6.5.3. Системи автоматизованого картографування

ГІС–пакети ArcGIS Desktop (ESRI), Mapinfo, GIS Office (Intergraph), AutoCAD (Autodesk) і багато інших містять різні функціональні модулі, що дозволяють виконати весь цикл робіт зі створення картографічного зображення або електронного атласу, починаючи зі збору інформації з різних джерел і закінчуючи поліграфічним макетом. У багатьох випадках ці функціональні модулі поєднуються в спеціалізоване робоче місце для картографа– дизайнера. Залежно від предметної області використання підсумкових карт і технологій їхнього виготовлення функціональний склад такого робочого місця

може начно змінюватися.

Основу системи автоматизованого картографування складають банки даних цифрової картографічної й атрибутивної інформації. Тематичний банк даних, створений для обслуговування певної предметної області (наприклад, створення топографічних карт, архітектурних планів, кадастрових карт, геологічних, гідрологічних, автодорожніх, туристичних карт) містить певний фіксований перелік об'єктів. Кожному об'єкту заздалегідь присвоюється певний тип умовного знака і параметри їхнього відображення в різних типах карт; при відкритті певного картографічного шару одночасно відбувається і його оформлення в системі умовних знаків. Також при постійному картографуванні певної території у певному масштабі створюються спеціальні шаблони (templates), в яких зазначаються межі області відображення карти, масштаб карти, відображається стандартна легенда карти й елементи оформлення карти– рамка, заголовок, масштабна лінійка, стрілка «північ–південь», текстові виноски, логотипи та ін. Для одержання повноцінної карти в цьому випадку досить вибрати потрібний шаблон, далі відбувається завантаження необхідних тематичних шарів і їхнє оформлення.

Бібліотеки картографічних символів, ліній, заливок полігонів, палітр для відображення поверхонь, елементів допоміжного оформлення карт, картографічних легенд, таблиць, картодіаграм і звичайних діаграм є важливим ресурсом, який забезпечує можливості картографа–дизайнера щодо створення різних типів карт. У багатьох випадках до складу функціональних засобів ГІС– пакетів входять засоби створення і редагування точкових символів, штрихувань, текстур, типів ліній та ін., що дозволяють створювати бібліотеки картографічних символів для широкого кола карт та інших геозображень.

Для подання атрибутивних даних у табличній формі до складу багатьох програмних продуктів ГІС входять спеціальні програмні засоби – генератори табличних звітів. Найбільш поширений генератор табличних звітів Crystal Reports фірми Seagate Software (США), що входить до складу ГІС–пакетів ArcGIS і Mapinfo Professional. На основі картографічних банків даних ці програмні продукти створюють багатосторінкові табличні звіти з картографічною і діловою графікою.

За необхідності одержання поліграфічних відбитків карт або інших геозображень, створюваних з використанням різних ГІС–пакетів, до складу систем автоматизованого картографування входять спеціальні програмні модулі, призначені для контролю правильної передачі кольору і прискорення виведення на пристрої друку великоформатних карт. Програмні модулі – денситометри – дозволяють коректно переходити від колірного подання екрана (модель RGB) до колірного подання пристроїв друку (модель CMYK). Прискорення виведення на широкоформатні струминні плотери забезпечують програмні модулі – растеризатори, що перетворюють поле зображення векторних карт у масиви растрових пікселів, які складаються із сотень мільйонів елементів.

Останнім часом усе більшого поширення набувають анімовані зображення на основі серій послідовно відображуваних електронних карт. Таким методом візуалізуються процеси поширення хмарного покриву, забруднень у повітряному або водному середовищі, поширення води або сейсмічних хвиль у геологічному середовищі. Як уже зазначалося в попередніх розділах, така візуалізація може виконуватися як зі стаціонарної точки огляду, так і в режимі вільного або керованого «польоту».

Контрольні запитання і завдання для самостійної роботи.

1. Охарактеризуйте технологію побудови картографічного зображення.

2. Дайте характеристику поняття «візуалізація».

3. Що таке картографічні шари?

4. Опишіть властивості картографічних шарів.

5. Як відбувається робота з вікнами карти в програмних ГІС–пакетах?

6. Охарактеризуйте графічні змінні для візуалізації просторових об'єктів цифрових векторних карт.

7. Охарактеризуйте подання поверхонь і растрових карт в ГІС.

8. Що таке тематичне картографування?

9. Що відображає шаблон «Ранжовані діапазони»?

10. Дайте характеристику діаграм, як найбільш поширеного способу візуалізації числових даних.

11. Що відображає шаблон «Точки із заданими вагами»?

12. Що відображає шаблон «Індивідуальні значення»?

13. Як генеруються легенди тематичних карт і картодіаграм?

14. Охарактеризуйте поняття «цифрове картографування», «цифрова картографія».

15. Що таке геозображення?

16. Обгрунтуйте вживання терміну «геоінформаційне картографування».

17. Що таке електронні атласи?

18. Дайте характеристику ГІС–в'юерів.

19. Що складає основу системи автоматизованого картографування?

