Тема Способы создания мелкомасштабных географических карт (стр. 11 )

Векторизация – это процесс получения цифровой векторной формы изображения. Это способ математического описания объектов в виде набора векторов определенной длины и ориентации. Векторизация подразумевает создание собственно цифровой карты.

Геометрическая коррекция осуществляется для того, чтобы исключить погрешности, возникающие при сканировании бумажных материалов, а также для перевода проекции исходной карты в проекцию создаваемой.

Назначение признаков и атрибутов обозначает, что каждый географический объект на карте должен иметь свой уникальный код (идентификатор) и должен быть отнесен к тому или иному типу геометрических объектов, рассматриваемых в ГИС – точка, линия, площадь.

Конвертирование данных в обменные форматы приходится осуществлять для последующего их импорта в издательские настольные системы, так как в ГИС-системах отсутствует возможность вывода высококачественных издательских диапозитивов для тиражирования карт.

Подготовка к цветоделению состоит в улучшении цветовых тонов, повышении четкости изображения по откалиброванной системе, объединение слоев карты в один, что позволяет в значительной степени уменьшить общий размер файла. Главная задача процесса цветоделения – конвертировать изображение из компьютерной системы цветов RGB (красный, зеленый, синий) которая адекватна цветовому восприятию человеческого глаза в полиграфическую CMYK (синий, пурпурный, желтый, черный) систему, которая обеспечивает видимость красок на бумаге в отраженном цвете.

При офсетном способе печати с цветоделенных позитивов изготавливаются печатные формы – пластины, покрытые специальным светочувствительным составом. После специальной обработки к тем местам печатной формы, которые не были засвечены при печати, прилипает краска, которая и отпечатывается на листе бумаги. Печатная машина имеет четыре секции (по одной для каждой краски). Когда бумага пропускается через эти секции, на нее поочередно наносят эти краски, создавая любой цвет и оттенок и создавая общий рисунок картографического изображения.

Тема: Геоинформационное картографирование

В конце ХХ века магистральным направлением развития картографии стало геоинформационное картографирование, которое опиралось на математические методы, автоматизацию, а позднее на геоинформационные системы (ГИС).

Характерными особенностями этого вида картографирования является высокая степень автоматизации и использование цифровых картографических и географических данных. С помощью компьютеров появилась возможность создавать картографические изображения новых типов и видов: электронные карты, 3-мерные компьютерные модели и анимации.

Географические информационные системы (ГИС) представляют собой компьютерные программные продукты, предназначенные для сбора, обработки, отображения и распространения пространственно координированных данных о различных объектах и явлениях природы и общества.

Впервые ГИСы появились в середине 60-х годов ХХ века в Канаде, США, Швеции. Здесь они нашли широкое применение при изучении природных ресурсов, в экологии, экономике и других областях наук.

Отличительными признаками ГИС является географическая привязка данных, возможность оперативного обновления баз данных, генерирования новой информации и принятия на ее основе разнообразных решений.

По территориальному охвату ГИС бывают глобальные, национальные, региональные, муниципальные, локальные. В зависимости от территориального охвата масштабы меняются от 1:100 000 000 до 1: 1000.

Принято ГИС подразделять по тематике на земельные, кадастровые, морские, инженерные, транспортные и др.

Составными частями любой ГИС являются:

Система ввода;

Графическая база данных;

Тематическая база данных (описательные или атрибутивные данные);

Система визуализации;

Система управления и обработки данных;

Система вывода.

Система ввода (получения) информации – это устройства (сканеры, клавиатура, электронные геодезические приборы) для преобразования пространственной информации в цифровую форму и ввода ее в память компьютера или базу данных.

База данных – это основная часть ГИС. Она состоит из двух взаимосвязанных информационных компонентов: картографической базы данных, описывающих форму и взаиморасположение картографических объектов в определенной проекции (системе координат) и атрибутивной базы данных, содержащей описание реквизитов объектов, их количественные и качественные характеристики, а также некоторые дополнительные данные, которые не могут быть непосредственно отображены на карте – описания территории, профили, результаты полевых обследований. Оба вида баз данных представляют собой файлы с набором сведений, представленных в векторных или растровых форматах.

