Ψηφιακή χαρτογραφία. Θεωρητικές βάσεις ψηφιακής χαρτογραφίας Ψηφιακή χαρτογραφία

Ψηφιακός μετρητής τεχνολογίας για ηλεκτρονικά ρολόγιαKorotaev G.1981, No. 1, p. 46. ​​Music boxPolin A.1981, No. 2, p. 47. Ψηφιακός μετρητής έκθεσηςPsurtsev V.1981, No. 3, p. 23. Ψηφιακός μετρητής έκθεσηςPsurtsev V.1981, No. 4, p. 30. Χρονόμετρο από το B3-23 For the National Economy and Life Zaltsman Yu. 1981, Αρ. 5, σελ.

Ψηφιακή υπογραφή.

Ψηφιακή υπογραφή. Ένα τεράστιο πλεονέκτημα της δημόσιας κρυπτογραφίας είναι επίσης η δυνατότητα χρήσης ψηφιακής υπογραφής, η οποία επιτρέπει στον παραλήπτη ενός μηνύματος να επαληθεύσει την ταυτότητα του αποστολέα του μηνύματος, καθώς και την ακεραιότητα (πιστότητα) του ληφθέντος μηνύματος.

8.1. Η ουσία και οι στόχοι του μαθήματος «Ψηφιακή Χαρτογραφία»

Το μάθημα «Ψηφιακή Χαρτογραφία» αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της χαρτογραφίας. Μελετά και αναπτύσσει τη θεωρία και τις μεθόδους δημιουργίας ψηφιακών και ηλεκτρονικών χαρτών, καθώς και την αυτοματοποίηση της χαρτογραφικής εργασίας.

Η χαρτογραφία έχει πλέον περάσει σε ένα νέο ποιοτικό επίπεδο. Λόγω της ανάπτυξης της μηχανογράφησης, πολλές διαδικασίες δημιουργίας χαρτών έχουν αλλάξει εντελώς. Έχουν προκύψει νέες μέθοδοι, τεχνολογίες και τομείς χαρτογράφησης. Είναι δυνατόν να εντοπιστούν διάφοροι τομείς με τους οποίους ασχολείται σήμερα η χαρτογραφία: ψηφιακή χαρτογράφηση, τρισδιάστατη μοντελοποίηση, συστήματα δημοσίευσης σε υπολογιστή κ.λπ. Από αυτή την άποψη, έχουν εμφανιστεί νέα χαρτογραφικά έργα: ψηφιακοί, (ηλεκτρονικοί και εικονικοί) χάρτες, κινούμενα σχέδια, τρισ διαστάσεων χαρτογραφικά μοντέλα, ψηφιακά μοντέλα εδάφους. Εκτός από τη δημιουργία χαρτών υπολογιστή, υπάρχει το έργο της δημιουργίας και διατήρησης βάσεων δεδομένων ψηφιακών χαρτογραφικών πληροφοριών.

Οι ψηφιακοί χάρτες είναι αδιαχώριστοι από τους παραδοσιακούς χάρτες. Τα θεωρητικά θεμέλια της χαρτογραφίας, συσσωρευμένα ανά τους αιώνες, έχουν παραμείνει τα ίδια, μόνο τα τεχνικά μέσα δημιουργίας χαρτών έχουν αλλάξει. Η χρήση της τεχνολογίας των υπολογιστών έχει οδηγήσει σε σημαντικές αλλαγές στην τεχνολογία δημιουργίας χαρτογραφικών έργων. Η τεχνολογία για την εκτέλεση γραφικών εργασιών έχει γίνει πολύ απλούστερη: το σχέδιο εντατικής εργασίας, η χαρακτική και άλλες χειρωνακτικές εργασίες έχουν εξαφανιστεί. Ως αποτέλεσμα, όλα τα παραδοσιακά υλικά σχεδίασης και οι προμήθειες έπεσαν εκτός χρήσης. Ένας χαρτογράφος που γνωρίζει το λογισμικό μπορεί γρήγορα και αποτελεσματικά να ολοκληρώσει πολύπλοκες χαρτογραφικές εργασίες. Υπάρχουν επίσης πολλές ευκαιρίες για την εκτέλεση εργασιών σχεδιασμού σε πολύ υψηλό επίπεδο: σχεδιασμός θεματικών χαρτών, εξωφύλλων άτλαντα, σελίδων τίτλου κ.λπ.

Με την εισαγωγή της τεχνολογίας των υπολογιστών, συνδυάστηκαν οι διαδικασίες σύνταξης και προετοιμασίας χαρτών για δημοσίευση. Δεν υπάρχει πλέον ανάγκη να δημιουργήσετε ένα υψηλής ποιότητας μη αυτόματο αντίγραφο του πρωτοτύπου του μεταγλωττιστή (δημοσίευση πρωτοτύπου). Το πρωτότυπο σχεδιασμού, κατασκευασμένο σε υπολογιστή, καθιστά πολύ εύκολη την επεξεργασία και τη διόρθωση των σχολίων διόρθωσης χωρίς να διακυβεύεται η ποιότητά του.

Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας υπολογιστών δεν είναι μόνο η ιδανική ποιότητα γραφικών εργασιών, αλλά και η υψηλή ακρίβεια, η σημαντική αύξηση της παραγωγικότητας της εργασίας και η αύξηση της ποιότητας εκτύπωσης των χαρτογραφικών προϊόντων.

8.2. Ορισμοί ψηφιακών και ηλεκτρονικών χαρτογραφικών έργων

Η πρώτη δουλειά για τη δημιουργία ψηφιακών χαρτών ξεκίνησε στη χώρα μας στα τέλη της δεκαετίας του '70. Επί του παρόντος, οι ψηφιακοί χάρτες και τα σχέδια δημιουργούνται κυρίως από παραδοσιακούς πρωτότυπους χάρτες και σχέδια, πρωτότυπα μεταγλωττιστή, εκτυπώσεις κυκλοφορίας και άλλα χαρτογραφικά υλικά.

Οι ψηφιακοί χάρτες είναι ψηφιακά μοντέλα αντικειμένων, που παρουσιάζονται με τη μορφή κατόψεων συντεταγμένων x και y που κωδικοποιούνται σε αριθμητική μορφή και εφαρμόζουν το z.

Οι ψηφιακοί χάρτες είναι λογικομαθηματικές περιγραφές (παραστάσεις) των αντικειμένων και των σχέσεων μεταξύ τους (σχέσεις αντικειμένων εδάφους με τη μορφή των συνδυασμών τους, διασταυρώσεις, εγγύτητα, διαφορές στο υψόμετρο στο ανάγλυφο, προσανατολισμός στα κύρια σημεία κ.λπ.), διαμορφώνεται στις συντεταγμένες που είναι αποδεκτές για συμβατικούς χάρτες, προβολές, συστήματα συμβατικών σημάτων, λαμβάνοντας υπόψη τους κανόνες γενίκευσης και τις απαιτήσεις ακρίβειας. Όπως οι κανονικοί χάρτες, ποικίλλουν σε κλίμακα, θέμα, χωρική κάλυψη κ.λπ.

Ο κύριος σκοπός των ψηφιακών χαρτών είναι να χρησιμεύσει ως βάση για το σχηματισμό βάσεων δεδομένων και την αυτόματη συλλογή, ανάλυση και μετασχηματισμό χαρτών.

Όσον αφορά το περιεχόμενο, τα συστήματα προβολής, συντεταγμένων και υψομέτρου, την ακρίβεια και τη διάταξη, οι ψηφιακοί χάρτες και τα σχέδια πρέπει να πληρούν πλήρως τις απαιτήσεις για τους παραδοσιακούς χάρτες και σχέδια. Όλοι οι ψηφιακοί χάρτες πρέπει να σέβονται τις τοπολογικές σχέσεις μεταξύ των αντικειμένων. Υπάρχουν αρκετοί ορισμοί των ψηφιακών και ηλεκτρονικών χαρτών στη βιβλιογραφία. Μερικά από αυτά δίνονται σε αυτό το θέμα.

Ένας ψηφιακός χάρτης είναι μια αναπαράσταση των χαρακτηριστικών του χάρτη σε μια μορφή που επιτρέπει σε έναν υπολογιστή να αποθηκεύει, να χειρίζεται και να εμφανίζει την τιμή των χαρακτηριστικών τους.

Ένας ψηφιακός χάρτης είναι μια βάση δεδομένων ή αρχείο που γίνεται χάρτης όταν ένα GIS δημιουργεί ένα έντυπο αντίγραφο ή εικόνα στην οθόνη (W. Huxhold).

Ηλεκτρονικές κάρτες– πρόκειται για ψηφιακούς χάρτες που απεικονίζονται σε περιβάλλον υπολογιστή με χρήση λογισμικού και υλικού, σε αποδεκτές προβολές, συστήματα συμβόλων, με την επιφύλαξη των καθιερωμένων κανόνων ακρίβειας και σχεδιασμού.

Ηλεκτρονικοί άτλαντες– ανάλογα υπολογιστών συμβατικών άτλαντων.

