Национальный атлас России (НАР)

 

Национальный атлас России проектируется как фундаментальноекомплексное научно-справочное картографическое произведение, характеризующее все важные пространственные аспекты природы, населения, социальной сферы, хозяйства, истории и культуры страны.

Атлас создается в 10 томах:

1 - Общегеографический атлас России;

2 - Природа и ресурсы;

3 - Население и социальная жизнь;

4 - Экономика;

5 - Экология;

6 - История России;

7 - Культура и национальное наследие;

8 - Россия и космос;

9 - Регионы России;

10 - сводный том (коммерческое издание).

Каждый том, являясь составной частью Национального атласа России, вместе с тем представляет самостоятельное картографическое произведение, имеющее собственную информационную и познавательную ценность. Содержание каждого тома слагается из отдельных разделов и сюжетов карт, которые могут публиковаться или вместе, или отдельными блоками, что облегчит комбинирование информации для различных целей и сократит общее время для реализации тома. Такое построение Атласа позволит также осуществлять подготовку для Атласа новых сюжетов, обновлять отдельные карты.

Территорию России в Атласе предполагается отобразить с различной степенью обобщения на разных территориальных уровнях: Россия в мире (СНГ), основной уровень – Россия, отдельные субъекты РФ, отдельные горда.

Подготовка к изданию и издание НАР будет выполнятся по

компьютерно-издательским технологиям (с использованием программных и технических средств серии "Macintosh" фирмы "Apple Computer"), которые позволят в 3-4 раза ускорить работу над Атласом по сравнению с традиционными технологиями.

 

Общая технологическая схема издательских работ следующая:

1. Редакционно-подготовительные работы. Разработка редакционных указаний для картографов-операторов компьютерно-издательских систем (КИС). Изготовление схем согласования карт и последовательности ввода данных (тематического содержания карт) в ЭВМ.

2. Сканирование исходного материала. Получение растрового изображения.

3. Разделение изображения на "слои" (по числу штриховых красок).

4. Векторизация.

5. Оформление. Придание каждому картографическому объекту конкретного. графического образа в соответствии с условными обозначениями.

6. Первая "красочная проба". Получение на цветном лазерном принтере красочного оттиска для редакционного просмотра.

7. Редакционный просмотр красочного оттиска.

8. Исправление замечаний картографом-оператором на экране монитора.

9. Получение второй принтерной пробы (красочная проба).

10. Утверждение второй принтерной пробы на заседании редакционной коллегии.

11. Запись информации на дискеты для фотовыводного устройства (фото-плоттера).

12. Получение рабочих фотоформ.

1 3. Печать красочной пробы на бумаге.

14. Печать тиража.

Кроме основной, полиграфической, версии Атласа одновременно должна быть осуществлена и его компьютерная мультимедийная версия на CD-ROM.

Вся база данных, записанная при подготовке Атласа к изданию на магнитные носители или оптические диски, может использоваться для формирования картографической части ГИС-версии Атласа, также записываемой на CD-ROM.

 

 

Методы создания (обновления) топографических карт

 

Существенным научно-техническим достижением отечественной геодезии и картографии является обеспечение всей территории страны топографическим картами масштабов 1:25000 – 1:1000000 и одной трети территории – масштабом 1:10000. Города, поселки городского типа и промышленные районы обеспечены картами и планами масштабов 1:2000 и 1:5000. Наряду с топографическими картами создаются фотокарты, аэро- и космические фотопланы (снимки) для использования в практической деятельности.

Топографические карты создаются как традиционного вида, так и в цифровом виде. Цифруются только обновленные карты.

При обновлении топографических карт в настоящее время большую роль играет использование материалов дистанционного зондирования Земли из космоса, в том числе космические фотоснимки с высокой разрешающей способностью. В мировой практике значительного совершенства достигли камеры для цифровой сканерной съемки с возможностью передачи информации на Землю по радиоканалам (разрешающая способность на поверхности Земли – 5м).

Стерефотографическая обработка снимков на аналитических фотограмметрических приборах с целью создания и обновления топографических карт и планов продолжают сохранять свое значение. Разработанный в центре «Сибгеоинформ» комплекс для технологической обработки фотограмметрических измерений на IBM PC («Фотоком») позволяет создавать карты масштабов от 1:500 до 1:1000000. В комплексе применяются равноугольные поперечно-цилиндрические или конические проекции при любом эллипсоиде и системе координат. Фокусное расстояние АФА, размер кадра, высота фотографирования, углы наклона снимков, тип стереокомпаратора не ограничиваются.

