Cartografie digitală. Fundamentele teoretice ale istoricului cartografiei digitale a cartografiei digitale

În zilele noastre, predomină un nivel foarte ridicat de automatizare, iar acest lucru se reflectă în aproape toate sferele activității umane. În legătură cu o astfel de relevanță a progresului tehnic, a originii cartografia digitală, care este procesarea informațiilor și analiza informațiilor cartografice. În prezent, cartografia digitală este cea mai populară în domeniul său științific, deoarece acum crearea oricărei imagini cartografice este efectuată pe computer.

Cartografia digitală nu poate fi numită o disciplină separată sau o partiție. Este cel mai probabil un instrument eficientcare vă permite să gestionați în mod convenabil și rapid datele cartografice utilizând PC-ul. Cu toate acestea, efectul cartografiei digitale asupra științei este cu adevărat puternic și aceasta metoda Maparea localității a schimbat principiul vizualizării teritoriului.

Comparați cartografia digitală cu un mod vechi de a crea cărți. În vremurile străvechi, cartografii au petrecut zilele și nopțile să se îndepărteze de pe card, desenând fiecare element de cerneală. O astfel de activitate a fost foarte dureroasă, iar costurile forței de muncă au fost pur și simplu nejustificate. Acum, tehnologia de creare a cărților sa schimbat semnificativ, iar acum întreaga lucrare de rutină efectuează un computer și mult mai repede. În timpul procesării informațiilor cartografice pe PC-uri, speciale sisteme automatecare au o mare funcționalitate constând din instrumentele necesare pentru a crea cărți. Datorită flexibilității sale, sistemele automate cartografice oferă o mulțime de oportunități cardografice moderne, care simplifică și îmbunătățește procesul de ilustrare a zonei.

8.1. Esența și sarcina cursului " Cartografie digitală»

Cursul "Cartografia digitală" este o parte integrantă a cartografiei. El studiază și dezvoltă
Teoria și metodele de creare a cardurilor digitale și electronice, precum și automatizarea mașinilor
Thographics.

Cartografia se deplasează în prezent la un nou nivel de calitate. Dinte
Odată cu dezvoltarea computerizării, multe procese de creare a cardurilor s-au schimbat complet. Poca.
Metode noi, tehnologie și direcții de cartografiere au crescut. Puteți aloca o singură dată
Destinații personale care sunt angajate în cartografie astăzi: cartografia digitală
, modelare tridimensională, sisteme de publicare pe calculator etc. în legătură cu acest lucru
Au apărut noi lucrări cartografice: digital, (electronic și virtual)
Hărți, animații, modele cartografice tridimensionale, modele de locație digitală. Cro
Crearea de carduri de calculator este sarcina de a formula și menține bazele de date ale cardurilor digitale.
Informații fizice.

Hărțile digitale sunt inseparabile de hărțile tradiționale. Fundamentele teoretice ale Cardograului
FII acumulate de secole a rămas la fel, numai mijloacele tehnice s-au schimbat
Crearea de carduri. Utilizarea echipamentelor informatice au condus la schimbări semnificative
Tehnologii pentru crearea de lucrări cartografice. Tehnologie mult mai simplificată
Îndeplinirea lucrărilor grafice: Desenul intensiv al forței de muncă au dispărut, gravura și alte mânere
muncă. Ca urmare, toate materialele tradiționale de desen au ieșit din uz.
și accesorii. Cartograful care știe software-ul poate fi rapid și de calitate
Este posibil să se efectueze o muncă cartografică complexă. Au existat și multe oportunități
Efectuați la o lucrare de designer foarte ridicată: înregistrarea hărților tematice,
Capacele atlasului, foile de titlu etc.

Odată cu introducerea tehnologiei informatice, procesele de compilare și preparare
Pentru a face carduri la publicare. Nu a fost nevoie să faceți o copie manuală de înaltă calitate
Compilent original (publicarea original). Compoziția originalului
Pe un computer vă permite să faceți foarte ușor să editați și să corectați corectarea corectării
Sigger fără agravarea calității sale.

Avantaje tehnologia calculatoarelor nu sunt numai calitate perfectă
Lucrări grafice, dar, de asemenea, o mare precizie, o creștere semnificativă a productivității
Munca, ridicând calitatea imprimării produselor cartografice.

8.2. Definiții digitale și electronice
lucrări cartografice

Prima lucrare la crearea hărților digitale a fost inițiată în țara noastră la sfârșit
70s. În prezent, hărțile și planurile digitale sunt create în principal de tradițional
Originalele hărților și planurilor, originalelor de compilare, tipărite de circulație și altele
materiale cartografice.

Carduri digitale - modelele digitale de obiecte prezentate ca codate
În forma numerică a coordonatelor planificate x și y și aplicarea I.

Cardurile digitale sunt descrieri logice și matematice (vizualizări)
Obiectele și relațiile dintre ele (relația de instalații de obiecte în
De combinațiile, intersecțiile, cartierele, rapiditatea reliefului, orientarea prin furtună
Suntem Lumina etc.), formate în coordonatele adoptate pentru carduri convenționale, proiecții,
Sisteme de semne condiționate, luând în considerare regulile de generalizare și cerințe pentru acuratețe. Ca
Noi diferă în cărțile convenționale pe scară, subiect, acoperire spațială etc.

Scopul principal al cardurilor digitale este de a servi ca bază pentru formarea bazei de date și
Compilație, analiză, conversie hărți.

În ceea ce privește conținutul, proiecția, coordonarea și înălțimile, precizia și deraminarea digitală
Hărțile și planurile trebuie să răspundă pe deplin cerințelor pentru tradiționale
Hărți și planuri. De-a lungul hărților digitale trebuie să fie metopologice
Între obiecte. Există mai multe definiții digitale în literatură.
și carduri electronice. Unele dintre ele sunt date în acest subiect.

Harta digitală - reprezentarea obiectelor de card în formă care permite
PUTUER salvați, manipulați și afișați valoarea atributelor lor.

Harta digitală - aceasta este o bază de date sau un fișier care devine card când
GIS creează o copie sau o imagine solidă pe ecran (V. Khakshold).

