نقشه های دیجیتال را می توان به طور مستقیم توسط شخص در هنگام تجسم نقشه های الکترونیکی (بر روی صفحه های ویدئویی) و نقشه های کامپیوتری (بر اساس یک پایه محکم) درک کرد و می تواند به عنوان منبع اطلاعات در محاسبات ماشینی بدون تجسم در قالب یک تصویر استفاده شود.

نقشه های دیجیتال به عنوان پایه ای برای تولید کاغذ معمولی و نقشه های کامپیوتری بر روی یک بستر جامد عمل می کنند.

ایجاد

نقشه های دیجیتال به روش های زیر یا ترکیبی از آنها (در واقع روش های جمع آوری اطلاعات مکانی) ایجاد می شوند:

دیجیتالی کردن (رقومی کردن) محصولات کارتوگرافی آنالوگ سنتی (به عنوان مثال، نقشه های کاغذی)؛

پردازش فتوگرامتری داده های سنجش از راه دور؛

بررسی میدانی (به عنوان مثال، بررسی تاکئومتری ژئودتیک یا بررسی با استفاده از ابزارهای سیستم های موقعیت یابی ماهواره ای جهانی).

· پردازش دوربینی داده ها از بررسی های میدانی و روش های دیگر.

روش های ذخیره سازی و انتقال

از آنجایی که مدل‌هایی که فضا را توصیف می‌کنند (نقشه‌های دیجیتال) بسیار بی‌اهمیت هستند (برخلاف، برای مثال، تصاویر شطرنجی)، پایگاه‌های داده تخصصی (DB، پایگاه داده فضایی را ببینید) اغلب برای ذخیره‌سازی آن‌ها استفاده می‌شوند، نه فایل‌های تکی با فرمت معین.

برای مبادله کارت های دیجیتال بین سیستم های اطلاعاتی مختلف، از فرمت های تبادل ویژه استفاده می شود. اینها می‌توانند فرمت‌های محبوب برخی از تولیدکنندگان نرم‌افزار (نرم‌افزار) (مثلاً DXF، MIF، SHP و غیره) باشند که به یک استاندارد واقعی تبدیل شده‌اند، یا استانداردهای بین‌المللی (به عنوان مثال، چنین استانداردی از کنسرسیوم فضایی باز. (OGC) مانند GML).

کارتوگرافی

نقشه کشی (از یونانی χάρτης - کاغذ پاپیروس و γράφειν - ترسیم کردن) علم تحقیق، مدل سازی و نمایش آرایش فضایی، ترکیب و به هم پیوستگی اشیا، پدیده های طبیعی و جامعه است. به تعبیری گسترده تر، کارتوگرافی شامل فناوری و فعالیت های تولیدی می شود.

اشیاء نقشه کشی زمین، اجرام آسمانی، آسمان پرستاره و کیهان هستند. محبوب ترین ثمرات نقشه کشی، مدل های فیگوراتیو-نشانه فضا به شکل: نقشه های مسطح، نقشه های برجسته و حجمی، کره هستند. آنها را می توان بر روی مواد جامد، مسطح یا حجیم (کاغذ، پلاستیک) و یا به عنوان تصویر بر روی یک مانیتور ویدئویی ارائه کرد.

بخش های نقشه کشی

نقشه کشی ریاضی

نقشه کشی ریاضی مطالعه راه های نمایش سطح زمین در یک هواپیما است. از آنجایی که سطح زمین (تقریباً کروی است که اغلب با مفهوم کروی زمین توصیف می‌شود) دارای انحنای خاصی است که با بی‌نهایت برابری نمی‌کند، نمی‌توان آن را در یک صفحه با حفظ همه روابط فضایی به طور همزمان نمایش داد: زوایا. بین جهت ها، فواصل و مناطق. شما می توانید فقط برخی از این نسبت ها را ذخیره کنید. یک مفهوم مهم در نقشه‌برداری ریاضی، پیش‌بینی نقشه‌کشی است، تابعی که تبدیل مختصات کروی یک نقطه (یعنی مختصات روی کره زمین، که در اندازه‌های زاویه‌ای بیان می‌شود) را به مختصات مستطیلی مسطح در یک طرح نقشه‌کشی مشخص می‌کند. به عبارت دیگر، به یک صفحه نقشه که می تواند در مقابل شما بر روی سطح میز پخش شود). یکی دیگر از شاخه های مهم کارتوگرافی ریاضی، کارتومتری است که امکان استفاده از داده های نقشه را برای اندازه گیری فواصل، زوایا و مناطق روی سطح واقعی زمین فراهم می کند.

طراحی و طراحی نقشه ها

ترسیم و طراحی نقشه ها رشته ای از نقشه کشی است، رشته ای از طراحی فنی که به مطالعه کافی ترین روش های نمایش اطلاعات کارتوگرافی می پردازد. این حوزه از نقشه کشی ارتباط نزدیکی با روانشناسی ادراک، نشانه شناسی و جنبه های بشردوستانه مشابه دارد.

از آنجایی که نقشه ها اطلاعات مربوط به طیف گسترده ای از علوم را نشان می دهد، بخش هایی از نقشه کشی مانند نقشه برداری تاریخی، نقشه برداری زمین شناسی، نقشه برداری اقتصادی، نقشه برداری خاک و غیره نیز وجود دارد. این بخش ها فقط به عنوان یک روش به نقشه کشی مربوط می شود و از نظر محتوا به علوم مربوطه مربوط می شود.

کارتوگرافی دیجیتال

نقشه کشی دیجیتال (رایانه ای) به دلیل سطح فعلی توسعه فناوری، بخش مستقلی از کارتوگرافی نیست، بلکه ابزار آن است. به عنوان مثال، بدون لغو روش های محاسبه مجدد مختصات هنگام نمایش سطح زمین در یک صفحه (در بخش اساسی مانند نقشه برداری ریاضی مطالعه می شود)، کارتوگرافی دیجیتال روش های تجسم آثار نقشه برداری را تغییر داده است (در بخش بررسی می شود " تدوین و طراحی نقشه ها").

بنابراین، اگر قبلاً نقشه اصلی نویسنده با جوهر ترسیم می شد، امروز روی صفحه نمایشگر رایانه ترسیم می شود. برای انجام این کار، از سیستم های نقشه کشی خودکار (ACS) استفاده کنید که بر اساس کلاس خاصی از نرم افزار (SW) ایجاد شده است. برای مثال GeoMedia، Intergraph MGE، ESRI ArcGIS، EasyTrace، Panorama، Mapinfo و غیره.

در عین حال، ACS و سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) نباید اشتباه گرفته شوند، زیرا وظایف آنها متفاوت است. با این حال، در عمل، همان مجموعه نرم افزار یک بسته یکپارچه است که برای ساخت هر دو ACN و GIS استفاده می شود (نمونه های روشن ArcGIS، GeoMedia و MGE هستند).

ایجاد نقشه های الکترونیکی (کنتور) میدان ها.

برای مدیریت مؤثر یک شرکت کشاورزی، دانستن اینکه دقیقاً چه سطحی دارید، اضافی نخواهد بود. اینکه مدیران و کشاورزان مزارع فقط از وسعت حدودی مزارع خود اطلاع داشته باشند، امری غیرعادی نیست که بر دقت محاسبه کودهای ضروری و محاسبه عملکرد تأثیر منفی می گذارد. با استفاده از گیرنده جی پی اس، کامپیوتر صحرایی و نرم افزار (نرم افزار) خاص می توانید نقشه های الکترونیکی (کانتورها) میدان ها را با دقت سانتی متر بدست آورید!

فن آوری های صرفه جویی در منابع، از جمله کشاورزی دقیق، شامل کار با نقشه های میدان الکترونیکی است. این پایگاه اطلاعات جغرافیایی است که تقریباً تمام عملیات کشاورزی در کشاورزی دقیق بر اساس آن انجام می شود. به عنوان مثال، یکی از پیچیده ترین عملیات کشاورزی در کشاورزی دقیق - کاربرد متمایز کودهای معدنی بر اساس نقشه های توزیع عناصر غذایی (N، P، K، هوموس، ph) در مزرعه است. برای این منظور، یک بررسی کشاورزی شیمیایی از زمین های کشاورزی نیز انجام می شود.

اما حتی اگر از نقشه های میدان الکترونیکی برای کاربرد بیشتر فناوری های کشاورزی دقیق استفاده نشود، مزایای ایجاد چنین نقشه هایی آشکار است. با دانستن مناطق دقیق میدان های خود و فواصل بین آنها، می توانید کارآمدتر و منطقی تر:

1. مقدار کودها و مواد شیمیایی کشاورزی لازم و همچنین مواد بذر را محاسبه کنید

2. بازده حاصل را در نظر بگیرید

3. مصرف برنامه ریزی شده سوخت و روان کننده ها را محاسبه کنید

4. سوابق سالانه مناطق کاشته شده را با دقت بالا برای هر محصول نگه دارید

5. سابقه مزارع (تناوب محصول) را نگه دارید

6. در صورت لزوم گزارش تصویری با دقت بالا تهیه کنید (چاپ نقشه)

ایجاد خطوط میدان با استفاده از گیرنده GPS، رایانه میدانی و نرم افزار ترکیب شده در یک مجتمع نرم افزاری و سخت افزاری انجام می شود. در حالت "چند ضلعی"، لازم است میدان را در امتداد مرز آن دور بزنید یا دور بزنید و کانتور حاصل را ذخیره کنید. هنگام ذخیره، می توانید نام فیلد و سایر ویژگی ها و یادداشت های لازم را مشخص کنید. پس از ذخیره کانتور، منطقه دقیق میدان را خواهیم دانست.

