.Карты. Лекция Владимира Зайцева в Яндексе
Яндекс.Карты – это высоконагруженный картографический портал, который работает с огромными объемами данных. В своей лекции Владимир Зайцев рассказывает старшеклассникам – студентам Малого ШАДа – о том, как создавать и поддерживать такие ресурсы, и о технологиях, которые для этого используются. А также на примерах объясняет, какие можно разрабатывать инструменты и проводить исследования на базе полученных данных.
Спутниковые снимки и карта
Конечно же, все начинается с карты. Представим, что мы рассказываем своему приятелю, как добраться до вашей дачи. Ну и нарисовали небольшую карту, по которой он сможет пройти от электрички до вашего дома. Он по этой доге прошел и записал GPS-трек. Если вы потом попробуете наложить этот трек на карту, ничего хорошего из этого не выйдет, они просто не будут совпадать. Как же составить такую карту, которая соответствовала бы реальному GPS-треку? Например, мы при помощи лазерного дальномера с разных точек отмерять расстояния до различных точек на местности, а при помощи компаса вычисляем азимуты. При должной аккуратности измерений, у нас уже есть некоторый шанс, что после наложения у нас получится достаточно точная карта, которая будет совпадать с GPS-треком.
Но если применять этот метод для составления более масштабных карт, процесс окажется слишком длительным и трудоемким. Поэтому сегодня для этих целей применяются более технологичные решения. Например спутниковая фотосъемка. Спутники летают над Землей на высоте 200-500 километров и делают фотоснимки при помощи вот таких объективов:
Спутник вращается вокруг Земли, а наша планета вращается вокруг своей оси, поэтому если спроецировать траекторию спутника на ее поверхность, получится синусоида. При этом траектория спутника при каждом обороте будет немного смещаться, так что через некоторое количество облетов можно будет заснять всю поверхность Земли.
Но есть две проблемы. Во-первых пролеты над какими-то территориями обязательно придутся на ночное время. А ночные спутниковые снимки представляют исключительно эстетическую ценность, для картографии они бессмысленны. Это обязательно нужно учитывать, и снимать только освещенные части, что может потребовать большего количества пролетов. Вторая проблема – это облачность. Если часть города при съемке закрывают облака, то нам потребуется при следующем пролете спутника над ним снимать эту часть заново. Но если в следущий раз спутник полетит над этим городом в другое время, тени будут направлены в совершенно другую сторону. И если мы совместим два снимка, у нас будет ощущение диссонанса. Поэтому такие спутники летают по солнечно-синхронной орбите, рассчитанной таким образом, чтобы каждый пролет спутника над определенной местностью приходился на одно и то же локальное время.
Итак мы произвели фотосъемку, склеили фотографии, получили одно большое полотно в высоком разрешении. Но съемка производилась с какой-то одной точки, так что некоторые углы у нас будут искажаться. Чтобы скомпенсировать искажения нужно всю картинку перепроецировать. Сделать так, будто каждая фотография была сделана именно над этой точкой.
Есть и еще одна проблема спутниковой съемки. Мы ведь хотим получить цветные фотографии, но при проходе через атмосферу световые лучи разного спектра преломляются по-разному. Поэтому цветной снимок высокого разрешения из космоса сделать не получается. Делается по два снимка. Один – черно-белый, высокого разрешения, а второй меньшего разрешения, но цветной. Затем цветной снимок растягивают и накладывают как текстуру на черно-белый. Это становится заметно, когда в кадр попадают быстродвижущиеся объекты, например, самолеты.
Итак, мы произвели съемку, цветокоррекцию и почие необходимые манипуляции, уложили все эти терабайты данных в хранилища, сделали на их основе карты. Но почему бы не отдать пользователям и сами спутниковые снимки. Ведь посмотреть на них тоже полезно и интересно. На Яндекс.Картах эта функция появилась в 2004 году. Интернет тогда был помедленнее, чем сейчас, и передавать большие данных было не так просто. Поэтому большие картинки разбили на тайлы, умещающиеся ровно в один пользовательский экран.
