8 мобільних колекторів геоданих для Android

У цьому пості ви знайдете порівняння деяких мобільних ГІС та колекторів просторових даних, їх плюси та мінуси.

Кожен, хто має справу з просторовими даними, напевне, стикався  зі збором даних в полі. Традиційно збір польових даних відбувався з використанням паперових бланків, мап, теодолітів, компасів, бусолів тощо. Зараз ми можемо скористатися GPS-навігаторами, а також замінити паперові бланки цифровими формами у мобільних пристроях.

Що являють собою геодані? Переважно, це точки, що супроводжуються певною атрибутивною інформацією. Рідше – геодані, представлені лініями або полігонами.

У цьому дописі ми розглянемо деякі колектори просторових даних для платформи Android™. Я відібрав лише ті інструменти, з якими мав справу сам, відтак усе написане нижче є виключно моїм особистим баченням. Також я зосередився на безкоштовних або недорогих, за українськими мірками, застосунках та залишив поза увагою рішення, що потребують корпоративних ліцензій.

 

Огляд колекторів просторових даних

OpenDataKit (ODK) був створений як інструмент для здійснення соціологічних досліджень.

Подібно до паперових анкет, що їх використовують у традиційних опитуваннях, ODK пропонує цифрову форму для опису події (це може бути спостереженням, колекційним зразком, обліковою одиницею, респондентом тощо). Одна подія – одна форма. Заповнені форми зберігаються, щоб потім бути агрегованими у єдиний вихідний файл (формату CSV або KML). Таким чином, мають існувати щонайменше три інструменти: конструктор форм (як настільний застосунок чи веб-сервіс), мобільний колектор даних та агрегатор заповнених форм (веб чи стільничний). Але ODK містить аж сім складників:

Build – веб-конструктор простих форм;

Collect – мобільний колектор, що підтримує такі типи даних як текст, локація, світлини, аудіо та баркоди;

Aggregate – онлайн-репозиторій для збереження, перегляду, простої візуалізації та експорту зібраних даних;

Form Uploader – спеціальний інструмент, що призначений виключно для вивантаження форм та супровідних медіафайлів у ODK Aggregate;

Validate – інструмент для валідації форм;

Briefcase – інструмент для перенесення даних з Collect у Aggregate;

XLS2XForm – альтернативний конструктор форм на основі MS Excel.

На мій погляд, таке “розмаїття інструментів” є надлишковим та може лише заплутати недосвідченого користувача. Тож не дивно, що на основі ODK виникло чимало похідних проектів, що прагнуть спрощення. Нижче ми розглянемо два з них: KoBo Toolbox та GeoODK.

Єдиним різновидом просторових даних, що можуть бути зібрані за допомогою ODK, є точка теперішнього місцеположення (GPS координати у проекції WGS 84). Можливості позначити віддалену від дослідника точку не передбачено, так само й немає можливості побачити вже позначені точки на мапі.

Головною перевагою ODK (та похідних проектів) є надзвичайна гнучкість форм для збору даних. Ви можете створювати поля текстових, числових, цілочислових даних, поля для встановлення дати, часу, вибору зі списку однієї чи одразу кількох опцій, логічні (так/ні) поля; записувати у якості значень баркоди, географічні координати, фото- й відеофайли, та, найголовніше, визначати логіку пропускання (послідовність появи полів на екрані мобільного пристрою залежно від значень у попередніх полях). Останнє дає змогу уникнути дратівливої необхідності прокручувати непотрібні поля та суттєво заощадити польовий час.

Докладніше читайте тут: opendatakit.org

 

KoBo Toolbox виник як форк ODK, орієнтований на простоту використання. Він складається лише з трьох інструментів: конструктора форм, мобільного колектора даних та агрегатора.

Від початку конструктор форм та агрегатор працювали як незалежні, написані на Java настільні застосунки, але наразі вони злилися в один та цілковито перемістилися у веб. Після простої реєстрації на сайті проекту користувач отримує можливість створювати форми для збору даних, завантажувати їх на мобільний пристрій, агрегувати заповнені форми та навіть створювати нескладні візуалізації результатів просто через веб-інтерфейс. Мобільний застосунок працює ідентично до ODK (рис. 1); вони навіть використовують спільну системну директорію (саме тому не можна використовувати на одному пристрої одночасно KoBo Collect та ODC Collect!).