В мировой практике наряду со стереофотограмметрической обработкой снимков на аналитических фотограмметрических приборах все больше используются новые поколения фотограмметрических приборов – цифровые фотограмметрические рабочие станции (ЦФРС). Методами цифровой фотограмметрии изготавливаются ортофотоснимки, цифровые модели рельефа, создаются и обновляются топографические карты.

В центре «Сибгеоинформ» разработана автоматизированная информационная система городского кадастра АИС ГК 2. Она предназначена для создания и ведения дежурных планов городов; проектирование и эксплуатации городских инженерных коммуникации. Обеспечивает сбор и обновление топографо-геодезической информации; создание цифрового дежурного плана города, его ведение и обновление, формирование топооснов и специальных планов; выдачу топографических данных по номенклатурным листам; экспорт-импорт данных в другие системы. Цифровой план городской территории служит единой пространственной основой для различных видов кадастра и формируется с точностью и содержанием масштабного ряда 1:500 –1:10000.

ЦФРС функционируют также как аналитические приборы, но в отличии от них в ЦФРС оператор имеет дело не с фотоизображением непосредственно стереопары аэро- или космических фотоснимков, а с изображениями, которые введены в память компьютера и хранятся там в цифровом виде. Эти изображения воспроизводятся на экране дисплея либо поочередно, либо наложенными друг на друга. Оператор выполняет обработку изображений, с помощью устройства наблюдения (стереоочки, стереонасадка). ЦФРС имеют преимущества перед аналитическими плоттерами. Станции реализуют процессы аналитического прибора управляемые ЭВМ, не имея механических или оптических подвижных устройств. Однако для хранения изображений в ЦФРС требуются ЭВМ с большим объемом памяти, обеспечивающим быстрый доступ к этим изображениям.

Для введения в память ЦФРС оригинального изображения, представляющего собой фотоснимок или другую какую-либо жесткую копию, его необходимо преобразовать в цифровую форму. С этой целью используют фотограмметрические сканеры с элементом геометрического разрешения до 8-10 мкм и радиометрического разрешения до 256 градаций серой шкалы или такие, которые могут считывать также и цветные изображения. Изображения, представленные изначально в цифровом виде, например, снимки с ИСЗ высокого разрешения, ИСЗ-камер и т. д., могут вводится в систему непосредственно.

В дополнение ко всем возможностям аналитических приборов в ЦФРС повышается возможность обработки изображений на основе процессорной техники. Одним из важнейших преимуществ работы на ЦФРС является автоматизация процесса фотограмметрических измерений, которая в значительной степени уменьшает напряжение оператора при работе. ЦФРС обеспечивает формирование информации на снимок или карту в растровой и векторной формах, редактирование собранной информации, обработку изображений в отношении изменения контраста, резкости, выделения деталей, векторное или растровое наложение, соединение с программным обеспечением ГИС для анализа и моделирования, автоматического создания ЦМР, набора данных и совмещение их на дисплее, получение ортофотоснимков. Более подробно использование аналитических и цифровых стереобрабатывающих приборов и станций рассмотрено в курсах фотограмметрии.

 

Основы проектирования картографических произведений

 

Картографическую продукцию для государственных и деловых учреждений, учебных заведений и населения страны изготавливают: Производственное картосоставительское объединение (ПКО) «Картография», картосоставительские фабрики в городах Омск, Новосибирск, Екатеринбург, специализированные подразделения аэрогеодезических предприятий. Участие в составлении карт с использованием космической информации принимает Госцентр «Природа». ПКО «Картография» специализируется на подготовке к изданию всех видов карт и атласов. Готовые диапозитивы для печати тиражей карт и атласов передаются на картфабрики и приобретаются частными картографическими фирмами. Аэрогеодезические предприятия также подготавливают к изданию на основе топографических карт общегеографические и тематические карты на территории отдельных субъектов РФ.

Современное картографическое обеспечение страны формируется по трем направлениям.

