Digitālās kartes cilvēks var tieši uztvert, vizualizējot elektroniskās kartes (uz video ekrāniem) un datorkartes (uz cieta pamata), un tās var izmantot kā informācijas avotu mašīnu aprēķinos bez vizualizācijas attēla veidā.

Digitālās kartes kalpo par pamatu parasto papīra un datorkaršu izgatavošanai uz cietas pamatnes.

Radīšana

Digitālās kartes tiek veidotas šādos veidos vai to kombinācijā (faktiski telpiskās informācijas vākšanas metodes):

Tradicionālo analogo kartogrāfijas produktu (piemēram, papīra karšu) digitalizācija (digitalizācija);

attālās izpētes datu fotogrammetriskā apstrāde;

lauka uzmērīšana (piemēram, ģeodēziskā taheometriskā uzmērīšana vai uzmērīšana, izmantojot globālās satelītu pozicionēšanas sistēmas instrumentus);

· lauka apsekojumu datu kameras apstrāde un citas metodes.

Uzglabāšanas un pārraides metodes

Tā kā telpu aprakstošie modeļi (digitālās kartes) ir ļoti netriviāli (atšķirībā no, piemēram, rastra attēliem), to glabāšanai bieži tiek izmantotas specializētas datu bāzes (DB, sk. telpiskā datu bāze), nevis atsevišķa formāta atsevišķi faili.

Lai apmainītos ar digitālajām kartēm starp dažādām informācijas sistēmām, tiek izmantoti īpaši apmaiņas formāti. Tie var būt vai nu dažu programmatūras (programmatūras) ražotāju populāri formāti (piemēram, DXF, MIF, SHP u.c.), kas kļuvuši par de facto standartu, vai starptautiski standarti (piemēram, šāds Open Geospatial Consortium standarts (OGC), piemēram, GML).

Kartogrāfija

Kartogrāfija (no grieķu χάρτης — papirusa papīrs, un γράφειν — zīmēt) ir zinātne par objektu, dabas parādību un sabiedrības telpiskā izvietojuma, kombināciju un savstarpējo saistību izpēti, modelēšanu un attēlošanu. Plašākā interpretācijā kartogrāfija ietver tehnoloģiju un ražošanas darbības.

Kartogrāfijas objekti ir Zeme, debess ķermeņi, zvaigžņotās debesis un Visums. Populārākie kartogrāfijas augļi ir telpas figurālie zīmju modeļi: plakanas kartes, reljefa un tilpuma kartes, globusi. Tos var attēlot uz cietiem, plakaniem vai apjomīgiem materiāliem (papīrs, plastmasa) vai kā attēlu video monitorā.

Kartogrāfijas sadaļas

Matemātiskā kartogrāfija

Matemātiskā kartogrāfija ir pētījums par veidiem, kā attēlot Zemes virsmu plaknē. Tā kā Zemes virsmai (aptuveni sfēriskai, ko bieži raksturo zemes sferoīda jēdziens) ir noteikts izliekums, kas nav vienāds ar bezgalību, to nevar attēlot plaknē, vienlaikus saglabājot visas telpiskās attiecības: leņķi. starp virzieniem, attālumiem un apgabaliem. Varat saglabāt tikai dažas no šīm attiecībām. Svarīgs matemātiskās kartogrāfijas jēdziens ir kartogrāfiskā projekcija, funkcija, kas nosaka punkta sferoīda koordinātas (tas ir, koordinātas uz Zemes sferoīda, kas izteiktas leņķa mērī) par plakanām taisnstūrveida koordinātēm vienā vai citā kartogrāfiskajā projekcijā (in citiem vārdiem sakot, kartes lapā, ko var izklāt jūsu priekšā uz galda virsmas). Vēl viena nozīmīga matemātiskās kartogrāfijas nozare ir kartometrija, kas ļauj ar kartes datiem izmērīt attālumus, leņķus un laukumus uz Zemes reālās virsmas.

Karšu sastādīšana un noformēšana

Karšu sastādīšana un noformēšana ir kartogrāfijas joma, tehniskā projektēšanas joma, kas pēta piemērotākos kartogrāfiskās informācijas attēlošanas veidus. Šī kartogrāfijas joma ir cieši saistīta ar uztveres psiholoģiju, semiotiku un līdzīgiem humanitārajiem aspektiem.

Tā kā kartēs ir attēlota informācija, kas saistīta ar dažādām zinātnēm, ir arī tādas kartogrāfijas sadaļas kā vēsturiskā kartogrāfija, ģeoloģiskā kartogrāfija, ekonomiskā kartogrāfija, augsnes kartogrāfija u.c. Šīs sadaļas attiecas tikai uz kartogrāfiju kā metodi, saturiski tās attiecas uz attiecīgajām zinātnēm.

Digitālā kartogrāfija

Digitālā (datorā) kartogrāfija ir ne tik daudz neatkarīga kartogrāfijas sadaļa, cik tās instruments, ņemot vērā pašreizējo tehnoloģiju attīstības līmeni. Piemēram, neatceļot koordinātu pārrēķinu metodes, attēlojot Zemes virsmu plaknē (tas tiek pētīts tādā fundamentālā sadaļā kā matemātiskā kartogrāfija), digitālā kartogrāfija ir mainījusi kartogrāfisko darbu vizualizācijas veidus (tā tiek pētīta sadaļā " Karšu sastādīšana un noformēšana").

Tātad, ja agrāk autora oriģinālā karte tika zīmēta ar tinti, tad šodien tā tiek zīmēta uz datora monitora ekrāna. Lai to izdarītu, izmantojiet automatizētās kartogrāfijas sistēmas (ACS), kas izveidotas, pamatojoties uz īpašu programmatūras klasi (SW). Piemēram, GeoMedia, Intergraph MGE, ESRI ArcGIS, EasyTrace, Panorama, Mapinfo u.c.

Tajā pašā laikā nevajadzētu jaukt ACS un ģeogrāfiskās informācijas sistēmas (GIS), jo to uzdevumi ir atšķirīgi. Tomēr praksē viens un tas pats programmatūras komplekts ir integrēta pakotne, ko izmanto gan ACN, gan GIS izveidei (spilgti piemēri ir ArcGIS, GeoMedia un MGE).

Lauku elektronisko karšu (kontūru) veidošana.

Lai efektīvi pārvaldītu lauksaimniecības uzņēmumu, nebūs lieki precīzi zināt, kāda platība jums ir. Nereti saimniecību vadītāji un agronomi zina tikai aptuveni savu lauku lielumu, kas negatīvi ietekmē nepieciešamā mēslojuma un ražas aprēķināšanas precizitāti. Izmantojot GPS uztvērēju, lauka datoru un speciālu programmatūru (programmatūru), var iegūt lauku elektroniskās kartes (kontūras) ar centimetru precizitāti!

Resursus taupošas tehnoloģijas, tostarp precīzā lauksaimniecība, ietver darbu ar elektroniskām lauku kartēm. Šī ir ģeoinformācijas bāze, uz kuras pamata tiek veiktas gandrīz visas agrotehniskās darbības precīzajā lauksaimniecībā. Piemēram, viena no sarežģītākajām precīzās lauksaimniecības agrotehniskajām operācijām - minerālmēslu diferencēta izmantošana balstās uz barības vielu (N, P, K, Humusa, ph) sadalījuma kartēm pa laukiem. Šim nolūkam tiek veikta arī lauksaimniecības zemes agroķīmiskā apsekošana.