Hărți electronice - acestea sunt carduri digitale, vizualizate în calculator
de utilizarea mijloacelor software și tehnice, în proiecții acceptate, sisteme
Semne condiționate atunci când respectă acuratețea și regulile de înregistrare stabilite.

Atlase electronice - analogi de calculator al atlaselor obișnuite.

Metodele tradiționale de capital Atlas sunt create pentru o perioadă lungă de timp, zeci de ani.
Prin urmare, foarte des în procesul de creare a conținutului lor este depășită. Atla electronică
ECS vă permit să reduceți în mod semnificativ calendarul fabricării acestora. Menținerea cardurilor electronice
și atlase la nivelul modernității, actualizarea lor se face foarte repede
Ro și de înaltă calitate.

Există mai multe tipuri de atlase electronice:

ATLAZES NUMAI PENTRU VIZUALIZAREA VISUALĂ ("TURNING") - ruperea atlaselor.

- atlase interactive, în care puteți schimba designul, modalitățile de imagine
Clasificarea și clasificarea fenomenelor cardizate, primiți copii de hârtie ale cărților.

- Atlase analitice (GIS Atlas) permițând combinarea și compararea
Carduri, efectuați analiza și evaluarea lor cantitativă, efectuați cardurile suprapuse pe fiecare
prieten.

În multe țări, au fost create și create atlase naționale.
Atlasul național al Rusiei este ediția publică oficială creată de
în numele Guvernului Federației Ruse. Atlasul național al Rusiei oferă com
Ideea plexului de natură, populație, gospodărie, ecologie, istorie și cultură
Țări (figura 8.1). Atlasul este alcătuit din patru volume: Volumul 1 - " caracteristici generale teritoriu
RII "; Volumul 2 - "Natura. Ecologie "; Volumul 3 - "Populația. Economie"; Volumul 4 - "Istoria.
Cultură. "

Smochin. 8.1. Atlasul național al Rusiei

Atlas este disponibil în imprimare și specii electronice (primele trei volume, electrice
Versiunea tronului celui de-al patrulea volum va fi lansată în 2010).

Animații cartografice- secvențe dinamice electronice
cărți care sunt transmise pe ecranul calculatorului dinamica și mișcarea descrisă
obiecte și fenomene în timp și spațiu (de exemplu, mișcarea de precipitații atmosferice,
Mutați transportul etc.).

Animațiile pentru noi trebuie să fie observate foarte des în viața de zi cu zi, de exemplu,
Prognoza meteo hărți de televiziune pe care se mișcă din față sunt vizibile în mod clar,
Zone cu presiune ridicată și joasă, precipitații atmosferice.

Pentru a crea animații, se utilizează tot felul de surse: date la distanță
Sensibilizare, date economice și statistice, date naturale directe
Supraveghere (de exemplu, diverse descrieri, profile geologice, memorarea meteosotanului
Materiale chineze, Materiale de recensământ etc.). Imagini dinamice (în mișcare) ale cartografice
Pot exista obiecte diferite:

Mutarea întregii hărți pe ecran și elemente individuale Conținutul cardului;

Schimbarea vedere externă Semne convenționale (dimensiuni, culori, forme, luminozitate, în interior
Structura RENNA). De exemplu, așezările pot fi afișate sub formă de pulsare
Pinsonov, etc.

Cartofi secvențe de cadre de carduri sau imagini tridimensionale.
Deci, este posibil să se arate dinamica topirii ghețarilor, dinamica dezvoltării proceselor de eroziune;

Panning, rotație imagini de calculator.;

Scalarea imaginii, folosind efectul "solid" sau eliminarea
obiect;

Creând efectul mișcării pe hartă (zona de zbor, zona de tranzacționare).

Animațiile pot fi plane și volumetrice, stereoscopice și, în plus,
Intestinul se combină cu fotografie.

Animații tridimensionale combinate cu fotografie, numită virtual
carduri(A creat o iluzie de teren real).

Tehnologiile virtuale de creație a imaginilor pot fi diferite. Obișnuit,
Mai întâi pe harta topografică, Aero sau Space Shouts sunt create digital
Del, apoi - imaginea tridimensională a zonei. Este vopsit în culori tenziuneric
Scară și apoi utilizați ca un model real.

8.3. Conceptul de sisteme informatice geografice (GIS)

Primele sisteme de informații geo-informați au fost create în Canada, SUA și Sv.etoia pentru
Studiul resurselor naturale. Primul GIS a apărut la începutul anilor '60. În Canada. Lucrul principal
Scopul GIS canadian a fost sarcina de a analiza datele privind inventarul de date
Nada. În țara noastră, astfel de cercetări au început douăzeci de ani mai târziu. In prezent
Timp în multe țări există diferite sisteme geo-informaționale
Rezolvați o varietate de sarcini în diferite industrii: în economie, politică, ecologie, ka
Duster, știință etc.

În literatura științifică internă există zeci de definiții ale GIS.

Sisteme informatice geografice (GIS)- hardware și software com
Plexuri, furnizarea de colectare, prelucrare, afișare și distribuție
Datele coordonate din Navy (A.m. Berlin). Una dintre funcțiile GIS este creația și
Utilizarea cardurilor computerizate (electronice), atlase și alte protografice pro
Scrisori.

Geo. sistem informatic - acesta este un sistem informatic destinat
colectarea, stocarea, prelucrarea, afișarea și distribuirea datelor, precum și primirea
pe baza lor informație nouă și cunoștințele despre obiectele coordonate spațiale
și fenomene.

Esența oricărui GIS este că este folosit pentru a colecta, analiza, sis
Tematizarea, stocarea diferitelor informații, crearea unei baze de date. Cea mai convenabilă formă
Prezentări ale utilizatorilor de informații - imagini cartografice, altele decât acestea
Informațiile pot fi reprezentate sub formă de tabele, scheme, grafice, texte.