1. создание фундаментальных справочных картографических произведений, которые систематизируют современные географические знания, результаты научных исследований, современные картографические, космофото- и справочные материалы, На ближайшие 5-10 лет они становятся исходными картографическими материалами для создания производных общегеографических карт мелкого масштаба.

2. Создание (обновление) справочных общегеографических карт субъектов РФ масштабов 1:200000 – 1:1000000. карты создаются на основе топографических карт близких масштабов.

3. Создание на основе карт 1 и 2 групп производных карт на любую территорию РФ.

Обоснование картографического обеспечения страны периодически требует создания картографических произведений нового назначения, а также изменения изображения и оформления ранее изданных произведений, Проектирование включает следующие основные этапы.

1. Составление технического задания (ТЗ).

ТЗ включает объяснительную записку, в которой определяются назначение карты (атласа), тип, картографируемая территория, формат, объем, возможные источники для составления. Даются сведения о масштабе, проекций, наличии текста, иллюстраций. Изготавливают предварительный макет компоновки, составляют список карт (в атлас).

2. Разработка программы карты (руководство или руководящий технический материал (РТМ)).

2.1 Разработка (выбор) математической основы.

2.2 Выбор исходных картографических и др. материалов.

2.3 Разработка содержания и оформление карты. Установление элементов содержания карты и классификации объектов и явлений; разработку условных знаков;

разработку вариантов художественного оформления карт (атлас), образцов зарамочного оформления, карт-врезок, титула или всего атласа, серии карт;

написание программы карты (атласа).

3. Составление технологии по отдельным процессам работ;

расчет стоимости работ по процессам;

составление графика работ по процессам.

 

Раздел	Задачи проектирования	Редакционные документы
2.1 Математическая основа (МО)	Выбор МО с учетом способа изображения формата и размера территории	Макет компоновки
2.2 Информационное обеспечения	Обработка. Генерализация с учетом способа изображения	- Таблицы - Графики - Экспериментальные образцы
2.3 Содержание и оформление	Элементы содержания, их классификация (тематическое содержание, географическая основа)	- Легенды - макет тематического содержания
2.4 Выбор технологии	Составление. Подготовка к изданию. Издание.	- График тонового оформления. - Технологический план

Рис. 9.2

Информационное обеспечение

Информационное обеспечение, используемое при создании карт, составляют следующие исходные материалы:

- картографические материалы традиционного вида (оттиски, оригиналы, диапозитивы карт и планов);

- аэро- и космофотоинформация (традиционные фотоматериалы (снимки, дубль-негативы, дубль-позитивы, фотопланы, фотосхемы и др.), а также производные, выполненные на их основе (цифровые фотоизображения, фотокарты и другие виды продукции)). В основном, материалы космической фотосъемки используются для целей обновления топографических традиционного вида и цифровых карт;

- литературно-справочные материалы в виде статических материалов, различных словарей и справочников широко используются для установления количества жителей в населенных пунктах, уточнения названий географических объектов. Кроме того, эти источники используются при составлении содержания тематических карт (карт населения – с использованием материалов переписей; исторические карты – с использованием материалов исторических актов, научных исследований по истории, старых карт, договоры, монографий).

- электронные карты масштабов 1:200000 и 1:1000000, созданные на всю территорию России в едином обменном формате, по единому классификатору и правилам цифрового описания объектов с топологическими метрическими связями.

Картографические материалы по степени использования подразделяются на основные, дополнительные и справочные.

основными картографическими материалами принято называть материалы, с которых при составлении карты берутся все главные элементы содержания; изображение на основном картматериале служит исходным для составления карты. Таким образом, на любой участок составляемой карты может быть только один основной картографический материал. Копия основного картматериала образует картоснову, которая в процессе создания карты может обновляться, преобразовываться в другую проекцию, масштаб, компоновку, может быть изменена нагрузка карты и ее оформление.

Дополнительными картографическими материалами называются источники, по которым составляют или дополняют отдельные элементы содержания карты, например, рельеф, растительный покров и грунты, аэронавигационные данные и т. д. Дополнительные материалы могут также привлекаться для нанесения отдельных объектов – населенных пунктов, контуров растительного покрова, дорог и т.д. При составлении одного и того же участка может использоваться несколько различных дополнительных материалов.