این نرم افزار همچنین به شما اجازه می دهد تا سایر اطلاعات جغرافیایی را اعمال کنید: خطوط و نقاط. خطوط را می توان هنگام علامت گذاری مناطق کاری در مزارع استفاده کرد. به عنوان مثال، اگر قبلاً نقشه های الکترونیکی مزارع خود را برای سال گذشته دارید و فقط باید امسال محل قرارگیری محصولات در مزارع را اصلاح کنید، دیگر نیازی به ترسیم مجدد مزارع نیست. فقط لازم است خطوط مرزی بین محصولات کشیده شود و تنها در صورتی که دو یا چند محصول در یک مزرعه کشت شوند.
از نقاط برای ترسیم ویژگی های میدانی مانند ستون ها، سنگ های بزرگ و غیره استفاده می شود.

تمام اطلاعات جغرافیایی دریافتی از مجتمع نرم افزاری و سخت افزاری باید برای تجزیه و تحلیل بیشتر و استفاده در محاسبات و تصمیم گیری های مدیریتی به یک کامپیوتر ثابت منتقل شود. نرم افزار اطلاعات جغرافیایی (GIS) نیز باید بر روی یک کامپیوتر ثابت نصب شود که به شما امکان می دهد با اطلاعات دریافتی در فیلدها به درستی کار کنید. برای این منظور، توصیه می کنیم از برنامه MapInfo © استفاده کنید.

در اصل، شما می توانید از هر سیستم GIS که با فرمت .SHP (شکل) کار می کند استفاده کنید. تقریبا تمام سیستم های GIS می توانند با این فرمت به درستی کار کنند. با این حال، MapInfo ©، به نظر ما، بهترین انتخاب برای حسابداری برای سطح زیر کشت و تاریخچه مزرعه است. در نقشه اطلاعات می توانید نقشه های موضوعی ایجاد کنید، خطوط زمین های خود را بر روی عکس های ماهواره ای و هوایی و همچنین بر روی نقشه های توپوگرافی دیجیتالی قرار دهید. همچنین در MapInfo یک ابزار مفید برای اندازه گیری فواصل (به عنوان مثال، برای اندازه گیری فاصله از گاراژ تا زمین) وجود دارد.

8.1. ماهیت و اهداف درس "کارتوگرافی دیجیتال"

درس "کارتوگرافی دیجیتال" بخشی جدایی ناپذیر از کارتوگرافی است. او تئوری و روش های ایجاد نقشه های دیجیتال و الکترونیکی و همچنین اتوماسیون کار نقشه برداری را مطالعه و توسعه می دهد.

نقشه کشی اکنون به سطح کیفی جدیدی رفته است. در ارتباط با توسعه کامپیوتری، بسیاری از فرآیندهای ایجاد نقشه ها به طور کامل تغییر کرده است. روش ها، فن آوری ها و جهت های جدید نقشه برداری ظاهر شده است. امروزه می توان حوزه های مختلفی را که نقشه برداری به آن مشغول است از جمله نقشه برداری دیجیتال، مدل سازی سه بعدی، سیستم های انتشارات رایانه ای و غیره مشخص کرد. مدل های نقشه کشی سه بعدی، مدل های دیجیتالی زمین. علاوه بر ایجاد نقشه های کامپیوتری، وظیفه تشکیل و نگهداری پایگاه های اطلاعاتی از اطلاعات کارتوگرافی دیجیتال است.

کارت های دیجیتال از کارت های سنتی جدا نیستند. مبانی نظری نقشه برداری، انباشته شده در طول قرن ها، ثابت مانده است، تنها ابزار فنی ایجاد نقشه ها تغییر کرده است. استفاده از فن آوری رایانه ای منجر به تغییرات چشمگیری در فناوری خلق آثار کارتوگرافی شده است. فن آوری برای انجام کارهای گرافیکی بسیار ساده شده است: طراحی سخت کار، حکاکی و سایر کارهای دستی ناپدید شده است. در نتیجه، تمام مواد و لوازم طراحی سنتی از بین رفتند. نقشه کشی که نرم افزار را می شناسد می تواند کار نقشه برداری پیچیده را به سرعت و کارآمد انجام دهد. همچنین فرصت های زیادی برای انجام کارهای طراحی در سطح بسیار بالا وجود دارد: طراحی نقشه های موضوعی، جلد اطلس ها، صفحات عنوان و غیره.

با معرفی فناوری رایانه، فرآیندهای تدوین و آماده سازی نقشه ها برای انتشار با یکدیگر ترکیب شدند. نیازی به کپی دستی با کیفیت بالا از اصل (انتشار اصل) نیست. طراحی اصلی که بر روی رایانه ساخته شده است، ویرایش و تصحیح یادداشت های تصحیح شده را بدون به خطر انداختن کیفیت آن بسیار آسان می کند.

از مزایای فناوری رایانه نه تنها کیفیت ایده آل کارهای گرافیکی، بلکه دقت بالا، افزایش قابل توجه بهره وری نیروی کار و افزایش کیفیت چاپ محصولات کارتوگرافی است.

8.2. تعاریف آثار کارتوگرافی دیجیتال و الکترونیکی

اولین کار در زمینه ایجاد نقشه های دیجیتال در اواخر دهه 70 در کشور ما آغاز شد. در حال حاضر، نقشه‌ها و نقشه‌های دیجیتال عمدتاً از نقشه‌ها و طرح‌های اصلی سنتی، پیش‌نویس نسخه‌های اصلی، پرینت‌های تیراژ و سایر مواد کارتوگرافی ایجاد می‌شوند.

نقشه های دیجیتال مدل های دیجیتالی از اشیاء هستند که به صورت مختصات پلان کدگذاری شده عددی x و y و یک z کاربردی ارائه می شوند.

نقشه های دیجیتالی توصیف های منطقی و ریاضی (بازنمایی) اشیاء نقشه برداری شده و روابط بین آنها (روابط اشیاء زمین در قالب ترکیب آنها، تقاطع ها، همسایگی ها، اختلاف ارتفاع در نقش برجسته، جهت گیری به نقاط اصلی و غیره) شکل گرفته در مختصات پذیرفته شده برای نقشه های معمولی، پیش بینی ها، سیستم های علائم متعارف، با در نظر گرفتن قوانین تعمیم و الزامات دقت. مانند نقشه های معمولی، آنها در مقیاس، موضوع، پوشش فضایی و غیره متفاوت هستند.

هدف اصلی نقشه های دیجیتال این است که به عنوان پایه ای برای تشکیل پایگاه های داده و جمع آوری، تجزیه و تحلیل و تبدیل خودکار نقشه ها عمل کند.

از نظر محتوا، طرح ریزی، سیستم مختصات و ارتفاع، دقت و چیدمان، نقشه ها و پلان های دیجیتال باید کاملاً مطابق با الزامات نقشه ها و پلان های سنتی باشد. در تمام نقشه های دیجیتال، روابط توپولوژیکی بین اشیا باید رعایت شود. در ادبیات، تعاریف متعددی از نقشه های دیجیتال و الکترونیکی وجود دارد. برخی از آنها در این موضوع نشان داده شده است.

نقشه دیجیتال نمایشی از اشیاء نقشه به شکلی است که به رایانه اجازه می دهد تا ارزش ویژگی های آنها را ذخیره، دستکاری و نمایش دهد.

نقشه دیجیتال یک پایگاه داده یا فایل است که زمانی که یک GIS یک نسخه چاپی یا یک تصویر روی صفحه ایجاد می کند، به نقشه تبدیل می شود (W. Huxhhold).

کارت های الکترونیکی- اینها نقشه های دیجیتالی هستند که در یک محیط کامپیوتری با استفاده از نرم افزار و سخت افزار، در پیش بینی های پذیرفته شده، سیستم های علائم متعارف، مشروط به دقت تعیین شده و قوانین طراحی تجسم شده اند.

اطلس های الکترونیکی- آنالوگ های کامپیوتری اطلس های معمولی.

اطلس های سرمایه با روش های سنتی برای مدت بسیار طولانی، ده ها سال ایجاد می شوند. بنابراین، اغلب، حتی در فرآیند ایجاد، محتوای آنها منسوخ می شود. اطلس های الکترونیکی می توانند زمان تولید خود را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. به روز نگه داشتن نقشه ها و اطلس های الکترونیکی، به روز رسانی آنها در حال حاضر بسیار سریع و کارآمد انجام می شود.