Bet pat tad, ja elektroniskās lauku kartes netiek izmantotas precīzās lauksaimniecības tehnoloģiju tālākai pielietošanai, ieguvumi no šādu karšu izveides ir acīmredzami. Zinot precīzus lauku apgabalus un attālumus starp tiem, jūs varat efektīvāk un racionālāk:

1. Aprēķiniet nepieciešamā mēslojuma un agroķimikālijas, kā arī sēklas materiāla daudzumu

2. Ņem vērā iegūto ražu

3. Aprēķināt plānoto degvielas un smērvielu patēriņu

4. Veiciet ikgadēju sējumu platību uzskaiti ar augstu precizitāti katrai kultūrai

5. Saglabājiet lauku vēsturi (augsekas)

6. Ja nepieciešams, sagatavot augstas precizitātes vizuālas atskaites (kartes drukāšana)

Lauka kontūru veidošana tiek veikta, izmantojot GPS uztvērēju, lauka datoru un programmatūru, kas apvienota vienā programmatūras un aparatūras kompleksā. Režīmā "Daudzstūris" ir nepieciešams apbraukt vai apiet lauku gar tā robežu un saglabāt iegūto kontūru. Saglabājot var norādīt lauka nosaukumu un citus nepieciešamos atribūtus un piezīmes. Pēc kontūras saglabāšanas mēs uzzināsim precīzu lauka laukumu.

Programmatūra ļauj izmantot arī citu ģeoinformācijas informāciju: līnijas un punktus. Līnijas var darbināt, iezīmējot darba zonas laukos. Piemēram, ja jums jau ir jūsu lauku elektroniskās kartes par pagājušo gadu un tikai šogad ir jālabo labības izvietošana laukos, tad nav nepieciešams laukus atkārtoti iezīmēt. Ir nepieciešams tikai novilkt demarkācijas līnijas starp kultūraugiem un tikai tad, ja vienā laukā tiek kultivētas divas vai vairākas kultūras.
Punkti tiek izmantoti, lai kartētu lauka objektus, piemēram, stabus, lielus akmeņus utt.

Visa saņemtā ģeoinformācija no programmatūras un aparatūras kompleksa jāpārnes uz stacionāru datoru tālākai analīzei un izmantošanai aprēķinos un vadības lēmumu pieņemšanā. Stacionārajā datorā ir jāinstalē arī ģeoinformācijas programmatūra (ĢIS), kas ļaus pareizi strādāt ar laukos saņemto informāciju. Šiem nolūkiem mēs iesakām izmantot programmu MapInfo ©.

Principā jūs varat izmantot jebkuru ĢIS sistēmu, kas darbojas ar .SHP (Shape) formātu. Gandrīz visas ĢIS sistēmas var darboties pareizi ar šo formātu. Tomēr MapInfo ©, mūsuprāt, ir labākā izvēle platību un lauka vēstures uzskaitei. kartē info. Varat izveidot tematiskās kartes, uzlikt savu lauku kontūras satelīta un aerofotogrāfijās, kā arī digitalizētās topogrāfiskajās kartēs. Arī MapInfo ir ērts rīks attālumu mērīšanai (piemēram, lai izmērītu attālumu no garāžas līdz laukam).

8.1. Kursa "Digitālā kartogrāfija" būtība un mērķi

Kurss "Digitālā kartogrāfija" ir neatņemama kartogrāfijas sastāvdaļa. Viņš studē un attīsta digitālo un elektronisko karšu veidošanas teoriju un metodes, kā arī kartogrāfiskā darba automatizāciju.

Šobrīd kartogrāfija ir pārgājusi jaunā kvalitatīvā līmenī. Saistībā ar datorizācijas attīstību daudzi karšu veidošanas procesi ir pilnībā mainījušies. Parādījušās jaunas kartēšanas metodes, tehnoloģijas un virzieni. Var izdalīt dažādas jomas, ar kurām mūsdienās nodarbojas kartogrāfija: digitālā kartēšana, trīsdimensiju modelēšana, datorizdevniecības sistēmas u.c. Šajā sakarā ir parādījušies jauni kartogrāfijas darbi: digitālās, (elektroniskās un virtuālās) kartes, animācijas, trīsdimensiju kartogrāfiskie modeļi, reljefa digitālie modeļi. Papildus datorkaršu veidošanai uzdevums ir veidot un uzturēt digitālās kartogrāfiskās informācijas datu bāzes.

Digitālās kartes nav atdalāmas no tradicionālajām kartēm. Gadsimtu gaitā uzkrātie kartogrāfijas teorētiskie pamati palikuši nemainīgi, mainījušies tikai karšu veidošanas tehniskie līdzekļi. Datortehnoloģiju izmantošana ir radījusi būtiskas izmaiņas kartogrāfisko darbu veidošanas tehnoloģijā. Grafisko darbu veikšanas tehnoloģija ir ievērojami vienkāršota: pazudusi darbietilpīga zīmēšana, gravēšana un citi roku darbi. Tā rezultātā visi tradicionālie zīmēšanas materiāli un piederumi tika pārtraukti. Kartogrāfs, kurš pārzina programmatūru, var ātri un efektīvi veikt sarežģītus kartogrāfijas darbus. Tāpat ir daudz iespēju ļoti augstā līmenī veikt projektēšanas darbus: tematisko karšu, atlantu vāku, titullapu u.c.

Ieviešot datortehnoloģiju, tika apvienoti karšu sastādīšanas un sagatavošanas publicēšanai procesi. Nav nepieciešams izgatavot kvalitatīvu oriģināla manuālu kopiju (publicēšanas oriģinālu). Dizaina oriģināls, kas izgatavots datorā, ļauj ļoti viegli rediģēt un labot korektūras piezīmes, nemazinot tā kvalitāti.

Datortehnoloģiju priekšrocības ir ne tikai ideāla grafikas darbu kvalitāte, bet arī augsta precizitāte, ievērojams darba ražīguma pieaugums, kartogrāfisko izstrādājumu drukas kvalitātes paaugstināšanās.

8.2. Digitālo un elektronisko kartogrāfisko darbu definīcijas

Pirmais darbs pie digitālo karšu izveides mūsu valstī tika uzsākts 70. gadu beigās. Šobrīd digitālās kartes un plāni galvenokārt tiek veidoti no tradicionālajām oriģinālajām kartēm un plāniem, izstrādājot oriģinālus, tirāžas izdrukas un citus kartogrāfiskos materiālus.

Digitālās kartes ir objektu digitāli modeļi, kas attēloti kā skaitliski kodētas plāna koordinātas x un y un aplikācija z .

Digitālās kartes ir kartē izveidoto objektu loģiski un matemātiski apraksti (attēli) un to savstarpējās attiecības (reljefa objektu attiecības to kombināciju veidā, krustojumi, apkaimes, reljefa augstuma atšķirības, orientācija uz galvenajiem punktiem utt.), kas veidojas kartē. koordinātas pieņemtas nosacītajām kartēm, projekcijām, nosacīto zīmju sistēmām, ņemot vērā vispārināšanas noteikumus un precizitātes prasības. Tāpat kā parastās kartes, tās atšķiras pēc mēroga, tēmas, telpiskā pārklājuma utt.

Digitālo karšu galvenais mērķis ir kalpot par pamatu datu bāzu veidošanai un karšu automātiskai apkopošanai, analīzei un transformācijai.

Satura, projekcijas, koordinātu sistēmas un augstumu, precizitātes un izkārtojuma ziņā digitālajām kartēm un plāniem pilnībā jāatbilst tradicionālo karšu un plānu prasībām. Visās digitālajās kartēs ir jāievēro topoloģiskās attiecības starp objektiem. Literatūrā ir vairākas digitālo un elektronisko karšu definīcijas. Daži no tiem ir parādīti šajā tēmā.

Digitālā karte ir kartes objektu attēlojums tādā formā, kas ļauj datoram saglabāt, manipulēt un parādīt to atribūtu vērtības.

Digitālā karte ir datu bāze vai fails, kas kļūst par karti, kad ĢIS ekrānā izveido drukāto kopiju vai attēlu (W. Huxhold).

Elektroniskās kartes- tās ir digitālās kartes, kas vizualizētas datorvidē, izmantojot programmatūru un aparatūru, pieņemtās projekcijās, konvencionālo zīmju sistēmās, ievērojot noteikto precizitāti un projektēšanas noteikumus.

Elektroniskie atlanti- parasto atlantu datoru analogi.

Kapitāla atlanti tiek veidoti ar tradicionālām metodēm ļoti ilgu laiku, desmitiem gadu. Tāpēc ļoti bieži pat tapšanas procesā to saturs kļūst novecojis. Elektroniskie atlanti var ievērojami samazināt to izgatavošanas laiku. Elektronisko karšu un atlantu aktualizēšana, atjaunināšana šobrīd notiek ļoti ātri un efektīvi.

