Staré mapy online
Staré mapy patří mezi historickými dokumenty k těm nejpopulárnějším. Je to samozřejmě především důsledek zájmu veřejnosti o historii a vývoj míst zachycených na mapách, nemalou měrou tomu napomáhá i fakt, že porozumět tomu, co je na starých mapách zobrazeno, je relativně snadné. V dnešní době se již dá na internetu najít nepřeberné množství digitalizovaných starých map, zpřístupněných různým způsobem a v různé kvalitě a další miliony map na svou digitalizaci a zpřístupnění teprve čekají. S rostoucím počtem online publikovaných starých map ale jednak přestávají stačit standardní nástroje pro jejich vyhledávání (tedy fulltextové vyhledávače typu Google, prohledávající textové seznamy map) a zároveň roste poptávka po nástrojích umožňujících se starými mapami dále pracovat. Projekt Staré mapy online vznikl jako odpověď na tyto požadavky. Cílem projektu Staré mapy online je vývoj technologie umožňující zpřístupňovat na internetu kvalitně georeferencované mapy a další dokumenty grafické povahy. Vyvinuté nástroje tak umožní uživatelům co nejpřesnější online georeferenci předloh velkých rozměrů, což mimo jiné umožní vyhledávání digitalizovaných map a dalších grafických dokumentů s vazbou k určitému místu s komfortním využitím geografických a časových informací. Zároveň bude vypracována metodika obsahující doporučení jak online zpřístupňovat digitalizované staré mapy (zejména mapy velkých rozměrů) tak, aby s nimi bylo možné dále pracovat v systémech třetích stran. Vzhledem k cílům projektu budou vyvinuté nástroje provozovány buď jako volně dostupná služba, nebo volně dostupný open source software. Pro propagaci výsledků projektu byly zřízeny webové stránky OldMapsOnline.org, které informují o všech výsledcích projektu. Vzhledem k tomu, že výsledky projektu přesahují národní rámec, jsou tyto stránky v anglickém jazyce. Informace v češtině pak jsou pravidelně publikovány na stránkách Moravské zemské knihovny ve formě výročních zpráv projektu a stručně i na portálu StareMapy.cz. Web OldMapsOnline.org pokrývá celý proces digitálního zpřístupnění starých map od skenování přes úpravy obrazu, tvorbu metadat a online zpřísnění až po nástroje dále pracující s takto publikovanými mapami. V oblasti digitalizace samotné se doporučení omezují na několik zajímavých scannerů využitelných při digitalizaci starých map, ale vzhledem k tomu, že jednotliví majitelé nebo správci sbírek budou využívat spíše jim dostupné technologie, soustředíme se na doporučení nástrojů na další zpracování naskenovaných map. Předpokládáme totiž, že ve velké většině případů bude skenování map probíhat na zařízeních, která nedovolí naskenovat celou mapu najednou a přinejmenším část digitalizovaných map bude tak nutné před dalším zpracováním „slepit“ z více částí. K této činnosti je možné použít nástroje komerční (typicky např. Adobe Photoshop), v případě jejich nedostupnosti pak doporučujeme volně dostupný program NIP2, který umožňuje velmi efektivně pracovat s libovolně velkými grafickými předlohami. Jádro projektu Staré mapy online však spočívá až v následných operacích, tedy v online publikování a tvorbě metadat. Vzhledem k velikosti výsledných rastrových obrázků nepředpokládáme přímé publikování celých map ve formě jednoho souboru ke stažení, ale zpřístupnění s využitím dlaždic, analogické službám typu Google Maps. Jako výchozí strukturu pro online publikování map používáme strukturu dlaždic používanou produkty firmy Zoomify, která se díky volné dostupnosti nástrojů pro tvorbu a zpřístupnění dlaždic v posledních letech velmi rozšířila. Pro Zoomify jsou volně dostupné nejen aplikace pro generování dlaždic, ale i open source prohlížečky jak ve formátu flash, tak v jazyce javascript. Přínosem projektu Staré mapy online je zde zejména úprava volně dostupné prohlížečky digitálních map OpenLayers, přidávající podporu Zoomify a usnadňující implementaci podpory dalších na dlaždicích založených struktur. Jednou vygenerované statické dlaždicové struktury společně s vhodnou prohlížečkou je možné snadno publikovat online pouhým přesunutím na webový server. Na takto publikované staré mapy lze pak odkazovat z webových stránek nebo z databází, problém však nastává v okamžiku, kdy je potřeba publikovat mapy velkých rozměrů nebo rozsáhlejší mapové sbírky. Jednotlivá mapa normální velikosti (délka strany 5-10 tisíc bodů) se totiž při publikování prostřednictvím Zoomify skládá ze stovek až tisíců jednotlivých dlaždic, tedy obrázků ve formátu jpg o velikosti 256 x 256 bodů. Celkové množství souborů, které je tak nutno spravovat, může pak snadno přesahovat řád statisíců nebo milionů, což je i případ Mollovy mapové sbírky, kterou nyní digitalizuje Moravská zemská knihovna. Správa a manipulace s takovým množstvím souborů je obtížná a pomalá, zvyšuje se riziko ztráty jednotlivých dlaždic a proto je nutné separátně archivovat ještě původní, „nerozsekané“ obrazové soubory, což dále zvyšuje nároky na úložnou kapacitu a správu dat. Řešením tohoto problému jsou image servery. Image server je aplikace, která z velkého rastrového obrázku dynamicky extrahuje a zpřístupňuje jen ty dlaždice, o které byla v daném okamžiku požádána. Rastrový obrázek může sice teoreticky