Система управления базами данных обеспечивает поиск, сортировку, удаление, исправление и анализ баз данных. Совокупность баз данных и систем управления образуют банки данных.

Системы вывода позволяют вывести результаты обработанной информации (полученную карту, тексты, графики, таблицы и т. д.) в той форме, которая удобна потребителю. В зависимости от решаемых задач системами вывода могут быть монитор, принтер, магнитные или лазерные носители и т. д.

Картографические ГИС могут включать также систему издания карт, которая позволяет получать разделенные по цветам позитивы и печатные формы, используемые в дальнейшем для печати тиража карт.

Само картографическое изображение в ГИС представлено как набор информационных слоев, на каждом из которых расположены однородные объекты. Например, общегеографическая карта будет состоять из слоев гидрографии, рельефа, почвенно-растительного покрова, дорожной сети, населенных пунктов и границ.

Тема: Методы создания карт. Аэрофототопографическая и космическая съемка. Дешифрирование.

Географические карты в зависимости от масштаба получают двумя основными методами:

Путем непосредственных съемок местности и обработки их материалов;

В лабораторных (камеральных) условиях в результате обработки разнообразных источников.

Под съемкой понимают совокупность работ, выполняемых с целью создания карт и планов. Различают наземные и дистанционные съемки. При наземных съемках все геометрические измерения проводятся непосредственно на местности. При дистанционных съемках съемочные системы удалены от земной поверхности на значительные расстояния – от сотен метров до тысяч километров. Съемка, проводимая с самолета или вертолета, называется аэрофотосъемкой. Съемка аппаратами, размещаемыми на космических кораблях, искусственных спутниках, орбитальных станциях, называется космической съемкой.

Аэрофототопографическая съемка в настоящее время является основным методом создания современных топографических карт и планов.

Аэрофотосъемкой называется комплекс работ, предназначенных для создания топографических карт на основе дешифрирования аэрофотоснимков. В этот комплекс работ входят летносъемочные работы, фотографические процессы, топографо-геодезическая и фотограмметрическая обработка результатов съемки.

Задача летносъемочных работ – фотографирование местности с воздуха при помощи фотоаппарата, вмонтированного в днище самолета. Изображение местности получается на светочывствительном слое пленки за очень короткий промежуток времени, исчисляемый долями секунды. Для фотографирования протяженного участка местности заранее выбирают направление полета (маршрута). Фотографирование проводится таким образом, чтобы часть местности, изображенная на одном снимке, была изображена и на соседнем, т. е. чтобы соседние снимки имели перекрытие. Такое перекрытие между соседними снимками внутри одного маршрута называется продольным. Если площадь участка большая и не может быть охвачена одним маршрутом, то прокладывают серию параллельных маршрутов. Между снимками соседних маршрутов также делается перекрытие изображения, которое называется поперечным. Два соседние аэроснимка, имеющие перекрытие, называются стереопарой.

После выполнения летносъемочных работ аэропленку направляют на фотографическую обработку, в результате получают аэронегативы. С них контактным путем изготавливают аэрофотоснимки на бумаге формата 18х18 см.

Аэрофотоснимок представляет собой уменьшенное и подробное изображение участка земной поверхности в центральной проекции, но он не является плановым изображением территории и для создания каты серия снимков подвергается сначала топографической привязке к системе государственной геодезической сети, затем дешифрированию и др.

Под дешифрированием понимают процесс выявления и распознавания на снимках объектов, подлежащих показу на карте данного масштаба, содержания и назначения, установления их качественных и количественных характеристик и изображения этих объектов условными знаками и подписями. К прямым дешифровочным признакам относят форму, размер, фототон и тень изображенных объектов, структуру фотоизображения.

Топографическое дешифрирование бывает полевое, камеральное и комбинированное. При полевом дешифровщик непосредственно на местности наблюдает сами объекты и их изображение на снимке. В камеральном дешифрировании наилучшие результаты получаются, если дешифрирование производится под стереоскопом по двум соседним снимкам – стереопаре.