Ir vairāki elektronisko atlantu veidi:

Atlanti tikai vizuālai apskatei ("pārvēršanai") - skatītāju atlanti.

Interaktīvie atlanti, kurā var mainīt kartēto parādību dizainu, attēlu metodes un klasifikāciju, iegūt karšu papīra kopijas.

Analītiskie atlanti(ĢIS-atlanti), kas ļauj apvienot un salīdzināt kartes, veikt to kvantitatīvo analīzi un novērtēšanu, kā arī pārklāt kartes vienu virs otras.

Daudzās valstīs, tostarp Krievijā, ir izveidoti un tiek veidoti nacionālie atlanti. Krievijas nacionālais atlants ir oficiāls valsts izdevums, kas izveidots Krievijas Federācijas valdības vārdā. Krievijas Nacionālais atlants sniedz visaptverošu priekšstatu par valsts dabu, iedzīvotājiem, ekonomiku, ekoloģiju, vēsturi un kultūru (8.1. att.). Atlass sastāv no četriem sējumiem: 1. sējums - "Teritorijas vispārīgais raksturojums"; 2. sējums - “Daba. Ekoloģija"; 3.sējums - “Iedzīvotāji. Ekonomika"; 4. sējums - “Vēsture. Kultūra.

Rīsi. 8.1. Krievijas nacionālais atlants

Atlass tiek izdots drukātā un elektroniskā formā (pirmie trīs sējumi, ceturtā sējuma elektroniskā versija tiks izdota 2010. gadā).

Kartogrāfiskās animācijas- dinamiskas elektronisko karšu secības, kas datora ekrānā atspoguļo attēloto objektu un parādību dinamiku un kustību laikā un telpā (piemēram, nokrišņu kustība,

transportlīdzekļu kustība utt.).

Ikdienā bieži nākas novērot animācijas, piemēram, televīzijas laika prognožu kartes, kurās labi redzamas frontes kustības, augsta un zema spiediena zonas, nokrišņi.

Animāciju veidošanai tiek izmantoti dažādi avoti: attālās izpētes dati, ekonomiskie un statistikas dati, tiešo lauka novērojumu dati (piemēram, dažādi apraksti, ģeoloģiskie profili, meteoroloģisko staciju novērojumi, tautas skaitīšanas materiāli u.c.). Kartogrāfisko objektu dinamiskie (kustīgie) attēli var būt dažādi:

− visas kartes pārvietošana uz ekrāna un atsevišķus satura elementus kartē;

− mainot konvencionālo zīmju izskatu (izmēru, krāsu, formu, spilgtumu, iekšējo struktūru). Piemēram, apdzīvotās vietas var attēlot kā pulsējošus sitienus utt.;

− multfilmu sekvences kadru kartes vai 3D attēli. Tādā veidā iespējams parādīt ledāju kušanas dinamiku, erozijas procesu attīstības dinamiku;

− panoramēšana, datora attēlu pagriešana;

− attēla mērogošana, izmantojot "pieplūduma" efektu vai objekta noņemšanu;

− pārvietošanās efekta radīšana virs kartes (aplidošana, teritorijas apbraukšana).

Animācijas var būt plakanas un trīsdimensiju, stereoskopiskas un turklāt kombinējamas ar foto attēlu.

Trīsdimensiju animācijas, kas apvienotas ar fotogrāfisku attēlu, tiek sauktas par virtuālajām

kartes (rada ilūziju par reālu apgabalu).

Virtuālo attēlu veidošanas tehnoloģijas var būt dažādas. Parasti vispirms tiek izveidots digitālais modelis, pamatojoties uz topogrāfisko karti, gaisa vai satelīta attēlu, pēc tam tiek izveidots apgabala trīsdimensiju attēls. Tas ir nokrāsots hipsometriskās skalas krāsās un pēc tam izmantots kā īsts modelis.

8.3. Ģeogrāfiskās informācijas sistēmu (GIS) jēdziens

Kanādā, ASV un Zviedrijā tika izveidotas pirmās ģeogrāfiskās informācijas sistēmas dabas resursu pētīšanai. Pirmā ĢIS parādījās 60. gadu sākumā. Kanādā. Kanādas ĢIS galvenais mērķis bija Kanādas zemes inventarizācijas datu analīze. Mūsu valstī šādi pētījumi sākās divdesmit gadus vēlāk. Šobrīd daudzās valstīs ir dažādas ģeogrāfiskās informācijas sistēmas, kas risina visdažādākos uzdevumus dažādās nozarēs: ekonomikā, politikā, ekoloģijā, kadastrā, zinātnē u.c.

Vietējā zinātniskajā literatūrā ir desmitiem ĢIS definīciju.

Ģeogrāfiskās informācijas sistēmas (GIS) — aparatūru un programmatūru com-

kompleksi, kas nodrošina telpu savākšanu, apstrādi, demonstrēšanu un izplatīšanu

vēnu koordinācija dati (A.M. Berlyant). Viena no ĢIS funkcijām ir datorkaršu (elektronisko) karšu, atlantu un citu kartogrāfijas produktu izveide un izmantošana.

Ģeogrāfiskās informācijas sistēma ir informācijas sistēma, kas paredzēta datu vākšanai, uzglabāšanai, apstrādei, attēlošanai un izplatīšanai, kā arī saņemšanai

uz tiem balstīta jauna informācija un zināšanas par telpiski koordinētiem objektiem un parādībām.

Jebkuras ĢIS būtība ir tāda, ka to izmanto, lai savāktu, analizētu, organizētu, uzglabātu dažādu informāciju, izveidotu datubāzi. Ērtākais informācijas pasniegšanas veids lietotājiem ir kartogrāfiskie attēli, turklāt informāciju var pasniegt arī tabulu, diagrammu, grafiku, tekstu veidā.

ĢIS īpatnība ir tāda, ka visa informācija tajās tiek parādīta elektronisku karšu veidā, kas satur informāciju par objektiem, kā arī objektu un parādību telpiskās atsauces. Elektroniskās kartes atšķiras no papīra kartēm ar to, ka katra nosacītā zīme (objekts), kas attēlota elektroniskajā kartē, atbilst datubāzē ievadītajai informācijai. Tas ļauj analizēt tos saistībā ar citiem objektiem. Novietojot peles kursoru, piemēram, uz jebkuru reģionu, var iegūt visu datubāzē ievadīto informāciju par to (8.2. att.).

Rīsi. 8.2. Informācijas iegūšana par objektu no datu bāzes

Turklāt ģeogrāfiskās informācijas sistēmas strādā ar kartogrāfiskām projekcijām, kas ļauj veikt digitālo un elektronisko karšu projekciju transformācijas.

Rīsi. 8.3. Kartes projekcijas izvēle programmā GIS MapInfo Professional

Šobrīd ir izveidotas specializētas zemes ģeoinformācijas sistēmas, kadastrālās, ekoloģiskās un daudzas citas ĢIS.

Tomskas apgabala administratīvās kartes piemērā apsvērsim ĢIS iespējas. Mums ir datu bāze, kurā ir informācija par Tomskas apgabala apgabalu platības lielumu un iedzīvotāju skaitu katrā rajonā (8.4. att.). Balstoties uz šiem datiem, varam iegūt informāciju par Tomskas apgabala iedzīvotāju blīvumu, turklāt programma veido iedzīvotāju blīvuma karti (8.5. att.).

Rīsi. 8.4. Tematiskās kartes izveide, pamatojoties uz datubāzē ievadītajiem datiem

Rīsi. 8.5. Tomskas apgabala iedzīvotāju blīvuma karte, kas izveidota automātiskajā režīmā

Tādējādi ĢIS atšķirīgās iezīmes ir:

− ģeogrāfisko (telpisko) datu atsauces noteikšana;

− informācijas glabāšana, manipulēšana un pārvaldība datubāzē;

− iespējas strādāt ar ģeogrāfiskās informācijas projekcijām;

− jaunas informācijas iegūšana, pamatojoties uz esošajiem datiem;

− objektu telpisko un laika attiecību atspoguļojums;

− iespēja ātri atjaunināt datu bāzes;

− digitālā reljefa modelēšana;

− vizualizācija un datu izvade.

