EOS american geophysical union / журнал EOS - американский геофизический союз: Geospatial Visualization Tool Kit for Scientists Using Fortran

В последние годы, визуализация Земли и наук об окружающей среде значительно развилась.

wuffur 25.08.09 в 15:27

Среди наиболее значительных достижение было становление основанных на сетевом взаимодействии инструментов в простонаречии называемых "геобраузерами".

wuffur 25.08.09 в 15:31

Эти инструменты позволяли пользователям из какого-то диапазона наук иметь доступ огромному количеству спутников и воздушных снимков с детальными картами для создания высококачественной "виртуальной Земли"[например, McCaffrey et al., 2008; Oberlies et al., 2009]. Один из таких геобраузеров - это Google Earth™(http:// earth . google . com/).

wuffur 25.08.09 в 15:35

Он предоставляет свободные инструменты для самых основных вычислительных платформ и ручных устройств, вместе со способностью получать данные от пользователей.

wuffur 25.08.09 в 15:37

Использование геобраузеров добавило ценности данным, через легкость с которой пользователи могут получить визуализационный анализ типов, и через способность делиться такими анализами с единомышленниками и публиковать их в Сети.

wuffur 25.08.09 в 15:39

Кроме того, геобраузеры позволяют использовать данные из разных областей - таких как мониторинг загрязнения и распространения биологического разнообразия - для соединения внутри одной визуализации, с перспективой нахождения новых взаимосвязей.

wuffur 25.08.09 в 15:44

Keyhole Markup Language(язык разметки Keyhole) и Google Earth (Google Земля)

wuffur 25.08.09 в 15:45

Ключ к использованию геобразеров таких как Google Earth™ для научных исследований и взаимодействия - язык разметки Keyhole (KML), который открытый геопространственный консорциум (http://code.google.com/apis/ kml/ documentation/) недавно принял как стандарт.

wuffur 25.08.09 в 15:51

KML позволяет расшифровывать геопространственные данные и явно поддерживает встраивание других данных.

wuffur 25.08.09 в 15:52

Как и стандартизированный и относительно простой Расширенный Язык Разметки (XML), KML ответственнен за обрботку используя обычно доступные наборы инструментов. (например,XMLStarlet - набор XML инструментов из коммандной строки; http:// xmlstar . sourceforge.net/).

wuffur 25.08.09 в 15:55

Для того, чтобы использовать с выгодой возможности анализа и визуализации предоставляемые Google Earth™, научные данные для инструментов симуляции или анализа необходимо писать на KML.

wuffur 25.08.09 в 15:57

Однако, XML - это не часть набора умений многих ученых.

wuffur 25.08.09 в 15:58

Кроме того, многие симуляционные коды написанны на языке Фортран, у которого плохие способности для работы с данными XML.

wuffur 25.08.09 в 16:00

Таким образом для многих практикующих ученых существует несколько барьеров отгораживающих их от эффективного использования Google Earth™.

wuffur 25.08.09 в 16:01

Инструментарий WKML для фортранопишущих ученых - библиотеки The Writing KML (WKML) были разработаны для преодоления этих барьеров и для предоставления пишущим на Фортране доступа к KML.

wuffur 25.08.09 в 16:04

WKML - это библиотеки с простым интерфейсом программирования приложений (API) написанные на Fortran 95.

wuffur 25.08.09 в 16:05

Библиотеки могут быть включены прямо в существующие Фортран коды с минимальными усилиями и без возникновения каких-либо сложных проблем от зависимостей особенного Фортран компилятора или вычислительной платформы.

wuffur 25.08.09 в 16:08

С WKML программистам не надо знать XML, так как многие проблемы скрыты.

wuffur 25.08.09 в 16:09

Более того, WKML не требует практически никакого знания KML, программистам нужно только понимать, что они могут рисовать точки, линии, многоугольники и так далее, по всей поверхности Земли.

wuffur 25.08.09 в 16:11

Перевод из этих координат на идиомы KML происходит автоматически.

wuffur 25.08.09 в 16:12

Простота WKML API иллюстрирована следующими строками кода:

wuffur 25.08.09 в 16:13

!Объявление XML файлового объекта (эквивалентно фортрановскому номеру unitа(юнит, единица))
type (xmlf_t) :: xf
! Открытие файла (здесь названного “output.kml” )
! с помощью этого объекта
call kmlBeginFile(xf,“output.kml”)
! присвойте этот массив данных:
real :: lat_long_positions(2,100)

wuffur 28.08.09 в 15:16

! Пример вызова для генерации этих данных ( поддерживаемая
! пользователем подпрограмма):
call calculatePositions(lat long positions)
! Запишите эти данные как указывающие на KML файл:
call kmlAddPoints(xf,lat_long_positions)
! Закройте файл:
call kmlFinishFile(xf,“output.kml”)

wuffur 28.08.09 в 15:17

Результирующий выходной KML файл может быть загружен прямо в Google Earth™.

wuffur 28.08.09 в 15:18

В вышестоящих примеров строк кода, последовательности точек будут созданы прямо с места их хранения в массиве lat_long_positions.

wuffur 28.08.09 в 15:19

В добавок к подпрограмным вызовам, показанным в вышестоящем примере, WKML также предоставляет некоторое количество других подпрограмм для выполнения заданий, таких как дозволение точкам соединятся в линии и многоугольники.

wuffur 28.08.09 в 15:22

WKML позволяет пользователям контролировать то, как отображается сгенерированный вывод, вместе с опциями цвета, ширины строки, и т.д.

wuffur 28.08.09 в 15:28

Ключевым моментом является то, что любая желаемые спецспособности могут быть доступны одиночным вызовом подпрограммы внутри программы (предыдущий пример - вызов kmlAddPoints) с простым набором аргументов, который включает только доступ к массивам данных и значений для выбранных опций.

wuffur 29.08.09 в 17:50

WKML поддерживает более сложную визуализацию, которая выводит на экран точки и линии.

wuffur 29.08.09 в 17:51

Например, здесь возникает частая необходимость просмотра двумерного поля данных с третьей осью, представленной с помощью контуров или значений высот литералов.

wuffur 29.08.09 в 17:53