Οι άτλαντες κεφαλαίου δημιουργούνται χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, δεκαετίες. Επομένως, πολύ συχνά, ακόμη και στη διαδικασία δημιουργίας, το περιεχόμενό τους γίνεται ξεπερασμένο. Οι ηλεκτρονικοί άτλαντες μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον χρόνο παραγωγής. Η διατήρηση ηλεκτρονικών χαρτών και άτλαντων σε σύγχρονο επίπεδο, η ενημέρωσή τους γίνεται αυτή τη στιγμή πολύ γρήγορα και αποτελεσματικά.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι ηλεκτρονικών άτλαντων:

Άτλαντες μόνο για οπτική προβολή ("flipping") - άτλαντες θεατών.

Διαδραστικοί άτλαντες, στο οποίο μπορείτε να αλλάξετε τη σχεδίαση, τις μεθόδους απεικόνισης και ταξινόμησης των χαρτογραφημένων φαινομένων και να λάβετε αντίγραφα χαρτών σε χαρτί.

Αναλυτικοί άτλαντες(άτλαντες GIS), οι οποίοι σας επιτρέπουν να συνδυάζετε και να συγκρίνετε χάρτες, να πραγματοποιείτε την ποσοτική ανάλυση και αξιολόγησή τους και να επικαλύπτετε χάρτες ο ένας πάνω στον άλλο.

Σε πολλές χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Ρωσίας, έχουν δημιουργηθεί και δημιουργούνται Εθνικοί άτλαντες. Ο Εθνικός Άτλαντας της Ρωσίας είναι μια επίσημη κρατική έκδοση που δημιουργήθηκε για λογαριασμό της κυβέρνησης της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Ο Εθνικός Άτλαντας της Ρωσίας δίνει μια ολοκληρωμένη εικόνα της φύσης, του πληθυσμού, της οικονομίας, της οικολογίας, της ιστορίας και του πολιτισμού της χώρας (Εικ. 8.1). Ο άτλας αποτελείται από τέσσερις τόμους: τόμος 1 – «Γενικά χαρακτηριστικά της επικράτειας». τόμος 2 – «Φύση. Οικολογία"; τόμος 3 – «Πληθυσμός. Οικονομία"; τόμος 4 – «Ιστορία. Πολιτισμός".

Ρύζι. 8.1. Εθνικός Άτλας της Ρωσίας

Ο άτλας εκδίδεται σε έντυπη και ηλεκτρονική μορφή (οι τρεις πρώτοι τόμοι, η ηλεκτρονική έκδοση του τέταρτου τόμου θα κυκλοφορήσει το 2010).

Χαρτογραφικά κινούμενα σχέδια– δυναμικές ακολουθίες ηλεκτρονικών χαρτών που μεταφέρουν στην οθόνη του υπολογιστή τη δυναμική και την κίνηση των απεικονιζόμενων αντικειμένων και φαινομένων στο χρόνο και στο χώρο (για παράδειγμα, η κίνηση της βροχόπτωσης,

κινούμενα οχήματα κ.λπ.).

Πολύ συχνά βλέπουμε κινούμενα σχέδια στην καθημερινή ζωή, για παράδειγμα, τηλεοπτικούς χάρτες πρόγνωσης καιρού, στους οποίους οι κινήσεις των μετώπων, των περιοχών υψηλής και χαμηλής πίεσης και των βροχοπτώσεων είναι καθαρά ορατές.

Για τη δημιουργία κινούμενων εικόνων, χρησιμοποιούνται όλα τα είδη πηγών: δεδομένα τηλεπισκόπησης, οικονομικά και στατιστικά δεδομένα, δεδομένα από άμεσες παρατηρήσεις πεδίου (για παράδειγμα, διάφορες περιγραφές, γεωλογικά προφίλ, παρατηρήσεις μετεωρολογικών σταθμών, υλικά απογραφής κ.λπ.). Οι δυναμικές (κινούμενες) εικόνες χαρτογραφικών αντικειμένων μπορεί να είναι διαφορετικές:

− μετακίνηση ολόκληρου του χάρτη στην οθόνη και μεμονωμένων στοιχείων περιεχομένου στον χάρτη.

− αλλαγή της εμφάνισης των συμβατικών σημάτων (μέγεθος, χρώμα, σχήμα, φωτεινότητα, εσωτερική δομή). Για παράδειγμα, οι κατοικημένες περιοχές μπορούν να εμφανίζονται ως παλλόμενες γροθιές, κ.λπ.

− σεκάνς κινουμένων σχεδίωνχάρτες πλαισίων ή τρισδιάστατες εικόνες. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να δείξετε τη δυναμική της τήξης των παγετώνων, τη δυναμική της ανάπτυξης των διαδικασιών διάβρωσης.

− μετατόπιση, περιστροφή εικόνων υπολογιστή.

− κλιμάκωση της εικόνας, χρησιμοποιώντας το εφέ διάλυσης ή αφαίρεση του αντικειμένου.

− δημιουργώντας το εφέ της κίνησης πάνω από τον χάρτη (πετώντας γύρω, οδήγηση γύρω από την περιοχή).

Τα κινούμενα σχέδια μπορεί να είναι επίπεδα ή τρισδιάστατα, στερεοσκοπικά και, επιπλέον, μπορούν να συνδυαστούν με φωτογραφική εικόνα.

Τα τρισδιάστατα κινούμενα σχέδια σε συνδυασμό με μια φωτογραφική εικόνα ονομάζονται εικονικά

πραγματικούς χάρτες (δημιουργείται η ψευδαίσθηση του πραγματικού εδάφους).

Οι τεχνολογίες για τη δημιουργία εικονικών εικόνων μπορεί να είναι διαφορετικές. Κατά κανόνα, αρχικά δημιουργείται ένα ψηφιακό μοντέλο χρησιμοποιώντας τοπογραφικό χάρτη, εναέρια ή δορυφορική εικόνα και στη συνέχεια τρισδιάστατη εικόνα της περιοχής. Είναι βαμμένο στα χρώματα της υψομετρικής κλίμακας και στη συνέχεια χρησιμοποιείται ως πραγματικό μοντέλο.

8.3. Έννοια των συστημάτων γεωγραφικών πληροφοριών (GIS)

Τα πρώτα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών δημιουργήθηκαν στον Καναδά, τις ΗΠΑ και τη Σουηδία για τη μελέτη των φυσικών πόρων. Το πρώτο GIS εμφανίστηκε στις αρχές της δεκαετίας του '60. Στον Καναδά. Ο κύριος στόχος του καναδικού GIS ήταν η ανάλυση των καναδικών δεδομένων απογραφής γης. Στη χώρα μας τέτοιες έρευνες ξεκίνησαν είκοσι χρόνια αργότερα. Επί του παρόντος, σε πολλές χώρες υπάρχουν διάφορα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών που επιλύουν ποικίλα προβλήματα σε διάφορους τομείς: οικονομία, πολιτική, οικολογία, κτηματολόγιο, επιστήμη κ.λπ.

Υπάρχουν δεκάδες ορισμοί του GIS στην εγχώρια επιστημονική βιβλιογραφία.

Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (GIS) – υλικό και λογισμικό com-

συγκροτήματα που παρέχουν συλλογή, επεξεργασία, προβολή και διανομή του χώρου

φλεβικά συντονισμέναδεδομένα (A.M. Berlyant). Μία από τις λειτουργίες του GIS είναι η δημιουργία και χρήση υπολογιστικών (ηλεκτρονικών) χαρτών, άτλαντων και άλλων χαρτογραφικών έργων.

Γεωγραφικό σύστημα πληροφοριώνείναι ένα πληροφοριακό σύστημα σχεδιασμένο για τη συλλογή, αποθήκευση, επεξεργασία, εμφάνιση και διανομή δεδομένων, καθώς και λήψη

βάσει αυτών, νέες πληροφορίες και γνώσεις για χωρικά συντονισμένα αντικείμενα και φαινόμενα.

Η ουσία οποιουδήποτε GIS είναι ότι χρησιμοποιείται για τη συλλογή, ανάλυση, συστηματοποίηση, αποθήκευση διαφόρων πληροφοριών και δημιουργία βάσης δεδομένων. Η πιο βολική μορφή παρουσίασης πληροφοριών στους χρήστες είναι οι χαρτογραφικές εικόνες· επιπλέον, οι πληροφορίες μπορούν να παρουσιαστούν με τη μορφή πινάκων, διαγραμμάτων, γραφημάτων και κειμένων.

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα των GIS είναι ότι όλες οι πληροφορίες σε αυτά παρουσιάζονται με τη μορφή ηλεκτρονικών χαρτών, οι οποίοι περιέχουν πληροφορίες για αντικείμενα, καθώς και χωρική αναφορά αντικειμένων και φαινομένων. Οι ηλεκτρονικοί χάρτες διαφέρουν από τους χάρτες στο ότι κάθε σύμβολο (αντικείμενο) που απεικονίζεται στον ηλεκτρονικό χάρτη αντιστοιχεί σε πληροφορίες που έχουν εισαχθεί στη βάση δεδομένων. Αυτό σας επιτρέπει να τα αναλύσετε σε σχέση με άλλα αντικείμενα. Στρέφοντας τον κέρσορα του ποντικιού, για παράδειγμα, σε μια συγκεκριμένη περιοχή, μπορείτε να λάβετε όλες τις πληροφορίες που έχουν εισαχθεί σχετικά στη βάση δεδομένων (Εικ. 8.2).