8.3.1. ĢIS apakšsistēmas

ĢIS sastāv no vairākiem blokiem, no kuriem svarīgākie ir ievade, apstrādes bloks

un informācijas izvade (8.6. att.).

Rīsi. 8.6. ĢIS struktūra

Informācijas ievades bloks ietver datu vākšanu (teksti, kartes, fotogrāfijas u.c.) un ierīces informācijas konvertēšanai digitālā formā un ievadīšanai datora atmiņā vai datubāzē. Iepriekš šim nolūkam plaši tika izmantotas speciālas digitalizatora ierīces - ierīces ar manuālu objektu izsekošanu un automātisku to koordinātu reģistrēšanu. Šobrīd tos pilnībā nomainījušas automātiskās ierīces – skeneri. Skenētais attēls tiek digitalizēts, izmantojot īpašu programmatūru. Visus digitalizēto objektu raksturojumus, tostarp statistikas datus, ievada no datora tastatūras. Visa digitālā informācija nonāk datu bāzē.

Datubāze ir informācijas apkopojums, kas sakārtots tā, lai to varētu saglabāt datorā.

Nodrošina datu bāzu veidošanu, piekļuvi un darbu ar tām datu bāzes pārvaldības sistēma (DBMS), kas ļauj ātri atrast nepieciešamo informāciju un veikt tās turpmāko apstrādi.

Datu bāzu kopas un to pārvaldības līdzekļi veido datu bankas.

Informācijas apstrādes bloks ietver dažādas programmatūras izmantošanu, kas ļauj saistīt rastra attēlu konkrētai koordinātu sistēmai, izvēlēties vajadzīgo projekciju, veikt satura elementu automātisku vispārināšanu, rastra attēlu pārvērst vektorattēlā, atlasīt attēla metodes, veidot tematiskās un topogrāfiskās kartes , apvienot tos savā starpā, kā arī noformēt kartogrāfiskos darbus.

Informācijas izvades bloks- ietver ierīces, kas ļauj attēlot kartēšanas rezultātus, kā arī tekstus, tabulas, grafikus, diagrammas, trīsdimensiju attēlus utt.. Tie ir ekrāni (displeji), drukas ierīces (printeri), ploteri utt.

ĢIS ražošanas vajadzībām ietver arī karšu izdošanas apakšsistēmu, kas ļauj izgatavot drukas veidlapas un izdrukāt karšu tirāžu.

8.3.2. Datu organizēšana ĢIS

ĢIS izmantotie dati var būt ļoti dažādi: ģeodēzisko un astronomisko novērojumu rezultāti, lauka novērojumu dati (ģeoloģiskie profili, augsnes griezumi, skaitīšanas materiāli u.c.), dažādas kartes, attēli, statistikas dati u.c.

Datiem ĢIS ir slāņveida organizācija, t.i., informācija par viena tematiskā satura objektiem tiek glabāta vienā slānī (hidrogrāfijā, reljefā, ceļi utt.).

Tādējādi ĢIS karte sastāv no informācijas slāņu kopas (8.7. att.). Katrs slānis satur dažāda veida informāciju: apgabalus, punktus, līnijas, tekstus, un kopā tie veido karti.

Objektu sadalījums pa slāņiem ļauj ātri rediģēt objektus, strādāt ar vaicājumiem un veikt dažādas izmaiņas. Kartes slāņus var pārvaldīt: apmainīt, izslēgt redzamību, bloķēt, iesaldēt, dzēst utt.

Veidojot digitālo karti, slāņiem jābūt sakārtotiem noteiktā secībā, tāpēc, veidojot jaunu slāni, tas tiek novietots noteiktā vietā. Fona elementu slāņi jānovieto zem triepiena elementu slāņiem, lai tie neaizsedz attēlu. Slāņu izvietojuma secība norāda uz kartes svītroto un fona elementu pārklājuma pareizību.

Slāņu skaits katrai kartei var būt atšķirīgs un atkarīgs no kartes mērķa un uzdevumiem, kas tiks risināti šajā kartē. Ļoti svarīgs uzdevums ir pareiza slāņu kompozīcija un objektu sadalījums pa slāņiem. Jāatceras, ka liels slāņu skaits var apgrūtināt darbu ar karti.

Jūs varat skaitīt no tūkstoš deviņi simti piecdesmit septiņiem. Šogad Masačūsetsas Tehnoloģiju institūts (ASV) izgatavoja pirmo digitālo kartes augstuma un reljefa modeli, ko vēlāk izmantoja automaģistrāļu projektēšanai. Tas liecina, ka kopš divdesmitā gadsimta vidus kartogrāfijā ir sākuši attīstīties jauni tehnoloģiskie kartēšanas un kartēšanas procesi un metodes, kas ir pilnveidotas līdz mūsdienām. Var identificēt galvenās jomas un to uzlabošanas tendences:

• tehnoloģiskās (elektroniskās) karšu veidošanas metodes;
• digitālie veidi, kā organizēt bankas un datu bāzes;
• ģeoinformācijas kartēšanas tehnoloģijas;
• karšu veidošana datortīklos;
• virtuālās kartēšanas izstrāde.

Zinātnisko un tehnoloģisko procesu efektīvākai pielietošanai kartogrāfijas attīstībai nepieciešama ātrāka tās radītās produkcijas piegāde gala lietotājam. Tad patērētāji tos nekavējoties izmantos savu konkrēto uzdevumu risināšanai. Mūsdienu realitātē visas zinātnes un ražošanas nozares, arī digitālā kartogrāfija, vadās pēc šādu sabiedrības lūgumu un vajadzību apmierināšanas. Tādējādi ar digitālo tehnoloģiju palīdzību kartogrāfija no kognitīviem un vienkāršiem orientēšanās līdzekļiem tiek pārveidota par matemātiskiem projektēšanas, organizēšanas, vadības un plānošanas instrumentiem un metodēm. Jau tagad ir skaidrs, ka tehnoloģiju progress ir ietekmējis karšu izmantošanas veidus, no kuriem mēs izceļam sekojošo:

• saziņas metodes;
• telpiskā informācija;
• sistēmas lēmumu pieņemšana.

Digitālās kartogrāfijas būtība

Digitālo kartogrāfiju var attēlot trīs vai pat četrās būtiskās formās:

• kartogrāfijas zinātnes sadaļa;
• ražošanas industrija;
• jauna tehnoloģija.
• kartogrāfisko produktu attēlu vizualizācijas rīks.

Pirmkārt, digitālā kartogrāfija kā kartogrāfijas zinātnes nozare nodarbojas ar dažādu sabiedrības objektu, visu veidu dabas parādību telpiskā izvietojuma izpēti un attēlošanu, to digitālo modelēšanu un sakarībām.

Izmantojot automatizētus ražošanas procesus, jaunas datortehnoloģijas un daudzveidīgu vizuālo attēlu klāstu, digitālā kartogrāfija ir īpaši populāra gan patērētāju, gan profesionāļu vidū. Kartogrāfisko izstrādājumu ražošana kā rūpnieciska ražošana ir daudzfunkcionāls tehnoloģisks process, kurā tiek izmantotas mūsdienu tehnoloģijas un pieprasīts kā elektronisks produkts.

Ir vērts atcerēties, kā iepriekš tika veidotas kartes. Tika izveidotas veselas pilna laika kartogrāfiskās grupas un tematiskās ballītes, kuru pakalpojumi radās ražošanā. Visa saņemtā fotografēšanas informācija tika ierakstīta ar tinti uz pauspapīra vai blīvāka pamata. Liela darbaspēka intensitāte, ievērojamas laika izmaksas un skrupulozitāte visā kartēšanas procesā padarīja procesu lēnu. Tagad to visu nomaina datortehnika, ar iespēju ātrāk un precīzāk izpildīt projektus, ērtībām atjaunināt un rediģēt kartes.