Но вернемся к самим картам. Допустим, мы смогли разметить на снимках дороги, дома, подписать адреса. В итоге у нас получится вот такая картинка:
Теперь нам эту карту нужно раскрасить. Если мы раскрасим кварталы, дома, дороги и водоемы в разные цвета, получится у нас вот что:
Уже не так плохо, но мы-то хотим добиться совсем другого результата:
На самом деле, перед нами стоит сразу несколько задач. Во-первых, выделить из всего многообразия объектов самые значимые, и в зависимости от масштаба добавлять или убирать менее значимые. Кроме того, есть много пользователей с искажениями зрительного восприятия: примерно десять процентов мужчин страдают такими заболеваниями. И это тоже нужно принимать во внимание. На картинке ниже можно посмотреть, как видят карту люди страдающие дальтонизмом:
Как видно, карта остается вполне читаемой, так как цветовая палитра специально подобрана таким образом, чтобы цвета не сливались при наиболее часто встречающихся искажениях зрительного восприятия.
Еще один момент, который нужно учитывать при выборе цветовой палитры заключается в том, что карты часто печатают на черно-белых принтерах, и монохромная карта тоже должна оставаться читаемой:
Народная карта
Пробки
Подробно о том, как работают Яндекс.Пробки уже рассказывал в своей лекции Леонид Медников, ну а общее представление можно составить из этой картинки:
Досмотрев лекцию до конца, вы узнаете, как устроены не менее интересные компоненты Яндекс.Карт: маршрутизация, Панорамы и API.
Яндекс.Карты — это сервис для поиска мест и маршрутов.
Чтобы пользоваться Картами на мобильном устройстве, установите приложение. С ним вы сможете ориентироваться в городах России и других странах, находить объекты и организации даже без интернета.
Узнайте, как добраться до места назначения пешком, на машине, велосипеде или общественном транспорте.
Объекты и маршруты
Информация об организациях
Объекты и маршруты
Информация об организациях
О приложении Яндекс.Карты
Яндекс.Карты — это сервис для поиска мест и маршрутов.
Чтобы пользоваться Картами на мобильном устройстве, установите приложение. С ним вы сможете ориентироваться в городах России и других странах, находить объекты и организации даже без интернета.
Узнайте, как добраться до места назначения пешком, на машине, велосипеде или общественном транспорте.
Чтобы найти нужный объект или организацию ─ воспользуйтесь поисковой строкой.
Поисковая строка расположена в левой верхней части экрана, на выдвижной панели.
Чтобы увидеть нужное место — нажмите на карту и, удерживая левую кнопку мыши, передвиньте карту в нужном направлении.
Чтобы выполнить другие операции — нажмите нужную кнопку:
Моё местоположение
определяет местоположение пользователя
Приблизить и Отдалить
изменяют масштаб карты
Дорожная ситуация
включает отображение автомобильных пробок и дорожных событий
Панорамы улиц и фотографии
открывает меню, отображающееся на панели в левой части экрана, под строкой поиска (после авторизации кнопка сменится на ваш портрет):
Войти
открывает форму авторизации пользователя. Кнопка доступна, если вы не авторизованы.
Если вы авторизованы, кнопка сменится на ваш портрет и аккаунт. При нажатии на портрет можно изменить фото и публичное имя вашего аккаунта
Оценить место
открывает список мест, которые вы могли посетить (если вы не авторизованы, откроется форма авторизации). Вы можете оценить место, пропустить или отметить, что не посещали его
Изменить карту
открывает меню редактирования карты, где можно исправить неточность, добавить новый объект или перейти в Редактор Яндекс.Карт
Съемка дорог
открывает страницу, где вы можете подробнее узнать о появлении ваших снимков в Яндекс.Картах и скачать необходимое для этого приложение
Обратная связь
открывает окно, где вы можете выбрать тип проблемы и заполнить форму обратной связи
Разместить рекламу
открывает страницу, где вы можете добавить на Яндекс.Карты свою рекламу
Плюс ( Подключить Плюс )
открывает Яндекс.Плюс
Отзывы, фото и исправления
открывает страницу Отзывы, фото и исправления, где вы можете просматривать историю и статус своих действий на Яндекс.Картах, а также оставлять отзывы, загружать фотографии и редактировать карту (если вы не авторизованы, откроется форма авторизации)
Закладки
открывает список ваших закладок ─ избранных мест на карте (если вы не авторизованы, откроется форма авторизации)
Мои карты
открывает Конструктор карт (в котором можно построить свою карту)
Владельцам бизнеса
открывает Кабинет бизнеса на Картах, где вы можете добавить свою организацию (если вы не авторизованы, откроется форма авторизации)
Моё местоположение
определяет местоположение пользователя
Приблизить и Отдалить
изменяют масштаб карты
Дорожная ситуация
включает отображение автомобильных пробок и дорожных событий
Панорамы улиц и фотографии
открывает меню, отображающееся на панели в левой части экрана, под строкой поиска (после авторизации кнопка сменится на ваш портрет):
Войти
открывает форму авторизации пользователя. Кнопка доступна, если вы не авторизованы.