Ρύζι. 8.2. Λήψη πληροφοριών για ένα αντικείμενο από τη βάση δεδομένων

Επιπλέον, τα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών λειτουργούν με προβολές χαρτών, οι οποίες επιτρέπουν μετασχηματισμούς προβολής ψηφιακών και ηλεκτρονικών χαρτών

Ρύζι. 8.3. Επιλογή προβολής χάρτη στο GIS MapInfo Professional

Επί του παρόντος, έχουν δημιουργηθεί εξειδικευμένα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών γης, κτηματολογικά, περιβαλλοντικά και πολλά άλλα GIS.

Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του διοικητικού χάρτη της περιοχής Tomsk, θα εξετάσουμε τις δυνατότητες του GIS. Έχουμε μια βάση δεδομένων που περιέχει πληροφορίες σχετικά με το μέγεθος των περιοχών των περιοχών της περιοχής Tomsk και τον αριθμό των κατοίκων σε κάθε περιοχή (Εικ. 8.4). Με βάση αυτά τα δεδομένα, μπορούμε να λάβουμε πληροφορίες για την πυκνότητα πληθυσμού της περιοχής Τομσκ· επιπλέον, το πρόγραμμα δημιουργεί έναν χάρτη της πυκνότητας πληθυσμού (Εικ. 8.5).

Ρύζι. 8.4. Δημιουργία θεματικού χάρτη με βάση τα δεδομένα που εισάγονται στη βάση δεδομένων

Ρύζι. 8.5. Χάρτης πυκνότητας πληθυσμού της περιοχής Τομσκ, κατασκευασμένος αυτόματα

Έτσι, τα διακριτικά χαρακτηριστικά του GIS είναι:

− γεωγραφική (χωρική) αναφορά δεδομένων·

− αποθήκευση, χειρισμός και διαχείριση πληροφοριών σε μια βάση δεδομένων·

− δυνατότητες εργασίας με προβολές γεωγραφικών πληροφοριών·

− λήψη νέων πληροφοριών με βάση τα υπάρχοντα δεδομένα·

− αντανάκλαση των χωροχρονικών συνδέσεων μεταξύ αντικειμένων.

− ικανότητα γρήγορης ενημέρωσης βάσεων δεδομένων.

− ψηφιακή μοντελοποίηση ανακούφισης?

− οπτικοποίηση και παραγωγή δεδομένων.

8.3.1. υποσυστήματα GIS

Το GIS αποτελείται από έναν αριθμό μπλοκ, τα σημαντικότερα από τα οποία είναι είσοδος, μπλοκ επεξεργασίας

και εξόδου πληροφοριών (Εικ. 8.6).

Ρύζι. 8.6. Δομή GIS

Μπλοκ εισαγωγής πληροφοριώνπεριλαμβάνει τη συλλογή δεδομένων (κείμενα, χάρτες, φωτογραφίες κ.λπ.) και συσκευές για τη μετατροπή πληροφοριών σε ψηφιακή μορφή και την εισαγωγή τους στη μνήμη του υπολογιστή ή σε μια βάση δεδομένων. Προηγουμένως, ειδικές συσκευές, ψηφιοποιητές, χρησιμοποιούνταν ευρέως για το σκοπό αυτό - συσκευές με χειροκίνητη ανίχνευση αντικειμένων και αυτόματη καταχώρηση των συντεταγμένων τους. Προς το παρόν έχουν αντικατασταθεί πλήρως από αυτόματες συσκευές – σαρωτές. Η σαρωμένη εικόνα ψηφιοποιείται με χρήση ειδικού λογισμικού. Όλα τα χαρακτηριστικά των ψηφιοποιημένων αντικειμένων, συμπεριλαμβανομένων των στατιστικών δεδομένων, εισάγονται από το πληκτρολόγιο του υπολογιστή. Όλες οι ψηφιακές πληροφορίες μεταφέρονται σε μια βάση δεδομένων.

Μια βάση δεδομένων είναι μια συλλογή πληροφοριών οργανωμένη με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να αποθηκευτεί σε έναν υπολογιστή.

Ο σχηματισμός βάσεων δεδομένων, η πρόσβαση και η εργασία με αυτές διασφαλίζεται από σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (DBMS), που σας επιτρέπει να βρείτε γρήγορα τις απαιτούμενες πληροφορίες και να πραγματοποιήσετε την περαιτέρω επεξεργασία τους.

Συλλογές βάσεων δεδομένων και τα εργαλεία διαχείρισής τους αποτελούν τράπεζες δεδομένων.

Μονάδα επεξεργασίας πληροφοριώνπεριλαμβάνει τη χρήση διαφόρων λογισμικών που σας επιτρέπουν να συνδέσετε μια εικόνα ράστερ σε ένα συγκεκριμένο σύστημα συντεταγμένων, να επιλέξετε την επιθυμητή προβολή, να γενικεύσετε αυτόματα στοιχεία περιεχομένου, να μετατρέψετε μια εικόνα ράστερ σε διανυσματική εικόνα, να επιλέξετε μεθόδους εικόνας, να δημιουργήσετε θεματικούς και τοπογραφικούς χάρτες, να συνδυάσετε μεταξύ τους, αλλά και να σχεδιάζουν χαρτογραφικά έργα.

Μπλοκ εξόδου πληροφοριών– περιλαμβάνει συσκευές που σας επιτρέπουν να εμφανίζετε αποτελέσματα χαρτογράφησης, καθώς και κείμενα, πίνακες, γραφήματα, διαγράμματα, τρισδιάστατες εικόνες κ.λπ. Πρόκειται για οθόνες (οθόνες), συσκευές εκτύπωσης (εκτυπωτές), plotters κ.λπ.

Το GIS για παραγωγικούς σκοπούς περιλαμβάνει επίσης ένα υποσύστημα έκδοσης χαρτών, το οποίο σας επιτρέπει να παράγετε έντυπες φόρμες και να εκτυπώνετε αντίγραφα χαρτών.

8.3.2. Οργάνωση δεδομένων σε GIS

Τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται στο GIS μπορεί να είναι πολύ διαφορετικά: τα αποτελέσματα των γεωδαιτικών και αστρονομικών παρατηρήσεων, δεδομένα επιτόπιας παρατήρησης (γεωλογικά προφίλ, τομές εδάφους, απογραφικά υλικά κ.λπ.), διάφοροι χάρτες, εικόνες, στατιστικά δεδομένα κ.λπ.

Τα δεδομένα στο GIS έχουν μια οργάνωση επίπεδο προς επίπεδο, δηλαδή πληροφορίες για αντικείμενα του ίδιου θεματικού περιεχομένου αποθηκεύονται σε ένα επίπεδο (υδρογραφία, ανάγλυφο, δρόμοι κ.λπ.).

Έτσι, ένας χάρτης GIS αποτελείται από ένα σύνολο επιπέδων πληροφοριών (Εικ. 8.7). Κάθε επίπεδο περιέχει διαφορετικούς τύπους πληροφοριών: περιοχές, σημεία, γραμμές, κείμενα και μαζί συνθέτουν έναν χάρτη.

Η διανομή αντικειμένων σε επίπεδα σάς επιτρέπει να επεξεργάζεστε γρήγορα αντικείμενα, να εργάζεστε με ερωτήματα και να κάνετε διάφορες αλλαγές. Τα επίπεδα στον χάρτη μπορούν να διαχειρίζονται: εναλλαγή, απενεργοποίηση ορατότητας, αποκλεισμός, παγίωση, διαγραφή κ.λπ.

Κατά τη δημιουργία ενός ψηφιακού χάρτη, τα επίπεδα πρέπει να είναι διατεταγμένα σε μια συγκεκριμένη σειρά, επομένως όταν δημιουργείτε ένα νέο επίπεδο, τοποθετείται σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Τα στρώματα στοιχείων φόντου πρέπει να τοποθετηθούν κάτω από τα επίπεδα στοιχείων γραμμής, έτσι ώστε να μην κρύβουν την εικόνα. Η ακολουθία της τοποθέτησης στρώματος μεταφέρει τη σωστή επικάλυψη των στοιχείων γραμμής και φόντου του χάρτη.

Ο αριθμός των επιπέδων για κάθε χάρτη μπορεί να είναι διαφορετικός και εξαρτάται από τον σκοπό του χάρτη και τις εργασίες που θα επιλυθούν χρησιμοποιώντας αυτόν τον χάρτη. Ένα πολύ σημαντικό καθήκον είναι η σωστή σύνθεση των επιπέδων και η κατανομή των αντικειμένων μεταξύ των επιπέδων. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι ένας μεγάλος αριθμός επιπέδων μπορεί να κάνει δύσκολη την εργασία με τον χάρτη.