O caracteristică distinctivă a GIS este că toate informațiile din ele sunt reprezentate
sub formă de carduri electronice care conțin informații despre obiecte, precum și spațiu
Obiecte și fenomene obligatorii. Diferite carduri electronice din cartele de hârtie
faptul că fiecare semn condițional (obiect) afișat pe harta electronică, conform
Informațiile înregistrate în baza de date. Acest lucru vă permite să le analizați reciproc
Comunicații cu alte obiecte. Indicând cursorul mouse-ului, de exemplu, în orice zonă, puteți
Obțineți toate informațiile afișate în baza de date (figura 8.2).

Smochin. 8.2. Obținerea de informații despre obiectul din baza de date

În plus, sistemele informatice geografice lucrează cu proiecții cartografice,
Ce permite transformările de proiecție ale cardurilor digitale și electronice
(Fig. 8.3).

Smochin. 8.3. Alegerea unei proiecții cartografice în GIS Mar! P & RGO & 88YUP1

Creat în prezent sisteme de geoinformation de teren specializate
Subiecte, cadastrale, medii și multe alte GIS.

Cu privire la exemplul cardului administrativ al regiunii Tomsk, luați în considerare posibilitățile GIS.
Avem o bază de date în care informații cu privire la dimensiunea zonei zonei
Zona și numărul de rezidenți din fiecare zonă (figura 8.4). Pe baza acestor date, noi
Putem obține informații despre densitatea populației din regiunea Tomsk, cu excepția acestui lucru,
Gram construiește o hartă a densității populației (figura 8.5).

Smochin. 8.4. Crearea unei hărți tematice conform datelor înregistrate în baza de date

Smochin. 8.5. Harta densității populației din regiunea Tomsk, construită în mod automat

Astfel, caracteristicile distinctive ale GIS sunt:

Datele de legare geografice (spațiale);

Depozitare, manipulare și gestionare a informațiilor în baza de date;

Oportunități de lucru cu proiecții de informații geografice;

Obținerea de noi informații pe baza datelor disponibile;

Reflecția legăturilor spatio-temporale dintre obiecte;

Abilitatea de a actualiza rapid bazele de date;

Modelarea digitală a reliefului;

Vizualizarea și ieșirea datelor.

8.1. Esența și obiectivele cursului "Cartografie digitală"

Cursul "Cartografia digitală" este o parte integrantă a cartografiei. El studiază și dezvoltă teoria și metodele de creare a cardurilor digitale și electronice, precum și automatizarea muncii cartografice.

Cartografia se deplasează în prezent la un nou nivel de calitate. În legătură cu dezvoltarea de computerizare, multe procese de creare a cardurilor s-au schimbat complet. Există noi metode, tehnologii și direcții de cartografiere. Diferite direcții se pot distinge, care sunt implicate astăzi în cartografie astăzi: cartografierea digitală, modelarea tridimensională, sistemele de publicare pe calculator etc. În această conexiune au apărut noi lucrări cartografice: carduri digitale, (electronice și virtuale), animații, trei- Modele cartografice dimensionale, terenuri digitale. În plus față de crearea de carduri de calcul, sarcina de a formula și menține baza de date a informațiilor cartografice digitale.

Hărțile digitale sunt inseparabile de hărțile tradiționale. Fundațiile teoretice ale cartografiei acumulate de secole au rămas aceleași, doar mijloacele tehnice de creare a cardurilor. Utilizarea echipamentelor informatice a condus la schimbări semnificative în tehnologia creării de lucrări cartografice. Tehnologia de execuție a lucrărilor grafice a fost mult simplificată: desenul intensiv, gravarea și alte lucrări manuale au dispărut. Ca rezultat, toate materialele tradiționale de desen și accesorii au fost separate. Cartograf, care știe software, poate efectua rapid și eficient munca cartografică complexă. Au existat, de asemenea, multe oportunități de a efectua lucrări de designer la un nivel foarte ridicat: înregistrarea hărților tematice, atributele atlaselor, foile de titlu etc.

Odată cu introducerea tehnologiei informatice, procesele de elaborare și pregătirea hărților la publicare au fost combinate. Nu a fost nevoie să se facă o copie manuală de înaltă calitate a originalului compilent (publicarea original). Designul original, realizat pe computer, vă permite să editați și să corectați cu ușurință comentariile corecte fără să se deterioreze calitatea acestuia.

Avantajele tehnologiilor informatice nu sunt doar calitatea perfectă a muncii grafice, ci și o mare precizie, o creștere semnificativă a productivității muncii, o creștere a calității imprimării produselor cartografice.

8.2. Definiții ale lucrărilor cartografice digitale și electronice

Prima lucrare la crearea de carduri digitale a fost inițiată în țara noastră la sfârșitul anilor '70. În prezent, cardurile și planurile digitale sunt create în principal de originalele tradiționale de hărți și planuri, originale de compilare, imprimări de circulație și alte materiale cartografice.

Carduri digitale - modele de obiecte digitale prezentate sub formă de crioded în forma numerică a coordonatelor planificate X și Y și Z Aplicați.

Cardurile digitale sunt descrieri logice și matematice (idei) de desene animate de obiecte și relații între ele (relația obiectelor obiect sub formă de combinații, intersecții, cartiere, rate de relief, orientare asupra părților de lumină etc.), Formate în coordonatele adoptate pentru hărți convenționale, proiecții, simboluri ale semnelor condiționate, luând în considerare regulile de generalizare și cerințe pentru acuratețe. Ca cardurile obișnuite, ele diferă în scară, temă, acoperire spațială etc.

Scopul principal al cardurilor digitale este de a servi ca bază pentru formarea bazelor de date și compilarea automată, analiza, conversia hărților.

Prin conținut, proiecție, coordonate și înălțime, acuratețe, precizie și separare, cardurile și planurile digitale trebuie să răspundă pe deplin cerințelor pentru hărțile și planurile tradiționale. Relațiile topologice între obiecte trebuie îndeplinite pe toate hărțile digitale. În literatura de specialitate există mai multe definiții ale cardurilor digitale și electronice. Unele dintre ele sunt date în acest subiect.