Модуль №3 Застосування ГІС у задачах оцінкі якості довкілля

Лекція № 7

Сучасні геоінформаційні системи та розвиток екологічних знань

План лекції

1. Приклади створення великих ГІС–проектів

1.1. Електронний атлас природних ресурсів України

1.2. Глобальні геоінформаційні системи для збереження довкілля

2. Регіональні інформаційні системи охорони навколишнього природного середовища та раціонального природокористування

3. Відомчі ГІС–технології в екології

7.1. Приклади створення великих ГІС–проектів

7.1.1. Електронний атлас природних ресурсів України

Електронний атлас України є пілотним проектом Національного атласу України, виконавцями якого є співробітники Інституту географії НАН України і Товариства з обмеженою відповідальністю «Інтелектуальні системи ГЕО». Керівник проекту – доктор географічних наук, член–кореспондент НАНУ Л.Г. Руденко, співкерівник – кандидат фізико–математичних наук B.C. Чабанюк, менеджер – А.І. Бочковська. За створення Атласу України 24 лютого 2003 р. Президія НАНУ на своєму засіданні присудила члену–кореспонденту НАНУ Л.Г. Руденку та першому заступнику директора ТОВ «Інтелектуальні системи ГЕО» кандидату технічних наук О.Є. Литвиненку премію імені В.І. Вернадського. http://igna.org.ua/maps_elektron.html

Атлас розроблено з використанням новітніх результатів досліджень інститутів Національної академії наук України (географії, геофізики, геологічних наук, ботаніки, зоології), Українського науково–дослідного гідрометеорологічного інституту та даних Державного комітету статистики, Міністерства економіки та деяких інших міністерств і відомств, серед яких автори особливо відзначають активну допомогу працівників Міністерства охорони навколишнього природного середовища і ядерної безпеки як консультантів та експертів (Атлас України., 2000).

Роботи зі створення електронної версії пілотного проекту Національного атласу виконані за фінансової підтримки Національної академії наук України та Канадського центру досліджень міжнародного розвитку. Саме цей центр надав грант на розробку атласу, а його працівники своїми консультаціями сприяли ходу виконання робіт.

Електронний атлас України за допомогою системи карт наводить інформаційний образ держави стосовно її природних, соціальних, економічних і екологічних особливостей. Він належить до атласів загального використання, які розраховані на широке коло користувачів і призначені, перш за все, для довідкових цілей. Атлас забезпечує можливість отримати загальне і досить повне уявлення про зображені на його картах природні і соціально–економічні явища. Крім того, Атлас може стати посібником при вивченні України та її регіонів.

Головною складовою інформаційного забезпечення Атласу є набір електронних карт. Але до складу Атласу також входять текст, діаграми, таблиці і фотографії, які значно доповнюють картографічну інформацію. Він структурований за тематичними блоками:

– загальні відомості про країну;

– природні умови і природні ресурси;

– населення;

– економіка;

– екологія.

Всього в Атласі 40 розділів, 176 карт, 200 графіків і 110 фотографій. Інформаційне забезпечення подане, як правило, станом на 01.01.1998 р. Інші дати зазначені в легендах карт та додаткових матеріалах. За допомогою Атласу можна вирішувати такі завдання:

– в екологічній сфері – аналіз стану і динаміки екологічної ситуації в Україні та її регіонах;

– у сфері економічної діяльності – забезпечення державних, регіональних та локальних управлінських структур всебічною інформацією про розвиток і функціонування господарства, економічні зв'язки, їх динаміку та можливі напрямки трансформації;

– у соціальній сфері – аналіз розміщення та рух населення, його

етнічних і культурних ознак, соціальних процесів, що відбуваються в суспільстві;

– у сфері освіти – забезпечення шкільної, вузівської та інших рівнів освіти та просвіти доступною аналітичною і інтегрованою інформацією про державу та її регіони.

Інформація, що міститься в Атласі, є відкритою. її можна використовувати при підготовці доповідей, рефератів, інших документів. При використанні матеріалів обов'язковим є посилання на Атлас, а при використанні карт – додатково на авторів карт. Посилання на Атлас слід подавати у вигляді: Атлас України. Пілотний проект електронної версії Національного атласу України. Інститут географії НАН України. ТОВ «Інтелектуальні системи ГЕО». Київ, 2000.

Програмну реалізацію Електронного атласу України виконано з використанням сучасних Інтернет–технологій, а саме: HTML, JavaScript, ActiveX–об'єктів. Вибір способу реалізації зумовлений насамперед можливістю його перегляду ліцензійним програмним забезпеченням, яке є в користувача. У даному випадку це –Microsoft Internet Explorer. Використання мови HTML надає можливість структурувати Атлас за допомогою так званих фреймів – кадрів на HTML–сторінках.

Головне вікно Атласу розділене на три фрейми (рис. 7.1). Верхній фрейм, або «Навігація», виконує функції переміщення по інформаційних матеріалах системи. Лівий («Зміст») і правий («Результат») фрейми надають можливість вибирати і переглядати карти, текстові описи, фотографії та інші інформаційні матеріали, що входять до Атласу. Якщо в правому фреймі завантажується карта, то в правій частині фрейму з'являється додаткова панель управління, яка дозволяє в інтерактивному режимі переміщувати карту, змінювати її масштаб, одержувати інформацію про об'єкти на карті та здійснювати їх пошук, переглядати легенду та опис карти тощо, тобто виконувати типово ГІСівські операції маніпулювання просторовими даними.

Рис. 7.1 – Структура головного вікна Атласу України