Μπορείτε να μετρήσετε από χίλια εννιακόσια πενήντα επτά. Φέτος, το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (ΗΠΑ) παρήγαγε το πρώτο ψηφιακό μοντέλο του ανάγλυφου και του εδάφους του χάρτη, το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε για το σχεδιασμό αυτοκινητοδρόμων. Αυτό δείχνει ότι στη χαρτογραφία, από τα μέσα του εικοστού αιώνα, άρχισαν να αναπτύσσονται νέες τεχνολογικές διαδικασίες και μέθοδοι δημιουργίας χαρτών και δημοσίευσης χαρτών, οι οποίες έχουν βελτιωθεί μέχρι σήμερα. Οι κύριες κατευθύνσεις και τάσεις για βελτίωση σε αυτές μπορούν να εντοπιστούν:

• τεχνολογικές (ηλεκτρονικές) μέθοδοι για τη δημιουργία χαρτών.
• ψηφιακοί τρόποι οργάνωσης τραπεζών και βάσεων δεδομένων·
• τεχνολογίες χαρτογράφησης γεωπληροφοριών.
• σχηματισμός χαρτών σε δίκτυα υπολογιστών.
• ανάπτυξη εικονικής χαρτογράφησης.

Για την αποτελεσματικότερη χρήση των επιστημονικών και τεχνολογικών διαδικασιών στην ανάπτυξη της χαρτογραφίας, απαιτείται η ταχύτερη παράδοση των προϊόντων που δημιουργεί στον τελικό χρήστη. Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιηθούν άμεσα από τους καταναλωτές για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων που θέτουν. Στη σύγχρονη πραγματικότητα, όλοι οι επιστημονικοί και παραγωγικοί τομείς, συμπεριλαμβανομένης της ψηφιακής χαρτογραφίας, επικεντρώνονται στην κάλυψη τέτοιων αιτημάτων και αναγκών της κοινωνίας. Έτσι, με τη βοήθεια των ψηφιακών τεχνολογιών, η χαρτογραφία μετατρέπεται από εκπαιδευτικά και απλά μέσα προσανατολισμού σε μαθηματικά εργαλεία και μεθόδους σχεδιασμού, οργάνωσης, διαχείρισης και σχεδιασμού. Είναι ήδη προφανές ότι η τεχνολογική πρόοδος έχει επηρεάσει τους τρόπους χρήσης των καρτών, εκ των οποίων επισημαίνουμε τα εξής:

• μέθοδοι επικοινωνίας·
• χωρικές πληροφορίες·
• συστημική λήψη αποφάσεων.

Η ουσία της ψηφιακής χαρτογραφίας

Η ψηφιακή χαρτογραφία μπορεί να παρουσιαστεί σε τρεις ή και τέσσερις σημαντικές μορφές:

• τμήμα της χαρτογραφικής επιστήμης?
• μεταποιητική βιομηχανία?
• νέα τεχνολογία.
• εργαλείο οπτικοποίησης εικόνων χαρτογραφικών προϊόντων.

Πρώτα απ 'όλα, ως κλάδος της χαρτογραφικής επιστήμης, η ψηφιακή χαρτογραφία ασχολείται με τη μελέτη και την απεικόνιση της χωρικής θέσης διαφόρων αντικειμένων κοινωνικής δραστηριότητας, όλων των ειδών των φυσικών φαινομένων, της ψηφιακής μοντελοποίησης και των σχέσεών τους.

Με την εφαρμογή και τη χρήση αυτοματοποιημένων διαδικασιών παραγωγής, νέων τεχνολογιών υπολογιστών και ποικίλης οπτικής γκάμα εικόνων, η ψηφιακή χαρτογραφία είναι ιδιαίτερα δημοφιλής τόσο στους καταναλωτές όσο και στους ειδικούς. Η παραγωγή χαρτογραφικών προϊόντων, ως βιομηχανική παραγωγή, είναι μια πολυλειτουργική τεχνολογική διαδικασία που χρησιμοποιεί σύγχρονες τεχνολογίες και έχει ζήτηση ως ηλεκτρονικό προϊόν.

Αξίζει να θυμηθούμε πώς κατασκευάζονταν προηγουμένως οι χάρτες. Δημιουργήθηκαν ολόκληρες χαρτογραφικές ομάδες πλήρους απασχόλησης και θεματικά πάρτι, οι υπηρεσίες των οποίων προέκυψαν στην παραγωγή. Όλες οι ληφθείσες πληροφορίες λήψης καταγράφηκαν με μελάνι σε χαρτί εντοπισμού ή σε πιο πυκνή βάση. Η υψηλή ένταση εργασίας, το σημαντικό κόστος χρόνου και η σχολαστικότητα σε όλη τη διαδικασία χαρτογράφησης έκαναν τη διαδικασία αργή. Τώρα όλα αυτά αντικαθίστανται από την τεχνολογία υπολογιστών, με δυνατότητα ταχύτερης και ακριβέστερης εκτέλεσης έργων, ευκολία ενημέρωσης και επεξεργασίας χαρτών.

Οφέλη της ψηφιακής χαρτογράφησης

Συγκρίνοντας όλες τις προηγούμενες και τρέχουσες δυνατότητες διαφόρων μεθόδων κατασκευής χαρτών, συμπεριλαμβανομένης της οικονομικής συνιστώσας της αποτελεσματικότητας της αγοράς, μπορούμε να επισημάνουμε τα ακόλουθα πλεονεκτήματα της ψηφιακής χαρτογραφίας:

• μετάδοση ακριβών πληροφοριών σχετικά με το αντικείμενο, εξαλείφοντας ουσιαστικά την πιθανότητα σφαλμάτων, λόγω της χρήσης αυτοματισμού υπολογιστή στους υπολογισμούς.
• ταχύτητα επεξεργασίας και απόκτηση του τελικού αποτελέσματος με υψηλότερη παραγωγικότητα εργασίας.
• έναν πιο οικονομικό τρόπο δημιουργίας χαρτών με λιγότερη εργασία.
• τη δυνατότητα και την ευκολία τόσο της επεξεργασίας όσο και της περιοδικής ενημέρωσης χαρτών στην ίδια μαθηματική και γεωδαιτική βάση.

Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι η ψηφιακή χαρτογραφία καταλαμβάνει ολοένα και περισσότερο χώρο στην παγκόσμια ροή πληροφοριών, διεισδύοντας σε διάφορους τομείς της ενδιαφέρουσας σύγχρονης ζωής στον πλανήτη και κερδίζοντας σημαντικά στρώματα χρηστών των προϊόντων της, δημιουργώντας έτσι αυξημένη ζήτηση. Αυτή η κατάσταση εμφανίζεται καθώς εξελίσσεται:

• νέες (υπολογιστικές) τεχνολογίες χαρτογραφικών και γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών·
• νέες (διαστημικές) μέθοδοι γεωδαιτικής χωρικής τοποθέτησης και προσδιορισμού της θέσης όλων των αντικειμένων.
• βελτίωση της σύνταξης χαρτών, αύξηση της ακρίβειας και της ταχύτητας κατάκτησης νέων δημοφιλών χαρτογραφικών προϊόντων.

Είδη ψηφιακής χαρτογραφικής παραγωγής

Η παραγωγή ψηφιακής χαρτογράφησης στη σύγχρονη μορφή της δραστηριοποιείται στις ακόλουθες διαδικασίες παραγωγής για την επίτευξη ορισμένων αποτελεσμάτων:

• ανάπτυξη ψηφιακών τυπικών χαρτών και άλλου χαρτογραφικού υλικού που είναι απαραίτητο για αυτό με τη μορφή συστοιχιών πληροφοριών ολόκληρου του συνόλου των αντικειμένων.
• δημιουργία θεματικών χαρτών χρησιμοποιώντας υπάρχουσες ψηφιακές μαθηματικές και χαρτογραφικές βάσεις.
• τη διατήρηση ψηφιακών βάσεων δεδομένων με διάφορες πληροφορίες, συμπεριλαμβανομένων των κρατικών συνόρων·
• ψηφιακή χαρτογράφηση βασισμένη σε δορυφορικές και αεροφωτογραφίες.
• ψηφιακή εφαρμογή κατασκευής τοπογραφικών χαρτών.

Διαδικασίες παραγωγής ψηφιακής χαρτογράφησης

Η ψηφιακή χαρτογραφία είναι ένα σύνθετο τεχνολογικό προϊόν που αντιπροσωπεύει τη χαρτογραφική παραγωγή και αποτελείται από τις ακόλουθες διαδικασίες παραγωγής:

• εκδοτική προπαρασκευαστική περίοδος για τη σύνταξη ψηφιακού χάρτη.
• εισερχόμενος έλεγχος του υλικού πηγής·
• ταξινόμηση των αντικειμένων της έτοιμης τεκμηρίωσης ·
• κωδικοποιήσεις αντικειμένων.
• περιγραφές αντικειμένων ψηφιακού χάρτη.
• Επεξεργασία χαρτών?
• έλεγχος ποιότητας;
• ενημερώσεις?
• μετατροπή σε μορφή ανταλλαγής.
• μετατροπή σε μια δεδομένη μορφή?
• ψηφιοποίηση υλικού χαρτών.
• διανυσματοποίηση χάρτη;
• αυτοματοποίηση της χαρτογραφικής γενίκευσης.
• Σύνοψη ψηφιακού χάρτη.
• έλεγχος περίληψης καρτών.
• μεταφορά στο Ταμείο Τοπογραφικών Χαρτών.