Cartelă digitală - Vizualizarea obiectelor de hartă din formularul care permite computerului să salveze, manipulează și să afișeze valoarea atributelor lor.

O cartelă digitală este o bază de date sau un fișier care devine cardul atunci când GIS creează o copie sau o imagine solidă pe ecran (V. Khakshold).

Hărți electronice- Acestea sunt hărți digitale vizualizate într-un mediu informatic folosind mijloace software și tehnice, în proiecții adoptate, simboluri ale semnelor condiționate, în conformitate cu precizia stabilită și regulile de înregistrare.

Atlase electronice- analogi de calculator al atlaselor obișnuite.

Metodele tradiționale de capital Atlas sunt create pentru o perioadă lungă de timp, zeci de ani. Prin urmare, foarte des în procesul de creare a conținutului lor este depășită. Atlasurile electronice fac posibilă reducerea semnificativă a calendarului fabricării acestora. Menținerea cardurilor electronice și a atlaselor la nivelul modernității, actualizarea lor se face în prezent foarte rapid și eficient.

Există mai multe tipuri de atlase electronice:

ATLAZES NUMAI PENTRU VIZUALIZAREA VISUALĂ ("Perelement") - Atlaze Verier.

Atlase interactiveÎn cazul în care puteți schimba designul, metodele de imagine și clasificarea fenomenelor cardizate, primiți copii de hârtie ale cardurilor.

Atlase analitice(GIS Atlas), permițând combinarea și compararea cardurilor, efectuarea analizei și evaluării lor cantitative, efectuați impunerea de carduri între ele.

În multe țări, au fost create și create atlase naționale. Atlasul național al Rusiei este ediția publică oficială creată în numele Guvernului Federației Ruse. Atlasul național al Rusiei oferă o idee integrată de natură, populație, gospodărie, ecologie, istorie și cultură a țării (figura 8.1). Atlas este alcătuit din patru volume: volumul 1 - "Caracteristicile generale ale teritoriului"; Volumul 2 - "Natura. Ecologie "; Volumul 3 - "Populația. Economie"; Volumul 4 - "Istoria. Cultură. "

Smochin. 8.1. Atlasul național al Rusiei

Atlas este disponibil în domeniul tipăririi și al speciilor electronice (primele trei volume, versiunea electronică a celui de-al patrulea volum va fi lansată în 2010).

Animații cartografice- secvențe dinamice ale hărților electronice care sunt transmise pe ecranul computerului la dinamica și mișcarea obiectelor și fenomenelor descrise în timp și spațiu (de exemplu, mișcarea de precipitații atmosferice,

mutați transportul etc.).

Animațiile trebuie adesea observate în viața de zi cu zi, de exemplu, prognoza meteorologică de televiziune pe care mișcările fronturilor, zonele cu presiune ridicată și joasă și precipitațiile atmosferice sunt clar vizibile.

Pentru a crea animații, se utilizează tot felul de surse: date de la distanță, date economice și statistice, observații directe (de exemplu, diverse descrieri, profile geologice, memorarea stațiilor meteorologice, materialele de recensământ etc.). Imaginile dinamice (în mișcare) ale obiectelor cartografice pot fi diferite:

− deplasați întreaga hartă pe ecran și elemente individuale ale conținutului de pe hartă;

− schimbarea aspectului semnelor condiționate (dimensiuni, culori, forme, luminozitate, structură internă). De exemplu, așezările pot fi afișate sub formă de punoni pulsatori etc.;

− secvențe de desene animatecadre de carduri sau imagini tridimensionale. Deci, este posibil să se arate dinamica topirii ghețarilor, dinamica dezvoltării proceselor de eroziune;

− panning, rotație a imaginilor computerului;

− scalarea imaginii, folosind efectul "solid" sau ștergerea unui obiect;

− creând efectul mișcării pe hartă (zona de zbor, zona de tranzacționare).

Animațiile pot fi plane și vrac, stereoscopice și, în plus, pot fi combinate cu fotografie.

Animații tridimensionale, combinate cu fotografia, sunt numite virtuale

carduri (a creat iluzia unui teren real).

Tehnologiile virtuale de creație a imaginilor pot fi diferite. De regulă, la începutul hărții topografice, anteleele imaginii spațiale creează un model digital, apoi o imagine tridimensională a zonei. Este pictat în culoarea scalei imagistice și apoi folosiți ca un model real.

8.3. Conceptul de sisteme informatice geografice (GIS)

Primele sisteme informatice geografice au fost create în Canada, SUA și Suedia pentru a studia resursele naturale. Primul GIS a apărut la începutul anilor '60. În Canada. Scopul principal al GIS canadian a fost sarcina de a analiza inventarul de date al terenurilor din Canada. În țara noastră, astfel de cercetări au început douăzeci de ani mai târziu. În prezent, în multe țări există diverse sisteme geo-informaționale care rezolvă o varietate de sarcini în diferite industrii: în economie, politică, ecologie, cadastru, știință etc.

În literatura științifică internă există zeci de definiții ale GIS.

Sisteme informatice geografice (GIS) - hardware-software com-

plexuri, furnizarea de colectare, prelucrare, afișare și distribuție a spațiului

venna-Coordonate Date (a.m. berlint). Una dintre funcțiile GIS este crearea și utilizarea cardurilor computerizate (electronice), atlase și alte lucrări cartografice.

Sistemul de geoinformare- Acesta este un sistem informatic destinat colectării, stocării, prelucrării, afișării și distribuirea datelor, precum și primirea

pe baza lor de noi informații și cunoștințe despre obiectele și fenomenele coordonate spațiale.

Esența oricărui GIS este că este folosit pentru colectarea, analizarea, sistematizarea, stocarea diverselor informații, creând o bază de date. Cea mai convenabilă formă de prezentare a informațiilor către utilizatori - imagini cartografice, în plus, informațiile pot fi prezentate sub formă de tabele, scheme, grafice, texte.