انواع مختلفی از اطلس های الکترونیکی وجود دارد:

اطلس فقط برای مشاهده بصری ("درگردان") - اطلس بیننده.

اطلس های تعاملی، که در آن می توانید طراحی، روش های تصویر و طبقه بندی پدیده های نقشه برداری شده را تغییر دهید، کپی کاغذی نقشه ها را دریافت کنید.

اطلس های تحلیلی(اطلس GIS)، که به شما امکان می دهد نقشه ها را ترکیب و مقایسه کنید، تجزیه و تحلیل و ارزیابی کمی آنها را انجام دهید و نقشه ها را روی هم قرار دهید.

در بسیاری از کشورها، از جمله روسیه، اطلس های ملی ایجاد شده و در حال ایجاد است. اطلس ملی روسیه یک نشریه رسمی دولتی است که از طرف دولت فدراسیون روسیه ایجاد شده است. اطلس ملی روسیه تصویری جامع از طبیعت، جمعیت، اقتصاد، اکولوژی، تاریخ و فرهنگ کشور ارائه می دهد (شکل 8.1). اطلس از چهار جلد تشکیل شده است: جلد 1 - "ویژگی های عمومی قلمرو"؛ جلد 2 - «طبیعت. بوم شناسی"؛ جلد 3 - «جمعیت. اقتصاد"؛ جلد 4 - «تاریخ. فرهنگ.

برنج. 8.1. اطلس ملی روسیه

اطلس به صورت چاپی و الکترونیکی منتشر می شود (سه جلد اول، نسخه الکترونیک جلد چهارم در سال 2010 منتشر می شود).

انیمیشن های کارتوگرافی- دنباله های پویا از نقشه های الکترونیکی که پویایی و حرکت اشیاء و پدیده های به تصویر کشیده شده را در زمان و مکان بر روی صفحه کامپیوتر منتقل می کند. (به عنوان مثال، حرکت بارش،

حرکت وسایل نقلیه و غیره).

ما اغلب مجبوریم در زندگی روزمره انیمیشن هایی را مشاهده کنیم، به عنوان مثال، نقشه های پیش بینی آب و هوای تلویزیون، که در آن حرکات جبهه ها، مناطق پرفشار و کم فشار و بارندگی به وضوح قابل مشاهده است.

برای ایجاد انیمیشن ها از منابع مختلفی استفاده می شود: داده های سنجش از دور، داده های اقتصادی و آماری، داده های مشاهدات میدانی مستقیم (به عنوان مثال، توصیف های مختلف، مشخصات زمین شناسی، مشاهدات ایستگاه های هواشناسی، مواد سرشماری و غیره). تصاویر پویا (متحرک) از اشیاء نقشه کشی می توانند متفاوت باشند:

− حرکت کل نقشه روی صفحه و عناصر تکی محتوا روی نقشه؛

− تغییر ظاهر علائم معمولی (اندازه، رنگ، شکل، روشنایی، ساختار داخلی). به عنوان مثال، نشست‌ها را می‌توان به صورت ضربه‌های ضربانی و غیره نشان داد.

− سکانس های کارتونینقشه های فریم یا تصاویر سه بعدی به این ترتیب می توان پویایی ذوب یخچال ها، پویایی توسعه فرآیندهای فرسایش را نشان داد.

− پاننگ، چرخش تصاویر کامپیوتری؛

− مقیاس بندی تصویر، با استفاده از اثر "هجوم" یا حذف شی.

− ایجاد اثر حرکت بر روی نقشه (پرواز در اطراف، انحراف از قلمرو).

انیمیشن ها می توانند تخت و سه بعدی، استریوسکوپی باشند و علاوه بر این، می توانند با یک تصویر عکس ترکیب شوند.

انیمیشن های سه بعدی همراه با یک تصویر عکاسی مجازی نامیده می شوند

نقشه ها (توهم یک منطقه واقعی را ایجاد می کند).

فن آوری برای ایجاد تصاویر مجازی می تواند متفاوت باشد. به عنوان یک قاعده، ابتدا یک مدل دیجیتال بر اساس نقشه توپوگرافی، تصویر هوایی یا ماهواره ای ایجاد می شود، سپس یک تصویر سه بعدی از منطقه ایجاد می شود. در رنگ های مقیاس هیپسومتریک رنگ آمیزی می شود و سپس به عنوان یک مدل واقعی استفاده می شود.

8.3. مفهوم سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS)

اولین سیستم اطلاعات جغرافیایی در کانادا، ایالات متحده آمریکا و سوئد برای مطالعه منابع طبیعی ایجاد شد. اولین GIS در اوایل دهه 60 ظاهر شد. در کانادا. هدف اصلی GIS کانادا، تجزیه و تحلیل داده های موجودی زمین کانادا بود. در کشور ما بیست سال بعد چنین مطالعاتی شروع شد. در حال حاضر، در بسیاری از کشورها سیستم های اطلاعات جغرافیایی مختلفی وجود دارد که وظایف مختلفی را در صنایع مختلف حل می کند: در اقتصاد، سیاست، بوم شناسی، کاداستر، علم و غیره.

در ادبیات علمی داخلی ده ها تعریف از GIS وجود دارد.

سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) – سخت افزار و نرم افزارکام-

مجتمع هایی که جمع آوری، پردازش، نمایش و توزیع فضا را فراهم می کنند

هماهنگ رگداده ها (A.M. Berlyant). یکی از وظایف GIS ایجاد و استفاده از نقشه های کامپیوتری (الکترونیکی)، اطلس ها و سایر محصولات نقشه برداری است.

سیستم اطلاعات جغرافیایییک سیستم اطلاعاتی است که برای جمع آوری، ذخیره، پردازش، نمایش و توزیع داده ها و همچنین دریافت داده ها طراحی شده است

بر اساس آنها اطلاعات و دانش جدید در مورد اشیاء و پدیده های فضایی هماهنگ شده است.

ماهیت هر GIS این است که برای جمع آوری، تجزیه و تحلیل، سازماندهی، ذخیره اطلاعات مختلف، ایجاد پایگاه داده استفاده می شود. راحت ترین شکل ارائه اطلاعات به کاربران، تصاویر نقشه کشی است؛ علاوه بر این، اطلاعات را می توان در قالب جداول، نمودار، نمودار، متن نیز ارائه کرد.

ویژگی بارز GIS این است که تمام اطلاعات موجود در آنها به صورت نقشه های الکترونیکی ارائه می شود که حاوی اطلاعاتی درباره اشیا و همچنین مرجع فضایی اشیا و پدیده ها است. تفاوت نقشه های الکترونیکی با نقشه های کاغذی در این است که هر علامت متعارف (شیء) که بر روی نقشه الکترونیکی نشان داده می شود با اطلاعات وارد شده در پایگاه داده مطابقت دارد. این به شما امکان می دهد آنها را در رابطه با اشیاء دیگر تجزیه و تحلیل کنید. برای مثال، با نشان دادن مکان‌نمای ماوس به هر منطقه، می‌توانید تمام اطلاعات وارد شده به پایگاه داده در مورد آن را دریافت کنید (شکل 8.2).

برنج. 8.2. دریافت اطلاعات در مورد یک شی از پایگاه داده

علاوه بر این، سیستم های اطلاعات جغرافیایی با پیش بینی های نقشه برداری کار می کنند، که امکان تبدیل نقشه های دیجیتال و الکترونیکی را فراهم می کند.

برنج. 8.3. انتخاب طرح نقشه در GIS MapInfo Professional

در حال حاضر، سیستم های ژئو اطلاعات زمین، کاداستر، اکولوژی و بسیاری دیگر از GIS ایجاد شده است.

به عنوان مثال نقشه اداری منطقه تومسک، بیایید امکانات GIS را در نظر بگیریم. ما یک پایگاه داده داریم که حاوی اطلاعاتی در مورد اندازه ناحیه مناطق منطقه تومسک و تعداد ساکنان هر منطقه است (شکل 8.4). بر اساس این داده ها، می توانیم اطلاعاتی در مورد تراکم جمعیت منطقه تومسک به دست آوریم، علاوه بر این، برنامه یک نقشه تراکم جمعیت می سازد (شکل 8.5).

برنج. 8.4. ایجاد نقشه موضوعی بر اساس داده های وارد شده در پایگاه داده

برنج. 8.5. نقشه تراکم جمعیت منطقه تومسک، ساخته شده در حالت خودکار

بنابراین، ویژگی های متمایز GIS عبارتند از:

− ارجاع داده های جغرافیایی (مکانی)؛

− ذخیره سازی، دستکاری و مدیریت اطلاعات در پایگاه داده؛

− فرصت هایی برای کار با پیش بینی اطلاعات جغرافیایی؛

− به دست آوردن اطلاعات جدید بر اساس داده های موجود؛

- بازتاب روابط مکانی-زمانی بین اشیاء.