Οι ψηφιακοί χάρτες μπορούν να γίνουν άμεσα αντιληπτοί από τον άνθρωπο κατά την οπτικοποίηση ηλεκτρονικών χαρτών (σε οθόνες βίντεο) και χαρτών υπολογιστών (σε σταθερή βάση) και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή πληροφοριών σε υπολογισμούς μηχανών χωρίς οπτικοποίηση με τη μορφή εικόνας.

Οι ψηφιακοί χάρτες χρησιμεύουν ως βάση για την παραγωγή συμβατικού χαρτιού και χαρτών υπολογιστών σε στερεό υπόστρωμα.

Δημιουργία

Οι ψηφιακοί χάρτες δημιουργούνται με τους ακόλουθους τρόπους ή συνδυασμό αυτών (στην πραγματικότητα τρόποι συλλογής χωρικών πληροφοριών):

· Ψηφιοποίηση (ψηφιοποίηση) παραδοσιακών αναλογικών χαρτογραφικών έργων (για παράδειγμα, χάρτες).

· φωτογραμμετρική επεξεργασία δεδομένων τηλεπισκόπησης.

· Έρευνα πεδίου (για παράδειγμα, γεωδαιτική ταχεομετρική έρευνα ή έρευνα με χρήση οργάνων παγκόσμιων δορυφορικών συστημάτων εντοπισμού θέσης).

· Επιτραπέζια επεξεργασία δεδομένων επιτόπιας έρευνας και άλλων μεθόδων.

Μέθοδοι αποθήκευσης και μετάδοσης

Δεδομένου ότι τα μοντέλα που περιγράφουν χώρο (ψηφιακοί χάρτες) είναι πολύ μη τετριμμένα (σε αντίθεση, για παράδειγμα, με εικόνες ράστερ), χρησιμοποιούνται συχνά εξειδικευμένες βάσεις δεδομένων (DB, βλ. χωρική βάση δεδομένων) για την αποθήκευσή τους, αντί για μεμονωμένα αρχεία μιας δεδομένης μορφής.

Για την ανταλλαγή ψηφιακών χαρτών μεταξύ διαφόρων συστημάτων πληροφοριών, χρησιμοποιούνται ειδικές μορφές ανταλλαγής. Αυτές μπορεί να είναι είτε δημοφιλείς μορφές οποιουδήποτε κατασκευαστή λογισμικού (για παράδειγμα, DXF, MIF, SHP, κ.λπ.), που έχουν γίνει de facto πρότυπο, είτε διεθνή πρότυπα (για παράδειγμα, το πρότυπο Open Geospatial Consortium (OGC), όπως το GML ).

Χαρτογραφία

Η Χαρτογραφία (από το ελληνικό χάρτης - χαρτί πάπυρος, και γράφειν - σχεδιάζω) είναι η επιστήμη της έρευνας, μοντελοποίησης και απεικόνισης της χωρικής διάταξης, συνδυασμού και αλληλοσυσχέτισης αντικειμένων, φυσικών φαινομένων και κοινωνίας. Σε μια ευρύτερη ερμηνεία, η χαρτογραφία περιλαμβάνει την τεχνολογία και τις παραγωγικές δραστηριότητες.

Τα αντικείμενα της χαρτογραφίας είναι η Γη, τα ουράνια σώματα, ο έναστρος ουρανός και το Σύμπαν. Οι πιο δημοφιλείς καρποί της χαρτογραφίας είναι εικονιστικά και συμβολικά μοντέλα του χώρου με τη μορφή: επίπεδων χαρτών, ανάγλυφων και ογκομετρικών χαρτών, σφαιρών. Μπορούν να παρουσιαστούν σε στερεά, επίπεδα ή ογκώδη υλικά (χαρτί, πλαστικό) ή ως εικόνα σε οθόνη βίντεο.

Ενότητες χαρτογραφίας

Μαθηματική χαρτογραφία

Η μαθηματική χαρτογραφία μελετά τρόπους εμφάνισης της επιφάνειας της Γης σε ένα επίπεδο. Δεδομένου ότι η επιφάνεια της Γης (περίπου σφαιρική, για να περιγράψει την οποία χρησιμοποιείται συχνά η έννοια του σφαιροειδούς της γης) έχει μια ορισμένη καμπυλότητα που δεν ισούται με το άπειρο, δεν μπορεί να εμφανιστεί σε ένα επίπεδο διατηρώντας ταυτόχρονα όλες τις χωρικές σχέσεις : γωνίες μεταξύ κατευθύνσεων, αποστάσεων και περιοχών. Μόνο μερικές από αυτές τις σχέσεις μπορούν να διατηρηθούν. Μια σημαντική έννοια στη μαθηματική χαρτογραφία είναι μια προβολή χάρτη, μια συνάρτηση που καθορίζει τον μετασχηματισμό των σφαιροειδών συντεταγμένων ενός σημείου (δηλαδή, συντεταγμένων στο σφαιροειδές της γης, εκφρασμένες σε γωνιακό μέτρο) σε επίπεδες ορθογώνιες συντεταγμένες σε μια ή την άλλη προβολή χάρτη ( με άλλα λόγια, σε ένα φύλλο χάρτη που μπορεί να απλωθεί μπροστά σας στην επιφάνεια του τραπεζιού). Ένα άλλο σημαντικό τμήμα της μαθηματικής χαρτογραφίας είναι η χαρτομετρία, η οποία επιτρέπει τη χρήση δεδομένων χάρτη για τη μέτρηση αποστάσεων, γωνιών και περιοχών στην πραγματική επιφάνεια της Γης.

Χαρτογράφηση και σχεδιασμός

Η χαρτογράφηση και ο σχεδιασμός είναι ένα πεδίο της χαρτογραφίας, ένας τομέας τεχνικού σχεδιασμού που μελετά τους πιο επαρκείς τρόπους εμφάνισης χαρτογραφικών πληροφοριών. Αυτός ο τομέας της χαρτογραφίας είναι στενά συνδεδεμένος με την ψυχολογία της αντίληψης, τη σημειωτική και παρόμοιες ανθρωπιστικές πτυχές.

Δεδομένου ότι οι χάρτες εμφανίζουν πληροφορίες που σχετίζονται με μια μεγάλη ποικιλία επιστημών, διακρίνονται επίσης τμήματα της χαρτογραφίας όπως η ιστορική χαρτογραφία, η γεωλογική χαρτογραφία, η οικονομική χαρτογραφία, η χαρτογραφία εδάφους και άλλα. Οι ενότητες αυτές αφορούν τη χαρτογραφία μόνο ως μέθοδο· ως προς το περιεχόμενο αφορούν τις αντίστοιχες επιστήμες.

Ψηφιακή χαρτογραφία

Η ψηφιακή (υπολογιστική) χαρτογραφία δεν είναι τόσο ένα ανεξάρτητο τμήμα της χαρτογραφίας όσο το εργαλείο της, λόγω του σημερινού επιπέδου ανάπτυξης της τεχνολογίας. Για παράδειγμα, χωρίς να ακυρώσει τις μεθόδους επανυπολογισμού συντεταγμένων κατά την εμφάνιση της επιφάνειας της Γης σε ένα επίπεδο (που μελετήθηκε σε ένα τόσο θεμελιώδες τμήμα όπως η μαθηματική χαρτογραφία), η ψηφιακή χαρτογραφία άλλαξε τις μεθόδους απεικόνισης χαρτογραφικών έργων (μελέτη στην ενότητα «Σχεδίαση και σχεδιασμός των χαρτών»).

Έτσι, αν νωρίτερα ο αρχικός χάρτης του συγγραφέα σχεδιαζόταν με μελάνι, σήμερα σχεδιάζεται σε οθόνη οθόνης υπολογιστή. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιούν Αυτοματοποιημένα Συστήματα Χαρτογράφησης (ACS), που έχουν δημιουργηθεί με βάση μια ειδική κατηγορία λογισμικού. Για παράδειγμα, GeoMedia, Intergraph MGE, ESRI ArcGIS, EasyTrace, Panorama, Mapinfo κ.λπ.

Ταυτόχρονα, δεν πρέπει να συγχέουμε το ACN και τα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS), αφού τα καθήκοντά τους είναι διαφορετικά. Ωστόσο, στην πράξη, το ίδιο σύνολο λογισμικού είναι ένα ολοκληρωμένο πακέτο που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία τόσο του ACC όσο και του GIS (εξέχοντα παραδείγματα είναι τα ArcGIS, GeoMedia και MGE).

Δημιουργία ηλεκτρονικών χαρτών (περιγράμματα) πεδίων.