 

Рисунок 1. Інтерфейс користувача KoBo Collect (одна зі сторінок форми)

Окрім застосунку для Android, KoBo Collect можна запускати через веб-браузер (випробувано на Firefox for Android, Google Chrome for Android та Safari for iOS), у т.ч. коли ви поза мережею (Рис. 2); це робить його фактично крос-платформовим. Документація лаконічна та добре ілюстрована. У підсумку, KoBo Toolbox можна назвати “ODK на стероїдах”, що є простішим та елегантнішим за свого пращура.

Більше ви зможете знайти тут: www.kobotoolbox.org

 

Рисунок 2. KoBo Collect у мобільному браузері

 

Geographical Open Data Kit (GeoODK) – ще один форк ODK, спрямований на поєднання гнучкості форм ODK та переглядача мапи.

GeoODK має подібну до ODK функціональність і так само складається з багатьох інструментів. Окрім того, він здатен відображати точкові об’єкти на растровій онлайн та оффлайн мапі (Рис. 3). Для виготовлення оффлайн мапи використовується застосунок TileMill від MapBox. Вихідними форматами є CSV та KML, на додачу GeoODK пропонує спеціальний ресурс для конвертування даних з нативного формату у шейп-файл.

Більше інформації можна почерпнути тут: geoodk.com

 

Рисунок 3. Стартове вікно GeoODK

 

Mobile Data Collection (MDC) є частиною GIS Cloud – комплексного веб-середовища для створення, вивантаження, редагування та поширення просторових даних. Це дуже простий у використанні, втім потужний інструмент, що, однак, має суттєві обмеження безкоштовного тарифного плану (до 100 МВ для растрових та медіа даних, до 10 000 векторних об’єктів, відсутність можливості працювати з приватними мапами та, найприкріше, можливості підключити більше одного мобільного пристрою).

MDC назагал подібний до GeoODK, але, на відміну від останнього, усі стадії створення, редагування та обробки геоданих у ньому виконуються через простий та зручний веб-інтерфейс. Подібно до GeoODK, у MDC відсутня можливість додати точку на мапу там, де вам хотілося б; це можна зробити лише через форму,  використавши дані про локацію з GPS-сенсора пристрою (Рис. 4). Натомість інструмент для створення мобільного кешу мапи для оффлайн роботи працює “з коробки”.

Детальніше дивіться тут: mdc.giscloud.com

 

Рисунок 4. Форма MDC з опцією “вибір зі списку”

MDC може бути використаний не лише “за призначенням”, як мобільний колектор для GIS Cloud. Наприклад, тут автор описує свій досвід використання MDC як колектора для набору просторових даних, що зберігаються у вільному геосховищі QGIS Cloud. Можливості QGIS важко переоцінити, втім, на жаль, я не можу стверджувати, що QGIS Cloud наразі є стабільним інструментом. Хоча, можливо, такі проблеми виникали лише в мене.

 

NextGIS є комплексним рішенням для збору, збереження та обробки просторових даних.

Він складається з веб, десктопної та мобільної частин. Остання є застосунком для платформи Android, що призначений для роботи з геоданими в полі. NextGIS Mobile має сучасний та інтуїтивно зрозумілий інтерфейс користувача, що легко адаптується під будь-яку діагональ екрану (Рис. 5).

