Цифровая картография. Цифровая карта является основой информационного обеспечения автоматизированных картографических систем (АКС) и географических информационных систем (ГИС) и может являться результатом их работы Составление и оформление карт

8.1. Сущность и задачи курса «Цифровая картография»

Курс «Цифровая картография» – составная часть картографии. Он изучает и разрабатывает теорию и методы создания цифровых и электронных карт, а также автоматизацию картографических работ.

Картография в настоящее время перешла на новый качественный уровень. В связи с развитием компьютеризации полностью изменились многие процессы создания карт. Появились новые методы, технологии и направления картографирования. Можно выделить различные направления, которыми сегодня занимается картография: цифровое картографирование, трехмерное моделирование, компьютерные издательские системы и т. д. В связи с этим появились новые картографические произведения: цифровые, (электронные и виртуальные) карты, анимации, трехмерные картографические модели, цифровые модели местности. Кроме создания компьютерных карт стоит задача формирования и ведения баз цифровой картографической информации.

Цифровые карты неотделимы от традиционных карт. Теоретические основы картографии, накопленные веками, остались прежними, изменились только технические средства создания карт. Использование компьютерной техники привело к значительным изменениям технологии создания картографических произведений. Намного упростилась технология выполнения графических работ: исчезли трудоемкие чертежные, гравировальные и другие ручные работы. В результате вышли из употребления все традиционные чертежные материалы и принадлежности. Картограф, знающий программное обеспечение, может быстро и качественно выполнить сложные картографические работы. Также появилось много возможностей выполнять на очень высоком уровне дизайнерские работы: оформление тематических карт, обложек атласов, титульных листов и др.

С внедрением компьютерной технологии объединились процессы составления и подготовки карт к изданию. Отпала необходимость делать высококачественную ручную копию составительского оригинала (издательский оригинал). Оформительский оригинал, выполненный на компьютере, позволяет очень легко редактировать и исправлять корректурные замечания без ухудшения его качества.

Преимуществами компьютерных технологий являются не только идеальное качество графических работ, но и высокая точность, значительное увеличение производительности труда, повышение полиграфического качества картографической продукции.

8.2. Определения цифровых и электронных картографических произведений

Первые работы по созданию цифровых карт были начаты в нашей стране в конце 70-х гг. В настоящее время цифровые карты и планы в основном создаются по традиционным оригиналам карт и планов, составительским оригиналам, тиражным оттискам и другим картографическим материалам.

Цифровые карты – цифровые модели объектов, представленные в виде закодированных в числовой форме плановых координат x и y и аппликат z .

Цифровые карты являются логико-математическими описаниями (представлениями) картографируемых объектов и отношений между ними (отношения объектов местности в виде их сочетаний, пересечений, соседства, разновысотности по рельефу, ориентации по сторонам света и т. д), сформированные в принятых для обычных карт координатах, проекциях, системах условных знаков с учетом правил генерализации и требований к точности. Подобно обычным картам они различаются по масштабам, тематике, пространственному охвату и т. п.

Главное назначение цифровых карт – служить основой для формирования баз данных и автоматического составления, анализа, преобразования карт .

По содержанию, проекции, системе координат и высот, точности и разграфке цифровые карты и планы должны полностью отвечать требованиям, предъявляемым к традиционным картам и планам. На всех цифровых картах должны быть соблюдены топологические отношения между объектами. В литературе существует несколько определений цифровых и электронных карт. Некоторые из них приведены в данной теме.

Цифровая карта – представление объектов карты в форме, которая позволяет компьютеру сохранять, манипулировать и выводить значение их атрибутов.

Цифровая карта – это база данных или файл, которые становятся картой, когда ГИС создает твердую копию или изображение на экране (В. Хаксхольд).

Электронные карты – это цифровые карты, визуализированные в компьютерной среде с использованием программных и технических средств, в принятых проекциях, системах условных знаков при соблюдении установленной точности и правил оформления.

Электронные атласы – компьютерные аналоги обычных атласов.

Капитальные атласы традиционными методами создаются очень долго, десятки лет. Поэтому очень часто еще в процессе создания их содержание устаревает. Электронные атласы позволяют значительно сократить сроки их изготовления. Поддержание электронных карт и атласов на уровне современности, их обновление делается в настоящее время очень быстро и качественно.

Существует несколько типов электронных атласов:

Атласы только для визуального просмотра («перелистывания») – вьюерные атласы .

Интерактивные атласы , в которых можно изменять оформление, способы изображения и классификацию картографируемых явлений, получать бумажные копии карт.

Аналитические атласы (ГИС-атласы) , позволяющие комбинировать и сопоставлять карты, проводить их количественный анализ и оценку, выполнять наложение карт друг на друга.

Во многих странах, в том числе и России, созданы и создаются Национальные атласы. Национальный атлас России является официальным государственным изданием, созданным по поручению Правительства Российской Федерации. Национальный атлас России дает комплексное представление о природе, населении, хозяйстве, экологии, истории и культуре страны (рис. 8.1). Атлас состоит из четырех томов: том 1 – «Общая характеристика территории»; том 2 – «Природа. Экология»; том 3 – «Население. Экономика»; том 4 – «История. Культура».

Рис. 8.1. Национальный атлас России

Атлас выпускается в полиграфическом и электронном видах (первые три тома, электронная версия четвертого тома будет выпущена в 2010 г.).

Картографические анимации – динамические последовательности электронных карт, которые передают на экране компьютера динамику и перемещение изображаемых объектов и явлений во времени и пространстве (например, движение атмосферных осадков,

перемещение транспорта и т. п.).

Анимации нам очень часто приходится наблюдать в повседневной жизни, например, телевизионные карты прогноза погоды, на которых хорошо видны перемещения фронтов, областей высокого и низкого давления, атмосферные осадки.

Для создания анимаций используют всевозможные источники: данные дистанционного зондирования, экономико-статистические данные, данные непосредственных натурных наблюдений (например, различные описания, геологические профили, наблюдения метеостанций, материалы переписей и т. п.). Динамические (двигающиеся) изображения картографических объектов могут быть различными:

− перемещение всей карты по экрану и отдельных элементов содержания по карте;

− изменение внешнего вида условных знаков (размеров, цвета, формы, яркости, внутренней структуры). Например, населенные пункты могут быть показаны в виде пульсирующих пунсонов и т. д.;

− мультипликационные последовательности карт-кадров или трехмерные изображения. Так можно показать динамику таяния ледников, динамику развития эрозионных процессов;

− панорамирование, вращение компьютерных изображений;

− масштабирование изображения, использование эффекта «наплыва» или удаления объекта;

− создание эффекта движения над картой (облет, объезд территории).