Digitālās kartēšanas priekšrocības

Salīdzinot visas līdzšinējās un pašreizējās dažādu kartēšanas metožu iespējas, tai skaitā tirgus efektivitātes ekonomisko komponentu, var izdalīt šādas digitālās kartogrāfijas priekšrocības:

• precīzas informācijas pārsūtīšana par objektu, kas praktiski izslēdz kļūdu iespējamību, ko izraisa datortehnikas izmantošana aprēķinos;
• apstrādes ātrums un gala rezultāta iegūšana ar augstāku darba ražīgumu;
• ekonomiskāks veids, kā izveidot kartes ar mazāku darbaspēku;
• iespēja un ērtība gan karšu rediģēšanai, gan periodiskai atjaunināšanai uz viena un tā paša matemātiskā un ģeodēziskā pamata.

Tāpat jāatzīmē, ka digitālā kartogrāfija arvien vairāk ieņem vietu globālajā informācijas plūsmā, iekļūstot dažādās interesantas mūsdienu planētas dzīves jomās un iegūstot ievērojamus savu produktu lietotāju segmentus, tādējādi radot pieaugošu pieprasījumu. Šī situācija rodas, attīstoties:

• jaunas (datoru) tehnoloģijas kartogrāfiskajām un ģeoinformācijas sistēmām;
• jaunas (telpiskās) ģeodēziskās telpiskās pozicionēšanas un visu objektu atrašanās vietas noteikšanas metodes;
• karšu veidošanas pilnveidošana, palielinot jaunu pieprasīto kartogrāfijas produktu apgūšanas precizitāti un ātrumu.

Digitālo karšu izgatavošanas veidi

Digitālās kartogrāfijas ražošana, lai iegūtu noteiktus rezultātus savā mūsdienīgajā formā, tiek veikta ar šādiem ražošanas procesiem:

• digitālo standarta karšu un citu tam nepieciešamo kartogrāfisko materiālu izstrāde visa objektu kopuma informācijas masīvu veidā;
• tematisko karšu veidošana, izmantojot esošās digitālās matemātiskās un kartogrāfiskās bāzes;
• dažādas informācijas, tai skaitā valsts robežu, digitālo datu bāzu uzturēšana;
• digitālā kartēšana, pamatojoties uz satelīta un aerofotogrāfijām;
• topogrāfisko karšu konstruēšanas digitālais pielietojums.

Digitālās kartogrāfijas ražošanas procesi

Digitālā kartogrāfija ir sarežģīts tehnoloģisks produkts, kas reprezentē kartogrāfisko produkciju, kas sastāv no šādiem ražošanas procesiem:

• redakcijas sagatavošanās periods digitālās kartes sastādīšanai;
• izejvielu ievades kontrole;
• sagatavotās dokumentācijas objektu klasifikācija;
• objektu kodējumi;
• digitālo karšu objektu apraksti;
• kartes rediģēšana;
• kvalitātes kontrole;
• atjauninājumi;
• konvertēšana apmaiņas formātā;
• konvertēšana uz noteiktu formātu;
• karšu materiālu digitalizācija;
• kartes vektorizācija;
• kartogrāfiskās vispārināšanas automatizācija;
• digitālo karšu kopsavilkums;
• karšu kopsavilkuma kontrole;
• pārskaitījums Topogrāfisko karšu fondā.

8.1. Kursa "Digitālā kartogrāfija" būtība un mērķi

Kurss "Digitālā kartogrāfija" ir neatņemama kartogrāfijas sastāvdaļa. Viņš mācās un attīstās
izstrādā digitālo un elektronisko karšu veidošanas teoriju un metodes, kā arī karšu automatizāciju
togrāfiskie darbi.

Šobrīd kartogrāfija ir pārgājusi jaunā kvalitatīvā līmenī. Pienākas
līdz ar datorizācijas attīstību daudzi karšu veidošanas procesi ir pilnībā mainījušies. dziedāt
izstrādātas jaunas kartēšanas metodes, tehnoloģijas un virzieni. Var izcelt atsevišķi
personīgās jomas, ar kurām kartogrāfija nodarbojas mūsdienās: digitālā kartogrāfija
modelēšana, 3D modelēšana, datorizdevniecības sistēmas utt. Šajā sakarā
parādījās jauni kartogrāfijas darbi: digitāli, (elektroniski un virtuāli)
kartes, animācijas, 3D kartogrāfiskie modeļi, digitālie reljefa modeļi. Cro
Papildus datorkaršu veidošanai uzdevums ir veidot un uzturēt digitālās kartogrāfijas datu bāzes.
fiziskā informācija.

Digitālās kartes nav atdalāmas no tradicionālajām kartēm. Kartogrāfa teorētiskie pamati
gadsimtu gaitā uzkrātie fii palika nemainīgi, mainījušies tikai tehniskie līdzekļi
veidojot kartes. Datoru izmantošana ir radījusi būtiskas izmaiņas
kartogrāfisko darbu veidošanas tehnoloģijas. Daudz vienkāršota tehnoloģija
grafikas darbu pabeigšana: darbietilpīga zīmēšana, gravēšana un cita rokasgrāmata
nye darbi. Tā rezultātā visi tradicionālie zīmēšanas materiāli tika pārtraukti.
un aksesuāri. Kartogrāfs, kurš pārzina programmatūru, var ātri un precīzi
veikt sarežģītus kartogrāfiskos darbus. Ir arī daudz iespēju
ļoti augstā līmenī veikt projektēšanas darbus: tematisko karšu noformēšanu,
atlantu vāki, titullapas u.c.

Ieviešot datortehnoloģiju, apkopošanas un sagatavošanas procesi
kartīšu izgatavošana publicēšanai. Novērsiet nepieciešamību pēc augstas kvalitātes manuālās kopēšanas
kompilatora oriģināls (izdevēja oriģināls). Dizains oriģināls, izpildīts
glabājas datorā, ļauj ļoti viegli rediģēt un labot korektūru
marķējumu, nemazinot tā kvalitāti.

Datortehnoloģiju priekšrocības ir ne tikai nevainojama kvalitāte
grafikas darbs, bet arī augsta precizitāte, ievērojams veiktspējas pieaugums
darbaspēku, uzlabojot kartogrāfisko izstrādājumu drukas kvalitāti.

8.2. Digitālās un elektroniskās definīcijas
kartogrāfiskie darbi

Mūsu valstī pirmais darbs pie digitālo karšu izveides tika uzsākts beigās
70. gadi Šobrīd digitālās kartes un plāni galvenokārt tiek veidoti pēc tradicionālā
karšu un plānu oriģināli, oriģinālu sastādīšana, produkcijas izdrukas un citi
kartogrāfiskie materiāli.

Digitālās kartes - objektu digitālie modeļi, kas attēloti kā kodēti
skaitliskā plāna koordinātes x un y un piemērot I.

Digitālās kartes ir loģiski un matemātiski apraksti (attēli)
kartētie objekti un attiecības starp tiem (reljefa objektu attiecības vi
de to kombinācijas, krustojumi, apkaimes, dažādi reljefa augstumi, orientācija gar malām
mums gaisma utt.), kas veidojas koordinātēs, kas pieņemtas parastajām kartēm, projekcijām,
nosacīto zīmju sistēmas, ņemot vērā vispārināšanas noteikumus un precizitātes prasības. Patīk
parastās kartes, tās atšķiras pēc mēroga, tēmas, telpiskā pārklājuma utt.

Digitālo karšu galvenais mērķis ir kalpot par pamatu datu bāzu veidošanai un
Tomātiska karšu kompilācija, analīze, transformācija.

Pēc satura, projekcijas, koordinātu sistēmas un augstumiem, precizitātes un izkārtojuma, digitāli
kartēm un plāniem pilnībā jāatbilst tradicionālajām prasībām
kartes un plāni. Visās digitālajās kartēs ir jāievēro topoloģiskās attiecības.
savienojumi starp objektiem. Literatūrā ir vairākas digitālās definīcijas.
un elektroniskās kartes. Daži no tiem ir parādīti šajā tēmā.

digitālā karte - kartes objektu attēlojums formā, kas ļauj
alvas, lai saglabātu, manipulētu un parādītu to atribūtu vērtību.

digitālā karte - ir datu bāze vai fails, kas kļūst par karti, kad
GIS ekrānā izveido cieto kopiju vai attēlu (V. Haksholds).

