 |
|
|
|
GISáček |
|
|
|
3D GIS vesmíru - naše GalaxieJiří Kocourek AbstractMy diploma work presents a part of 3D model of our Galaxy and the information system based on Hipparcos – stars catalogue. The aim of this work is described at the beginning. The basic concepts are explained afterwards. The solution is divided into five parts. First part includes data recourses, second part shows their transformation into required format, third part displays data model, fourth part describes the process of creating the graphical elements of the project and the fifth part contains the process of creating controls. The description of controlling the project is at the end. AbstraktPráce předkládá vytvořenou část 3D modelu naší Galaxie a k tomu informační sytém založený na katalogu hvězd Hipparcos. Na začátku je popsán cíl celé práce. Ihned po něm následuje vysvětlení základních pojmů týkajících se této práce. Postup řešení celého projektu jsem rozdělil do pěti částí. První část obsahuje způsob získání dat potřebných k práci, druhá se zabývá jejich převodem do potřebného formátu, třetí část zobrazuje datový model, ve čtvrté je popsán postup vytvoření grafické části projektu a v poslední se nalézá popis postupu vytvoření ovládací části projektu. V poslední části celé práce je uveden popis projektu, který popisuje ovládání tohoto projektu. 1. ÚvodV druhé polovině XVIII. století William Herschel, astronom německého původu, který emigroval do Anglie, zkonstruoval velké teleskopy, s kterými pozoroval oblohu a počítal hvězdy. Objevil tak, že Slunce je součástí rozsáhlého seskupení hvězd, majícího plochý tvar a navrhl, aby se nazývalo Galaxie. Mléčná dráha je pak její stopou na obloze. Již začátkem XX. století bylo zjištěno, že vesmír je vyplněn milióny galaxií, více či méně podobnými té naší (Obr.1).
Obr. č.1: Místní skupina galaxií [2] 2. Cíl práceCílem diplomové práce je vytvořit „3D geografický informační systém vesmíru - naší Galaxie“. Tento geografický informační systém musí obsahovat třírozměrný model naší Galaxie a k němu potřebnou databázi hvězd nalézajících se v této Galaxii. Ovšem tato databáze nemůže obsahovat plný počet hvězd vyskytujících se v naší Galaxii, poněvadž jejich množství je příliš veliké (skutečné množství hvězd v naší Galaxii je přibližně 150 miliard). Navíc pro tuto práci nelze získat kompletní katalog hvězd, obsahující informace o všech hvězdách v naší Galaxii. Pro vytvoření kompletního geografického informačního systému je nutné vytvořit určité ovládací prvky, které umožňují jednoduché ovládání 3D modelu a databáze. Pomocí těchto ovládacích prvků je možné vytvořit určité dotazy, které zobrazí model naší Galaxie podle zadaných parametrů (magnituda, vzdálenost apod.).
Obr. č.2: Spirální struktura naší Galaxie [5] 3. Postup zpracování3.1. Získání datJako základ k projektu jsem pomocí Internetu získal hvězdný katalog od družice Hipparcos na adrese: http://astro.estec.esa.nl/Hipparcos/HIPcatalogueSearch.html Tento katalog jsem uložil do textového formátu *.TXT. 3.2. Převod datData jsem převedl do formátu *.XLS (MS EXCEL), ve kterém jsem tato data uspořádal do jediné databáze. Celkový počet hvězd v této databázi byl přibližně 120000, což je velké množství a také ne všechny polohy hvězd jsou přesné. Proto jsem vybral pouze hvězdy nalézající se pouze do určité vzdálenosti od družice Hipparcos (vzdálenost 2 kpc) a také hvězdy s absolutní magnitudou menší než –1,5. Absolutní magnitudu bylo nutno vypočítat: m – M = 5 log d –5 m … relativní magnituda M …absolutní magnituda d … vzdálenost v parsecích K těmto datům jsem vypočítal souřadnice X, Y, Z udávající polohu hvězd pro pozdější zobrazení v aplikaci ArcView 3.2. Posléze jsem všechna data uložil do formátu *.DBF. 3.3. Grafická částZískaná data jsem pomocí aplikace ArcView 3.2 zobrazil jako jednotlivé hvězdy v naší Galaxii. Tato databáze obsahovala pouhé 2/15 celkové velikosti naší Galaxie, proto jsem dodal pouze dvourozměrný informační model celé Galaxie pro představu polohy těchto hvězd (Obr. 3).
Obr. č.3: 3D model naší Galaxie 3.4. Ovládací částAby bylo možno program lehce ovládat, bylo nutné vytvořit určité ovládací prvky, které by zjednodušily práci s tímto programem. Proto jsem využil možností programovacího jazyka AvenueTM, který je součástí aplikace ArcView 3.2 a umožňuje velké množství zjednodušujících funkcí.
Obr. č.4: Úvodní menu projektu Všechny tyto ovládací prvky se skládají ze dvou částí:
Skripty obsahují příkazy v již zmíněném programovacím jazyce Avenue. Dialogy obsahují grafickou část pro skripty, zobrazující nadefinovaná tlačítka, tabulky, ikony a jiné předem nadefinované symboly. nodušily práci s tímto programem. Proto jsem využil možností programovacího jazyka AvenueTM, který je součástí aplikace ArcView 3.2 a umožňuje velké množství zjednodušujících funkcí.
Obr. č.5: Menu pro určení hraničních hodnot vzdálenosti hvězd od Země v kpc 4. ZávěrCílem mé diplomové práce bylo vytvořit 3D model naší Galaxie. Avšak z důvodu zatím neexistujícího kompletního katalogu hvězd byl tento úkol zčásti nemožný a proto bylo možné vytvoření pouze části této Galaxie podle hvězdných katalogů udávajících polohu hvězd a zbývající část Galaxie doplnit předpokládanou polohou hvězd na základě fyzikálních zákonů. Tím sice vznikl 3D model naší Galaxie, ale velká část polohy hvězd je pouze předpokládanou. Chtěl bych zde poděkovat vědeckým pracovníkům z jednotlivých hvězdáren a planetárií v ČR, kteří mi poskytli mnoho zajímavých poznatků a doporučení, čímž jsem dospěl k předešlému výsledku. Literatura
|
|
Copyright (C) VŠB - TU Ostrava,
Institut geoinformatiky, 2001-3. Všechna práva vyhrazena. |