Справочные или, как их иногда называют, вспомогательные картографические материалы привлекаются для общего изучения картографируемой территории, для выявления количественных и качественных характеристик объектов, для уточнения классификации, например, населенных пунктов.

Определение содержания карты, выбор условных знаков

Содержание проектируемой карты определяется ее назначением, тематикой, масштабом и требованиями основных потребителей карты.

Проектирование содержания общегеографической карты сводится к определению совокупности элементов содержания и норм их отбора с учетом назначения карты, территории и исходных картографических материалов.

Содержание географической основы для тематических карт имеет следующие особенности:

- Содержание географической основы, в основном, составляют границы, населенные пункты и гидрография, имеющие значение для ориентирования и согласования объектов тематического содержания.

- Отбор объектов основы определяется размещением объектов тематического содержания;

- классификация объектов дается в более обобщенных показателях с меньшей подробностью;

- на географической основе подписывают только те названия объектов, которые связаны с тематическим содержанием.

Таким образом, содержание географической основы имеет подчиненное значение по отношению к тематическому содержанию карт.

При составлении на одну и ту же территорию серии тематических карт и карт атласа одного или разных масштабов применяются типовые географические основы в целях обеспечения единства и согласования общих объектов географической основы разных по содержанию карт.

Проектирование тематического содержания карты требует всестороннего изучения тематики, требований к полноте и подробности изображения. При проектировании специального содержания карты определяется перечень элементов и объектов, подлежащих отображению, устанавливается их классификация.

Применяемые способы картографического изображения позволяют передать многообразие картографируемой территории, ее состояние на данный период времени, качественные и количественные характеристики, размещение картографируемых объектов, явлений, а также их связи.

При проектировании условных обозначений следует иметь в виду:

- традиционность изображения отдельных элементов содержания;

- преемственность условных знаков по виду и форме мелкомасштабными общегеографическими картами;

- простоту, наглядность изображения объектов содержания;

- хорошую различимость знаков как в пределах одной классификационной группы, так и между группами;

- соответствие размеров знаков масштабу и назначению карты;

- соответствие размеров и форм знаков значению картографируемых объектов;

- соблюдение многоплановости изображения на карте, выделение главных и второстепенных элементов и объектов, контрастное изображение главнейших из них.

Проектируемые знаки должны быть компактными, иметь простую форму, учитывать тематику и содержание карты, смысловое и качественное значение отображаемых объектов.

В программу проекта включают таблицу общих условных знаков для всех карт, т. е. условные знаки общегеографического содержания. Легенды тематического содержания помещают на соответствующих тематических картах.

При создании новых карт иногда составляют экспериментальные образцы карт на характерные участки территории. Они позволяют уточнить масштаб изображения, нагрузку карты и ее оформление.

Разработка легенды карты. Тип легенд.

легенда карты представляет систему условных обозначений и пояснений к ним. Легенда является обязательным элементом всякой карты, т. к. раскрывает ее содержание. Построение легенды выполняется на основе выбранной классификации объектов содержания.

Легенда общегеографических карт начинается с условных обозначений населенных пунктов, легенда тематических карт – с условных обозначений тематического содержания. Тип легенды определяется тематикой и содержанием карты, сложностью классификаций объектов и явлений.

Элементарные легенды отражают несложное содержание карты. Они просты в разработке. В легенде приводится знак и пояснение к нему.

Если содержание карты отображает несколько показателей и классификация их не связаны между собой, то используют комплексные легенды.

Типологические легенды разрабатываются на основе научных классификаций, обеспечивающих полную характеристику явлений с выделением групп и подгрупп (тип, вид и т. д.). Типологические легенды встречаются на картах растительности, почв и др.

Легенды карт, характеризующих оценку природных условий, содержащих выводы о связях между компонентами, называются синтетическими (например, легенды карт ландшафтов, оценки земельных угодий).

Для простоты запоминания легенды карты выделяют названия основных групп обозначений (например, населенные пункты).

Легенды, передающие взаимосвязанные классификации, представляют условные обозначения в виде таблиц. Каждое обозначение в легенде характеризуется одновременно по вертикали и по горизонтали (легенды тектонических, геологических карт).

Легенды-ключи применяют системы индексов. В легенде поясняются индексы и приемы их комбинирования (легенды климатических карт).

Редакционные документы.