Για την αποτελεσματική διαχείριση μιας αγροτικής επιχείρησης, δεν θα είναι περιττό να γνωρίζετε ακριβώς τι έκταση έχετε. Δεν είναι ασυνήθιστο για τους διαχειριστές και τους γεωπόνους αγροκτημάτων να γνωρίζουν μόνο κατά προσέγγιση το μέγεθος των χωραφιών τους, γεγονός που επηρεάζει αρνητικά την ακρίβεια του υπολογισμού των απαιτούμενων λιπασμάτων και του υπολογισμού της απόδοσης. Χρησιμοποιώντας δέκτη GPS, υπολογιστή πεδίου και ειδικό λογισμικό, μπορείτε να αποκτήσετε ηλεκτρονικούς χάρτες (περιγράμματα) πεδίων με ακρίβεια εκατοστών!

Οι τεχνολογίες εξοικονόμησης πόρων, συμπεριλαμβανομένης της γεωργίας ακριβείας, περιλαμβάνουν εργασία με ηλεκτρονικούς χάρτες πεδίου. Αυτή είναι η βάση γεωγραφικών πληροφοριών βάσει της οποίας πραγματοποιούνται σχεδόν όλες οι αγροτεχνικές εργασίες στη γεωργία ακριβείας. Για παράδειγμα, μια από τις πιο σύνθετες αγροτεχνικές εργασίες γεωργίας ακριβείας - διαφοροποιημένη εφαρμογή ορυκτών λιπασμάτων βασίζεται σε χάρτες της κατανομής των θρεπτικών ουσιών (N, P, K, Humus, ph) στο χωράφι. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιείται και αγροχημική εξέταση καλλιεργήσιμης γης.

Αλλά ακόμα κι αν δεν χρησιμοποιείτε ηλεκτρονικούς χάρτες πεδίου για την περαιτέρω χρήση τεχνολογιών γεωργίας ακριβείας, τα οφέλη από τη δημιουργία τέτοιων χαρτών είναι προφανή. Γνωρίζοντας τις ακριβείς περιοχές των γηπέδων σας και τις αποστάσεις μεταξύ τους, μπορείτε πιο αποτελεσματικά και αποτελεσματικά:

1. Υπολογίστε την ποσότητα των απαραίτητων λιπασμάτων και αγροχημικών, καθώς και του υλικού σπόρου

2. Λάβετε υπόψη την προκύπτουσα απόδοση

3. Υπολογίστε την προγραμματισμένη κατανάλωση καυσίμου και λιπαντικών

4. Διατήρηση ετήσιων αρχείων σπαρμένων εκτάσεων με υψηλή ακρίβεια για κάθε καλλιέργεια

5. Διατηρήστε το ιστορικό των αγρών (εναλλαγές καλλιεργειών)

6. Εάν είναι απαραίτητο, ετοιμάστε οπτικές αναφορές υψηλής ακρίβειας (εκτύπωση χαρτών)

Η δημιουργία περιγραμμάτων πεδίου πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας δέκτη GPS, υπολογιστή πεδίου και λογισμικό συνδυασμένα σε ένα ενιαίο συγκρότημα υλικού και λογισμικού. Στη λειτουργία "πολύγωνο", πρέπει να περιηγηθείτε ή να παρακάμψετε το πεδίο κατά μήκος των συνόρων του και να αποθηκεύσετε το περίγραμμα που προκύπτει. Κατά την αποθήκευση, μπορείτε να καθορίσετε το όνομα του πεδίου και άλλα απαραίτητα χαρακτηριστικά και σημειώσεις. Αφού αποθηκεύσουμε το περίγραμμα, θα γνωρίζουμε την ακριβή περιοχή του γηπέδου.

Το λογισμικό σας επιτρέπει επίσης να εφαρμόσετε άλλες πληροφορίες γεωπληροφοριών: γραμμές και σημεία. Οι γραμμές μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατά τη σήμανση περιοχών εργασίας στα χωράφια. Για παράδειγμα, εάν έχετε ήδη ηλεκτρονικούς χάρτες των χωραφιών σας για το προηγούμενο έτος και χρειάζεται μόνο να καταγράψετε την τοποθέτηση των καλλιεργειών στα χωράφια φέτος, τότε δεν χρειάζεται να οριοθετήσετε ξανά τα χωράφια. Είναι απαραίτητο μόνο να χαράξουμε διαχωριστικές γραμμές μεταξύ των καλλιεργειών και μόνο εάν δύο ή περισσότερες καλλιέργειες καλλιεργούνται σε ένα χωράφι.
Τα σημεία χρησιμοποιούνται για τη χαρτογράφηση χαρακτηριστικών του πεδίου, όπως πυλώνες, μεγάλους βράχους και άλλα.

Όλες οι λαμβανόμενες γεωπληροφορίες από το σύμπλεγμα υλικού και λογισμικού πρέπει να μεταφερθούν σε έναν επιτραπέζιο υπολογιστή για περαιτέρω ανάλυση και χρήση στους υπολογισμούς και στη λήψη αποφάσεων διαχείρισης. Στον επιτραπέζιο υπολογιστή πρέπει επίσης να εγκατασταθεί λογισμικό γεωγραφικών πληροφοριών (GIS), το οποίο θα σας επιτρέψει να εργαστείτε σωστά με τις πληροφορίες που λαμβάνετε στα πεδία. Για τους σκοπούς αυτούς, συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε το πρόγραμμα MapInfo ©.

Κατ 'αρχήν, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε σύστημα GIS που λειτουργεί με τη μορφή .SHP (Shape). Σχεδόν όλα τα συστήματα GIS μπορούν να λειτουργήσουν σωστά με αυτή τη μορφή. Ωστόσο, το MapInfo © είναι, κατά τη γνώμη μας, η βέλτιστη επιλογή για την καταγραφή της έκτασης και τη διατήρηση του ιστορικού των αγρών. Στο MapInfo. Μπορείτε να δημιουργήσετε θεματικούς χάρτες, να επικαλύψετε τα περιγράμματα των πεδίων σας σε δορυφορικές και αεροφωτογραφίες, καθώς και σε ψηφιοποιημένους τοπογραφικούς χάρτες. Το MapInfo διαθέτει επίσης ένα εύχρηστο εργαλείο για τη μέτρηση αποστάσεων (για παράδειγμα, μέτρηση της απόστασης από ένα γκαράζ σε ένα χωράφι).

Ψηφιακή χαρτογραφία και GIS

Την τελευταία δεκαετία, η χαρτογραφία βιώνει μια περίοδο βαθιών αλλαγών και τεχνολογικών καινοτομιών που προκαλούνται από τη μηχανογράφηση της επιστήμης, της παραγωγής και της κοινωνίας στο σύνολό της. Υπήρχε ανάγκη να αναθεωρηθούν και να επαναπροσδιοριστούν πολλές έννοιες αυτού του επιστημονικού κλάδου. Για παράδειγμα, το 1987, δύο ομάδες εργασίας για τους χαρτογραφικούς ορισμούς και έννοιες δημιουργήθηκαν στο πλαίσιο της Διεθνούς Χαρτογραφικής Ένωσης. Επιπλέον, ένα από τα κύρια ερωτήματα που έπρεπε να μελετηθεί και να επιλυθεί ήταν το ερώτημα εάν η χαρτογραφία μπορεί να οριστεί χωρίς την έννοια του «χάρτου» και εάν το GIS ή τα στοιχεία του πρέπει να συμπεριληφθούν σε αυτόν τον ορισμό. Το 1989. Η ομάδα εργασίας πρότεινε τον ακόλουθο ορισμό: «Χαρτογραφία είναι η οργάνωση και η επικοινωνία γεωγραφικά αναφερόμενων πληροφοριών σε γραφική ή ψηφιακή μορφή· μπορεί να περιλαμβάνει όλα τα στάδια από τη συλλογή έως την εμφάνιση και τη χρήση δεδομένων». Η έννοια του «χάρτου» δεν περιλαμβάνεται σε αυτόν τον ορισμό, αλλά προτείνεται να θεωρηθεί χωριστά ως «μια ολιστική (δηλαδή, ολιστική, δομική) αναπαράσταση και νοητική αφαίρεση της γεωγραφικής πραγματικότητας, που προορίζεται για έναν ή περισσότερους σκοπούς και μετασχηματίζει την αντίστοιχη γεωγραφική δεδομένα σε έργα που παρουσιάζονται σε οπτικές, ψηφιακές ή απτικές μορφές."

Αυτοί οι ορισμοί έχουν προκαλέσει εκτεταμένη συζήτηση μεταξύ των χαρτογράφων, και ως αποτέλεσμα, έχει προκύψει ένας εναλλακτικός ορισμός της χαρτογραφίας, στον οποίο θεωρείται ως «η οργάνωση, εμφάνιση, επικοινωνία και χρήση χωρικά συντονισμένων πληροφοριών που παρουσιάζονται σε γραφικές, ψηφιακές και απτικές μορφές. μπορεί να περιλαμβάνει όλα τα στάδια από τη συλλογή δεδομένων πριν από τη χρήση τους στη δημιουργία χαρτών ή άλλων εγγράφων χωρικών πληροφοριών."