O caracteristică distinctivă a GIS este că toate informațiile din ele sunt reprezentate ca hărți electronice care conțin informații despre obiecte, precum și legarea spațială a obiectelor și fenomenelor. Cardurile electronice diferă de hărțile hârtiei prin faptul că fiecare semn convențional (obiect) afișat pe harta electronică corespunde informațiilor înregistrate în baza de date. Acest lucru vă permite să le analizați în relații cu alte obiecte. Indicând cursorul mouse-ului, de exemplu, în orice zonă, puteți obține toate informațiile înregistrate în baza de date (figura 8.2).

Smochin. 8.2. Obținerea de informații despre obiectul din baza de date

În plus, sistemele de informații geografice lucrează cu proiecții cartografice, ceea ce permite transformările de proiecție ale cardurilor digitale și electronice.

Smochin. 8.3. Alegerea unei proiecții cartografice în GIS MapInfo Professional

În prezent, au fost create sisteme de geo-informație de teren specializate, cadastrali, mediu și multe alte GIS.

Cu privire la exemplul cardului administrativ al regiunii Tomsk, luați în considerare posibilitățile GIS. Avem o bază de date în care sunt enumerate informații cu privire la dimensiunea zonei regiunii Tomsk și numărul de rezidenți din fiecare zonă (figura 8.4). Pe baza acestor date, putem obține informații despre densitatea populației regiunii Tomsk, în plus, programul construiește o carte de densitate a hărții (figura 8.5).

Smochin. 8.4. Crearea unei hărți tematice conform datelor înregistrate în baza de date

Smochin. 8.5. Harta densității populației din regiunea Tomsk, construită în modul automat

Astfel, caracteristicile distinctive ale GIS sunt:

− datele de legare geografice (spațiale);

− depozitare, manipulare și gestionare a informațiilor în baza de date;

− oportunități de lucru cu proiecții de informații geografice;

− obținerea de noi informații pe baza datelor disponibile;

- reflectarea conexiunilor spațiale între obiecte;

− abilitatea de a actualiza rapid bazele de date;

− modelarea digitală a reliefului;

− vizualizarea și ieșirea datelor.

8.3.1. Subsisteme GIS.

GIS constă dintr-o serie de blocuri, dintre care cele mai importante sunt bloc de intrare, prelucrare

și ieșirea de informații (figura 8.6).

Smochin. 8.6. Structura GIS

Unitatea de intrare a informațiilorinclude colectarea datelor (texte, hărți, instantanee etc.) și dispozitive pentru conversia informațiilor în formă digitală și introduceți-o în memoria computerului sau în baza de date. Anterior, dispozitive speciale sunt utilizate pe scară largă. Digitizers sunt utilizate pe scară largă - dispozitive cu facilități manuale și Înregistrare automată coordonatele lor. În prezent, acestea sunt complet înlocuite. dispozitive automate - Scanere. Imaginea scanată este digitizată folosind special software.. Toate caracteristicile obiectelor digitale, inclusiv datele statistice, sunt introduse de pe tastatura computerului. Toate informațiile digitale intră în baza de date.

Baza de date - un set de informații organizate astfel încât să poată fi stocate în computer.

Formarea bazelor de date, acces și muncă cu acestea oferă sistemul de gestionare a bazelor de date (DBMS)care vă permite să găsiți rapid informațiile necesare și să efectuați procesarea ulterioară.

Setul de baze de date și instrumente de gestionare sunt formate din băncile de date.

Unitatea de procesare a informațiilorinclude utilizarea diferitelor software.care vă permite să legați o imagine raster într-un sistem specific de coordonate, alegeți proiecția dorită, pentru a genera automat elemente de conținut, convertiți imaginea raster în vector, selectați Metode de imagine, construiți hărți tematice și topografice, combinați-le între ei și Efectuați, de asemenea, designul lucrărilor cartografice.

Unitatea de ieșire a informațiilor- include dispozitive care vă permit să afișați rezultatele cartografiere, precum și texte, tabele, grafice, scheme, imagini tridimensionale etc. Acestea sunt ecrane (afișaje), dispozitive de imprimare (imprimante), plottere etc.

Producția GIS include un alt subsistem de ediție a cardului care permite fabricarea formulare tipărite și tipăriți circulația cardurilor.

8.3.2. Organizația de date în GIS

Datele utilizate în GIS pot fi cele mai diferite: rezultatele observațiilor geodezice și astronomice, datele de observații naturale (profile geologice, tăieturi de sol, materiale de recensământ etc.), diverse hărți, instantanee, date statistice etc.

Datele din GIS au o organizație stratificată, adică informații despre obiectele unui conținut tematic sunt stocate într-un singur strat (hidrografie, relief, drumuri etc.).

Astfel, cardul din GIS constă dintr-un set de straturi de informații (figura 8.7). Fiecare strat conține diferite tipuri de informații: zone, puncte, linii, texte și toate împreună fac harta.

Distribuția obiectelor pe straturi vă permite să editați rapid obiecte, să lucrați cu solicitări, să faceți diferite modificări. Straturile de pe hartă pot fi controlate: pentru a schimba locurile, dezactivați vizibilitatea, blocul, înghețarea, ștergerea etc.

Când faceți o cartelă digitală, straturile trebuie să fie amplasate într-o anumită secvență, deci atunci când creați un strat nou, acesta este plasat într-un anumit loc. Straturile elementelor de fundal trebuie să fie amplasate sub straturile elementelor de grătar, astfel încât acestea să nu închidă imaginea. Secvența de plasare a stratului transmite impunerea corectă a barei și a elementelor de fundal ale cardului.

Numărul de straturi pentru fiecare carte poate fi diferit și depinde de atribuirea hărții și de sarcinile care vor fi rezolvate pe această hartă. O sarcină foarte importantă este de a întocmi în mod corespunzător straturile și distribuția obiectelor pe straturi. Ar trebui să fie amintit acest lucru un numar mare de Straturile pot face dificilă lucrul cu harta.