Разработка содержания и оформления карты завершаются составлением редакционных документов (редакционный план, таблица условных знаков и редакционные схемы и макеты). В редакционном плане устанавливается порядок, методика составления и подготовки карты к изданию. Затем даются указания по генерализации каждого элемента содержания карты (по какому материалу необходимо нанести его на составляемую карту и в какой степени произвести генерализацию). Указания обычно приводятся в текстовой форме. Одновременно разрабатываются таблица условных знаков и редакционные схемы и макеты. В зависимости от особенностей исходного материала, картографируемой территории составляются: схема расположения листов основного и дополнительного материалов, схема размещения магистральных путей сообщения, схемы районирования плотности населенных пунктов, густоты и типов речной сети и др. Редакционные схемы районирования объектов содержания обеспечивают территориальную привязку установленных норм генерализации.

Редакционные документы, создаваемые в процессе проектирования серии карт, атласа или многолистной карты относят к нормативным документам. Они отрабатываются по всем элементам карты и служат в течении длительного времени.

Но создание каждой конкретной карты основывается, как правило, на использовании картографических материалах, различных по математической основе и содержанию. Кроме того, изображение каждого географического района требует индивидуального подхода и особой методики составления. Поэтому создание каждой карты, несмотря на наличие нормативных документов, предшествуют редакционно-подготовительные работы:

- изучение картографируемого района,

- изучение и выбор исходных картографических материалов,

- разработка редакционных документов.

- Принципиальная технологическая схема создания традиционных карт.

-

- В процессе выполнения проектирования определяется назначения карты, элементы математической основы (масштабы, компоновка, проекция), устанавливается содержание карты и способы его изображения. В результате решения этих вопросов разрабатываются редакционные документы (программа (редакционные указания) карты, условные знаки и редакционные макеты (схемы)).

- В период выполнения составительских работ изготавливается картографическая основа (картоснова), которая является копией основного картографического материала. Копия может быть изготовлена путем подобного преобразования (фотомеханический, на просвет, оптико-механический). Эти способы применяются, если требуется изменить масштаб изображения новой карты. Если требуется изменить проекцию, то используется графический способ или аналитическое преобразование. На подготовленной картоснове выполняется составление элементов математической основы и содержания в соответствии с редакционными документами. В процессе составления выполняется наиболее трудоемкий процесс генерализации каждого из элементов содержания на картоснове. Каждый штриховой элемент передается в условных знаках и закрепляется на оригинале тушью или гравируется.

- Составительский оригинал по своему графическому и цветовому оформлению, как правило, не отвечает требованиям издательской технологии. Поэтому выполняется подготовка карты к изданию. На этом этапе изготавливаются издательские оригиналы карты, которые представляют собой копии составительского оригинала, оформленные с соблюдением всех требований издания. Количество издательских оригиналов соответствует числу штриховых красок.

- На заключительном четвертом этапе осуществляется печать тиража карты средствами полиграфической техники.

-

Сущность ГИС.

Геоинформационные картографические системы (ГИС) появились в 60-70-е годы прошлого столетия. Сначала проводились отдельные эксперименты с опорой на понятие «баз данных» и отдельные исследования по моделям оценки ландшафтов. Например, эволюция ландшафта долины какой-либо реки, горных средиземноморских районов и др. В 80-90-х годах были обобщены знания по ГИС. Последние годы характерны активным использованием ГИС- технологий в образовании, в исследованиях, связанных с анализом, использованием и созданием системы электронных карт.

Методы ГИС широко внедряются в деятельность административных служб для планирования взаимодействия региональных работ, использования земель, для разработки схем обслуживания населения.

Назначение ГИС – формирование знаний о Земле, отдельных территориях и пространственных данных, необходимых пользователю для принятия решений.

Современные ГИС включают три основных компонента: графический интерфейс пользователя, объектно-ориентированную систему управления данными, систему хранения информации. Объектно-ориентированный (пространственно-координатный) подход к созданию ГИС признан наиболее перспективным. Графический интерфейс включает функции создания классов объектов и определения их характеристик, формирования объектов, формирования запросов пользователя объектно-ориентированная система управления данными позволяет одинаково эффективно работать как с пространственной информацией, так и с данными, не имеющими координатной привязки, и состоит из трех основных модулей.