Анимации могут быть плоскими и объемными, стереоскопическими и, кроме того, могут сочетаться с фотоизображением.

Трехмерные анимации, сочетающиеся с фотоизображением, называются виртуаль-

ными картами (создается иллюзия реальной местности).

Технологии создания виртуальных изображений могут быть разными. Как правило, вначале по топографической карте, аэроили космическому снимку создается цифровая модель, затем – трехмерное изображение местности. Его окрашивают в цвета гипсометрической шкалы и потом используют как реальную модель.

8.3. Понятие геоинформационных систем (ГИС)

Первые геоинформационные системы были созданы в Канаде, США и Швеции для изучения природных ресурсов. Первая ГИС появилась в начале 60-х гг. в Канаде. Главной целью канадской ГИС была задача осуществить анализ данных инвентаризации земель Канады. В нашей стране такие исследования начались на двадцать лет позже. В настоящее время во многих странах существуют различные геоинформационные системы, которые решают самые разные задачи в различных отраслях: в экономике, политике, экологии, кадастре, науке и т. д.

В отечественной научной литературе существуют десятки определений ГИС.

Географические информационные системы (ГИС) – аппаратно-программные ком-

плексы, обеспечивающие сбор, обработку, отображение и распространение пространст-

венно-координированных данных (А.М. Берлянт). Одна из функций ГИС – создание и использование компьютерных (электронных) карт, атласов и других картографических произведений.

Геоинформационная система – это информационная система, предназначенная для сбора, хранения, обработки, отображения и распространения данных, а также получения

на их основе новой информации и знаний о пространственно-координированных объектах и явлениях.

Сущность любой ГИС заключается в том, что она используется для сбора, анализа, систематизации, хранения различной информации, создания базы данных. Самая удобная форма представления информации пользователям – картографические изображения, кроме этого, информация может быть представлена и в виде таблиц, схем, графиков, текстов.

Отличительной особенностью ГИС является то, что вся информация в них представлена в виде электронных карт, которые содержат информацию об объектах, а также пространственную привязку объектов и явлений. Отличаются электронные карты от бумажных карт тем, что каждому условному знаку (объекту), изображенному на электронной карте, соответствует информация, занесенная в базу данных. Это позволяет анализировать их во взаимосвязи с другими объектами. Указав курсором мыши, например, на какой-либо район, можно получить всю информацию, занесенную о нем в базу данных (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Получение информации об объекте из базы данных

Кроме того, геоинформационные системы работают с картографическими проекциями, что позволяет осуществлять проекционные преобразования цифровых и электронных карт

Рис. 8.3. Выбор картографической проекции в ГИС MapInfo Professional

В настоящее время созданы специализированные земельные геоинформационные системы, кадастровые, экологические и многие другие ГИС.

На примере административной карты Томской области рассмотрим возможности ГИС. Мы имеем базу данных, в которую занесена информация о размерах площади районов Томской области и количестве жителей в каждом районе (рис. 8.4). На основе этих данных мы можем получить информацию о плотности населения Томской области, кроме этого, программа строит карту плотности населения (рис. 8.5).

Рис. 8.4. Создание тематической карты по данным, занесенным в базу данных

Рис. 8.5. Карта плотности населения Томской области, построенная в автоматическом режиме

Таким образом, отличительными особенностями ГИС являются:

− географическая (пространственная) привязка данных;

− хранение, манипулирование и управление информацией в базе данных;

− возможности по работе с проекциями географической информации;

− получение новой информации на основе имеющихся данных;

− отражение пространственно-временных связей между объектами;

− возможность быстрого обновления баз данных;

− цифровое моделирование рельефа;

− визуализация и вывод данных.

8.3.1. Подсистемы ГИС

ГИС состоит из ряда блоков, важнейшими из которых являются блок ввода, обработки

и вывода информации (рис. 8.6).

Рис. 8.6. Структура ГИС

Блок ввода информации включает в себя сбор данных (тексты, карты, снимки и др.) и устройства для преобразования информации в цифровую форму и ввода ее в память компьютера или в базу данных. Раньше для этой цели широко применялись специальные устройства дигитайзеры – устройства с ручным обводом объектов и автоматической регистрацией их координат. В настоящее время они полностью заменены автоматическими устройствами – сканерами . Отсканированное изображение цифруется с помощью специальных программных средств. Все характеристики цифруемых объектов, в том числе статистические данные, вводят с клавиатуры компьютера. Вся цифровая информация поступает в базу данных.

База данных – набор информации, организованной таким образом, чтобы ее можно было хранить в компьютере.

Формирование баз данных, доступ и работу с ними обеспечивает система управления базами данных (СУБД) , которая позволяет быстро находить требуемую информацию и проводить ее дальнейшую обработку.

Совокупности баз данных и средств управления ими образуют банки данных.

Блок обработки информации включает в себя использование различного программного обеспечения, которое позволяет привязывать растровое изображение к определенной системе координат, выбирать нужную проекцию, осуществлять автоматическую генерализацию элементов содержания, преобразовывать растровое изображение в векторное, подбирать способы изображения, строить тематические и топографические карты, совмещать их друг с другом, а также выполнять дизайн картографических произведений.

Блок вывода информации – включает устройства, которые позволяют выводить результаты картографирования, а также тексты, таблицы, графики, схемы, трехмерные изображения и др. Это экраны (дисплеи), печатающие устройства (принтеры), плоттеры и др.

ГИС производственного назначения включает в себя еще подсистему издания карт, которая позволяет изготовлять печатные формы и осуществлять печать тиража карт.

8.3.2. Организация данных в ГИС

Данные, используемые в ГИС, могут быть самыми различными: результаты геодезических и астрономических наблюдений, данные натурных наблюдений (геологические профили, почвенные разрезы, материалы переписей и др.), различные карты, снимки, статистические данные и др.

Данные в ГИС имеют послойную организацию, т. е. сведения об объектах одного тематического содержания хранятся в одном слое (гидрография, рельеф, дороги и т. д.).

Таким образом, карта в ГИС состоит из набора информационных слоев (рис. 8.7). Каждый слой содержит разные виды информации: области, точки, линии, тексты, а все вместе они составляют карту.

Распределение объектов по слоям позволяет быстро редактировать объекты, работать с запросами, вносить различные изменения. Слоями на карте можно управлять: менять местами, отключать видимость, блокировать, замораживать, удалять и т. д.