Σύμφωνα με την πλειοψηφία των σύγχρονων χαρτογράφων, οι τεχνολογικές πτυχές της χαρτογραφίας δεν είναι οι κύριες στην εποχή της επιστήμης των υπολογιστών και όλοι οι ορισμοί της χαρτογραφίας μέσω της τεχνολογίας είναι εσφαλμένοι. Η χαρτογραφία παραμένει μια εφαρμοσμένη, κυρίως οπτική πειθαρχία στην οποία οι πτυχές της επικοινωνίας έχουν μεγάλη σημασία. Είναι επίσης λανθασμένο να αξιολογούνται οι χάρτες υπολογιστών με την έννοια της ομοιότητας και της δυσδιάκρισής τους από χάρτες που έχουν δημιουργηθεί με το χέρι. Η πραγματική σημασία της τεχνολογίας GIS έγκειται ακριβώς στη δυνατότητα δημιουργίας νέων τύπων έργων. Με όλα αυτά, το κύριο καθήκον της χαρτογραφίας παραμένει η γνώση του πραγματικού κόσμου και εδώ είναι πολύ δύσκολο να διαχωριστεί η μορφή (χαρτογραφική απεικόνιση) από το περιεχόμενο (αντανακλαστική πραγματικότητα). Η πρόοδος των τεχνολογιών γεωγραφικών πληροφοριών αύξησε μόνο το εύρος των δεδομένων που υπόκεινται σε χαρτογράφηση και διεύρυνε το φάσμα των επιστημονικών κλάδων που απαιτούν χαρτογραφία. Οι χάρτες οθόνης και οι ηλεκτρονικοί άτλαντες, που πλέον γίνονται μέρος των εθνικών χαρτογραφικών προγραμμάτων σε πολλές χώρες, ενισχύουν μόνο τις συνδέσεις της χαρτογραφίας με τα γραφικά υπολογιστών και το GIS, χωρίς ωστόσο να αλλάζουν την ουσία της χαρτογράφησης.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η ψηφιακή χαρτογραφία με γενετικούς όρους δεν αποτελεί άμεση συνέχεια της παραδοσιακής (χάρτινης) χαρτογραφίας. Έχει εξελιχθεί με τη συνολική ανάπτυξη του λογισμικού GIS και επομένως συχνά θεωρείται ως δευτερεύον στοιχείο GIS που, σε αντίθεση με το λογισμικό GIS, δεν απαιτεί μεγάλη επένδυση προσπάθειας και χρημάτων. Έτσι, ένας μη εκπαιδευμένος χρήστης που χρησιμοποιεί υπάρχον λογισμικό GIS μετά από αρκετές ημέρες εκπαίδευσης μπορεί ήδη να δημιουργήσει έναν απλό ψηφιακό χάρτη, αλλά ακόμη και σε ένα μήνα δεν είναι σε θέση να δημιουργήσει λειτουργικό λογισμικό GIS. Από την άλλη πλευρά, όπως σημειώνουν οι χαρτογράφοι, λόγω της φαινομενικής ευκολίας και απλότητάς της, η ψηφιακή χαρτογραφία υποτιμάται με όλες τις επακόλουθες συνέπειες.

Η ψηφιακή χαρτογραφία έχει αποκτήσει τη δική της ζωή και η σύνδεσή της με την παραδοσιακή χαρτογραφία συχνά θεωρείται εντελώς περιττή. Όπως γνωρίζετε, η δημιουργία ενός παραδοσιακού χάρτινου χάρτη απαιτεί αρκετά περίπλοκο εξοπλισμό, καθώς και μια ομάδα έμπειρων ειδικών (χαρτογράφων-σχεδιαστών) που δημιουργούν και επεξεργάζονται χάρτες και εκτελούν εργασίες ρουτίνας για την επεξεργασία του πρωτογενούς υλικού. Αυτή είναι μια τεχνικά και τεχνολογικά πολύ περίπλοκη και έντασης εργασίας διαδικασία. Από την άλλη πλευρά, για να δημιουργήσετε έναν ψηφιακό χάρτη χρειάζεστε μόνο έναν προσωπικό υπολογιστή, εξωτερικές συσκευές, λογισμικό και τον αρχικό (γενικά χαρτί) χάρτη. Με άλλα λόγια, κάθε χρήστης έχει την ευκαιρία να δημιουργήσει ψηφιακούς χάρτες με τη μορφή τελικών προϊόντων - ψηφιακούς χάρτες προς πώληση. Ως αποτέλεσμα, πολλοί μη επαγγελματίες ασχολούνται επί του παρόντος με την ψηφιακή χαρτογράφηση και ο διαχωρισμός από τη θεωρία και τη μεθοδολογία της παραδοσιακής χαρτογραφίας οδηγεί σε απώλεια ποιότητας στη μεταφορά γεωμετρικών και τοπολογικών μορφών αντικειμένων χάρτη, επειδή η ικανότητα σχεδίασης Το καλά στο χαρτί δεν αρκεί για ψηφιοποίηση υψηλής ποιότητας (η ψηφιοποίηση είναι μια πιο περίπλοκη διαδικασία, αφού πώς να προσεγγίσουμε ποιοτικά τις συνεχείς καμπύλες με ευθύγραμμα τμήματα). Ταυτόχρονα, η ποιότητα του σχεδιασμού υποφέρει: οι συχνά εκτυπωμένοι χάρτες «μοιάζουν με ένα συγκεκριμένο σχέδιο με ένα σύνολο χρωματικών κηλίδων, αλλά όχι με χάρτη».

Μόλις πρόσφατα, με την ανάπτυξη της αγοράς GIS, η ανάγκη για υψηλής ποιότητας ψηφιακούς χάρτες άρχισε να αυξάνεται. Οι χρήστες άρχισαν να δίνουν προσοχή όχι μόνο στην ταχύτητα ψηφιοποίησης των καρτών και στη χαμηλή τιμή τους, αλλά και στην ποιότητα. Ο αριθμός των χώρων όπου οι ειδικοί εκπαιδεύονται χρησιμοποιώντας τεχνολογία GIS αυξάνεται. Τα δυτικά συστήματα ρωσικοποιούνται και εξουκρανίζονται, διευρύνοντας τον κύκλο των πιθανών χρηστών GIS. Έτσι, υπάρχει μια τάση για ποιοτική ανάπτυξη της ψηφιακής χαρτογραφίας στον απόηχο της γενικότερης ανάπτυξης της τεχνολογίας GIS.

Ας εξετάσουμε ορισμένα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας ψηφιακής χαρτογράφησης και τις κύριες παραμέτρους των ψηφιακών χαρτών. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να σημειωθεί ότι λόγω της ποικιλίας των προβλημάτων που επιλύονται με τη βοήθεια ψηφιακών χαρτών, είναι δύσκολο να καθοριστούν με σαφήνεια καθολικά κριτήρια για την ποιότητά τους, επομένως το πιο γενικό κριτήριο θα πρέπει να είναι η ικανότητα παροχής λύσης στην δεδομένο πρόβλημα. Η τρέχουσα κατάσταση στην αγορά των ψηφιακών χαρτών είναι τέτοια που δημιουργούνται κυρίως για ένα συγκεκριμένο έργο, σε αντίθεση με την παραδοσιακή χαρτογραφία, όπου τα υπάρχοντα χαρτογραφικά υλικά χρησιμοποιούνται ως βάση χάρτη. Ως εκ τούτου, τις περισσότερες φορές η δημιουργία ενός ψηφιακού χάρτη καθορίζεται όχι από καθιερωμένες και δοκιμασμένες στο χρόνο οδηγίες, αλλά από διάσπαρτες και όχι πάντα επαγγελματικά καταρτισμένες τεχνικές προδιαγραφές.

Ποιότητα ψηφιακού χάρτη

Η ποιότητα ενός ψηφιακού χάρτη αποτελείται από μια σειρά από στοιχεία, αλλά τα κύρια είναι το περιεχόμενο πληροφοριών, η ακρίβεια, η πληρότητα και η ορθότητα της εσωτερικής δομής.

Πληροφοριακό περιεχόμενο.Ένας χάρτης ως μοντέλο πραγματικότητας έχει γνωσιολογικές ιδιότητες, για παράδειγμα, όπως ουσιαστική αντιστοιχία (επιστημονική προβολή των κύριων χαρακτηριστικών της πραγματικότητας), αφαιρετικότητα (γενίκευση, μετάβαση από μεμονωμένες έννοιες σε συλλογικές, επιλογή τυπικών χαρακτηριστικών αντικειμένων και εξάλειψη δευτερευόντων), χωροχρονική ομοιότητα (γεωμετρική ομοιότητα μεγεθών και σχημάτων, χρονική ομοιότητα και ομοιότητα σχέσεων, συνδέσεις, υποταγή αντικειμένων), επιλεκτικότητα και συνθετικότητα (ξεχωριστή αναπαράσταση από κοινού εκδηλωμένων φαινομένων και παραγόντων, καθώς και ενιαία ολιστική εικόνα φαινομένων και διεργασιών που εμφανίζονται χωριστά σε πραγματικές συνθήκες). Αυτές οι ιδιότητες, φυσικά, επηρεάζουν την ποιότητα του τελικού προϊόντος - ενός ψηφιακού χάρτη, αλλά εμπίπτουν κυρίως στην αρμοδιότητα των δημιουργών του πρωτότυπου χαρτογραφικού έργου: οι δημιουργοί ενός παραδοσιακού χάρτη πηγής είναι υπεύθυνοι για το περιεχόμενο πληροφοριών του και κατά τη δημιουργία ενός ψηφιακός χάρτης, είναι σημαντικό να επιλέξετε σωστά αυτήν την πηγή και να μεταφέρετε σωστά, λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά της ψηφιακής χαρτογράφησης και τις πληροφορίες που περιέχονται στον αρχικό χάρτη.

