36. Понятие о карте. Цифровая, компьютерная и электронная карты

Картой называют уменьшенное изображение на плоскости горизонтальных проекций контуров и рельефа значительных участков земной поверхности' на плоскости с учетом влияния кривизны Земли:

В связи с тем, что сферическую поверхность Земли нельзя изобразить на плоскости без искажений, последняя на карте представляется с искажениями, степень которых сводится к разумному минимуму путем использования специальных картографических проекций.

Планом называют уменьшенное и подобное изображение на плоскости горизонтальных проекций контуров и рельефа относительно небольших участков местности, в пределах которых пренебрегают влиянием

Информации о горизонтальных проекциях контуров и характерных точек местности еще недостаточно для представления об их взаимном расположении, поэтому на картах и планах используют специальный способ выражения формы земной поверхности (рельефа местности).

По картам и планам решают различные прикладные задачи: определяют расстояния между отдельными точками местности, определяют высоты точек, ориентируют линии, определяют углы между заданными направлениями, определяют крутизну склонов, измеряют площади фигур.

С использованием карт и прежде всего планов и профилей проектируют инженерные сооружения: дороги, мосты, тоннели, аэродромы, гражданские и промышленные объекты, каналы, воздушные и подземные

Используемые для инженерных целей планы с изображением рельефа и ситуационных особенностей местности называют топографическими. Однако для решения ряда практических задач часто оказывается достаточным иметь информацию только о ситуации местности без рельефа, поэтому такие планы называют ситуационными.

На современном этапе начала широкого использования геоинформационных систем (ГИС) и перехода на системное автоматизированное проектирование инженерных объектов (САПР) представления о местности только в графическом виде уже недостаточно. Поэтому последняя должна представляться в той же самой системе координат в памяти ЭВМ и в электронном виде, т. е. в виде электронных карт (ЭК) и цифровых моделей местности (ЦММ).

Цифровые и электронные топографические карты

Цифровые карты — цифровые модели объектов, представленные в виде закодированных в числовой форме плановых координат х и у и аппликат г. Цифровые данные (цифровые модели) получают либо путем цифрования содержания исходных топографических и тематических карт, либо путем непосредственных измерений по стереофотограмметрическим моделям. Цифровые карты существуют на машинных носителях и по сути — это лишь логико-математические описания (представления) картографируемых объектов и отношений между ними, сформированные в при-пятых для обычных карт координатах, проекциях, системах условных знаков с учетом правил генерализации и требований к точности. Подобно обычным картам они различаются по масштабу, тематике, пространственному охвату и т. п. Главное назначение цифровых карт — служить основой для формирования баз данных и автоматического составления, анализа, преобразования карт.

Электронная карта (ЭК) — 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. Иногда изображения, выведенные на дисплей, называют экранными картами, а карты, выведенные с экрана с помощью печатающих устройств, — копиями электронных карт (неудачный термин — «твердые копии»). Наряду с электронными картами существуют и электронные атласы — компьютерные аналоги обычных атласов. С развитием телекоммуникации появилась возможность составлять и размещать огромные массивы электронных карт и атласов в сети Интернет: Их называют Интернет-картами и Интернет-атласами.

Компьютерная карта (computer map) - карта, полученная с помощью средств автоматизированного картографирования или средств ГИС с помощью устройств графического вывода: графопостроителей, принтеров и др., на бумаге, пластике, фотопленке и иных материалах. Иногда к К. к. относят также карты, изготовленные на неспециализированных приборах, напр., на алфавитно-цифровых печатающих устройствах, т. н. ЭВМ-карты, или АЦПУ-карты (line printer map) (словарь по геоинформатике).

Векторное представление графической информации (векторная модель данных) — цифровое представление точечных, линейных и полигональных пространственных объектов в виде набора координатных пар с описанием только геометрии объекта.

Растровое представление графической информации (растровая модель данных) — это цифровое представление пространственных объектов в виде совокупности ячеек растра (пикселей). Пиксель — это неделимый двухмерный элемент изображения, наименьшая из его составляющих, получаемая в результате сканирования изображения или электронного фотографирования и характеризуемая прямоугольной формой и размерами, определяющими пространственное разрешение изображения.

При растровом представлении графической информации разрешение получаемого графического изображения характеризуется минимальным линейным размером наименьшего участка пространства (поверхности), отображаемым одним пикселем или числом пикселей на единицу длины изображения (например, dpi — число пикселей на дюйм).

Существуют способы и технологии перехода от одних представлений графической информации в ГИС к другим, например векторно-растровое или растрово-векторное.

Данные космических съемок, аэросъемок и наземных фототеодолитных съемок, осуществляемые с использованием специальной электронной съемочной аппаратуры в цифровом виде (электронная фотография), вводят непосредственно в память компьютера, минуя бумажную стадию при подготовке графических данных в ГИС.

В отличие от цифровых карт, точечные, линейные и площадные объекты которых характеризуются пространственными координатами и кодовыми обозначениями, электронные карты (ЭК), наряду с указанными параметрами цифровых карт, имеют систему условных знаков (со своими размерами, шрифтом и цветом) и пространственно-логические связи между объектами и элементами изображения.

Представление и хранение картографической информации в виде ЭК имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционным хранением и использованием топографических карт на бумажных носителях (твердой основе):

• возможность постоянного внесения изменений и корректировок (обновления карт);

• возможность объединения в единой системе картографической и некартографической информации и различных взаимосвязей между ними;

• возможность оперативного обращения к ЭК как путем ввода запросов через клавиатуру, так и путем непосредственного указания на экране монитора интересующих пользователя картографических объектов;

• возможность за счет целостности модели проведения различных анализов и обобщений, отслеживания динамики изменения различных параметров с формированием необходимых справок, таблиц, диаграмм и т. д.;

• возможность создания по требованию пользователя любых нужных ему карт, требуемой тематики, масштабов и степени детализации как в электронном виде, так и на твердых носителях;

• возможность постоянного изменения работающих с моделью программ;

• возможность трехмерной визуализации цифровых моделей, не видимых для человеческого глаза, включая перемещение над поверхностью (режим «Полет») с визуальным эффектом полета в трехмерном пространстве;

• возможность получения экспертных решений в режиме реального времени.

Источник: http://www.mobigeo.ru, Берлянт «Картография»