При оформлении цифровой карты слои должны располагаться в определенной последовательности, поэтому при создании нового слоя его помещают в определенное место. Слои фоновых элементов необходимо располагать ниже слоев штриховых элементов, чтобы они не закрывали собой изображение. Последовательность размещения слоев передает правильность наложения штриховых и фоновых элементов карты.

Количество слоев для каждой карты может быть различным и зависит от назначения карты и задач, которые будут решаться по данной карте. Очень важной задачей является правильное составление слоев и распределение объектов по слоям. Следует помнить, что большое количество слоев может затруднять работу с картой.

Цифровые карты могут непосредственно восприниматься человеком, при визуализации электронных карт (на видеоэкранах) и компьютерных карт (на твёрдой основе), а могут использоваться как источник информации в машинных расчётах без визуализации в виде изображения.

Цифровые карты служат основой для изготовления обычных бумажных и компьютерных карт на твёрдой подложке.

Создание

Цифровые карты создаются следующими способами или их комбинацией (фактически способы сбора пространственной информации):

· оцифровка (цифрование) традиционных аналоговых картографических произведений (например, бумажных карт);

· фотограмметрическая обработка данных дистанционного зондирования;

· полевая съёмка (например, геодезическая тахеометрическая съёмка или съёмка с использованием приборов систем глобального спутникового позиционирования);

· камеральная обработка данных полевых съёмок и иные методы.

Способы хранения и передачи

Т. к. модели, описывающие пространство (цифровые карты), весьма нетривиальны (в отличие, например, от растровых изображений), то для их хранения часто используют специализированные базы данных (БД, см. пространственная база данных), а не одиночные файлы заданного формата.

Для обмена цифровыми картами между различными информационными системами используют специальные обменные форматы. Это могут быть или популярные форматы каких-либо производителей программного обеспечения (ПО) (например, DXF, MIF, SHP и др.), ставшие стандартом «де-факто», или международные стандарты (например, такой стандарт Open Geospatial Consortium (OGC), как GML).

Картография

Картогра́фия (от греч. χάρτης - бумага из папируса, и γράφειν - рисовать) - наука об исследовании, моделировании и отображении пространственного расположения, сочетания и взаимосвязи объектов, явлений природы и общества. В более широкой трактовке картография включает технологию и производственную деятельность.

Объектами картографии являются Земля, небесные тела, звёздное небо и Вселенная. Наиболее популярными плодами картографии являются образно-знаковые модели пространства в виде: плоских карт, рельефных и объёмных карт, глобусов. Они могут быть представлены на твёрдых, плоских или объёмных материалах (бумага, пластик) или в виде изображения на видеомониторе.

Разделы картографии

Математическая картография

Математическая картография изучает способы отображения поверхности Земли на плоскости. Поскольку поверхность Земли (приблизительно сферическая, для описания которой часто пользуются понятием земного сфероида) имеет определенную, не равную бесконечности кривизну, её нельзя отобразить на плоскости с сохранением всех пространственных соотношений одновременно: углов между направлениями, расстояний и площадей. Можно сохранить только некоторые из этих соотношений. Важное понятие в математической картографии - картографическая проекция, - функция, задающая преобразование сфероидических координат точки (то есть координат на земном сфероиде, выражающихся в угловой мере) в плоские прямоугольные координаты в той или иной картографической проекции (проще говоря, в лист карты, который можно разложить перед собой на поверхности стола). Другой значительный раздел математической картографии - картометрия, которая позволяет по данным карты измерять расстояния, углы и площади на реальной поверхности Земли.

Составление и оформление карт

Составление и оформление карт - область картографии, область технического дизайна, изучающая наиболее адекватные способы отображения картографической информации. Эта область картографии тесно взаимосвязана с психологией восприятия, семиотикой и тому подобными гуманитарными аспектами.

Поскольку на картах отображается информация, относящаяся к самым различным наукам, выделяют также такие разделы картографии, как историческая картография, геологическая картография, экономическая картография, почвоведческая картография и другие. Эти разделы относятся к картографии лишь как к методу, по содержанию они относятся к соответствующим наукам.

Цифровая картография

Цифровая (компьютерная) картография является не столько самостоятельным разделом картографии, сколько её инструментом, обусловленным современным уровнем развития технологии. Например, не отменяя способов пересчёта координат при отображении поверхности Земли на плоскости (изучается таким фундаментальным разделом, как математическая картография), цифровая картография изменила способы визуализации картографических произведений (изучаются разделом «Составление и оформление карт»).

Так, если раньше авторский оригинал карты чертился тушью, то на сегодняшний момент он вычерчивается на экране монитора компьютера. Для этого используют Автоматизированные картографические системы (АКС), созданные на базе специального класса программного обеспечения (ПО). Например, GeoMedia, Intergraph MGE, ESRI ArcGIS, EasyTrace, Панорама, Mapinfo и др.

При этом не следует путать АКС и Географические информационные системы (ГИС), так как их задачи различны. Однако на практике один и тот же набор ПО является интегрированным пакетом, используемым для построения и АКС, и ГИС (яркие примеры - ArcGIS, GeoMedia и MGE).

Создание электронных карт (контуров) полей.

Для эффективного управления сельхозпредприятием не лишним будет точно знать какими посевными площадями Вы располагаете. Не редко руководители и агрономы хозяйств лишь приблизительно знают размеры своих полей, что негативно влияет на точность расчета необходимых удобрений и подсчета урожая. С помощью GPS-приемника, полевого компьютера и специального программного обеспечения (ПО) можно получить электронные карты (контура) полей с сантиметровой точностью!

Ресурсосберегающие технологии и в том числе точное земледелие (precision agriculture) предполагают работу с электронными картами полей. Это та геоинформационная база, на основании которой проводятся практически все агротехнические операции в точном земледелии. Например, одна из самых сложных агротехнических операций точного земледелия - дифференцированное внесение минеральных удобрений основана на картах распределения питательных веществ (N, P, K, Гумус, ph) по полю. Для этого также проводится агрохимическое обследование сельхозугодий.

Но если даже не использовать электронные карты полей для дальнейшего применения технологий точного земледелия, польза от создания таких карт очевидна. Зная точные площади Ваших полей и расстояния между ними, Вы можете более качественно и рационально:

1. Рассчитывать количество необходимых удобрений и агрохимикатов, а также семенного материала

2. Учитывать полученную урожайность

3. Рассчитывать планируемый расход ГСМ

4. Вести ежегодный учет засеянных площадей с высокой точностью по каждой культуре

5. Вести историю полей (севооборотов)

6. При необходимости готовить наглядные отчеты высокой точности (печать карт)

Создание контуров полей проводится с помощью GPS-приемника, полевого компьютера и программного обеспечения объединённых в единый программно-аппаратный комплекс. В режиме "полигон" необходимо объехать или обойти поле по его границе и сохранить полученный контур. При сохранении можно указать название поля и другие необходимые атрибуты и примечания. После сохранения контура нам станет известна точная площадь поля.