− توانایی به روز رسانی سریع پایگاه های داده؛

− مدل سازی دیجیتال زمین؛

− تجسم و خروجی داده

8.3.1. زیرسیستم های GIS

GIS از تعدادی بلوک تشکیل شده است که مهمترین آنها عبارتند از ورودی، بلوک پردازش

و خروجی اطلاعات (شکل 8.6).

برنج. 8.6. ساختار GIS

بلوک ورودی اطلاعاتشامل مجموعه ای از داده ها (متون، نقشه ها، عکس ها و غیره) و دستگاه هایی برای تبدیل اطلاعات به شکل دیجیتال و وارد کردن آن به حافظه کامپیوتر یا به پایگاه داده است. پیش از این، دستگاه های دیجیتایزر ویژه به طور گسترده ای برای این منظور استفاده می شد - دستگاه هایی با ردیابی دستی اشیا و ثبت خودکار مختصات آنها. در حال حاضر، آنها به طور کامل توسط دستگاه های اتوماتیک - اسکنر جایگزین شده اند. تصویر اسکن شده با استفاده از نرم افزار ویژه دیجیتالی می شود. تمام مشخصات اشیاء دیجیتالی شده، از جمله داده های آماری، از صفحه کلید کامپیوتر وارد می شود. تمام اطلاعات دیجیتال وارد پایگاه داده می شود.

پایگاه داده مجموعه ای از اطلاعات است که به گونه ای سازماندهی شده اند که بتوان آن را در رایانه ذخیره کرد.

تشکیل بانک های اطلاعاتی، دسترسی و کار با آنها را فراهم می کند سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS)، که به شما امکان می دهد به سرعت اطلاعات مورد نیاز را پیدا کنید و پردازش بیشتر آن را انجام دهید.

مجموعه ای از پایگاه های داده و ابزارهای مدیریت آنها بانک های داده را تشکیل می دهند.

واحد پردازش اطلاعاتشامل استفاده از نرم افزارهای مختلف است که به شما امکان می دهد یک تصویر شطرنجی را به یک سیستم مختصات خاص متصل کنید، طرح مورد نظر را انتخاب کنید، تعمیم خودکار عناصر محتوا را انجام دهید، یک تصویر شطرنجی را به تصویر برداری تبدیل کنید، روش های تصویر را انتخاب کنید، نقشه های موضوعی و توپوگرافی بسازید. ، ترکیب آنها با یکدیگر و همچنین طراحی آثار کارتوگرافی.

بلوک خروجی اطلاعات- شامل دستگاه هایی است که به شما امکان نمایش نتایج نقشه برداری و همچنین متون، جداول، نمودارها، نمودارها، تصاویر سه بعدی و غیره را می دهد.

GIS برای مقاصد تولید همچنین شامل یک زیر سیستم برای صدور نقشه است که به شما امکان می دهد فرم های چاپی تهیه کنید و تیراژ نقشه ها را چاپ کنید.

8.3.2. سازماندهی داده ها در GIS

داده های مورد استفاده در GIS می تواند بسیار متفاوت باشد: نتایج مشاهدات زمین شناسی و نجومی، داده های مشاهدات میدانی (پروفایل های زمین شناسی، برش های خاک، مواد سرشماری و غیره)، نقشه های مختلف، تصاویر، داده های آماری و غیره.

داده ها در GIS دارای یک سازمان لایه ای هستند، به عنوان مثال، اطلاعات مربوط به اشیاء با محتوای موضوعی یکسان در یک لایه (هیدوگرافی، امداد، جاده ها و غیره) ذخیره می شود.

بنابراین، یک نقشه GIS از مجموعه ای از لایه های اطلاعاتی تشکیل شده است (شکل 8.7). هر لایه حاوی انواع مختلفی از اطلاعات است: مناطق، نقاط، خطوط، متون و با هم یک نقشه را می سازند.

توزیع اشیا بر اساس لایه ها به شما این امکان را می دهد که به سرعت اشیاء را ویرایش کنید، با کوئری ها کار کنید و تغییرات مختلفی ایجاد کنید. لایه‌های روی نقشه را می‌توان مدیریت کرد: جابجایی، غیرفعال کردن دید، مسدود کردن، ثابت کردن، حذف و غیره.

هنگام طراحی نقشه دیجیتال، لایه ها باید به ترتیب خاصی چیده شوند، بنابراین هنگام ایجاد یک لایه جدید، در یک مکان مشخص قرار می گیرد. لایه‌های عناصر پس‌زمینه باید در زیر لایه‌های عناصر استروک قرار بگیرند تا تصویر را نپوشانند. ترتیب قرارگیری لایه ها درستی همپوشانی عناصر خط چین و پس زمینه نقشه را نشان می دهد.

تعداد لایه ها برای هر نقشه می تواند متفاوت باشد و بستگی به هدف نقشه و وظایفی دارد که در این نقشه حل خواهند شد. یک کار بسیار مهم، ترکیب صحیح لایه ها و توزیع اشیا بر اساس لایه است. باید به خاطر داشت که تعداد زیاد لایه ها می تواند کار با نقشه را دشوار کند.

می توانید از هزار و نهصد و پنجاه و هفت بشمارید. در این سال، موسسه فناوری ماساچوست (ایالات متحده آمریکا) اولین مدل دیجیتالی ارتفاع و زمین از نقشه را تولید کرد که بعدها برای طراحی بزرگراه ها مورد استفاده قرار گرفت. این نشان می دهد که از اواسط قرن بیستم در نقشه برداری، فرآیندها و روش های نقشه برداری و نقشه برداری تکنولوژیکی جدید شروع به توسعه کرده اند که تا به امروز بهبود یافته اند. زمینه ها و روندهای اصلی بهبود در آنها را می توان شناسایی کرد:

• روش های فن آوری (الکترونیکی) ایجاد نقشه ها؛
• روش های دیجیتال سازماندهی بانک ها و پایگاه های اطلاعاتی؛
• فناوری های نقشه برداری اطلاعات جغرافیایی؛
• تشکیل نقشه در شبکه های کامپیوتری.
• توسعه نقشه مجازی

برای استفاده کارآمدتر از فرآیندهای علمی و فناوری توسعه کارتوگرافی، تحویل سریع ترین محصولات ایجاد شده توسط آن به کاربر نهایی مورد نیاز است. سپس آنها به سرعت توسط مصرف کنندگان برای حل وظایف خاص خود استفاده خواهند شد. در واقعیت‌های امروزی، تمامی شاخه‌های علمی و تولیدی، از جمله کارتوگرافی دیجیتال، با ارضای چنین درخواست‌ها و نیازهای جامعه هدایت می‌شوند. بدین ترتیب با کمک فناوری های دیجیتال، کارتوگرافی از ابزارهای شناختی و ساده جهت یابی به ابزارها و روش های ریاضی طراحی، سازماندهی، مدیریت و برنامه ریزی تبدیل می شود. در حال حاضر بدیهی است که پیشرفت فناوری بر روش‌های استفاده از نقشه‌ها تأثیر گذاشته است، که ما موارد زیر را برجسته می‌کنیم:

• روش های ارتباطی؛
• اطلاعات مکانی؛
• تصمیم گیری سیستم

ماهیت کارتوگرافی دیجیتال

کارتوگرافی دیجیتال را می توان به سه یا حتی چهار شکل اساسی نشان داد:

• بخش علوم نقشه کشی؛
• صنعت تولید؛
• تکنولوژی جدید.
• ابزار تجسم برای تصاویر محصولات کارتوگرافی

ابتدا، کارتوگرافی دیجیتال به عنوان شاخه ای از علم نقشه کشی به مطالعه و نمایش موقعیت مکانی اشیاء مختلف جامعه، انواع پدیده های طبیعی، مدل سازی دیجیتال و روابط آنها می پردازد.

با کاربرد و استفاده از فرآیندهای تولید خودکار، فناوری‌های رایانه‌ای جدید و طیف بصری متنوعی از تصاویر، کارتوگرافی دیجیتال به ویژه در بین مصرف‌کنندگان و متخصصان محبوبیت دارد. تولید محصولات کارتوگرافی به عنوان یک تولید صنعتی، یک فرآیند تکنولوژیکی چند منظوره با استفاده از فناوری های مدرن و تقاضا به عنوان یک محصول الکترونیکی است.

شایان ذکر است که قبلاً نقشه ها چگونه ساخته می شدند. کل گروه های نقشه برداری تمام وقت و مهمانی های موضوعی ایجاد شد که خدمات آنها در تولید به وجود آمد. تمام اطلاعات تیراندازی دریافتی با جوهر روی کاغذ ردیابی یا بر اساس متراکم تر ثبت شد. شدت کار زیاد، هزینه‌های زمانی قابل توجه و دقت در کل فرآیند نقشه‌برداری، روند را کند کرد. اکنون همه اینها با امکان اجرای سریعتر و دقیق تر پروژه ها، راحتی در به روز رسانی و ویرایش نقشه ها با فناوری رایانه جایگزین شده است.