Puteți conta pe o mie nouă sute cincizeci și șapte altele. În acest an, primul model digital al reliefului și al terenului hărții a fost realizat în Institutul de Tehnologie din Massachusetts (SUA), care a fost utilizat în viitor pentru designul rutier. Acest lucru sugerează că, în cartografia de la mijlocul secolului al XX-lea, au fost dezvoltate noi magazine de cartografiere tehnologice și procese de cardotizmă și metode care vor fi îmbunătățite până acum. Principalele direcții și tendințe de îmbunătățire a acestora pot fi alocate:

metode tehnologice (electronice) de cartografiere hărți;
metode digitale de organizare a băncilor și a bazelor de date;
tehnologii de cartografiere geoinformation;
formarea cardului B. retele de calculatoare;
dezvoltarea cartografierii virtuale.

Pentru o utilizare mai eficientă a proceselor de procesare științifică și tehnologică a cartografiei, este necesară cea mai rapidă livrare a produselor create la utilizatorul final. Apoi, ele vor fi utilizate prompt de către consumatori pentru a-și rezolva sarcinile specifice. În realitățile moderne, toate industriile științifice și de producție, inclusiv cartografia digitală, se concentrează pe satisfacerea acestor solicitări și nevoile societății. Astfel, cu ajutorul tehnologiilor digitale, cartografia se transformă din instrumente cognitive și pur și simplu de orientare în instrumentele matematice și metodele de proiectare, organizare, gestionare și planificare. Este deja evident că progresul tehnic a influențat utilizarea cardurilor, din care vom identifica următoarele:

metode de comunicare;
informații spațiale;
luarea deciziilor sistemului.

Esența cartografiei digitale

Cartografia digitală poate fi reprezentată în trei sau chiar patru forme semnificative:

secția de știință cartografică;
industria prelucrătoare;
tehnologie nouă.
vizualizarea sculei a produselor cartografice de imagine.

În primul rând, ca și Rada Martografic, cartografia digitală este implicată în studiul și afișarea locației spațiale a diferitelor obiecte ale companiei, tot felul de fenomene naturale, modelarea digitală și relațiile lor.

Odată cu utilizarea și utilizarea proceselor automate de fabricație, tehnologiile informatice noi și o varietate de imagini vizuale ale imaginilor, cartografia digitală este deosebit de populară ca consumatori și specialiști. Producția de produse cartografice, ca producție industrială, este un proces tehnologic multifuncțional folosind tehnologii moderne și cu cererea ca produs electronic.

Merită să ne amintim cum au fost construite cardurile. Crearea grupurilor cartografice cu normă întreagă și loturi tematice, în serviciile din care a apărut producția. Toate echipajele de film primite au fost înregistrate într-o gunoi pe un gunoi sau mai denser. Consumarea excelentă a timpului, costurile semnificative și scrupulența în întregul magazin de cartografiere a făcut procesul mai lent. Acum, toate acestea înlocuiesc tehnologia informatică, cu posibilitatea de execuție a proiectelor mai rapide și corecte, facilități în actualizarea și editarea cardurilor.

Avantajele cartografiei digitale

Comparând toate capacitățile anterioare și prezente căi diferite Construcția cardului, inclusiv componenta economică a eficienței pieței, puteți aloca următoarele avantaje ale cartografiei digitale:

transferul de informații exacte despre obiect, excluzând practic posibilitatea obținerii de erori, datorită utilizării automatizării computerizate în calcul;
viteza de prelucrare și primirea unui rezultat final cu o productivitate mai mare a muncii;
modalitate mai economică de a crea cărți cu mai puține costuri ale forței de muncă;
posibilitatea și comoditatea actualizării cardului și a cardurilor periodice pe aceeași bază matematică și geodezică.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că cartografia digitală are loc din ce în ce mai mult în fluxul informațional global, penetrează diverse sfere de viață interesantă modernă a planetei și cucerește straturi semnificative ale utilizatorilor produselor lor, creând astfel o cerere sporită. Această situație apare ca dezvoltare:

tehnologii noi (calculator) ale sistemelor informatice cartografice și geografice;
metode noi (cosmice) de poziționare spațială geodezică și determinarea localizării tuturor obiectelor;
Îmbunătățirea pregătirii cardurilor care sporesc acuratețea și rata de mastering a produselor cartografice solicitate.

Tipuri de producție cartografică digitală

Producția cartografică digitală pentru a obține anumite rezultate în forma sa modernă este implicată în următoarele procese industriale:

dezvoltarea cardurilor tipice digitale și a altor materiale necesare pentru aceste materiale cartografice sub formă de remedii de informații ale întregului set de obiecte;
crearea hărților tematice utilizând baze matematice și cartografice deja existente;
menținând bazele de date digitale de diverse informații, inclusiv granițele statelor;
maparea digitală pe imagini fotografice prin satelit și aeriene;
aplicarea digitală a construcției hărților topografice.

Procesele de producție ale cartografiei digitale

Cartografie digitală Produs tehnologic complex, care reprezintă o producție cartografică constând din următoarele procese de producție:

perioada de pregătire editorială de compilare a cardului digital;
controlul intrărilor asupra materialelor sursă;
clasificarea obiectelor de documentație pregătită;
obiecte care codifică;
descrieri ale obiectelor de card digital;
carduri de editare;
control de calitate;
actualizări;
transformarea într-un format partajat;
conversie la un format specificat;
digitizarea materialelor de carduri;
vectorizarea vectorizantă;
automatizarea generalizării cartografice;
rezumatul cardurilor digitale;
rapoartele privind cardurile de monitorizare;
transferați la Fundația Topografică Card.