Для аэрофотоснимков применяется технологическая схема дешифрирования «местность – снимок – карта». Аэрофотосъемка может проводиться только в светлое время суток при ясной погоде в весеннее-летне-осенний период, когда отсутствует снежный покров.

Космическая съемка позволяет получить фотографические, телевизионные, радиолокационные и сканерные изображения.

Фотографические космические снимки аналогичны аэрофотоснимкам, но охватывают гораздо большую территорию.

Телевизионные снимки и телевизионные панорамы получают с помощью передающих телевизионных камер. Телевизионная съемка применяется для оперативного картографирования и мониторинга (слежения) за процессами, происходящими на Земле. Сканерная съемка производится при помощи специального сканирующего устройства (качающегося зеркала или призмы). Это устройство «просматривает» местность поперек движения космического носителя и посылает исходящее с Земли излучение в объектив и далее на точечный фотоприемник, откуда электрический сигнал передается на Землю.

Радиолокационная съемка проводится с помощью радиолокаторов бокового обзора в микроволновом диапазоне радиоволн с длинами от 1 мм до 1 м. Благодаря боковому обзору на снимках отчетливо изображается рельеф местности и его детали.

При дешифрировании космических снимков вследствие большой обзорности и охвата огромных территорий приходится исходить из сведений, полученных не из непосредственного знания местности, а полученных о ней главным образом по картографическим источникам. Схема дешифрирования «карта – снимок – карта».

Картографирование земной поверхности было и остается уделом различных международных организаций. Например, ООН помимо финансирования Международной карты мира, выделяет средства картосоставительским организациям. Международному обмену картографической информацией способствует Международная картографическая ассоциация, которая регулярно проводит совещания и издает справочный ежегодник (The International Yearbook of Cartography). Еще одно международное издание, журнал «Имаго Мунди» (в переводе «Образ мира»), посвящено истории картографии.

Топографическая съемка территорий отдельных стран обычно осуществляется силами этих стран. Во многих странах национальные геодезические и топографические работы первоначально служили военным целям; в качестве примера можно назвать Службу съемок Великобритании, отвечающую за подготовку топографических карт территории этой страны. В США существует более десятка федеральных организаций, занимающихся топосъемкой на территории страны; наиболее крупная из них – Служба геологии, геодезии и картографии США, главная резиденция которой находится в Вашингтоне. Съемка береговой зоны США и обеспечение необходимой для этого геодезической основы возложены на Береговую и геодезическую службу США. Среди прочих картосоставительских организаций США следует упомянуть Управление геодезии и картографии Министерства обороны, занимающееся топографической, гидрографической и аэрокосмической съемкой. Во многих странах выпускаются национальные атласы, созданием которых заняты различные организации, частично или полностью финансируемые правительством.

В некоторых странах географические общества время от времени выпускают тематические карты в виде приложений к своим периодическим изданиям. Географическое общество США, например, помещает разнообразные политические и тематические карты в большинстве выпусков своего популярного журнала «Нэшнл джиографик» («National Geographic»).

Коммерческие картосоставительские предприятия часто специализируются на выпуске какого-то определенного вида картографической продукции. Одни выпускают дорожные карты, другие – настенные карты и атласы для школ, колледжей и университетов, третьи специализируются на издании кадастровых карт для нужд юристов, налоговых инспекторов и пр. Центр коммерческого издания карт в США располагается в Чикаго. Во многих странах подобные предприятия находятся в столицах. В США широко распространено коллекционирование карт, особенно старых. Для коллекционеров издается специальный журнал «Собиратель карт» («The Map Collector»). В продаже имеются факсимильные копии многих старинных карт и атласов.

В США наиболее полное собрание карт и атласов, включающее как современные, так и старинные издания, выпущенные в различных странах, находится в картографическом отделе Библиотеки Конгресса в Вашингтоне. Копии карт, выпущенных федеральными службами США, а также рукописные карты, составленные теми же службами, хранятся в Национальном управлении архивов и документации в Вашингтоне. Те же функции в Великобритании и Франции выполняют, соответственно, картографический отдел Британской библиотеки в Лондоне и Национальная библиотека в Париже. Библиотека Ватикана в Риме располагает большим собранием старинных и очень ценных карт.