Если вы авторизованы, кнопка сменится на ваш портрет и аккаунт. При нажатии на портрет можно изменить фото и публичное имя вашего аккаунта
Яндекс. Карты — поисково-информационный картографический сервис Яндекса. Открыт в 2004 году. На сервисе представлены карты масштабом до 1:2000. Наиболее точно и полно представлены карты России, Украины, Белоруссии и Казахстана. На картах Западной и Центральной Европы, Турции, Таиланда, Израиля и Египта представлены все крупные населённые пункты, железные дороги, автомобильные магистрали. На картах остальных стран мира представлены только крупнейшие города и междугородние шоссе.
Содержание
Возможности
Карты доступны в четырёх вариантах: схемы, спутниковые снимки, совмещённые и Народная карта. Набор возможностей по работе с картами достаточно обширен, но в наиболее полном объёме доступен лишь для ограниченного числа городов.
Доступен поиск как по географическим объектам (адресам, улицам, городам, регионам и странам), так и по организациям. На картах имеется возможность измерять расстояние и прокладывать маршруты.
Для ряда городов доступен сервис «Яндекс.Пробки»: индикатор автодорожных заторов. Уровень заторов определяется по десятибалльной цифровой шкале и по четырёхцветной графической. Показания этого сервиса могут учитываться при автоматической прокладке маршрутов. Имеются также интерактивные схемы транспортных развязок с указанием оптимального маршрута проезда через них.
Имеется возможность в реальном времени просматривать изображения с веб-камер, установленных как правило вдоль крупнейших магистралей и возле развязок.
Панорамы улиц
9 сентября 2009 года для Москвы начал действовать сервис «Яндекс.Панорамы». Позже панорамы стали доступны для других городов.
25 января 2012 г. были представлены панорамы Санкт-Петербурга и окрестностей с высоты птичьего полета. Для съемок использовались вертолет и дирижабль. Съемки проходят на высоте 150—200 метров. [4]
Источники
Поставщики картографических данных Яндекс. Карт [5] :
Схемы дорожных развязок Москвы и Санкт-Петербурга предоставлены 2КаМедиа. Схемы дорожных развязок Киева предоставлены компанией Транснавиком.
Панорамная съемка выполнена компанией Neq4.
Информация о дорожной ситуации (состоянии загруженности автомобильных дорог) предоставлена ООО «Яндекс.Пробки».
Видеокамеры — информация предоставлена ООО «Яндекс. Пробки» и АКАДО.
Информация о маршрутах движения городского общественного транспорта предоставлена ГУП «Мосгортранс» (г. Москва), ООО «Дискус Медиа» (г. Санкт-Петербург).
Масштаб
Максимальный масштаб Яндекс.карт — 1:1600 (Санкт-Петербург, Екатеринбург, Тверь). Москва и большинство крупных городов России, а также Киев и Минск) представлены в масштабе до 1:2000. В масштабе 1:16000 представлена вся территория Украины, в 1:30000 — вся территория Белоруссии. Максимальный масштаб, в котором доступна любая точка на территории России — 1:660 000 (районы Крайнего севера).
Вся территория Казахстана доступна в масштабе 1:6600, остальные страны Центральной Азии, а также всё Закавказье — от 1:2 300 000.
Полностью покрыты территории таких стран как: Эстония, Латвия, Литва, Австрия, Венгрия, Польша, Чехия, Германия, Франция, страны Бенилюкса, Великобритания и Ирландия в масштабе 1:30000; Испания, Португалия, Италия, все Балканы, Турция и Кипр в масштабе от 1:66000. Египет представлен в масштабе 1:100 000.
Весь мир доступен в масштабе от 1:3 000 000.
Спорные территории
Территории с неоднозначным правовым статусом на Яндекс. Картах обозначены следующим образом:
Мой (нано)опыт с Yandex.Maps API или зачем нужна инструкция
Introduction
Я андроид разработчик и.
Мне довелось допиливать небольшой проект(
500h), в котором на старте было принято решение использовать Yandex.Maps API, потому что зачем для Москвы использовать гугл карты, если есть наши. Сейчас расскажу, как все прошло.