Программное обеспечение позволяет также наносить другую геоинформационную информацию: линии и точки. Линиями можно оперировать при разметке рабочих участков на полях. Например, если у Вас уже есть электронные карты Ваших полей за прошлый год и Вам необходимо зафиксировать лишь размещение культур по полям в этом году, то нет необходимости заново оконтуривать поля. Нужно только нанести разграничительные линии между культурами, и то в том случае, если на одном поле возделывается две и более культуры.
Точки используются для нанесения на карту особенностей поля, таких как столбы, большие камни и прочие.

Всю полученную геоинформацию из программно-аппаратного комплекса необходимо перенести на стационарный компьютер для дальнейшего анализа и использования в расчетах и при принятии управленческих решений. На стационарном компьютере также должно быть установлено геоинформационное программное обеспечение (ГИС), которое позволит корректно работать с полученной в полях информацией. Для этих целей мы рекомендуем использовать программу MapInfo ©.

В принципе можно использовать любую ГИС-систему, работающую с форматом.SHP (Shape). Практически все ГИС-системы могут корректно работать с этим форматом. Однако MapInfo © является, на наш взгляд, оптимальным выбором для учета посевных площадей и ведения истории полей. В MapInfo. Вы можете создавать тематические карты, накладывать контура Ваших полей на спутниковые снимки и аэрофотоснимки, а также на оцифрованные топографические карты. Также в MapInfo есть удобный инструмент для измерения расстояний (например для измерения расстояния от гаража до поля).

Можно отсчитывать от одна тысяча девятьсот пятьдесят седьмого года. В этом году в Массачусетском технологическом институте (США) была изготовлена первая цифровая модель рельефа и местности карты, которую использовали в дальнейшем для проектирования автомобильных дорог. Это свидетельствует о том, что в картографии с середины двадцатого века начали развитие новые технологические картосоставительские и картоиздательские процессы и методы, которые усовершенствуются до настоящего времени. Основными направлениями и тенденциями совершенствования в них можно выделить:

технологические (электронные) методы создания карт;
цифровые способы организации банков и баз данных;
технологии геоинформационного картографирования;
формирование карт в компьютерных сетях;
разработки виртуального картографирования.

Для более эффективного применения научно-технологических процессов развития картографии требуется наиболее быстрая доставка созданных ею продуктов до конечного пользователя. Тогда они будут оперативно использованы потребителями для решения ставящихся ими конкретных задач. В современных реалиях все научно-производственные отрасли, в том числе и цифровая картография , ориентируются на удовлетворение таких запросов и потребностей общества. Таким образом, с помощью цифровых технологий картография превращается из познавательных и просто средств ориентирования в математический инструментарий и методы проектирования, организации, управления и планирования. Уже очевидно, что технический прогресс повлиял на способы использования карт, из которых выделим следующие:

методы коммуникации;
пространственной информации;
системного принятия решений.

Сущность цифровой картографии

Цифровую картографию можно представить в трех, а то и четырех содержательных формах:

раздел картографической науки;
производственной индустрии;
новой технологии.
инструмент визуализации изображений картографической продукции .

Прежде всего, как радел картографической науки, цифровая картография занимается исследованием и отображением пространственного местоположения различных объектов деятельности общества, всевозможных природных явлений, их цифрового моделирования и взаимосвязей.

С применением и использованием автоматизированных процессов изготовления, новых компьютерных технологий и разнообразного визуального ряда изображений цифровая картография пользуется особой популярностью, как у потребителей, так и специалистов. Изготовление картографической продукции , как индустриального производства, является многофункциональным технологическим процессом с применением современных технологий и имеющим спрос как электронного продукта.

Стоит вспомнить, каким образом ранее строились карты. Создавались целые штатные картографические группы и тематические партии, в услугах которых возникала производственная необходимость. Вся получаемая съемочная информация фиксировалась тушью на кальке или более плотной основе. Большая трудоёмкость, значительные временные затраты и скрупулезность во всем картосоставительском процессе делали процесс медленным. Сейчас все это заменяют компьютерные технологии, с возможностью более быстрого и точного исполнения проектов, удобства в обновлении и редактировании карт.

Преимущества цифровой картографии

Сравнивая все предыдущие и настоящие возможности различных способов построения карт, включая экономическую составляющую рыночной эффективности, можно выделить следующие преимущества цифровой картографии :

передача точной информации об объекте, практически исключающая возможность получения ошибок, в связи с использованием в расчетах компьютерной автоматизации;
быстрота обработки и получения итогового результата с более высокой производительностью труда;
более экономичный способ создания карт с меньшими затратами труда;
возможность и удобство, как редактирования, так и периодического обновления карт на той же математической и геодезической основе.

Следует также отметить, что цифровая картография все больше занимает места в мировом информационном потоке, проникает в различные сферы интересной современной жизни планеты и завоевывает значительные слои пользователей своей продукции, создавая тем самым повышенный спрос. Такая ситуация происходит по мере развития:

новых (компьютерных) технологий картографических и геоинформационных систем;
новых (космических) методов геодезического пространственного позиционирования и определения расположения всех объектов;
совершенствование е составления карт, повышающих точность и скорость осваивания новых востребованных картографических продуктов.

Виды цифрового картографического производства

Цифровое картографическое производство для получения определенных результатов в современном своем виде занимается следующими производственными процессами:

разработкой цифровых типовых карт и других, необходимых для этого картографических материалов в виде массивов информации всей совокупности объектов;
созданием тематических карт с использованием уже имеющихся цифровых математической и картографической основ;
ведение цифровых баз данных различной информации, в том числе границах государств;
цифровое картографирование по спутниковым и аэрофотографическим снимкам;
цифровое применение строительства топографических карт.

Производственные процессы цифровой картографии

Цифровая картография сложный технологический продукт, который представляет картографическое производство , состоящее из следующих производственных процессов:

редакционного подготовительного периода составления цифровой карты;
входного контроля исходных материалов;
классификации объектов подготавливаемой документации;
кодировки объектов;
описания объектов цифровой карты;
редактирования карт;
контроля качества;
обновления;
преобразования в обменный формат;
преобразования в заданный формат;
оцифровка материалов карт;
векторизация карт;
автоматизации картографической генерализации;
сводка цифровых карт;
контроль сводки карт;
передача в Фонд топографических карт.