Cartografie digitală și GIS

În ultimul deceniu, cartografia se confruntă cu o perioadă de schimbare profundă și inovații tehnologice cauzate de informatizarea științei, producției și societății în ansamblu. A trebuit să se revizuiască și să depășească multe concepte ale acestei discipline științifice. De exemplu, în 1987, au fost create două grupuri de lucru privind definițiile și conceptele cartografice ca parte a Asociației Internaționale Cartografică. Mai mult, una dintre principalele aspecte care trebuie studiate și permis a fost întrebarea dacă este posibilă determinarea cartografiei fără conceptul de "card" și dacă GIS sau elementele sale ar trebui incluse în această definiție. În 1989. Grupul de lucru a propus următoarea definiție: "Cartografia este o organizație și comunicare a informațiilor legate din punct de vedere geografic în formă grafică sau digitală; poate include toate etapele de colectare înainte de afișarea și utilizarea datelor." Conceptul de "Card" nu este inclus în această definiție și se propune să se considere separat ca "cartografierea chilică (adică holistică, structurală) și abstractizarea mintală a realității geografice, destinată uneia sau mai multor obiective și transformarea datelor geografice adecvate în lucrările prezentate în forme vizuale, digitale sau tactile. "

Definițiile reduse au provocat o discuție largă între cartografi și, ca urmare, a existat o opțiune alternativă pentru determinarea cartografiei în care este considerată "organizarea, cartografierea, comunicarea și utilizarea informațiilor coordonate spațial furnizate în forme grafice, digitale și tactile; Poate include toate etapele din colectarea datelor înainte de utilizarea lor la crearea de carduri sau alte informații spațiale. "

Potrivit majorității cartografilor moderni, aspectele tehnologice ale cartografiei nu sunt principalele în epoca informatică și a tuturor definițiilor cartografiei prin tehnologie - eronate. Cartografia rămâne aplicată, în principal disciplină vizuală, în care aspectele de comunicare au o importanță deosebită. O eronată și evaluarea cardurilor computerului în sensul similitudinii lor, indistructivabilității din hărțile create manual. Valoarea reală a tehnologiei GIS este la fel de posibilitatea de a crea lucrări de un tip nou. Cu toate acestea, principala sarcină a cartografiei rămâne cunoașterea lumii reale și aici este foarte dificil să se separe formularul (afișajul cartografic) din conținut (valabilitate reflectată). Progresul tehnologiilor de geoinformație a crescut doar gama de date care urmează să fie cartografiere, a extins cercul disciplinelor științifice care au nevoie de cartografie. Ecran (afișare) și atlase electronice, care fac parte acum din programele cartografice naționale în multe țări, sporesc doar legăturile de cartografiere cu grafică de calculator și GIS, fără a schimba, totuși, entitatea de cartografiere.

Trebuie remarcat faptul că cartografia digitală în planul genetic nu este o continuare directă a cartografiei tradiționale (hârtie). Acesta sa dezvoltat în cursul dezvoltării globale a software-ului GIS și, prin urmare, este adesea considerată o componentă GIS secundară, care, spre deosebire de software-ul GIS, nu necesită investiția forțelor și mijloacelor mari. Deci, un utilizator nepregătit, cu ajutorul software-ului GIS existent după câteva zile de studiu, poate crea deja o cartelă digitală simplă, dar chiar și o lună, nu este capabil să creeze un software sănătos GIS. Pe de altă parte, după cum sa menționat de cartografi, datorită luminii și simplității vizibile, există o subestimare a cartografiei digitale cu toate consecințele care apar de aici.

Cartografia digitală a început să-și trăiască propria viață, iar legătura cu cartografia tradițională este adesea considerată absolut superfluă. După cum știți, este nevoie de un echipament destul de complex pentru crearea unei cărți de hârtie tradiționale, precum și o echipă de specialiști cu experiență (kartografi-designeri), crearea și editarea cărților care efectuează lucrările de rutină privind prelucrarea materialului primar. Acest lucru este un proces din punct de vedere tehnic și tehnologic foarte complex și consumator de timp. Pe de altă parte, pentru a crea o cartelă digitală, sunt necesare doar un computer personal, dispozitive externe, software și sursă (în general, hârtie). Cu alte cuvinte, orice utilizator are ocazia să creeze carduri digitale sub formă de produse finite - carduri digitale de vânzare. Ca urmare, se utilizează foarte multe cartografiere digitale neprofesionale, iar separarea teoriei și tehnicilor de cartografia tradițională duce la pierderea calității formelor geometrice și topologice ale obiectelor cardului, deoarece abilitatea de a atrage bine Hârtia nu este suficientă pentru digitizarea de înaltă calitate (digitizare - procesul este mai complicat, astfel încât trebuie să apropiați calitativ curbele continue de secțiuni de linii drepte). În același timp, calitatea designului suferă: adesea cărțile derivate din imprimare ", amintesc un anumit desen cu un set de pete de culoare, dar nu o hartă."

Numai B. În ultima vreme Odată cu dezvoltarea pieței GIS, a început să sporească nevoia de carduri digitale de înaltă calitate; Utilizatorii au început să acorde atenție nu numai la viteza de carduri cifre și la prețul lor scăzut, ci și de calitate. Numărul de locuri în care specialiștii sunt instruiți utilizând tehnologia GIS; Sistemele occidentale sunt rusificate și ucrainizate, extindând gama de utilizatori potențiali ai GIS. Astfel, există o tendință la dezvoltarea calitativă a cartografiei digitale în dezvoltarea generală a tehnologiei GIS.

Luați în considerare unele caracteristici ale tehnologiei digitale de cartografiere și parametrii de card digital de bază. În primul rând, trebuie remarcat faptul că, în virtutea varietății sarcinilor rezolvate cu carduri digitale, este dificil să se stabilească cu siguranță criteriile universale pentru calitatea lor, astfel încât cel mai frecvent criteriu ar trebui să fie capacitatea de a asigura soluționarea sarcinii . În prezent, situația de pe piața de carduri digitale este de așa natură încât acestea sunt create în principal pentru un anumit proiect, spre deosebire de cartografia tradițională, unde materialele cartografice deja existente sunt folosite ca Careeros. Prin urmare, cel mai adesea crearea unei cărți digitale este determinată prin instrucțiuni nesaturate și dovedite, dar fragmentate și nu întotdeauna compilate profesional.

Calitate digitală a cardului

Calitatea cardului digital este constată dintr-o serie de componente, dar de bază sunt informative, precizie, exhaustivitate și corectitudine a structurii interne.