مزایای نقشه برداری دیجیتال

با مقایسه تمامی امکانات قبلی و فعلی روش های مختلف نقشه برداری، از جمله مولفه اقتصادی کارایی بازار، می توان مزایای زیر را از کارتوگرافی دیجیتال تشخیص داد:

• انتقال اطلاعات دقیق در مورد جسم، که عملاً احتمال خطاهای ناشی از استفاده از اتوماسیون رایانه در محاسبات را حذف می کند.
• سرعت پردازش و به دست آوردن نتیجه نهایی با بهره وری کار بالاتر.
• یک روش اقتصادی تر برای ایجاد نقشه ها با کار کمتر.
• امکان و راحتی هر دو ویرایش و به روز رسانی دوره ای نقشه ها بر اساس یک پایه ریاضی و زمین شناسی.

همچنین لازم به ذکر است که کارتوگرافی دیجیتال به طور فزاینده ای در جریان اطلاعات جهانی جایگاهی را اشغال می کند و به مناطق مختلف زندگی مدرن جالب روی کره زمین نفوذ می کند و بخش قابل توجهی از کاربران محصولات خود را به دست می آورد و در نتیجه تقاضای فزاینده ای ایجاد می کند. این وضعیت با توسعه رخ می دهد:

• فن آوری های جدید (رایانه ای) برای سیستم های نقشه برداری و اطلاعات جغرافیایی؛
• روشهای جدید (فضایی) موقعیت یابی مکانی ژئودتیک و تعیین مکان همه اشیا.
• بهبود نقشه برداری، افزایش دقت و سرعت تسلط بر محصولات جدید کارتوگرافی مورد نیاز.

انواع تولید نقشه دیجیتال

تولید کارتوگرافی دیجیتال برای به دست آوردن نتایج معین در شکل مدرن خود، در فرآیندهای تولید زیر مشغول است:

• توسعه نقشه های استاندارد دیجیتال و سایر مواد نقشه برداری لازم برای این کار در قالب آرایه های اطلاعاتی کل مجموعه اشیاء.
• ایجاد نقشه های موضوعی با استفاده از پایگاه های ریاضی و کارتوگرافی دیجیتال موجود.
• نگهداری از پایگاه داده های دیجیتال اطلاعات مختلف، از جمله مرزهای ایالتی؛
• نقشه برداری دیجیتال بر اساس عکس های ماهواره ای و هوایی.
• کاربرد دیجیتالی ساخت نقشه های توپوگرافی

فرآیندهای ساخت کارتوگرافی دیجیتال

کارتوگرافی دیجیتال یک محصول تکنولوژیکی پیچیده است که نشان دهنده تولید کارتوگرافی است که شامل فرآیندهای تولید زیر است:

• دوره مقدماتی تحریریه برای تدوین نقشه دیجیتال.
• کنترل ورودی مواد خام؛
• طبقه بندی اشیاء اسناد آماده شده؛
• رمزگذاری اشیاء؛
• توصیف اشیاء نقشه دیجیتال.
• ویرایش نقشه؛
• کنترل کیفیت؛
• به روز رسانی؛
• تبدیل به فرمت تبادل؛
• تبدیل به یک فرمت مشخص؛
• دیجیتالی کردن مواد نقشه؛
• برداری نقشه;
• اتوماسیون تعمیم کارتوگرافی؛
• خلاصه نقشه های دیجیتال;
• کنترل خلاصه کارت;
• انتقال به صندوق نقشه های توپوگرافی

8.1. ماهیت و اهداف درس "کارتوگرافی دیجیتال"

درس "کارتوگرافی دیجیتال" بخشی جدایی ناپذیر از کارتوگرافی است. او مطالعه می کند و پیشرفت می کند
تئوری و روش های ایجاد نقشه های دیجیتال و الکترونیکی و همچنین اتوماسیون نقشه ها را توسعه می دهد
کارهای تووگرافی

نقشه کشی اکنون به سطح کیفی جدیدی رفته است. ناشی از
با توسعه کامپیوتری، بسیاری از فرآیندهای ایجاد نقشه ها کاملاً تغییر کرده است. آواز خواندن
روش‌ها، فن‌آوری‌ها و جهت‌های جدید نقشه‌برداری توسعه داده شد. قابل تفکیک است
زمینه های شخصی که امروزه کارتوگرافی به آن مشغول است: کارتوگرافی دیجیتال
مدل سازی، مدل سازی سه بعدی، سیستم های انتشارات کامپیوتری و ... در این راستا،
آثار جدید کارتوگرافی ظاهر شد: دیجیتال، (الکترونیکی و مجازی)
نقشه ها، انیمیشن ها، مدل های کارتوگرافی سه بعدی، مدل های زمین دیجیتال. کرو
علاوه بر ایجاد نقشه های کامپیوتری، وظیفه تشکیل و نگهداری پایگاه های داده کارتوگرافی دیجیتال است.
اطلاعات فیزیکی

کارت های دیجیتال از کارت های سنتی جدا نیستند. مبانی نظری نقشه کش
fii، انباشته شده در طول قرن ها، به همان شکل باقی مانده است، تنها ابزار فنی تغییر کرده است
ایجاد نقشه ها استفاده از رایانه به تغییرات چشمگیری منجر شده است
فن آوری برای ایجاد آثار نقشه برداری. تکنولوژی بسیار ساده شده
تکمیل کارهای گرافیکی: طراحی کار فشرده، حکاکی و سایر کتابچه راهنمای کاربر
نای کار می کند در نتیجه، تمام مواد طراحی سنتی از بین رفتند.
و لوازم جانبی نقشه کشی که نرم افزار را می شناسد می تواند به سرعت و با دقت
انجام کار نقشه برداری پیچیده فرصت های زیادی نیز وجود دارد
انجام کار طراحی در سطح بسیار بالا: طراحی نقشه های موضوعی،
جلد اطلس ها، صفحات عنوان و غیره

با معرفی فناوری کامپیوتر، فرآیندهای تدوین و آماده سازی
ساخت کارت برای انتشار نیاز به کپی دستی با کیفیت بالا را از بین ببرید
اصل کامپایلر (اصل ناشر). طرح اصلی، اجرا شده
ذخیره شده در رایانه، ویرایش و تصحیح تصحیح را بسیار آسان می کند
علامت گذاری بدون به خطر انداختن کیفیت آن

مزایای فناوری کامپیوتر نه تنها کیفیت عالی است
کار گرافیکی، بلکه دقت بالا، افزایش قابل توجهی در عملکرد
کار، بهبود کیفیت چاپ محصولات کارتوگرافی.

8.2. تعاریف دیجیتال و الکترونیک
کارهای نقشه کشی

اولین کار در زمینه ایجاد نقشه های دیجیتال در پایان در کشور ما آغاز شد
دهه 70 در حال حاضر نقشه ها و پلان های دیجیتالی عمدتاً طبق سنت ایجاد می شوند
نقشه ها و طرح های اصلی، تهیه پیش نویس نسخه های اصلی، چاپ های تولیدی و غیره
مواد کارتوگرافی

نقشه های دیجیتال - مدل های دیجیتال اشیاء ارائه شده به صورت رمزگذاری شده
پلان عددی x و y را مختصات می کند و I را اعمال می کند.

نقشه های دیجیتالی توصیفات منطقی و ریاضی (بازنمایی) هستند.
اشیاء نگاشت شده و روابط بین آنها (روابط اشیاء زمین در vi
ترکیب آنها، تقاطع ها، محله ها، ارتفاعات مختلف در نقش برجسته، جهت گیری در امتداد طرفین
ما نور و غیره)، در مختصات پذیرفته شده برای نقشه های معمولی، پیش بینی ها، تشکیل شده است.
سیستم های علائم متعارف، با در نظر گرفتن قوانین تعمیم و الزامات دقت. پسندیدن
نقشه های معمولی، آنها در مقیاس، موضوع، پوشش فضایی و غیره متفاوت هستند.

هدف اصلی نقشه های دیجیتال این است که به عنوان پایه ای برای تشکیل پایگاه های داده و
گردآوری توماتیک، تجزیه و تحلیل، تبدیل نقشه ها.

بر اساس محتوا، طرح ریزی، سیستم مختصات و ارتفاعات، دقت و چیدمان، دیجیتال
نقشه ها و نقشه ها باید به طور کامل الزامات سنتی را برآورده کنند
نقشه ها و نقشه ها در تمام نقشه های دیجیتال، روابط توپولوژیکی باید رعایت شود.
اتصالات بین اشیاء در ادبیات، تعاریف مختلفی از دیجیتال وجود دارد.
و کارت های الکترونیکی برخی از آنها در این موضوع نشان داده شده است.

نقشه دیجیتال - نمایش اشیاء نقشه به شکلی که اجازه می دهد
پیوتر برای ذخیره، دستکاری و نمایش ارزش ویژگی های خود.

نقشه دیجیتال - پایگاه داده یا فایلی است که به نقشه تبدیل می شود
GIS یک کپی یا تصویر روی صفحه ایجاد می کند (وی. هاکسولد).