Эта великолепная по краткости и емкости формулировка легендарного капитана Врунгеля в полном объеме раскрывает задачи, решаемые судоводителями с помощью навигации в плаваниях, вне зависимости от того, где они проходят, - на озере, в море или в океане.

На протяжении нескольких тысячелетий основными инструментами навигации были компас, карта и секстант. Достигнув в ходе развития совершенства, эти три кита, на которых покоилось судовождение, стали, тем не менее, преградой на пути технического прогресса в судовождении. Возросшие размеры и скорости судов, повышение интенсивности судоходства потребовали внедрения новых навигационных технологий, автоматизации судовождения, повышения безопасности судов. Традиционные орудия судоволителя не могли обеспечить выполнение этих требований.

Для того чтобы преодолеть тупик, требовался качественный скачок в картографии - и он произошел в конце прошедшего столетия. Новые высокопроизводительные компьютеры дали возможность переводить бумажные карты в цифровую форму, хранить их, записывать на компактные носители, передавать по линиям связи и вновь восстанавливать на дисплеях компьютеров.

Вершиной современных навигационных и компьютерных технологий стало создание мозга современного судна - электронной картографической информационной системы ECDIS, осуществляющей отображение карт и места судна, прокладку трассы движения и контроль отклонений от заданного маршрута, вычисление безопасных курсов, предупреждение судоводителя об опасности, ведение судового журнала, управление автопилотом и т.п.

Современная электронно-картографическая система состоит из трех основных элементов - цифровых карт, записанных на каких-либо носителях (в основном на компакт-дисках), приемника GPS и компьютера с соответствующим программным обеспечением. Такая система применяется на больших судах профессионального флота, но на малых судах - катерах, моторных и парусных яхтах, небольших рыболовных ботах - ее использование связано с большими трудностями, как правило из-за недостатка места и необходимости защиты компьютера от воды, влаги, морской соли. Поэтому для малого флота были созданы специальные приборы, имеющие разные названия, - картплоттеры, навигационно-картографические системы, навигационные центры, содержащие в своем герметичном корпусе приемник GPS, компьютер с установленной на заводе программой и миниатюрный носитель картографической информации (картридж).

Рассмотрим отдельные элементы навигационно-картографической системы малого судна.

Носителями картографической информации для навигационных систем малых судов (картплоттеров) являются мини-картриджи. Если на лазерных компакт-дисках обычно записывается мировая база электронных карт, то на мини-картриджах записывается набор карт различного масштаба отдельных районов. Количество записываемых карт зависит от емкости картриджа. Так, например, один картридж C-Map NT+ может содержать комплект карт Азовского и Черного морей.

Существует несколько электронно-картографических систем, используемых для записи карт на картриджи: С-Мар NT+, Navionics Nav-Charts™, Furuno MiniChart и некоторые другие. Наибольшим покрытием Мирового океана обладает коллекция картриджей С-Map NT+, и, что самое важное, в ее состав входят электронные карты отечественных регионов: Ладожского и Онежского озер, Финского залива, Баренцева, Белого, Азовского, Черного и Каспийского морей, акваторий, прилегающих к дальневосточному побережью России. Поэтому в дальнейшем разговор у нас пойдет об аппаратуре, работающей с электронными картами в формате C-Map NT+. Картриджи C-Map NT+ производятся международной компанией С-МАР, представителем которой в России является фирма «C-МАР Россия».

Существуют картриджи, удобные для коротких «прогулочных» рейсов (Local), есть такие, которые используются для переходов на средние расстояния (Standard), и имеются картриджи, предназначенные для длительных путешествий (Wide). Например, если на одном картридже S (Standard) размещаются карты Онежского или Ладожского озер, то в состав картриджа

W (Wide) входят одновременно карты обоих озер и восточного участка Финского залива. Специально для рыбаков выпущены картриджи, включающие в себя батиметрические данные. Большинство картриджей С-МАР NT+ содержат портовую информацию и информацию о приливах и отливах, которая может быть выведена пользователем на дисплей плоттера. В состав одного картриджа может входить более 150 электронных навигационных карт и планов портов различных масштабов от 1:1500000 до 1:1500.

Специальный пользовательский картридж (USER C-Card) позволит записать координаты любых точек, которые могут понадобиться в следующем походе, будь то ресторан на берегу или место для подводного плавания.

Если хочется поработать над пройденным путем или спланировать будущий маршрут, находясь дома, то можно использовать РС Planner NT. Этот прибор разработан для того, чтобы использовать персональный компьютер (ПК) в качестве инструмента для навигационного планирования. На экране дисплея ПК отображаются имеющиеся электронные карты с помощью картриджей C-MAP NТ+, которые используются непосредственно на борту судна. Функции PC Planer NT - это просмотр карт, масштабирование, создание пользовательских отметок, планирование маршрута, просмотр пройденного пути. Каждая функция планирования на картографическом плоттере может быть так же легко реализована на домашнем компьютере.

Источниками данных электронных карт С-МАР являются официальные карты, производимые гидрографическими службами, собственное производство данных по договорам с гидрографическими службами, оцифровка материалов съемки малых гаваней при отсутствии официальных бумажных карт (по заказу местных властей).

Картографическая база данных NT подвергантся регулярной корректировке по извещениям мореплавателей. Новые выпуски базы данных NT производятся трижды в год. Пользователь может обменять старый картридж на откорректированный (впрочем, как и приобрести новый), просто обратившись в офис «С-МАР Россия» или к одному из дилеров.

КАРТПЛОТТЕРЫ

Картплоттер (или навигационный центр) - это функционально законченный прибор, содержащий в своем водонепроницаемом корпусе приемник GPS (в некоторых моделях приемник может быть и выносным), компьютер с заложенной на заводе-изготовителе программой, монохромный или цветной дисплей, клавиатуру для управления и слот для ввода картриджа. В некоторых моделях приемник GPS отсутствует, и информация о собственных координатах поступает от внешнего источника. Обязательным элементом является порт для ввода-вывода информации в международном морском формате NMEA 0183.

C работой и характерными особенностями картплоттеров познакомимся на примере популярной модели - Raychart 520 с монохромным дисплеем или его аналога Raychart 530 c цветным дисплеем производства известной английской компании Raymarine.

Оба картплоттера имеют 12-канальный параллельный приемник GPS, совмещенный с антенной. Приемник обладает всеми полагающимися функциями: определением координат и параметров движения, возможностями создания и хранения путевых точек и маршрутов движения по ним, графическими средствами отображения.