- Модуль обработки данных осуществляет привязку пространственной информации и поддерживает связь графического интерфейса с системой хранения информации.

- Графический модуль выводит информацию на экран.

- Модуль ввода (вывода) загружает растровое изображение в ГИС и преобразовывает промежуточное изображение в требуемые форматы.

Основной функцией ГИС – создание и использование электронных (компьютерных) карт, атласов и др. картографических произведений.

Для формирования ГИС решаются следующие задачи.

1. Изучение опыта обеспечения пользователей пространственными данными и сведений о порядке формирования запросов пользователей.

2. Разработка ключевых понятий и определений, выявление объективных закономерностей пространственных данных и формирование на их основе ГИС и системы электронных карт.

Электронная карта – пространственная, математически определенная модель местности, сформированная на машинных носителях с использованием технических и программных средств. «Цифровая карта», не желательное словосочетание. «Цифровая карта» может быть синонимом понятию «цифровой модели местности».

3. Исследование и разработка общей концепции ГИС, создание комплекса технических и программных средств; технология автоматического изготовления, накопления и доведения до пользователя цифровых моделей местности и электронных карт. Разработка мероприятий и методов усовершенствования ГИС (расширение, обновление).

Геоинформационные технологии открыли большие возможности для создания информационных компакт-дисков (CD-ROM) разного назначения. ГИС на CD-ROM обеспечивают формирование и доведение до органов власти, управления, деловых кругов и широких слоев населения значительных объемов систематизированных сведений об имеющихся ресурсах, достижениях, потенциальных возможностях и достопримечательностях.

Система электронных карт.

Одним из приоритетных направлений развития технологий в цифровой картографии является разработка и изготовление электронных карт (ЭК), которые представляют собой новое эффективное средство для решения расчетных задач и отображения пространственно-временной информации. Они могут быть включены как в технологию ГИС, так и в технологию автоматизированных систем управления и навигации.

Создание электронных карт осуществляется методами метематическо-картографического моделирования и включает их проектирование и изготовление. Проектирование выполняется по уровням. На нижнем уровне формируется наиболее подробное представление о местности в виде базовых электронных карт. На каждом более высоком уровне степень подробности картографических изображений путем их генерализации постепенно уменьшается. Создание ЭК в векторной форме осуществляется путем символизации цифровых карт с использованием правил цифрового описания картографической информации и библиотек условных знаков, в растровой форме – путем преобразования информации, представленной в векторной форме, или непосредственного сканирования исходного картографического изображения. Сканирование – процесс «построчного» перемещения лазерного луча, при котором последовательно «просматривается» и воспроизводится информация.

Цифровая «основа» электронной карты позволяет изменять масштаб, проекцию, работать с разными слоями и элементами содержания карты (векторный формат).

Требования к системе электронных карт. Электронные карты создаются как единая информационная база. Территория характеризуется на нескольких уровнях. Объем информации определяется целями создания системы электронных карт. Проекция карт должна обеспечивать отображение крупных территорий с наименьшими искажениями. Масштабный ряд должен обеспечивать отображение на картах территорий с различной степенью обобщения. Например, информационная база Института географии СО РАН для мониторинга Байкальского района с помощью ГИС служит карты масштабов 1:25000 –1:8000000.

Территориальные уровни ГИС подразделяются на (по А. М. Берлянту):

	Размеры территории кв. км	Масштаб
Локальные		1:1000 –1:100 000
Муниципальные		1:1000 – 1:50 000
Региональные		1:100 000 – 1:2 500 000
Национальные		1:1 000 000- 1:10 000 000
Глобальные		1:1 000 000 – 1:100 000 000

Электронные карты позволяют быстро и оперативно выводить отображения местности и отдельных ее элементов. Они также как и традиционные карты должны выполнять все общие требования, предъявляемые к картам: точность, достоверность и полнота содержания, современность. Отдельные электронные карты менее точные, чем карты традиционного вида.

Системе электронных карт обычно сопутствует аэро - и космофотоснимки, текстовая и видеоинформация. Систему карт объединяет назначение, систематизация элементов содержания и согласование по масштабам, способам изображения, условным знакам. Системы карт, как и атласы, отображают одну и ту же территорию на разных уровнях (локальном, региональном и национальном).

Классификация электронных карт.