být uložen v libovolném formátu, z důvodu rychlosti výsledné aplikace je však výhodnější použít některý z formátů optimalizovaných pro použití s image servery. Příkladem takových formátů jsou například pyramidový TIFF, tedy TIFF kontejner obsahující jpg dlaždice zobrazující jednotlivé části obrázku v různých zvětšeních, nebo formát jpeg2000, který může být pro použití s image servery optimalizován. Právě jpeg2000 je také formátem, který zvolila Moravská zemská knihovna v Brně jako formát pro archivaci svých rastrových obrazových dat. Podrobné informace o tom, jak vytvořit obrázek ve formátu jpeg2000 vhodný pro použití s image serverem je možné najít na stránkách projektu OldMapsOnline.org. Rozhodnutí používat pro archivaci jpeg2000 na straně jedné a dlaždicové struktury Zoomify na straně druhé vedlo k potřebě vyvinout image server podporující oba tyto standardy. Jako vhodný základ pro plánovaný vývoj byl zvolen image server IIPImage, jehož výhodami jsou mimo jiné velká rychlost a volná dostupnost. IIPImage byl postupně doplněn o řadu vlastností: mimo podpory dlaždic Zoomify je implementována i podpora dlaždicových struktur DeepZoom. Na straně serveru je podporován formát jpeg2000 a dokončuje se podpora volitelného watermarkigu a optimalizace práce s již jednou vygenerovanými dlaždicemi, která by měla přinést další zlepšení výkonu. IIPImage byl úspěšně testován na barevném obrázku o rozměrech 123710 na 119260 bodů, jehož velikost před konverzí do jpeg2000 byla ve formátu png cca 20 GB. Zpřístupněním na Internetu práce s digitalizovanou starou mapou nekončí, ale teprve začíná. Pro její další využití je nutné vytvořit metadata popisující tuto mapu. Mimo běžná bibliografická metadata je vhodné každou mapu vybavit i geografickými metadaty. To umožní jednak snadnější vyhledání mapy pomocí nástrojů využívajících pro vyhledávání geografické souřadnice a v případě kvalitnějších geometadat i například srovnávání několika map navzájem, kartografické analýzy starých map apod. Základními a také v metadatech nejčastěji zastoupenými údaji, usnadňujícími geografické vyhledávání jsou samozřejmě geografické názvy a údaje o měřítku a skutečném rozměru mapy. Tyto údaje jsou obvykle dostatečné pro alespoň přibližný odhad polohy a rozsahu území na zemském povrchu, které mapa zobrazuje, samozřejmě za předpokladu, že jsme schopni identifikovat použitý geografický název a přiřadit mu jednoznačně geografické souřadnice, ať už souřadnice definující střed daného místa nebo ještě lépe jeho hranice. Je zřejmé, že takto určené umístění mapy může trpět značnými nepřesnostmi. Proto je velmi vhodné doplňovat již při bibliografickém zpracování bibliografický záznam popisující mapu o tzv. bounding box, tedy souřadnice hranic obdélníka, ohraničujícího území zobrazené na mapě. Pro usnadnění vkládání těchto souřadnic do záznamu vyvinula Moravská zemská knihovna nástroj pracovně nazvaný GeoMARC (http://www.oldmapsonline.org/boundingbox/). Tento nástroj také řeší problémy, které by tvůrce metadat mohl mít s určením správné pozice nultého poledníku, který různí tvůrci map v různých dobách umisťovali do různých míst. Pro vyhledávání starých map jsou důležité i chronologické údaje, pro účely vyhledávání samozřejmě nejlépe v počítačem vyhodnotitelné podobě. Tyto základní údaje již dostačují pro alespoň přibližné vyhledání staré mapy, v žádném případě však nejsou dostatečné pro další práci se starou mapou. Proto se vývoj v rámci projektu Staré mapy online soustřeďuje zejména na vývoj online nástroje pro georeferencování rastrových map. Tento nástroj, přístupný na adrese GeoReferencer.org, je založený na technologii OpenLayers a umožňuje tak georeferencovat rastrové mapy, publikované online ve formě statických souborů nebo prostřednictvím řady image serverů. Podporovány tak jsou mimo jiné i MrSID image server použitý v Manuscriptoriu nebo Aware image server používaný v aplikacích firmy ExLibris (DigiTool, Rosetta). GeoReferencer je provozován jako volně dostupná centralizovaná služba, koncipovaná tak, aby ji mohl využít kdokoli. To je důležité zejména pro instituce, které zpřístupnily online vlastní rozsáhlejší mapovou sbírku, nemají ale dostatečné vlastní kapacity na její georeferencování. Díky GeoReferenceru mohou do procesu tvorby geometadat zapojit dobrovolníky z řad veřejnosti, kteří mohou georeferencovat jednotlivé mapy nebo zlepšovat metadata již existující. Georeferencer pracuje na principu wiki, je tedy možné kontrolovat i kvalitu vytvářených metadat a případně selektivně odstranit metadata nízké kvality. Výstupem georeferenceru jsou pak metadata umožňující mapu přesně umístit na zemský povrch buď s využitím afinní transformace (posun, rotace, změna velikosti) nebo i warpování, tedy deformace mapy tak, aby co nejpřesněji kopírovala skutečné pozice jednotlivých míst na mapě zobrazených.
Výše popsané nástroje umožňují již nyní realizovat celý řetězec publikování digitalizované staré mapy a vytvoření příslušných metadat. Další vývoj v rámci projektu bude zaměřen na jejich dokončení, optimalizaci a těsnější vzájemné provázání.
Petr Žabička (zabak@mzk.cz)
In ITlib. Informačné technológie
a knižnice [online], 2010, č. 02 [cit. 2010-06-30]. |