کارت های الکترونیکی - اینها نقشه های دیجیتالی هستند که در یک محیط کامپیوتری ارائه شده اند
با استفاده از نرم افزار و سخت افزار، در پیش بینی های پذیرفته شده، سیستم ها
علائم متعارف، مشروط به قوانین دقت و طراحی تعیین شده.

اطلس های الکترونیکی- آنالوگ های کامپیوتری اطلس های معمولی.

اطلس های سرمایه با روش های سنتی برای مدت بسیار طولانی، ده ها سال ایجاد می شوند.
بنابراین، اغلب، حتی در فرآیند ایجاد، محتوای آنها منسوخ می شود. اطلس الکترونیکی
sy می تواند زمان ساخت آنها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. تعمیر و نگهداری کارت های الکترونیکی
و اطلس ها در سطح مدرن، به روز رسانی آنها در حال حاضر بسیار سریع انجام می شود
ro و کیفیت.

انواع مختلفی از اطلس های الکترونیکی وجود دارد:

اطلس ها فقط برای مشاهده بصری ("درگردان") - اطلس بینندگان

- اطلس های تعاملی،که در آن می توانید طرح، روش های به تصویر کشیدن را تغییر دهید
طبقه بندی و طبقه بندی پدیده های نقشه برداری شده، برای دریافت نسخه های کاغذی نقشه ها.

- اطلس های تحلیلی (GIS-atlases) به شما امکان می دهد ترکیب و مقایسه کنید
نقشه ها، تجزیه و تحلیل و ارزیابی کمی خود را انجام دهید، نقشه ها را روی هر یک قرار دهید
دوست

در بسیاری از کشورها، از جمله روسیه، اطلس های ملی ایجاد شده و در حال ایجاد است.
اطلس ملی روسیه نشریه رسمی دولتی است که توسط
به نمایندگی از دولت فدراسیون روسیه. اطلس ملی روسیه یک کام
ایده پیچیده از طبیعت، جمعیت، اقتصاد، بوم شناسی، تاریخ و فرهنگ
کشورها (شکل 8.1). اطلس از چهار جلد تشکیل شده است: جلد 1 - «ویژگی های کلی قلمرو
ری"؛ جلد 2 - «طبیعت. بوم شناسی"؛ جلد 3 - «جمعیت. اقتصاد"؛ جلد 4 - «تاریخ.
فرهنگ.

برنج. 8.1. اطلس ملی روسیه

اطلس به صورت چاپی و الکترونیکی (سه جلد اول الکترونیکی) منتشر می شود
نسخه تاج و تخت جلد چهارم در سال 2010 منتشر خواهد شد).

انیمیشن های کارتوگرافی- دنباله های دینامیکی الکترونیکی
کارت هایی که پویایی و حرکت تصویر را بر روی صفحه کامپیوتر نشان می دهند
اشیاء و پدیده ها در زمان و مکان (به عنوان مثال، حرکت بارش،
حرکت وسایل نقلیه و غیره).

ما اغلب در زندگی روزمره انیمیشن ها را می بینیم، به عنوان مثال،
نقشه های پیش بینی آب و هوای تلویزیون که حرکت جبهه ها را به وضوح نشان می دهد.
مناطق پر و کم فشار، بارش جوی.

از منابع مختلفی برای ایجاد انیمیشن استفاده می شود: از راه دور
صدا، داده های اقتصادی و آماری، داده های مستقیم طبیعی
مشاهدات (به عنوان مثال توصیفات مختلف، مشخصات زمین شناسی، مشاهدات ایستگاه های آب و هوا
اطلاعات، مواد سرشماری و غیره). تصاویر کارتوگرافی پویا (متحرک).
اجرام آسمان می توانند متفاوت باشند:

جابجایی کل نقشه روی صفحه و عناصر تکی محتوا روی نقشه؛

تغییر ظاهر علائم معمولی (اندازه، رنگ، شکل، روشنایی، داخلی
ساختار اولیه). به عنوان مثال، نشست ها را می توان به صورت ضربانی نشان داد
مشت چرخان و غیره؛

دنباله های متحرک از قاب کارت یا تصاویر سه بعدی.
به این ترتیب می توان پویایی ذوب یخچال ها، پویایی توسعه فرآیندهای فرسایش را نشان داد.

پاننگ، چرخش تصاویر کامپیوتری؛

مقیاس گذاری یک تصویر، با استفاده از افکت محو یا محو شدن
هدف - شی؛

ایجاد اثر حرکت بر روی نقشه (پرواز در اطراف، انحراف قلمرو).

انیمیشن ها می توانند تخت و سه بعدی، استریوسکوپی و علاوه بر این،
را می توان با تصویر عکاسی ترکیب کرد.

انیمیشن های سه بعدی که با یک عکس عکس ترکیب می شوند مجازی نامیده می شوند
نقشه ها(توهم یک منطقه واقعی را ایجاد می کند).

فن آوری برای ایجاد تصاویر مجازی می تواند متفاوت باشد. معمولا،
ابتدا یک مدل دیجیتال با استفاده از نقشه توپوگرافی، تصویر هوایی یا ماهواره ای ایجاد می شود
del، سپس - یک تصویر سه بعدی از منطقه. در رنگ های هیپسومتریک رنگ آمیزی شده است
مقیاس ها و سپس به عنوان یک مدل واقعی استفاده می شود.

8.3. مفهوم سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS)

اولین سیستم های اطلاعات جغرافیایی در کانادا، ایالات متحده آمریکا و شوبرای
مطالعه منابع طبیعی اولین GIS در اوایل دهه 60 ظاهر شد. در کانادا. صفحه اصلی
هدف از GIS کانادا تجزیه و تحلیل داده های موجودی زمین Ka بود
نادا در کشور ما بیست سال بعد چنین مطالعاتی شروع شد. در حال حاضر
زمان در بسیاری از کشورها سیستم های اطلاعات جغرافیایی مختلفی وجود دارد که
حل انواع وظایف در صنایع مختلف: در اقتصاد، سیاست، محیط زیست،
دسترا، علم و غیره

در ادبیات علمی داخلی ده ها تعریف از GIS وجود دارد.

سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS)- سخت افزار و نرم افزار کام
مجموعه هایی که جمع آوری، پردازش، نمایش و توزیع فضا را فراهم می کنند
داده های هماهنگ رگ (A.M. Berlyant). یکی از وظایف GIS ایجاد و استفاده است
استفاده از نقشه های کامپیوتری (الکترونیکی)، اطلس ها و سایر نقشه های نقشه کشی
اخبار.

سیستم اطلاعات جغرافیایی- یک سیستم اطلاعاتی برای
جمع آوری، ذخیره سازی، پردازش، نمایش و توزیع داده ها و همچنین دریافت
بر اساس آنها اطلاعات و دانش جدید در مورد اشیاء هماهنگ فضایی
و پدیده ها

ماهیت هر GIS در این واقعیت نهفته است که از آن برای جمع آوری، تجزیه و تحلیل، سیستم استفاده می شود
مضمون سازی، ذخیره سازی اطلاعات مختلف، ایجاد پایگاه داده. راحت ترین شکل
ارائه اطلاعات به کاربران - تصاویر نقشه کشی، علاوه بر این،
اطلاعات را می توان در قالب جداول، نمودارها، نمودارها، متون ارائه کرد.

یکی از ویژگی های متمایز GIS این است که تمام اطلاعات موجود در آنها نمایش داده می شود
در قالب نقشه های الکترونیکی که حاوی اطلاعاتی درباره اشیا و همچنین فضا هستند
پیوند اشیاء و پدیده ها. کارت های الکترونیکی را از کارت های کاغذی متمایز کنید
این واقعیت که هر علامت (شیء) متعارف نشان داده شده در نقشه الکترونیکی با آن مطابقت دارد
اطلاعات وارد شده به پایگاه داده وجود دارد. این به آنها اجازه می دهد تا در آنها تجزیه و تحلیل شوند
ارتباط با اشیاء دیگر با نشان دادن نشانگر ماوس، به عنوان مثال، در هر منطقه، شما می توانید
تمام اطلاعات وارد شده در مورد او در پایگاه داده را دریافت کنید (شکل 8.2).

برنج. 8.2. دریافت اطلاعات در مورد یک شی از پایگاه داده

علاوه بر این، سیستم های اطلاعات جغرافیایی با پیش بینی نقشه کار می کنند،
که به شما امکان می دهد تا تغییرات طرح ریزی نقشه های دیجیتال و الکترونیکی را انجام دهید
(شکل 8.3).

برنج. 8.3. انتخاب طرح نقشه برداری در GIS Mar!p& Pro&88yupa1

در حال حاضر سیستم های تخصصی ژئو اطلاعات زمین ایجاد شده است
موضوعات، کاداستر، محیط زیست و بسیاری دیگر از GIS.