Электронные карты подразделяются:

- по видам использования в автоматизированных системах (управления, навигации, в ГИС);

- по назначению (для решения расчетных задач, моделирования пространственной информации);

- по видам и масштабам

Электронные карты	Масштаб
Городов	1:10000,1:25000
Топографические карты	1:25000-1:1000000
Авиационные	1:500000, 1:1000000, 1:2000000, 1:4000000
Тематические	разные масштабы

- по способу представления информации:

2-х мерные (х, у)

3-х мерные (х, у, z)

4-х мерные (х, у, z, t)

пространственно –временные

многомерные

- по форме представления

векторные

растровые

смешанные (векторно-растровые)

Векторная форма представления наиболее распространена. В этом формате создают все крупномасштабные карты. В растровом формате создают некоторые карты мелкого масштаба и др. информацию. В смешанном формате создают фотокарты, ортофотокарты, полутоновые изображения местности.

Развитие ГИС-технологий в картографии

Во всем мире географические информационные системы (ГИС) становятся ключевой технологией для сбора, обработки, анализа и выдачи информации. Сфера их использования охватывает самые различные отрасли науки и хозяйства для проведения глобальных научных исследований, для реализации специализированных и национальных проектов, решения локальных проблем. Дальнейшее развитие картографии в западных странах также связано с ГИС, поскольку они позволяют (в отличие от традиционных карт) решать задачи в реальном масштабе времени, предоставляют возможность создания новых карт, моделей и сценариев развития явлений, процессов, увязанных между собой, что в конечном итоге позволяет находить оптимальные решения для каждого конкретного случая.

Под ГИС в целом понимается комплекс: технических средств (компьютер, сканер, плоттер, принтер и пр.); программного обеспечения; методов сбора, анализа, обработки и выдачи информации; баз данных.

Рассмотрим основные направления развития картографических ГИС по каждой из этих составляющих.

Техническое обеспечение ГИС.

Из средств, отвечающих требованиям обработки и визуализации пространственных моделей местности, можно назвать графические станции фирмы “Silicon Graphics” (США), в которых применяют микропроцессоры с тактовой частотой 100 и 150 МГц.

Использование оптических дисков обеспечивает высокую плотность записи и надежное хранение данных не менее 10 лет, больший объем хранимой информации и оперативный доступ к ней. Компактные диски CD-ROM емкостью 600Мбайт позволяют работать с видео- и аудиоинформацией, цифровыми и текстовыми данными.

Программное обеспечение ГИС

Развитие вычислительной техники сопровождается мощным развитием новой ветви программного обеспечения, называемой (многосредной). Она предусматривает эффективное использование видео, аудио и др. средств оперативного доступа к пространственным данным (прежде всего, космическим) для усиления коммуникационных возможностей компьютерной техники.

Обработка информации в ГИС

Процесс компьютерной генерализации считается ключевой технологией в ГИС. Быстрое развитие математических и программных средств обеспечил возможность включения процесса обработки изображений в состав ГИС и тем самым позволил расширить область их применения. Теперь при обработке изображений возможно проведения анализа растровых и векторных данных в одной модели. Эти модели выполняют не только традиционные для обработки изображения функции индексирования, работу с матрицами, но и такие процессы, как классификация, фильтрация и пр. Векторный формат данных представляет метрическую картографическую информацию в виде набора векторов, заданной протяженности и ориентации. Растровый формат данных представляет картографическую информацию в виде матрицы, элементами которой являются значения кодов цвета карты. Векторный формат создает изображения более точно, чем растровый формат. В первом случае изменение масштаба изображения не сопровождается потерей его деталей, но при растровом представлении изображения такая потеря происходит. Переходом из одного формата в другой, а также с возможностью выбора варианта выдачи информации остается главенствующей тенденцией в технологии обработки информации в ГИС. Теоретически оптимальным вариантом можно считать методику, основанную на растровом вводе-выводе картографической информацией, а ее обработку и хранение – в векторной форме.

Полный цикл обработки картографических изображений в рамках ГИС завершается процессом подготовки карт к изданию. Процесс создания «издательских» файлов аналогичен традиционному процессу создания издательских оригиналов, где информация разделена по цвету и содержанию. Традиционная сводка всех оригиналов заменяется в данном случае анализом информации на экране графической станции. После устранения ошибок, расхождени