Elektroniskās kartes - tās ir datorvidē renderētas digitālās kartes
de izmantojot programmatūru un aparatūru pieņemtās projekcijās, sistēmās
nosacītās zīmes, ievērojot noteiktos precizitātes un projektēšanas noteikumus.

Elektroniskie atlanti- parasto atlantu datoru analogi.

Kapitāla atlanti tiek veidoti ar tradicionālām metodēm ļoti ilgu laiku, desmitiem gadu.
Tāpēc ļoti bieži pat tapšanas procesā to saturs kļūst novecojis. Elektroniskais atlants
sy var ievērojami samazināt to izgatavošanas laiku. Elektronisko karšu apkope
un atlanti mūsdienu līmenī, to atjaunināšana šobrīd notiek ļoti ātri
ro un kvalitāte.

Ir vairāki elektronisko atlantu veidi:

Atlanti tikai vizuālai apskatei ("pārvēršana") - skatītāju atlanti.

- interaktīvie atlanti, kurā var mainīt dizainu, attēlošanas veidus
kartēto parādību noformēšana un klasifikācija, saņemt karšu papīra kopijas.

- Analītiskie atlanti (GIS atlanti) ļauj kombinēt un salīdzināt
kartes, veic to kvantitatīvo analīzi un novērtēšanu, pārklāj kartes uz katras
draugs.

Daudzās valstīs, tostarp Krievijā, ir izveidoti un tiek veidoti nacionālie atlanti.
Krievijas Nacionālais atlants ir oficiāls valsts izdevums, ko izveidojis
Krievijas Federācijas valdības vārdā. Krievijas Nacionālais atlants dod kom
komplekss priekšstats par dabu, iedzīvotājiem, ekonomiku, ekoloģiju, vēsturi un kultūru
valstis (8.1. attēls). Atlass sastāv no četriem sējumiem: 1. sējums - “Teritorijas vispārīgais raksturojums
rii"; 2. sējums - “Daba. Ekoloģija"; 3.sējums - “Iedzīvotāji. Ekonomika"; 4. sējums - “Vēsture.
Kultūra.

Rīsi. 8.1. Krievijas nacionālais atlants

Atlass tiek izdots drukātā un elektroniskā formā (pirmie trīs sējumi, elektroniski
ceturtā sējuma troņa versija tiks izlaista 2010. gadā).

Kartogrāfiskās animācijas- elektroniskās dinamiskās secības
kartītes, kas datora ekrānā parāda attēlotā dinamiku un kustību
objekti un parādības laikā un telpā (piemēram, nokrišņu kustība,
transportlīdzekļu kustība utt.).

Ikdienā mēs bieži redzam animācijas, piemēram,
televīzijas laika prognožu kartes, kas skaidri parāda frontes kustību,
augsta un zema spiediena zonas, atmosfēras nokrišņi.

Animāciju veidošanai tiek izmantoti dažādi avoti: attālināti
zondēšana, ekonomiskie un statistikas dati, dati no tiešās dabas
novērojumi (piemēram, dažādi apraksti, ģeoloģiskie profili, meteoroloģisko staciju novērojumi
skaitīšanas materiāli utt.). Dinamiskie (kustīgie) kartogrāfiskie attēli
debesu objekti var būt dažādi:

Visas kartes pārvietošana uz ekrāna un atsevišķus satura elementus kartē;

Parasto zīmju izskata maiņa (izmērs, krāsa, forma, spilgtums, iekšējais
agrīna struktūra). Piemēram, apdzīvotās vietas var parādīt kā pulsējošas
vērpšanas sitieni utt.;

Animētas karšu kadru vai trīsdimensiju attēlu secības.
Tādā veidā iespējams parādīt ledāju kušanas dinamiku, erozijas procesu attīstības dinamiku;

Datora attēlu panoramēšana, pagriešana;

Attēla mērogošana, izmantojot izbalēšanas vai izbalēšanas efektu
objekts;

Pārvietošanās virs kartes efekta radīšana (aplidošana, teritorijas apbraukšana).

Animācijas var būt plakanas un trīsdimensiju, stereoskopiskas un turklāt
var kombinēt ar fotogrāfisko attēlu.

Trīsdimensiju animācijas, kas apvienotas ar fotoattēla attēlu, tiek sauktas par virtuālajām
kartes(rada ilūziju par reālu apgabalu).

Virtuālo attēlu veidošanas tehnoloģijas var būt dažādas. Parasti,
vispirms tiek izveidots digitālais modelis, izmantojot topogrāfisko karti, gaisa vai satelīta attēlu
del, tad - apgabala trīsdimensiju attēls. Tas ir krāsots hipsometriskās krāsās
svari un pēc tam izmantots kā īsts modelis.

8.3. Ģeogrāfiskās informācijas sistēmu (GIS) jēdziens

Pirmās ģeogrāfiskās informācijas sistēmas tika izveidotas Kanādā, ASV un Shv priekš
dabas resursu izpēte. Pirmā ĢIS parādījās 60. gadu sākumā. Kanādā. Mājas
Kanādas ĢIS mērķis bija analizēt Ka zemes inventarizācijas datus
nada. Mūsu valstī šādi pētījumi sākās divdesmit gadus vēlāk. Tagadnē
laika daudzās valstīs ir dažādas ģeogrāfiskās informācijas sistēmas, kas
risināt dažādus uzdevumus dažādās nozarēs: ekonomikā, politikā, ekoloģijā,
dastra, zinātne utt.

Vietējā zinātniskajā literatūrā ir desmitiem ĢIS definīciju.

Ģeogrāfiskās informācijas sistēmas (GIS)- aparatūras un programmatūras com
kompleksi, kas nodrošina telpu savākšanu, apstrādi, demonstrēšanu un sadali
vēnu saskaņoti dati (A.M. Berliants). Viena no ĢIS funkcijām ir izveidot un izmantot
datoru (elektronisko) karšu, atlantu un citu kartogrāfisko pro
ziņas.

Ģeogrāfiskās informācijas sistēma- ir informācijas sistēma priekš
datu vākšana, uzglabāšana, apstrāde, attēlošana un izplatīšana, kā arī saņemšana
uz tiem balstīta jauna informācija un zināšanas par telpiski koordinētiem objektiem
un parādības.

Jebkuras ĢIS būtība slēpjas faktā, ka to izmanto, lai savāktu, analizētu, sistētu
tematizācija, dažādas informācijas uzglabāšana, datu bāzes izveide. Ērtākā forma
informācijas prezentēšana lietotājiem - kartogrāfiskie attēli, papildus,
informāciju var pasniegt tabulu, diagrammu, grafiku, tekstu veidā.

ĢIS īpatnība ir tā, ka tiek attēlota visa tajos esošā informācija
uz elektronisko karšu veidā, kas satur informāciju par objektiem, kā arī telpu
priekšmetu un parādību saistīšana. Atšķiriet elektroniskās kartes no papīra kartēm
to, ka atbilst katra elektroniskajā kartē attēlotā nosacītā zīme (objekts).
ir datubāzē ievadīta informācija. Tas ļauj tos analizēt
savienojumi ar citiem objektiem. Novietojot peles kursoru, piemēram, uz jebkuru apgabalu, varat
iegūt visu par viņu ievadīto informāciju datubāzē (8.2. att.).

Rīsi. 8.2. Informācijas iegūšana par objektu no datu bāzes

Turklāt ģeogrāfiskās informācijas sistēmas darbojas ar karšu projekcijām,
kas ļauj veikt digitālo un elektronisko karšu projekcijas transformācijas
(8.3. att.).

Rīsi. 8.3. Kartogrāfiskās projekcijas izvēle GIS Mar!p& Pro&88yupa1

Šobrīd ir izveidotas specializētas zemes ģeoinformācijas sistēmas
tēmas, kadastra, vides un daudzas citas ĢIS.