Πληρότητα Μεταφορές περιεχομένου.Η τιμή αυτής της παραμέτρου εξαρτάται κυρίως από την τεχνολογία για τη δημιουργία ενός ψηφιακού χάρτη, δηλαδή από το πόσο αυστηρά ελέγχουν οι χειριστές την πρόσβαση σε ψηφιακά αντικείμενα. Για έλεγχο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα έντυπο αντίγραφο ψηφιακού χάρτη τυπωμένο σε πλαστικό στην κλίμακα του πρωτοτύπου. Όταν ο ψηφιακός χάρτης εφαρμόζεται στη συνέχεια στην πηγή, επαληθεύονται τα περιεχόμενα του ψηφιακού χάρτη και το υλικό πηγής. Αυτή η μέθοδος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση της ποιότητας της μεταφοράς σχημάτων αντικειμένων, αλλά είναι απαράδεκτη για την αξιολόγηση του σφάλματος στη θέση των περιγραμμάτων, καθώς η συσκευή εξόδου παράγει πάντα αξιοσημείωτες παραμορφώσεις. Κατά τη διανυσματική διαμόρφωση ενός ράστερ, ο συνδυασμός των επιπέδων του δημιουργημένου ψηφιακού χάρτη και του φόντου ράστερ σάς επιτρέπει να αναγνωρίζετε γρήγορα τα χαμένα αντικείμενα.

Ακρίβεια.Η έννοια της ακρίβειας ενός ψηφιακού χάρτη περιλαμβάνει παραμέτρους όπως το σφάλμα στη θέση των περιγραμμάτων σε σχέση με την πηγή, την ακρίβεια της μετάδοσης των μεγεθών και των σχημάτων των αντικειμένων κατά την ψηφιοποίηση, καθώς και το σφάλμα στη θέση του περιγράμματα του ψηφιακού χάρτη σε σχέση με το έδαφος που σχετίζεται με την πηγή ψηφιακής χαρτογράφησης (παραμόρφωση χαρτιού, παραμόρφωση εικόνας ράστερ κατά τη σάρωση κ.λπ.). Επιπλέον, η ακρίβεια εξαρτάται από το λογισμικό, το υλικό που χρησιμοποιείται και την πηγή ψηφιοποίησης. Αυτή τη στιγμή, δύο τεχνολογίες ψηφιοποίησης χαρτών υπάρχουν παράλληλα και αλληλοσυμπληρώνονται - η είσοδος ψηφιοποιητή και η ψηφιοποίηση ράστερ (σάρωση). Η πρακτική δείχνει ότι είναι πλέον δύσκολο να μιλήσουμε για το πλεονέκτημα κάποιου από αυτά. Κατά την ψηφιοποίηση του ψηφιοποιητή, το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας για την εισαγωγή ψηφιακών χαρτών εκτελείται από τον χειριστή σε χειροκίνητη λειτουργία, δηλαδή, για την εισαγωγή ενός αντικειμένου, ο χειριστής μετακινεί τον κέρσορα σε κάθε επιλεγμένο σημείο και πατά ένα κουμπί. Η ακρίβεια της εισαγωγής κατά την ψηφιοποίηση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ικανότητα του χειριστή. Κατά τη διανυσματική διαμόρφωση χαρτών ράστερ, οι υποκειμενικοί παράγοντες επηρεάζουν λιγότερο, καθώς το υπόστρωμα ράστερ σάς επιτρέπει να διορθώνετε συνεχώς την είσοδο, ωστόσο, η μετάδοση του σχήματος των αντικειμένων επηρεάζεται από την ποιότητα του ράστερ και όταν κόβονται οι άκρες της γραμμής ράστερ, αρχίζουν να εμφανίζονται κάμψεις στη σχεδιασμένη διανυσματική γραμμή, οι οποίες προκαλούνται όχι από το γενικό σχήμα της γραμμής, αλλά από τοπικές διαταραχές ράστερ.

Ορθότητα εσωτερικής δομής.

Ο έτοιμος ψηφιακός χάρτης πρέπει να έχει τη σωστή εσωτερική δομή, που καθορίζεται από τις απαιτήσεις για κάρτες αυτού του τύπου. Για παράδειγμα, ο πυρήνας του χαρτογραφικού υποσυστήματος στο GIS που χρησιμοποιεί ψηφιακούς διανυσματικούς χάρτες είναι μια πολυεπίπεδη δομή χαρτών (στρωμάτων), πάνω στους οποίους πρέπει να εκτελούνται εργασίες αναζήτησης και επικάλυψης από άκρο σε άκρο για τη δημιουργία παράγωγων ψηφιακών χαρτών και τη διατήρηση της σύνδεσης μεταξύ αντικειμένων αναγνωριστικά των αρχικών και παραγόμενων χαρτών. Για την υποστήριξη αυτών των λειτουργιών, η τοπολογική δομή των ψηφιακών χαρτών στο GIS απαιτεί απαιτήσεις που είναι πολύ πιο αυστηρές από, για παράδειγμα, χάρτες που χρησιμοποιούνται για την επίλυση προβλημάτων αυτοματοποιημένης χαρτογράφησης ή πλοήγησης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα περιγράμματα των αντικειμένων από διαφορετικούς χάρτες (στρώματα) πρέπει να είναι αυστηρά συνεπή, αν και στην πράξη, παρά την αρκετά ακριβή ψηφιοποίηση των χαρτών πηγής ξεχωριστά, αυτός ο συντονισμός δεν επιτυγχάνεται και όταν οι ψηφιακοί χάρτες υπερτίθενται, σχηματίζονται ψευδή πολύγωνα και τόξα. Οι αποκλίσεις μπορεί να είναι οπτικά δυσδιάκριτες μέχρι μια συγκεκριμένη κλίμακα μεγέθυνσης, η οποία είναι αρκετά αποδεκτή για εργασίες αυτόματης χαρτογράφησης που στοχεύουν στη δημιουργία παραδοσιακών χαρτών σταθερής κλίμακας χρησιμοποιώντας έναν υπολογιστή. Ωστόσο, αυτό είναι εντελώς απαράδεκτο για τη λειτουργία του GIS, όταν χρησιμοποιείται αυστηρή μαθηματική συσκευή για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων ανάλυσης. Για παράδειγμα, ένας τοπολογικός χάρτης πρέπει να έχει σωστή γραμμική-κομβική (τα πολύγωνα πρέπει να συναρμολογούνται από τόξα, τα τόξα πρέπει να συνδέονται σε κόμβους κ.λπ.) και πολυστρωματική δομή (τα αντίστοιχα όρια από διαφορετικά στρώματα συμπίπτουν, τα τόξα ενός στρώματος είναι ακριβώς γειτονικά σε αντικείμενα άλλου κ.λπ. δ). Η δημιουργία της σωστής δομής ενός ψηφιακού χάρτη εξαρτάται από τις δυνατότητες του λογισμικού και την τεχνολογία ψηφιοποίησης.

Επί του παρόντος, μια ολόκληρη βιομηχανία ψηφιακής χαρτογράφησης έχει ήδη διαμορφωθεί στον κόσμο και έχει αναπτυχθεί μια εκτεταμένη αγορά για ψηφιακούς χάρτες και άτλαντες. Το πρώτο επιτυχημένο εμπορικό έργο εδώ, προφανώς, θα πρέπει να θεωρηθεί ο Ψηφιακός Άτλας του Κόσμου (κατασκευασμένος από την Delorme Mapping Systems), που κυκλοφόρησε το 1988. Ακολούθησε το British Domesday Project /100/, με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί ένας ψηφιακός άτλαντας της Μεγάλης Βρετανίας σε οπτικούς δίσκους (χρησιμοποιήθηκαν στρατιωτικά τοπογραφικά υλικά έρευνας ως πηγαίοι χάρτες και τοπογραφικές βάσεις). Από το 1992, η Χαρτογραφική Υπηρεσία του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ παράγει και ενημερώνει έναν ψηφιακό χάρτη του κόσμου (Digital Chart of the World - DCW) σε κλίμακα 1:1.000.000. Εθνικοί ψηφιακοί άτλαντες και γενικοί γεωγραφικοί χάρτες έχουν ήδη δημιουργήθηκε σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο. Στο Σχ. Το σχήμα 5.1 δείχνει μια ασπρόμαυρη εκτύπωση ενός από τα θραύσματα του ψηφιακού άτλαντα του κόσμου.

Ψηφιακή χαρτογραφία - 3,7 στα 5 με βάση 6 ψήφους