Для облегчения работы с картплоттерами в них на заводе предварительно устанавливается мировая карта с нанесенными всеми крупными портами и населенными пунктами. На ней нет присущей морской карте подробной информации, поэтому пользоваться ею можно лишь там, где заведомо известно об отсутствии навигационных опасностей.

Подробные карты какого-либо конкретного района (например, Oнежского озера, Черного моря) вводятся с картриджа, для чего картплоттер имеет один или два слота.

РАБОТА С КАРТПЛОТТЕРОМ

Нажатием клавиши POWER включаем приемник. Еще одно нажатие этой клавиши - и на экране появляются регуляторы яркости подсветки и контрастности изображения, позволя- ющие регулировать качество изображения.

Управление практически всеми картплоттерами осуществляется так же как в компьютере, через меню, или с помощью трекбола и функциональных клавиш. С помощью меню устанавливают необходимые настройки дисплея, трассы, единиц измерения, охранных зон и пр., выбирают различные функции, создают маршруты и путевые точки.

После включения прибора, как только его приемник GPS захватит сигналы спутников, на экране установится карта района нахождения судна, изображение которого будет располагаться в центре. Если на этот район есть картридж, то на экране появится подробная карта конкретного участка.

Движение судна отображается на дисплее одним из двух способов. В первом случае его отметка остается неподвижной в центре экрана на фоне движущейся карты, во втором случае отметка движется от центра к краю экрана и по достижении его возвращается назад одновременно со сдвигом карты. При необходимости может отображаться траектория движения судна и его текущие координаты.

Использование курсора

Важную роль в работе с картплоттером играет курсор. С его помощью решается множество задач: измерение азимута и дальности до объектов, определение их координат, создание путевых точек и маршрутов, получение информации и многое другое. Рассмотрим для примера несколько функций курсора.

Если в ходе плавания возникнет необходимость определения расстояния до какого-то объекта на карте (банки, вешки), достаточно навести перекрестие курсора на эту точку, и в информационном окне появятся ее координаты, а также дальность и направление относительно судна. Аналогичным образом с помощью курсора получают информацию об отмеченных на карте названиях островов, населенных пунктах, портах, о навигационной обстановке, глубинах и т.п.

Использование курсора значительно облегчает создание путевых точек и маршрутов. В отличие от приемника GPS, где эта задача решается с помощью бумажной карты с дальнейшим вводом полученных координат через меню, в картплоттере это просто и быстро осуществляется с помощью курсора: достаточно установить его на нужное место на электронной карте и нажать нужную клавишу. Полученную путевую точку затем можно легко отредактировать, присвоить ей какой-либо символ или имя, передвинуть на другое место или удалить.

Аналогичным образом создается маршрут: назначают его номер и на находящуюся на экране карту курсором последовательно наносят точки, определяющие трассу движения судна. Результаты прокладки останутся на карте в виде ломаной линии, которую можно при подготовке и в ходе плавания корректировать путем перемещения, добавления или удаления точек курсором.

Полученные маршруты и составляющие их точки размещаются на специальных страницах в виде таблиц с координатами. Их можно переименовывать, присваивать символы (например, якорь, крест, рыбка и т.п.), изменять координаты, удалять, причем делать это можно не только в плавании, но и дома, используя для этого режим симуляции.

Плавание по маршрутуПод «плаванием по маршруту» будем понимать последовательное движение от точки к точке заранее спланированного и хранящегося в памяти маршрута с использованием технических и программных возможностей приборов, позволяющих контролировать отклонения судна от заданного направления.

В современных картплоттерах при плавании по маршруту контроль отклонения осуществляется двумя способами: либо по положению отметки судна на проложенной трассе движения, либо с помощью специальных графических индикаторов, используемых обычно в приемниках GPS - «хайвей» («дорога»), «компас», «маршрут». Некоторые модели картплоттеров могут объединять на одном экране оба режима, что делает более удобным судовождение в сложной навигационной обстановке. Помимо этого, графические индикаторы позволяют пользоваться прибором как обычным приемником GPS в тех местах, карты C-Map NT которых отсутствуют.

Если маршрут создан заблаговременно и хранится в памяти прибора, то через меню входят в библиотеку маршрутов, находят нужный и активируют его одним из имеющихся способов, после чего на экране отобразится участок карты с проложенным маршрутом и картплоттер перейдет в режим навигации. При этом в окне данных появятся значения направления на первую путевую точку маршрута, дальность до нее, время в пути и время прибытия, а графические дисплеи будут показывать отклонения от истинного курса. По прибытии в первую точку прибор автоматически перейдет в режим движения к следующей точке и т.д., вплоть до прибытия к конечному пункту плавания. Приближение к точке на определенное расстояние может по желанию сопровождаться звуковым сигналом одновременно с появлением сообщения в информационном окне на экране.

Плавание по путевым точкам

Навигация по путевым точкам является частным случаем плавания по маршруту, поэтому принципы использования картплоттера и судовождения одни и те же.

Путевые точки могут создаваться заблаговременно и храниться в памяти прибора, откуда они могут извлекаться, активироваться с помощью функции «GO TO» и использоваться для навигации. Создание путевых точек в ходе плавания очень эффективно осуществляется с помощью курсора: для этого достаточно навести его перекрестие на нужное место и нажать клавишу «GO TO» - и картплоттер перейдет к навигации на выбранную точку.

СЕРВИСНЫЕ ФУНКЦИИ

База информационных данных

Каждый картплоттер содержит набор информационных данных, объем и содержание которого могут быть различными в разных моделях. Часть информационной базы вводится при производстве приборов, а основная часть поступает вместе с электронной картой района.

Основную часть базы данных составляет навигационная информация, обязательно присутствующая в каждом картплоттере. Сюда входят сведения о глубинах, навигационных опасностях, навигационной обстановке, названия островов, заливов, портов и т.п. Такие данные обычно выводятся автоматически в информационное окно при наложении курсора на данный объект или, в некоторых моделях, при попадании отметки судна в установленную область около объекта. При желании можно получить более подробную информацию об отмеченном объекте: высоту, цвет и характеристики огней маяков и буев, вешек, характеристики районов плавания, сведения о наличии запретов на плавание и рыбную ловлю и т.п.

Второй блок данных может содержать список портов и укрытий для данной карты с расстояниями до судна и направлениями на них, их характеристики (наличие телефона и телеграфа, больницы, нефтебазы, особенности акватории). Нередко список портов выстраивается по возрастанию расстояний до судна, что позволяет в случае необходимости быстро выбрать ближайшее укрытие.