Tomskas apgabala administratīvās kartes piemērā apsvērsim ĢIS iespējas.
Mums ir datu bāze, kurā ir informācija par Toma apgabalu platības lielumu
apgabals un iedzīvotāju skaits katrā rajonā (8.4. att.). Pamatojoties uz šiem datiem, mēs
varam iegūt informāciju par Tomskas apgabala iedzīvotāju blīvumu, turklāt par
Grams izveido iedzīvotāju blīvuma karti (8.5. attēls).

Rīsi. 8.4. Tematiskās kartes izveide, pamatojoties uz datubāzē ievadītajiem datiem

Rīsi. 8.5. Tomskas apgabala iedzīvotāju blīvuma karte, kas izveidota automātiskajā režīmā

Tādējādi ĢIS atšķirīgās iezīmes ir:

Ģeogrāfisko (telpisko) datu atsauces noteikšana;

Informācijas uzglabāšana, manipulēšana un pārvaldīšana datu bāzē;

Iespējas strādāt ar ģeogrāfiskās informācijas projekcijām;

Jaunas informācijas iegūšana, pamatojoties uz esošajiem datiem;

Telpisko un laika attiecību atspoguļošana starp objektiem;

Spēja ātri atjaunināt datu bāzes;

Digitālā reljefa modelēšana;

Vizualizācija un datu izvade.

Digitālā kartogrāfija un ĢIS

Pēdējā desmitgadē kartogrāfija piedzīvo dziļu pārmaiņu un tehnoloģisko inovāciju periodu, ko izraisījusi zinātnes, rūpniecības un visas sabiedrības informatizācija. Bija nepieciešams pārskatīt un no jauna definēt daudzas šīs zinātnes disciplīnas koncepcijas. Piemēram, tālajā 1987. gadā Starptautiskās kartogrāfijas asociācijas ietvaros tika izveidotas divas kartogrāfisko definīciju un jēdzienu darba grupas. Turklāt viens no galvenajiem pētāmajiem un risināmajiem jautājumiem bija jautājums, vai ir iespējams definēt kartogrāfiju bez jēdziena "karte" un vai šajā definīcijā ir jāiekļauj ĢIS vai tās elementi. 1989. gadā. Darba grupa piedāvāja šādu definīciju: "Kartogrāfija ir ģeogrāfiski norādītas informācijas organizēšana un paziņošana grafiskā vai digitālā formā; tā var ietvert visus posmus no datu vākšanas līdz parādīšanai un izmantošanai." Jēdziens "karte" šajā definīcijā nav ietverts, taču tiek piedāvāts to aplūkot atsevišķi kā "holistisku (ti, holistisku, strukturālu) ģeogrāfiskās realitātes attēlojumu un mentālu abstrakciju, kas paredzēta vienam vai vairākiem mērķiem un pārveido atbilstošo. ģeogrāfiskos datus darbos, kas parādīti vizuālā, digitālā vai taustes formā”.

Šīs definīcijas ir izraisījušas daudz diskusiju kartogrāfu vidū, un rezultātā ir radusies alternatīva kartogrāfijas definīcija, kurā tā tiek uzskatīta par "telpiski koordinētas informācijas organizēšanu, attēlošanu, saziņu un izmantošanu grafiskā, digitālā un taustes formātā. veidlapas; var ietvert visus posmus no datu vākšanas pirms to izmantošanas karšu vai citu telpiskās informācijas dokumentu izveidē.

Pēc lielākās daļas mūsdienu kartogrāfu domām, datorzinātņu laikmetā kartogrāfijas tehnoloģiskie aspekti nav galvenie, un visas kartogrāfijas definīcijas, izmantojot tehnoloģiju, ir kļūdainas. Kartogrāfija joprojām ir lietišķa, galvenokārt vizuāla disciplīna, kurā komunikācijas aspektiem ir liela nozīme. Kļūdains ir arī datorkaršu vērtējums to līdzības, neatšķiramības no manuāli veidotām kartēm nozīmē. ĢIS tehnoloģiju patiesā vērtība ir tieši iespēja radīt jauna veida darbus. Ar visu to kartogrāfijas galvenais uzdevums paliek zināšanas par reālo pasauli, un šeit ir ļoti grūti nodalīt formu (kartogrāfisko attēlojumu) no satura (atspoguļotās realitātes). Ģeoinformācijas tehnoloģiju attīstība ir tikai palielinājusi kartējamo datu klāstu, paplašinājusi to zinātnes disciplīnu loku, kurām nepieciešama kartogrāfija. Ekrāna (displeja) kartes un elektroniskie atlanti, kas šobrīd daudzās valstīs kļūst par nacionālo kartogrāfijas programmu sastāvdaļu, tikai stiprina saikni starp kartogrāfiju un datorgrafiku un ĢIS, tomēr nemainot kartogrāfijas būtību.

Jāpiebilst, ka digitālā kartogrāfija ģenētiskā ziņā nav tiešs tradicionālās (papīra) kartogrāfijas turpinājums. Tā ir attīstījusies vispārējās ĢIS programmatūras izstrādes gaitā un tāpēc bieži tiek uzskatīta par nelielu ĢIS sastāvdaļu, kas atšķirībā no ĢIS programmatūras neprasa lielus pūļu un resursu ieguldījumus. Tātad neapmācīts lietotājs ar esošās ĢIS programmatūras palīdzību pēc dažu dienu apmācībām jau var izveidot vienkāršu digitālo karti, bet pat mēneša laikā nespēj izveidot funkcionējošu ĢIS programmatūru. No otras puses, kā atzīmē kartogrāfi, šķietamā viegluma un vienkāršības dēļ digitālā kartogrāfija ir nepietiekami novērtēta ar visām no tā izrietošajām sekām.

Digitālā kartogrāfija ir sākusi savu dzīvi, un tās saistība ar tradicionālo kartogrāfiju bieži tiek uzskatīta par pilnīgi lieku. Kā zināms, tradicionālās papīra kartes izveidei ir nepieciešams diezgan sarežģīts aprīkojums, kā arī pieredzējušu speciālistu komanda (kartogrāfi-dizaineri), kas veido un rediģē kartes un veic rutīnas darbus pie pirmmateriāla apstrādes. Tas ir tehniski un tehnoloģiski ļoti sarežģīts un laikietilpīgs process. No otras puses, lai izveidotu digitālo karti, ir nepieciešams tikai personālais dators, ārējās ierīces, programmatūra un oriģinālā (parasti papīra) karte. Citiem vārdiem sakot, jebkurš lietotājs iegūst iespēju izveidot digitālās kartes gatavās produkcijas veidā - digitālās kartes pārdošanai. Līdz ar to šobrīd ar digitālo kartēšanu nodarbojas ļoti daudz neprofesionāļu, un atdalīšanās no tradicionālās kartogrāfijas teorijas un metodoloģijas noved pie kartes objektu ģeometrisko un topoloģisko formu pārneses kvalitātes zuduma, jo spēja kvalitatīvai digitalizācijai nepietiek ar labu zīmēšanu uz papīra (digitalizācija ir sarežģītāks process, jo kvalitatīvi jātuvina nepārtrauktas līknes pa līniju segmentiem). Tajā pašā laikā cieš arī dizaina kvalitāte: nereti drukātās kartes "atgādina noteiktu zīmējumu ar krāsu plankumu kopumu, bet ne karti."

Tikai nesen, attīstoties ĢIS tirgum, ir sākusi pieaugt nepieciešamība pēc augstas kvalitātes digitālajām kartēm; lietotāji sāka pievērst uzmanību ne tikai karšu digitalizācijas ātrumam un to zemajai cenai, bet arī kvalitātei. Pieaug vietu skaits, kur tiek sagatavoti speciālisti, izmantojot ĢIS tehnoloģiju; Rietumu sistēmas tiek rusificētas un ukrainizētas, paplašinot potenciālo ĢIS lietotāju loku. Līdz ar to vērojama tendence digitālās kartogrāfijas kvalitatīvai attīstībai, ņemot vērā kopējo ĢIS tehnoloģiju attīstību.