Я не проводил глубоких подкапотных исследований и никаких секретов не открою. Но, если вам, как и мне, надо очень быстро (вчера) начать использовать в вашем проекте карты, надеюсь, помогу сэкономить немного времени.
Если лень читать или сразу нужен вывод, отправляю в последнее “Действие 4: Это конец / TL;DR”
Действие 0: Определения
Начнем с определений: что, зачем, почему.
Задача: отобразить карту Москвы, пинами указать конкретные места, уметь построить маршрут от текущего положения до конкретной точки (или до нескольких). Технология: Yandex.Maps API. Ссылки на документацию[1] ниже. Итого: прочитайте документацию, реализуйте фичи.
Все выглядит просто, что может пойти не так.
Действие 1: Поиск
Прежде чем изучить документацию, её надо найти. Искать яндекс, конечно же, будем в гугле — найдем [2] или [2].ru [3]. Мы — девелоперы, видим кнопку “для девелоперов” — жмем. Огромная иконка “Maps API” выглядит как то, что нам нужно! (It’s a trap!)
В “. /maps” [4] нас ждут только бесконечный поиск, разочарование и страдания. Которые к нужной документации меня так и не привели.
Возвращаемся на шаг назад, листаем вниз и находим MapKit [5] — нам сюда. Навигация тут довольно грустная, поэтому вот важные ссылки — android samples [6] и Documentation [7] (возможно, иногда получится найти тут что-то полезное).
Действие 2: Поехали
Находим Getting started и приступаем. В начале все просто.
На “Step 3. Set up the library” возникают вопросы. Вью и фабрику нужно обязательно стартовать и останавливать отдельно, иначе, как нам сообщают, ничего не будет работать. Почему? А что будет, если что-то стартану, а что-то нет, или стартану что-то позже? А если несколько вьюх, то для каждого надо фабрику, или это синглтон?
Возможно, это всего лишь QuickStart и дальше мы найдем подробное описание! (нет)
Давайте смотреть, что есть по документации. А все, ничего больше нет. Есть только сгенерированная документация с комментариями типа:
Ладно, на гитхабе есть еще проект с примерами использования [8]. Внутри каждого класса активити есть комментарии о том, что он делает и зачем нужен (после документации это просто подарок судьбы). Есть несколько сценариев: создание кастомного слоя карты, построение маршрута для автомобиля, работа с объектами на карте и некоторые другие.
Выглядит ли апи мощным? Да. Понятно ли как им пользоваться в случаях, чуть более сложных, чем примеры? Нет.( Как это понять? ¯_(ツ)_/¯ Нырять с головой в код, по итогу исследований продавать книжку о том, что нашел.
Действие 3: Разрабатываем
Задача 1: отобразить карту Сложностей не встретил, все есть в гайде.
Задача 2: отобразить пины Нам нужен “MapObjectsActivity.java», то, что мы ищем, называется Placemarks. Смотрим в код, чтобы понять, что с ними делать.
Задача 3: построить маршрут Наш друг тут — “MasstransitRoutingActivity.java”. Маршрут можно попросить разный: только на машине, только пешком, и так и сяк; наверняка можно еще учесть метро и другие разные штуки, но я недонырнул.
Дополнительная задача: позиционирование прямое и обратное. Надо же еще уметь определять местоположение. Прямое геокодирование — определять координаты по названию, обратное — определять название по координатам.
Для решения этой задачи придется вернуться в поиск — и найти документацию для js [9]. Она кажется гораздо более подробной и объемной (я завидую). Нам необходим “HTTP geocoding request” [10] — тут довольно понятно написано, что это и как его использовать. Дело за реализацией http запросов-ответов на мобилках.
Действие 4: Это конец / TL;DR
Общие итоги: Яндекс карты классные. Как ими пользоваться — непонятно.
Хорошая документация, чтобы “потрогать” сервис. Ужасная документация, чтобы что-то с ним сделать. Структура ссылок — “Хрен найдешь”, качество находки — “Вот колесо, оно катится. А далее вы сами легко сможете изобрести машину, ракету, подводную лодку”.
Основные моменты: Как отобразить карту в проекте? Ссылка [7], тут всё просто. Как добавить пин на карту? Ключевые слова Placemark, MapObjects. Искать в samples. Как построить маршрут? Ключевое слово MasstransitRouting. Искать в samples. Как сделать что-то еще? Искать в samples. Если там нет, то у вас проблемы.
Объекты и маршруты
Транспорт на карте
Информация об организациях
Карты для водителей