Пользовательские функции

Под этим не очень корректным названием будем понимать набор самых разнообразных функций, облегчающих пользователю работу с картплоттером. В каждой модели прибора имеется свой набор функций, поэтому остановимся только на наиболее распространенных.

МОВ («Человек за бортом»)

Это одна из важнейших функций, позволяющая одним нажатием клавиши запомнить место упавшего за борт человека и перевести картплоттер в режим навигации на точку падения.

Функция «Возврат к судну»

При прокладке маршрута или при просмотре карты с помощью курсора можно «потерять» отметку судна. Для быстрого возврата на место судна существует функция, которая может называться в разных моделях «НОМЕ», «Find ship», «Ship» или еще как-нибудь. Нажатием данной функциональной клавиши на экран быстро выводится участок карты, в центре которого находится судно и курсор.

Запись трасс

При движении судна любой картплоттер обязательно записывает и сохраняет пройденную трассу. Наиболее сложные и дорогие приборы могут хранить несколько трасс вместе с их характерными особенностями и при необходимости воспроизводить их, корректировать и использовать для судовождения.

Навигационные алармы

Эта функция позволяет вырабатывать сигналы тревоги (предупреждений) в случаях вхождения в установленную зону, при подходе к путевой точке маршрута, к навигационной опасности, при прохождении над местом, где глубина меньше заданной, при дрейфе судна на якоре.

Каталоги карт

Некоторые дорогие картплоттеры нередко содержат в себе каталоги карт, позволяющие в плавании легко найти нужный картридж или заказать его. Каталог карт может быть как для района, так и всемирный.

«Эхолот»

Эта функция, имеющаяся в некоторых картплоттерах, позволяет считывать с карты текущие значения глубины и отображать их одновременно с картой на экране в цифровой либо в графической форме.

Современный рынок предлагает большой выбор картплоттеров производства различных фирм, с разными размерами экранов, цветных и монохромных, носимых и стационарных. В приложении приводятся характеристики некоторых наиболее распространенных приборов, использующих картографию С-Map NT и C-Map NT+. В заключение о бумажной карте. Картплоттер, несомненно, удобнее бумажной карты, он не мнется, не рвется, не намокает, им легко пользоваться, у него более богатые информационные возможности. Однако бумажная карта остается по настоящий день, наряду с вахтенным журналом, основным документом мореплавателя, по которым, в случае аварии будут разбираться компетентные органы.

Помните об этом!

Характеристики некоторых электронных картплоттеровразличных производителей
	RAYMARINE Raychart 320	RAYMARINE Raychart 520 (Raychart 530)	INTERPHASE Chartmaster 7MX (Chartmaster 7CVX)	INTERPHASE Chartmaster 11MX (Chartmaster 11CVX)	FURUNO GP-1650
	4,75" монохромный	7" монохромный (цветной)	6" монохромный (цветной)	10,4" монохромный (цветной)	5,6" цветной
Приемник	12 каналов встроенный	12 каналов выносной	12 каналов встроенный	12 каналов встроенный	8 каналов встроенный
Кол-во путевых точек
Кол-во маршрутов
Питание, В
Размеры, мм
Масса, кг
Ориентиро-вочная цена, у.е.

8.1. Сущность и задачи курса «Цифровая картография»

Курс «Цифровая картография» - составная часть картографии. Он изучает и разрабаты
вает теорию и методы создания цифровых и электронных карт, а также автоматизацию кар
тографических работ.

Картография в настоящее время перешла на новый качественный уровень. В связи
с развитием компьютеризации полностью изменились многие процессы создания карт. Поя
вились новые методы, технологии и направления картографирования. Можно выделить раз
личные направления, которыми сегодня занимается картография: цифровое картографирова
ние, трехмерное моделирование, компьютерные издательские системы и т. д. В связи с этим
появились новые картографические произведения: цифровые, (электронные и виртуальные)
карты, анимации, трехмерные картографические модели, цифровые модели местности. Кро
ме создания компьютерных карт стоит задача формирования и ведения баз цифровой картогра
фической информации.

Цифровые карты неотделимы от традиционных карт. Теоретические основы картогра
фии, накопленные веками, остались прежними, изменились только технические средства
создания карт. Использование компьютерной техники привело к значительным изменениям
технологии создания картографических произведений. Намного упростилась технология вы
полнения графических работ: исчезли трудоемкие чертежные, гравировальные и другие руч
ные работы. В результате вышли из употребления все традиционные чертежные материалы
и принадлежности. Картограф, знающий программное обеспечение, может быстро и качест
венно выполнить сложные картографические работы. Также появилось много возможностей
выполнять на очень высоком уровне дизайнерские работы: оформление тематических карт,
обложек атласов, титульных листов и др.

С внедрением компьютерной технологии объединились процессы составления и подго
товки карт к изданию. Отпала необходимость делать высококачественную ручную копию
составительского оригинала (издательский оригинал). Оформительский оригинал, выпол
ненный на компьютере, позволяет очень легко редактировать и исправлять корректурные за
мечания без ухудшения его качества.

Преимуществами компьютерных технологий являются не только идеальное качество
графических работ, но и высокая точность, значительное увеличение производительности
труда, повышение полиграфического качества картографической продукции.

8.2. Определения цифровых и электронных
картографических произведений

Первые работы по созданию цифровых карт были начаты в нашей стране в конце
70-х гг. В настоящее время цифровые карты и планы в основном создаются по традицион
ным оригиналам карт и планов, составительским оригиналам, тиражным оттискам и другим
картографическим материалам.

Цифровые карты - цифровые модели объектов, представленные в виде закодирован
ных в числовой форме плановых координат х и у и аппликат I.

Цифровые карты являются логико-математическими описаниями (представлениями)
картографируемых объектов и отношений между ними (отношения объектов местности в ви
де их сочетаний, пересечений, соседства, разновысотности по рельефу, ориентации по сторо
нам света и т. д), сформированные в принятых для обычных карт координатах, проекциях,
системах условных знаков с учетом правил генерализации и требований к точности. Подобно
обычным картам они различаются по масштабам, тематике, пространственному охвату и т. п.

Главное назначение цифровых карт - служить основой для формирования баз данных и ав
томатического составления, анализа, преобразования карт .

По содержанию, проекции, системе координат и высот, точности и разграфке цифровые
карты и планы должны полностью отвечать требованиям, предъявляемым к традиционным
картам и планам. На всех цифровых картах должны быть соблюдены топологические отно
шения между объектами. В литературе существует несколько определений цифровых
и электронных карт. Некоторые из них приведены в данной теме.