به عنوان مثال نقشه اداری منطقه تومسک، بیایید امکانات GIS را در نظر بگیریم.
ما یک پایگاه داده داریم که حاوی اطلاعاتی در مورد اندازه منطقه مناطق تام است
استان و تعداد ساکنان هر ناحیه (شکل 8.4). بر اساس این داده ها، ما
علاوه بر این، می توانیم اطلاعاتی در مورد تراکم جمعیت منطقه تومسک به دست آوریم
Gram یک نقشه تراکم جمعیت می سازد (شکل 8.5).

برنج. 8.4. ایجاد نقشه موضوعی بر اساس داده های وارد شده در پایگاه داده

برنج. 8.5. نقشه تراکم جمعیت منطقه تومسک، ساخته شده در حالت خودکار

بنابراین، ویژگی های متمایز GIS عبارتند از:

ارجاع داده های جغرافیایی (مکانی)؛

ذخیره، دستکاری و مدیریت اطلاعات در پایگاه داده؛

فرصت های کار با پیش بینی اطلاعات جغرافیایی؛

به دست آوردن اطلاعات جدید بر اساس داده های موجود؛

بازتاب روابط مکانی-زمانی بین اشیاء.

امکان به روز رسانی سریع پایگاه های داده

مدل سازی امداد دیجیتال;

تجسم و خروجی داده

کارتوگرافی دیجیتال و GIS

در دهه گذشته، نقشه‌کشی تحت دوره‌ای از تغییرات عمیق و نوآوری‌های تکنولوژیکی ناشی از اطلاعاتی شدن علم، صنعت و جامعه در کل بوده است. نیاز به بازنگری و بازتعریف بسیاری از مفاهیم این رشته علمی وجود داشت. به عنوان مثال، در سال 1987، دو گروه کاری در مورد تعاریف و مفاهیم کارتوگرافی در انجمن بین المللی کارتوگرافی تأسیس شد. علاوه بر این، یکی از سؤالات اصلی مورد مطالعه و حل این سؤال بود که آیا می توان کارتوگرافی را بدون مفهوم «نقشه» تعریف کرد و آیا GIS یا عناصر آن باید در این تعریف گنجانده شود؟ در سال 1989 این کارگروه تعریف زیر را پیشنهاد کرد: «کارتوگرافی سازماندهی و ارتباط اطلاعات ارجاع شده جغرافیایی به صورت گرافیکی یا دیجیتالی است که ممکن است شامل تمام مراحل از جمع‌آوری تا نمایش و استفاده از داده‌ها باشد». مفهوم "نقشه" در این تعریف گنجانده نشده است، اما پیشنهاد شده است که آن را به طور جداگانه به عنوان "نمایش هولیک (یعنی کل نگر، ساختاری) و انتزاع ذهنی واقعیت جغرافیایی، در نظر گرفته شده برای یک یا چند هدف و تغییر شکل مربوطه در نظر بگیریم. داده های جغرافیایی به آثار ارائه شده در اشکال تصویری، دیجیتالی یا لمسی.

این تعاریف بحث های زیادی را در بین نقشه نگاران برانگیخته است و در نتیجه تعریف جایگزینی از نقشه برداری به وجود آمده است که در آن به عنوان «سازماندهی، نمایش، ارتباط و استفاده از اطلاعات هماهنگ فضایی ارائه شده به صورت گرافیکی، دیجیتال و لمسی در نظر گرفته می شود. فرم ها؛ ممکن است شامل تمام مراحل جمع آوری داده ها قبل از استفاده از آنها در ایجاد نقشه ها یا سایر اسناد اطلاعات مکانی باشد.

به عقیده اکثر نقشه‌برداران مدرن، جنبه‌های تکنولوژیک نقشه‌برداری در عصر علوم کامپیوتری اصلی‌ترین جنبه‌ها نیست و همه تعاریف نقشه‌برداری از طریق فناوری اشتباه هستند. کارتوگرافی یک رشته کاربردی و عمدتاً بصری باقی می ماند که در آن جنبه های ارتباطی از اهمیت زیادی برخوردار است. ارزیابی نقشه‌های رایانه‌ای از نظر شباهت، غیرقابل تشخیص از نقشه‌های ایجاد شده به صورت دستی نیز اشتباه است. ارزش واقعی فناوری GIS دقیقاً در امکان خلق آثاری از نوع جدید نهفته است. با تمام این اوصاف، وظیفه اصلی نقشه کشی، شناخت دنیای واقعی است و در اینجا جدا کردن فرم (نمایش کارتوگرافی) از محتوا (واقعیت انعکاسی) بسیار دشوار است. پیشرفت فناوری‌های اطلاعات جغرافیایی تنها دامنه داده‌هایی را که باید نقشه‌برداری شوند افزایش داده و دامنه رشته‌های علمی را که نیاز به نقشه‌نگاری دارند، گسترش داده است. نقشه های صفحه (نمایش) و اطلس های الکترونیکی که اکنون به بخشی از برنامه های ملی کارتوگرافی در بسیاری از کشورها تبدیل شده اند، تنها پیوند بین نقشه برداری و گرافیک کامپیوتری و GIS را تقویت می کنند، اما جوهر نقشه برداری را تغییر نمی دهند.

لازم به ذکر است که کارتوگرافی دیجیتال از نظر ژنتیکی ادامه مستقیم کارتوگرافی سنتی (کاغذی) نیست. این نرم افزار در طول توسعه کلی نرم افزار GIS تکامل یافته است و بنابراین اغلب به عنوان یک جزء جزئی GIS در نظر گرفته می شود که بر خلاف نرم افزار GIS، نیاز به سرمایه گذاری زیادی از تلاش و منابع ندارد. بنابراین، یک کاربر آموزش ندیده با کمک نرم افزار GIS موجود پس از چند روز آموزش می تواند یک نقشه دیجیتال ساده ایجاد کند، اما حتی در عرض یک ماه نیز قادر به ایجاد یک نرم افزار GIS قابل اجرا نیست. از سوی دیگر، همانطور که نقشه‌برداران خاطرنشان می‌کنند، به دلیل سهولت و سادگی ظاهری، کارتوگرافی دیجیتال با تمام عواقب ناشی از آن دست کم گرفته می‌شود.

کارتوگرافی دیجیتال زندگی خود را به خود گرفته است و ارتباط آن با کارتوگرافی سنتی اغلب کاملاً زائد دیده می شود. همانطور که می دانید، ایجاد یک نقشه کاغذی سنتی به تجهیزات نسبتاً پیچیده و همچنین تیمی از متخصصان با تجربه (کارتوگراف-طراحان) نیاز دارد که نقشه ها را ایجاد و ویرایش می کنند و کارهای معمولی را روی پردازش مواد اولیه انجام می دهند. این یک فرآیند فنی و فناوری بسیار پیچیده و زمان بر است. از طرف دیگر، برای ایجاد نقشه دیجیتال فقط به یک کامپیوتر شخصی، دستگاه های خارجی، نرم افزار و نقشه اصلی (عموما کاغذی) نیاز دارید. به عبارت دیگر، هر کاربر این فرصت را پیدا می کند که کارت های دیجیتال را در قالب محصولات نهایی ایجاد کند - کارت های دیجیتال برای فروش. در نتیجه، بسیاری از افراد غیرحرفه ای در حال حاضر به نقشه برداری دیجیتال مشغول هستند و جدایی از نظریه و روش شناسی نقشه برداری سنتی منجر به از دست دادن کیفیت انتقال اشکال هندسی و توپولوژیکی اشیاء نقشه می شود، زیرا توانایی کشیدن خوب روی کاغذ برای دیجیتالی کردن با کیفیت کافی کافی نیست (دیجیتال کردن فرآیند پیچیده‌تری است، زیرا چگونه باید منحنی‌های پیوسته را از نظر کیفی با قطعات خط تقریب کرد). در عین حال، کیفیت طراحی نیز آسیب می بیند: اغلب نقشه های چاپ شده "شبیه یک نقاشی خاص با مجموعه ای از لکه های رنگی هستند، اما به هیچ وجه یک نقشه نیستند."

اخیراً، با توسعه بازار GIS، نیاز به نقشه های دیجیتال با کیفیت بالا افزایش یافته است. کاربران نه تنها به سرعت دیجیتالی کردن نقشه ها و قیمت پایین آنها، بلکه به کیفیت نیز توجه کردند. تعداد مکان هایی که متخصصان با استفاده از فناوری GIS در آنها آموزش می بینند در حال افزایش است. سیستم‌های غربی روسی‌سازی و اوکراینی می‌شوند و دامنه کاربران بالقوه GIS را گسترش می‌دهند. بنابراین، در پی توسعه کلی فناوری GIS، تمایل به توسعه کیفی کارتوگرافی دیجیتال وجود دارد.