 

Рисунок 5. Вікно перегляду мапи NextGIS Mobile

Основним форматом векторних даних є GeoJSON (на щастя, він може бути без проблем конвертований у шейп-файл у QGIS або NextGIS Desktop), тоді як ціла низка растрових та векторних форматів підтримуються напряму або через протоколи обміну даними. Спеціально для створення оффлайнового тайлового кешу у компанії NextGIS розробили плагін для QGIS/NextGIS Desktop, що зветься QTiles. З допомогою застосунку ви можете створювати та редагувати точки (взяті як з GPS-сенсора, так і будь-де на мапі), лінії та полігони, а також малювати лінії  та полігони за вашим треком. Інший настільний  продукт компанії, Formbuilder, призначений для створення користувальницьких форм для збору даних (лише для ОС Windows, і це дуже, дуже погано!). Але майте на увазі: на виході ви отримаєте не форму для збору даних, а власне векторний шар, куди нові дані й додаватимуться! Мій досвід роботи з конструктором форм від NextGIS був не надто успішним. Наприклад, у моїй формі некоректно відображалися поля “вибір одного зі списку”, власне відкрити список та вибрати будь-яке значення, крім першого, я не міг (Рис. 6). Але я вірю, що цю проблему буде вирішено якнайшвидше. Наскільки мені відомо від моїх друзів та колег, розробницька версія працює стабільніше.

 

Рисунок 6. Форма для збору даних NextGIS Mobile.
Кнопки розгортання списку неактивні

Назагал, NextGIS явно прагне перетворитися на “ArcGIS з відкритим кодом” та охопити всі аспекти мапування та геопроцесингу. І, я гадаю, це класно. Але, на жаль, у стабільності NextGIS все ще сильно відстає від свого пропрієтарного конкурента.

Щоб розібратися з цим перспективним інструментом, раджу звернутися до оригінальної документації.

 

Mapit GIS є розвинутою пропрієтарною мобільною ГІС, у якій реалізовано широкий спектр можливостей роботи з геоданими, у т.ч. збір в полі.

Він не залежить від якихось веб- чи стільничних застосунків; вхідні та вихідні файли для Mapit можна готувати та обробляти у тій геоінформаційній системі, якій ви віддаєте перевагу. На відміну від рішень, розглянутих вище, Mapit має вбудований конструктор форм: ви можете задавати необхідні поля та значення прямо на планшеті або смартфоні. Mapit вміє імпортувати, створювати, редагувати та експортувати точки, лінії та полігони; ви можете скористатися сервісом растрових онлайн мап (наприклад, Google Maps чи Open Street Map) або оффлайновим тайловим кешем; наявний гнучкий менеджер шарів (Рис. 7). Документація проста, але вичерпна та дуже добре ілюстрована.

 

Рисунок 7. Вікно перегляду мапи Mapit GIS

На жаль, безкоштовна версія програми пропонує сильно урізаний функціонал. Однак, ціна застосунку не така вже й велика, навіть як на українського користувача.

Більше інформації тут: mapit-gis.com

 

AmigoCloud ставить собі за мету розв’язати найпоширенішу проблему мобільних ГІС-застосунків – обмеження на підтримувані формати геоданих.

Після простої реєстрації користувач має змогу завантажити на сервер AmigoCloud свої геодані практично у будь-якому форматі (або створити новий проект “з нуля”), встановити мобільний застосунок (для Android або iOS), ввести свій логін та пароль і не турбуватися більше ні по що (Рис. 8).

 

Рисунок 8. Головне вікно AmigoCloud

Дані синхронізовуються поміж мобільним пристроєм та хмарою в реальному часі, коли пристрій під’єднаний до Мережі. Якщо з’єднання відсутнє, дані обов’язково синхронізуються, коли це стане можливим. У веб-інтерфейсі реалізовано простий та інтуїтивний набір інструментів для завантаження, редагування, поширення та експортування геоданих. Також можна створити прості форми для збору даних в полі (Рис. 9).

Рисунок 9. Форма для збору даних AmigoCloud

Перелік офіційно підтримуваних форматі: BNA, CSV, DGN, DXF, ECW, ESRI Shapefile, FileGDB, GML, GMT, GPKG, GPX, GTiff, GeoJSON, GeoRSS, Geoconcept, HFA, JPEG, KML, MBTiles, MapInfo File, MrSID, OSM, OSM (Protobuffer), PCIDSK, PNG, S57, SDTS, SGI, SQLite, TIGER, UK .NTF, XLSX. Вражає, чи не так?