Informativitate. Harta ca model de realitate are proprietăți gnoseologice, de exemplu, cum ar fi o conformitate substanțială (cartografierea științifică rezonabilă a principalelor caracteristici ale realității), abstractizare (generalizare, tranziția de la concepte individuale la colectiv, selectarea caracteristicilor tipice ale obiectelor și eliminarea secundară), similaritatea temporară spațială (asemănarea geometrică a mărimii și formei, similitudinea temporară și asemănarea relațiilor, legăturile, coodele obiectelor), selectivitatea și sintezismul (reprezentarea separată a fenomenelor și a factorilor, precum și o singură imagine holistică a fenomenelor și proceselor care se manifestă separat în condiții reale). Aceste proprietăți afectează în mod natural calitatea produsului final - un card digital, totuși, se referă în principal la competența creatorilor de lucrări cartografice originale: creatorii cartelei de sursă tradiționale sunt responsabile pentru informativitatea sa și când creează o carte digitală Este important să alegeți corect această sursă și să transmiteți corect, având în vedere caracteristicile cartografiere digitale, așezate în informațiile despre cartela sursă.

Plenitudine Transferul conținutului. Amploarea acestui parametru depinde în principal de tehnologia de a crea o cartelă digitală, adică, cu privire la modul în care se efectuează strict controlul operatorilor de obiecte digitale. Pentru a controla, poate fi utilizată o copie solidă a unui card digital, derivată pe plastic pe scara inițială. Odată cu impunerea ulterioară a sursei digitale, conținutul unei hărți digitale și a materialului sursă este reconcilierea. Această metodă poate fi, de asemenea, utilizată pentru a evalua calitatea transferului de obiecte de obiecte, dar este inacceptabil să se estimeze poziția poziției contururilor, deoarece dispozitivul de ieșire oferă întotdeauna o denaturare vizibilă. Când vectorând cu un raster, alinierea straturilor hărții digitale create și a substratului raster vă permite să identificați rapid obiectele pierdute.

Precizie. Conceptul de precizie a cardului digital include parametrii cum ar fi eroarea de poziție a poziției față de sursă, precizia mărimii și formele de obiecte în digital, precum și poziția de eroare a circuitelor de hărți digitale față de localitatea asociată cu localitatea asociată Sursa de cartografiere digitală (deformarea hârtiei, distorsionarea imaginea raster. La scanare etc.). În plus, precizia depinde de echipamentul utilizat și de sursa digitală. În prezent, există două tehnologii de digitizare de cărți în paralel și completează reciproc - digitizarea de digitizer și raster (scanare). Practica arată că este acum dificil să vorbim despre avantajul unui singur dintre ele. Cu digitizarea digitizerului, volumul principal de operații pentru introducerea cardurilor digitale este efectuat de către operator în modul manual, adică, pentru a introduce obiectul, operatorul împiedică cursorul la fiecare punct selectat și apăsați butonul. Precizia de intrare în timpul digitizării într-un grad decisiv depinde de calificarea operatorului. Când vectorând cartele raster, factorii subiectivi sunt influențați de mai puțin, deoarece substratul raster vă permite să ajustați intrarea la transferul de obiecte tot timpul, dar calitatea rasterului este influențată de transmiterea obiectelor și de curbele de Se pornește linia vectorială care apare, care sunt cauzate de linia totală a liniei, iar tulburările locale raster.

Corectitudinea structurii interne.

Cardul digital finit trebuie să aibă o structură internă corectă, determinată de cerințele pentru hărți. acest tip. De exemplu, miezul subsistemului cartografic din GIS, folosind cartele vectoriale digitale, este o structură de carduri multistrat (straturi), peste care operațiunile de căutare, suprapunerea cu crearea derivaților digitali și menținerea conexiunii Identificatorii obiectelor de sursă și derivate trebuie efectuate. Pentru a sprijini aceste operațiuni la structura topologică a cardurilor digitale în GIS, cerințele sunt considerate semnificativ mai rigide decât, de exemplu, cardurilor utilizate pentru a rezolva sarcini automate sau a sarcinilor de navigare. Acest lucru se datorează faptului că contururile obiectelor din diferite carduri (straturi) trebuie să fie strict coordonate, deși în practică, în ciuda cifrei destul de precise a cardurilor sursă separat, această coordonare nu este realizată și când se aplică cardurile digitale Se formează poligoane false și arce. Lipsa poate fi vizibilă vizuală la o anumită scară de creștere, care este destul de acceptabilă pentru sarcini automate de cartografiere, axate pe crearea hărților tradiționale cu scară fixă \u200b\u200butilizând computerele. Cu toate acestea, acest lucru este complet inacceptabil pentru funcționarea GIS, când un aparat matematic strict este utilizat pentru a rezolva diferite sarcini de analiză. De exemplu, o cartelă topologică trebuie să aibă un produs linear-nodular corect (poligoanele trebuie colectate de la arce, arcurile trebuie conectate în noduri etc.) și o structură cu mai multe straturi (limitele corespunzătoare din diferite straturi coincid, o adianță precisă a arcele unui strat la obiectele celuilalt și t. e). Crearea unei structuri corecte a cardului digital depinde de caracteristicile software și de tehnologia digitală.

În prezent, întreaga industrie digitală de cartografiere a fost deja formată în lume, sa dezvoltat piața extinsă a cardurilor digitale și a atlaselor. Primul proiect comercial de succes aici, aparent, ar trebui să fie considerat un atlas digital al lumii (producătorul - sistemele de cartografiere a companiei Delorme), lansată în 1988. Apoi, proiectul British Domesday / 100 a urmat, ca urmare a cărora a fost creată atlasul digital din Marea Britanie pe discuri optice (materialele de topografie militară au fost folosite ca carduri sursă și toposnes). Din 1992, Agenția Cartografică a Departamentului de Apărare al SUA și ajustează scara digitală a lumii (diagrama digitală a lumii - DCW) scara 1: 1.000.000. În multe țări ale lumii, atlase digitale naționale și cărți exagerate au deja deja a fost creată. În fig. 5.1 prezintă o versiune alb-negru a tipăririi unuia dintre fragmentele atlasurilor digitale ale lumii.

Cartografie digitală - 3.7 din 5 Pe baza a 6 voturi