بیایید برخی از ویژگی های فناوری نقشه برداری دیجیتال و پارامترهای اصلی نقشه های دیجیتال را در نظر بگیریم. ابتدا باید توجه داشت که با توجه به تنوع وظایف حل شده با کمک نقشه های دیجیتال، تعیین بدون ابهام معیارهای جهانی برای کیفیت آنها دشوار است، بنابراین کلی ترین معیار باید توانایی ارائه راه حل باشد. مشکل. در حال حاضر وضعیت بازار نقشه‌های دیجیتال به گونه‌ای است که عمدتاً برای یک پروژه خاص ایجاد می‌شوند، برخلاف نقشه‌برداری سنتی، که در آن از مواد کارتوگرافی موجود به عنوان نقشه پایه استفاده می‌شود. بنابراین، اغلب ایجاد یک نقشه دیجیتال نه با دستورالعمل های به خوبی تثبیت شده و آزمایش شده، بلکه با مشخصات فنی پراکنده و نه همیشه حرفه ای تعیین می شود.

کیفیت نقشه دیجیتال

کیفیت یک نقشه دیجیتال از تعدادی مولفه تشکیل شده است، اما اصلی ترین آنها محتوای اطلاعات، دقت، کامل بودن و درستی ساختار داخلی است.

اطلاع رسانینقشه به عنوان مدل واقعیت دارای ویژگی های معرفت شناختی است، مانند مطابقت معنادار (نمایش بر اساس علمی ویژگی های اصلی واقعیت)، انتزاع (تعمیم، انتقال از مفاهیم فردی به جمعی، انتخاب ویژگی های معمولی اشیا و حذف موارد جزئی)، شباهت مکانی-زمانی (شباهت هندسی اندازه ها و اشکال، شباهت و شباهت زمانی روابط، اتصالات، تبعیت از اشیاء)، انتخاب پذیری و ترکیب (نمایش مجزا از پدیده ها و عوامل مشترک، و همچنین یک تصویر کل نگر واحد). پدیده ها و فرآیندهایی که خود را جداگانه در شرایط واقعی نشان می دهند). این ویژگی ها، البته، بر کیفیت محصول نهایی - یک نقشه دیجیتالی نیز تأثیر می گذارد، اما عمدتاً به صلاحیت سازندگان کار نقشه برداری اصلی تعلق دارد: سازندگان یک نقشه منبع سنتی مسئول محتوای اطلاعاتی آن هستند و چه زمانی. با ایجاد یک نقشه دیجیتال، مهم است که منبع مناسب را انتخاب کنید و با در نظر گرفتن ویژگی های نقشه برداری دیجیتال، اطلاعات جاسازی شده در نقشه اصلی را به درستی منتقل کنید.

کامل بودن انتقال محتوامقدار این پارامتر عمدتاً به فناوری ایجاد یک نقشه دیجیتال بستگی دارد ، یعنی به میزان دقیق کنترل عبور توسط اپراتورهای اشیاء دیجیتالی سازی انجام می شود. برای کنترل، می توان از یک نسخه چاپی یک نقشه دیجیتال چاپ شده روی پلاستیک در مقیاس اصلی استفاده کرد. در طول تحمیل بعدی بر منبع دیجیتالی کردن، محتویات نقشه دیجیتال و مواد منبع تأیید می شود. این روش همچنین می تواند برای ارزیابی کیفیت انتقال اشکال شی مورد استفاده قرار گیرد، اما برای تخمین خطا در موقعیت خطوط غیرقابل قبول است، زیرا دستگاه خروجی همیشه اعوجاج قابل توجهی می دهد. هنگام بردار کردن یک شطرنجی، ترکیب لایه‌های نقشه دیجیتال ایجاد شده و بستر شطرنجی به شما امکان می‌دهد تا اشیاء از دست رفته را به سرعت شناسایی کنید.

دقت.مفهوم دقت نقشه دیجیتال شامل پارامترهایی مانند خطا در موقعیت خطوط نسبت به منبع، دقت انتقال اندازه و شکل اشیاء در طول دیجیتالی شدن و همچنین خطا در موقعیت خطوط دیجیتال است. نقشه نسبت به زمین مرتبط با منبع نگاشت دیجیتال (تغییر شکل کاغذ، اعوجاج یک تصویر شطرنجی در حین اسکن و غیره). علاوه بر این، دقت به نرم افزار، سخت افزار مورد استفاده و منبع دیجیتالی سازی بستگی دارد. در حال حاضر، دو فناوری برای دیجیتالی کردن نقشه ها به موازات یکدیگر وجود دارند و مکمل یکدیگر هستند - ورودی دیجیتالیزر و دیجیتالی کردن توسط رستر (اسکن). تمرین نشان می دهد که اکنون صحبت در مورد مزیت هر یک از آنها دشوار است. با دیجیتالی شدن، حجم اصلی کار برای ورود به نقشه های دیجیتال توسط اپراتور در حالت دستی انجام می شود، یعنی برای وارد کردن یک شی، اپراتور مکان نما را در هر نقطه انتخاب شده نشان می دهد و دکمه را فشار می دهد. دقت ورودی در حین دیجیتال سازی تا حد زیادی به مهارت اپراتور بستگی دارد. هنگام بردار کردن نقشه های شطرنجی، عوامل ذهنی کمتر تأثیر می گذارد، زیرا بستر شطرنجی به شما امکان می دهد ورودی را همیشه تصحیح کنید، با این حال، انتقال شکل اشیاء تحت تأثیر کیفیت شطرنجی و با لبه های ناهموار خط شطرنجی است. ، خم های خط بردار ترسیم شده شروع به ظاهر شدن می کنند که نه به دلیل شکل کلی خط، بلکه توسط نقض شطرنجی محلی ایجاد می شود.

صحت ساختار داخلی.

کارت دیجیتال تمام شده باید دارای ساختار داخلی صحیح باشد که با توجه به الزامات کارت های این نوع تعیین می شود. به عنوان مثال، هسته زیرسیستم نقشه کشی در یک GIS که از نقشه های برداری دیجیتالی استفاده می کند، ساختار چند لایه ای از نقشه ها (لایه ها) است که بر روی آن عملیات جستجوی سرتاسر، عملیات همپوشانی با ایجاد نقشه های دیجیتال مشتق شده و حفظ ارتباط انجام می شود. شناسه شی از نقشه های منبع و مشتق شده باید انجام شود. برای پشتیبانی از این عملیات، ساختار توپولوژیکی نقشه های دیجیتال در GIS مشروط به الزاماتی است که بسیار دقیق تر از نقشه هایی است که برای حل مشکلات نقشه برداری یا ناوبری خودکار استفاده می شود. این به دلیل این واقعیت است که خطوط اشیاء از نقشه‌های مختلف (لایه‌ها) باید کاملاً سازگار باشند، اگرچه در عمل، با وجود دیجیتالی کردن دقیق نقشه‌های منبع به طور جداگانه، این توافق حاصل نمی‌شود و زمانی که نقشه‌های دیجیتال روی هم قرار می‌گیرند، چندضلعی ها و کمان های کاذب تشکیل می شوند. عدم تطابق می تواند از نظر بصری تا یک مقیاس بزرگنمایی مشخص قابل تشخیص نباشد، که برای کارهای نقشه برداری خودکار متمرکز بر ایجاد نقشه های سنتی در مقیاس ثابت با استفاده از رایانه کاملاً قابل قبول است. با این حال، زمانی که از یک دستگاه ریاضی دقیق برای حل مسائل مختلف تجزیه و تحلیل استفاده می شود، این برای عملکرد یک GIS کاملا غیرقابل قبول است. به عنوان مثال، یک نقشه توپولوژیکی باید دارای یک گره خط صحیح (چند ضلعی ها باید از کمان ها مونتاژ شوند، کمان ها باید در گره ها متصل شوند، و غیره) و ساختار چند لایه (مرزهای مربوطه از لایه های مختلف منطبق هستند، قوس های یک لایه دقیقاً مجاور هستند. به اشیاء دیگری و غیره. ه). ایجاد ساختار صحیح نقشه دیجیتال به قابلیت های نرم افزار و فناوری دیجیتالی سازی بستگی دارد.

در حال حاضر، یک صنعت کامل نقشه برداری دیجیتال در جهان شکل گرفته است، بازار گسترده ای برای نقشه های دیجیتال و اطلس ها توسعه یافته است. ظاهراً اولین پروژه تجاری موفق در اینجا را باید اطلس دیجیتال جهان (تولید شده توسط Delorme Mapping Systems) در نظر گرفت که در سال 1988 منتشر شد. به دنبال آن پروژه بریتانیایی Domesday /100/ انجام شد که در نتیجه آن اطلس دیجیتالی بریتانیای کبیر بر روی دیسک های نوری ایجاد شد (مواد بررسی توپوگرافی نظامی به عنوان نقشه های منبع و پایگاه های توپوگرافی استفاده شد). از سال 1992، آژانس نقشه برداری وزارت دفاع ایالات متحده، نمودار دیجیتال جهان (DCW) را در مقیاس 1:1،000،000 تولید و به روز رسانی می کند. در بسیاری از کشورهای جهان، اطلس های دیجیتال ملی و نقشه های جغرافیایی عمومی قبلا ایجاد شده است. . در شکل 5.1 چاپ سیاه و سفید یکی از قطعات اطلس دیجیتال جهان را نشان می دهد.

کارتوگرافی دیجیتال - امتیاز 3.7 از 5 بر اساس 6 رای