Докладніше читайте тут: www.amigocloud.com

 

SMART (Solution Mobile sous Android pour les Relevés Terrains) є ще одним мобільним рішенням для збору геоданих.

Це маленький, маловідомий, некомерційний проект, проте, на мою думку, чи не найкращий для несистематичних, індивідуальних польових робіт. SMART підтримує найпоширеніші векторні та растрові формати даних (див. Таблиці), хоч і з певними обмеженнями на розмір файлів. Він має вбудований простий конструктор форм (Рис. 10), а також підтримує вимірювання площі й відстані та креслення полігонів обходом, за треком

 

Рисунок 10. Форма для збору даних SMART

У цьому прекрасному застосунку я виявив для себе лише один суттєвий недолік: щоб розпочати роботу в SMART, необхідно створити “місію”, яка має бути позначена як завершена перед виходом з програми. Ваші геодані видимі лише допоки “місія” активна. На жаль, мені не вдалося знайти спосіб відновити “місію” після її завершення, відтак ви не зможете побачити ваші дані, зібрані в рамках попередньої “місії”, наприклад, вчора. Однак, SMART для мене наразі залишається найінтуїтивнішою мобільною ГІС.

Більше інформації (якщо ви, звісно, читаєте французькою:)) тут: wikismartproject

 

Порівняння форматів вхідних даних

	.shp	KML	GeoJSON	WMS	TMS	WFS	CSV	tile cache from online source	mbtiles
ODK	–	–	–	–	–	–	–	–	–
KoBo	–	–	–	–	–	–	–	–	–
GeoODK	–	–	–	–	–	–	–	+	+*
MDC for GIS Cloud	–	–	–	–	–	–	–	+*	–
NextGIS Mobile	–	–	+***	+	+	+	–	+**	–
Mapit GIS	–	+	+	+	–	–	+	–	+
AmigoCloud	+	+	+	–	–	–	+	+	+
SMART	+	+	–	+	–	–	+	+	–

*тайловий кеш можна створити вручну з растрових або векторних шарів на мобільному пристрої
**тайловий кеш можна створити вручну з онлайн-джерела або за допомогою стільничної ГІС
***також може використовувати .ngfb файли (власний різновид GeoJSON від NextGIS)

 

Порівняння форматів вихідних даних

	.shp	KML	geojson	WFS	CSV	MapInfo	DXF
ODK	–	+	–	–	+	–	–
KoBo	–	+	–	–	+	–	–
GeoODK	+**	+	–	–	+	–	–
MDC for GIS Cloud	+*	+*	–	–	+*	+*	+*
NextGIS Mobile	–	–	+	+	–	–	–
Mapit GIS	–	+	+	–	+	–	+
AmigoCloud	+	+	+	–	+	+	+
SMART	–	+	–	–	+	–	–

*через веб-інтерфейс
**за допомогою сторонніх інструментів

 

Порівняння ключових ознак

	ODK	KoBo	GeoODK	GIS Cloud MDC	NextGIS Mobile	Mapit GIS	AmigoCloud	SMART
синхронізація з веб/настільними  ГІС	+	+	+	+	+	–	+	–
налаштовувані форми для збору даних	+	+	+	+	+	+	+	+
точки	+	+	+	+	+	+	+	+
лінії	–	–	–	–	+	+	+	+
полігони	–	–	–	–	+	+	+	+
перегляд мапи	–	–	+	+	+	+	+	+
працює оффлайн	+	+	+	+	+	+	+	+
обмеження для безкоштовного плану	–	–	–	+	–	+	+	–
робота за межами поточної локації	–	–	–	–	+	+	+	+
вимірювання	–	–	–	–	–	+	–	+
GPS трекінг	–	–	–	–	+	+	+	+

 

У цьому пості ми розглянули лише декілька інструментів для збору геоданих для пристроїв, що працюють на Android. Всі вони мають свої переваги та недоліки. Я все ще очікую на досконалу мобільну ГІС, якщо таке взагалі можливе, звісно.

А якими мобільними інструментами для збору геоданих користуєтеся ви? Пишіть у коментарях!