Цифровая карта - представление объектов карты в форме, которая позволяет ком
пьютеру сохранять, манипулировать и выводить значение их атрибутов.

Цифровая карта - это база данных или файл, которые становятся картой, когда
ГИС создает твердую копию или изображение на экране (В. Хаксхольд).

Электронные карты - это цифровые карты, визуализированные в компьютерной сре
де с использованием программных и технических средств, в принятых проекциях, системах
условных знаков при соблюдении установленной точности и правил оформления.

Электронные атласы - компьютерные аналоги обычных атласов.

Капитальные атласы традиционными методами создаются очень долго, десятки лет.
Поэтому очень часто еще в процессе создания их содержание устаревает. Электронные атла
сы позволяют значительно сократить сроки их изготовления. Поддержание электронных карт
и атласов на уровне современности, их обновление делается в настоящее время очень быст
ро и качественно.

Существует несколько типов электронных атласов:

Атласы только для визуального просмотра («перелистывания») - вьюерные атласы.

- Интерактивные атласы, в которых можно изменять оформление, способы изобра
жения и классификацию картографируемых явлений, получать бумажные копии карт.

- Аналитические атласы (ГИС-атласы) , позволяющие комбинировать и сопоставлять
карты, проводить их количественный анализ и оценку, выполнять наложение карт друг на
друга.

Во многих странах, в том числе и России, созданы и создаются Национальные атласы.
Национальный атлас России является официальным государственным изданием, созданным
по поручению Правительства Российской Федерации. Национальный атлас России дает ком
плексное представление о природе, населении, хозяйстве, экологии, истории и культуре
страны (рис. 8.1). Атлас состоит из четырех томов: том 1 - «Общая характеристика террито
рии»; том 2 - «Природа. Экология»; том 3 - «Население. Экономика»; том 4 - «История.
Культура».

Рис. 8.1. Национальный атлас России

Атлас выпускается в полиграфическом и электронном видах (первые три тома, элек
тронная версия четвертого тома будет выпущена в 2010 г.).

Картографические анимации - динамические последовательности электронных
карт, которые передают на экране компьютера динамику и перемещение изображаемых
объектов и явлений во времени и пространстве (например, движение атмосферных осадков,
перемещение транспорта и т. п.).

Анимации нам очень часто приходится наблюдать в повседневной жизни, например,
телевизионные карты прогноза погоды, на которых хорошо видны перемещения фронтов,
областей высокого и низкого давления, атмосферные осадки.

Для создания анимаций используют всевозможные источники: данные дистанционного
зондирования, экономико-статистические данные, данные непосредственных натурных на
блюдений (например, различные описания, геологические профили, наблюдения метеостан
ций, материалы переписей и т. п.). Динамические (двигающиеся) изображения картографиче
ских объектов могут быть различными:

Перемещение всей карты по экрану и отдельных элементов содержания по карте;

Изменение внешнего вида условных знаков (размеров, цвета, формы, яркости, внут
ренней структуры). Например, населенные пункты могут быть показаны в виде пульсирую
щих пунсонов и т. д.;

Мультипликационные последовательности карт-кадров или трехмерные изображения.
Так можно показать динамику таяния ледников, динамику развития эрозионных процессов;

Панорамирование, вращение компьютерных изображений;

Масштабирование изображения, использование эффекта «наплыва» или удаления
объекта;

Создание эффекта движения над картой (облет, объезд территории).

Анимации могут быть плоскими и объемными, стереоскопическими и, кроме того, мо
гут сочетаться с фотоизображением.

Трехмерные анимации, сочетающиеся с фотоизображением, называются виртуаль
ными картами (создается иллюзия реальной местности).

Технологии создания виртуальных изображений могут быть разными. Как правило,
вначале по топографической карте, аэро- или космическому снимку создается цифровая мо
дель, затем - трехмерное изображение местности. Его окрашивают в цвета гипсометрической
шкалы и потом используют как реальную модель.

8.3. Понятие геоинформационных систем (ГИС)

Первые геоинформационные системы были созданы в Канаде, США и Шв еции для
изучения природных ресурсов. Первая ГИС появилась в начале 60-х гг. в Канаде. Главной
целью канадской ГИС была задача осуществить анализ данных инвентаризации земель Ка
нады. В нашей стране такие исследования начались на двадцать лет позже. В настоящее
время во многих странах существуют различные геоинформационные системы, которые
решают самые разные задачи в различных отраслях: в экономике, политике, экологии, ка
дастре, науке и т. д.

В отечественной научной литературе существуют десятки определений ГИС.

Географические информационные системы (ГИС) - аппаратно-программные ком
плексы, обеспечивающие сбор, обработку, отображение и распространение пространст
венно-координированных данных (А.М. Берлянт). Одна из функций ГИС - создание и ис
пользование компьютерных (электронных) карт, атласов и других картографических про
изведений.

Геоинформационная система - это информационная система, предназначенная для
сбора, хранения, обработки, отображения и распространения данных, а также получения
на их основе новой информации и знаний о пространственно-координированных объектах
и явлениях.

Сущность любой ГИС заключается в том, что она используется для сбора, анализа, сис
тематизации, хранения различной информации, создания базы данных. Самая удобная форма
представления информации пользователям - картографические изображения, кроме этого,
информация может быть представлена и в виде таблиц, схем, графиков, текстов.

Отличительной особенностью ГИС является то, что вся информация в них представле
на в виде электронных карт, которые содержат информацию об объектах, а также простран
ственную привязку объектов и явлений. Отличаются электронные карты от бумажных карт
тем, что каждому условному знаку (объекту), изображенному на электронной карте, соответ
ствует информация, занесенная в базу данных. Это позволяет анализировать их во взаимо
связи с другими объектами. Указав курсором мыши, например, на какой-либо район, можно
получить всю информацию, занесенную о нем в базу данных (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Получение информации об объекте из базы данных

Кроме того, геоинформационные системы работают с картографическими проекциями,
что позволяет осуществлять проекционные преобразования цифровых и электронных карт
(рис. 8.3).

Рис. 8.3. Выбор картографической проекции в ГИС Мар!п& Рго&88юпа1

В настоящее время созданы специализированные земельные геоинформационные сис
темы, кадастровые, экологические и многие другие ГИС.

На примере административной карты Томской области рассмотрим возможности ГИС.
Мы имеем базу данных, в которую занесена информация о размерах площади районов Том
ской области и количестве жителей в каждом районе (рис. 8.4). На основе этих данных мы
можем получить информацию о плотности населения Томской области, кроме этого, про
грамма строит карту плотности населения (рис. 8.5).