Apskatīsim dažas digitālās kartēšanas tehnoloģijas iezīmes un galvenos digitālo karšu parametrus. Pirmkārt, jāatzīmē, ka ar digitālo karšu palīdzību risināmo uzdevumu daudzveidības dēļ ir grūti viennozīmīgi noteikt universālos kritērijus to kvalitātei, tāpēc vispārīgākajam kritērijam jābūt spējai sniegt risinājumu problēma. Šobrīd digitālo karšu tirgū situācija ir tāda, ka tās galvenokārt tiek veidotas konkrētam projektam, atšķirībā no tradicionālās kartogrāfijas, kur par bāzes karti tiek izmantoti jau esošie kartogrāfiskie materiāli. Tāpēc visbiežāk digitālās kartes veidošanu nosaka nevis labi izveidotas un laika gaitā pārbaudītas instrukcijas, bet gan izkaisītas un ne vienmēr profesionāli noformētas tehniskās specifikācijas.

Digitālās kartes kvalitāte

Digitālās kartes kvalitāte sastāv no vairākām sastāvdaļām, bet galvenās no tām ir informācijas saturs, precizitāte, pilnīgums un iekšējās struktūras pareizība.

Informativitāte. Kartei kā realitātes modelim ir epistemoloģiskas īpašības, piemēram, jēgpilna atbilstība (zinātniski pamatota realitātes galveno iezīmju parādīšana), abstraktums (vispārināšana, pāreja no individuālajiem uz kolektīvajiem jēdzieniem, objektu tipisko īpašību atlase un izslēgšana mazsvarīgās), telpiskā līdzība (izmēru un formu ģeometriskā līdzība, laika līdzība un attiecību līdzība, sakarības, objektu subordinācija), selektivitāte un sintētiskums (atsevišķs kopīgi manifestējošo parādību un faktoru attēlojums, kā arī vienots holistisks attēls parādības un procesi, kas reālos apstākļos izpaužas atsevišķi). Šīs īpašības, protams, ietekmē arī galaprodukta – digitālās kartes – kvalitāti, taču galvenokārt tās ir oriģinālā kartogrāfiskā darba veidotāju kompetencē: tradicionālās avota kartes veidotāji ir atbildīgi par tā informācijas saturu un kad veidojot digitālo karti, ir svarīgi izvēlēties pareizo avotu un pareizi nodot , ņemot vērā digitālās kartēšanas īpatnības, oriģinālajā kartē iegulto informāciju.

pilnība Satura pārsūtīšana.Šī parametra vērtība galvenokārt ir atkarīga no digitālās kartes izveides tehnoloģijas, t.i., no tā, cik stingri tiek veikta digitalizācijas objektu operatoru caurlaides kontrole. Kontrolei var izmantot digitālās kartes drukāto kopiju, kas uzdrukāta uz plastmasas oriģināla mērogā. Turpmākajā uzspiešanā digitalizācijas avotam tiek pārbaudīts digitālās kartes saturs un izejmateriāls. Šo metodi var izmantot arī, lai novērtētu objektu formu pārnešanas kvalitāti, taču tā ir nepieņemama, lai novērtētu kļūdu kontūru pozīcijā, jo izvadierīce vienmēr rada ievērojamus kropļojumus. Vektorizējot rastru, izveidotās digitālās kartes un rastra substrāta slāņu apvienošana ļauj ātri identificēt garām aizmirstos objektus.

Precizitāte. Digitālās kartes precizitātes jēdziens ietver tādus parametrus kā kļūda kontūru pozīcijā attiecībā pret avotu, objektu izmēru un formu pārsūtīšanas precizitāte digitalizācijas laikā, kā arī kļūda digitālā kontūru pozīcijā. karte attiecībā pret reljefu, kas saistīta ar digitālās kartēšanas avotu (papīra deformācija, rastra attēla kropļojumi skenēšanas laikā utt.). Turklāt precizitāte ir atkarīga no programmatūras, izmantotās aparatūras un digitalizācijas avota. Šobrīd paralēli un viena otru papildina divas karšu digitalizācijas tehnoloģijas - digitalizētāja ievade un digitalizācija ar rastra palīdzību (skenēšana). Prakse rāda, ka šobrīd ir grūti runāt par kādas no tām priekšrocībām. Ar digitalizācijas digitalizāciju galveno darba apjomu pie digitālo karšu ievadīšanas operators veic manuālajā režīmā, t.i., lai ievadītu objektu, operators norāda kursoru uz katru izvēlēto punktu un nospiež pogu. Ievades precizitāte digitalizācijas laikā lielā mērā ir atkarīga no operatora prasmēm. Vektorizējot rastra kartes, subjektīvie faktori ietekmē mazāk, jo rastra substrāts ļauj visu laiku labot ievadi, tomēr objektu formas pārnešanu ietekmē rastra kvalitāte un ar robainām rastra līnijas malām. , sāk parādīties novilktās vektora līnijas līkumi, ko izraisa nevis līnijas vispārējā forma, bet gan lokāli rastra pārkāpumi.

Iekšējās struktūras pareizība.

Gatavajai digitālajai kartei ir jābūt pareizai iekšējai struktūrai, ko nosaka prasības šāda veida kartēm. Piemēram, kartogrāfiskās apakšsistēmas kodols ĢIS, kas izmanto digitālās vektorkartes, ir daudzslāņu karšu struktūra (slāņi), kurā tiek veiktas pilnīgas meklēšanas operācijas, pārklājošās darbības ar atvasinātu digitālo karšu izveidi un savienojuma uzturēšanu. ir jāveic avota un atvasināto karšu objektu identifikatori. Lai atbalstītu šīs darbības, digitālo karšu topoloģiskā struktūra ĢIS ir pakļauta prasībām, kas ir daudz stingrākas nekā, piemēram, kartēm, kuras izmanto automatizētas kartēšanas vai navigācijas problēmu risināšanai. Tas ir saistīts ar faktu, ka objektu kontūrām no dažādām kartēm (slāņiem) ir jābūt stingri konsekventām, lai gan praksē, neskatoties uz pietiekami precīzu avota karšu digitalizāciju atsevišķi, šī vienošanās netiek panākta, un, uzliekot digitālās kartes, tiek veidoti viltus daudzstūri un loki. Neatbilstības var būt vizuāli neatšķiramas līdz noteiktai palielinājuma skalai, kas ir diezgan pieņemami automatizētiem kartēšanas uzdevumiem, kas vērsti uz tradicionālo fiksēta mēroga karšu izveidi, izmantojot datoru. Taču tas ir pilnīgi nepieņemami ĢIS funkcionēšanai, kad dažādu analīzes problēmu risināšanai tiek izmantots stingrs matemātiskais aparāts. Piemēram, topoloģiskajai kartei jābūt ar pareizu līniju-mezglu (no lokiem jāsaliek daudzstūri, mezglos jāsavieno loki utt.) un daudzslāņu struktūrai (atbilstošās robežas no dažādiem slāņiem sakrīt, viena slāņa loki atrodas tieši blakus. uz cita objektiem utt. e). Pareizas digitālās kartes struktūras izveide ir atkarīga no programmatūras iespējām un digitalizācijas tehnoloģijas.

Šobrīd pasaulē jau ir izveidojusies vesela digitālās kartēšanas nozare, izveidojies plašs digitālo karšu un atlantu tirgus. Par pirmo veiksmīgo komerciālo projektu šeit acīmredzot vajadzētu uzskatīt Pasaules digitālo atlantu (ražo Delorme Mapping Systems), kas tika izdots 1988. Tam sekoja Britu Domesday projekts /100/, kā rezultātā uz optiskajiem diskiem tika izveidots Lielbritānijas digitālais atlants (kā avota kartes un topogrāfiskās bāzes tika izmantoti militārie topogrāfiskie uzmērīšanas materiāli). Kopš 1992. gada ASV Aizsardzības departamenta kartēšanas aģentūra ražo un atjaunina Pasaules digitālo karti (DCW) mērogā 1:1 000 000. Daudzās pasaules valstīs jau ir izveidoti nacionālie digitālie atlanti un vispārīgās ģeogrāfiskās kartes. . Uz att. 5.1 redzama melnbalta izdruka vienam no pasaules digitālā atlanta fragmentiem.

Digitālā kartogrāfija - 3,7 no 5, pamatojoties uz 6 balsīm