Сущность и понятие цифровых и математических карт
Цифровая карта (ЦК) — цифровая модель местности, записанная на машинном носителе информации в установленных структурах и кодах, сформированная на базе законов картографии в принятых для карт проекции, разграфке, системе координат и высот, по точности и содержанию соответствующая карте определенного масштаба.
Электронная карта (ЭК) — векторная или растровая топографо-те-матическая карта, сформированная на машинном носителе информации в принятой проекции, системе координат и высот, условных знаков, предназначенная для отображения, анализа и моделирования, а также для решения расчетных и информационных задач по данным о местности и обстановке[1].
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[2].
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[3].
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[4].
Внедрение новой информационной технологии исключает трудоемкие чертежные, гравировальные и другие ручные процессы, открыв широкие пути автоматизации этих работ. Многочисленные попытки дать полное математическое описание картографической информации, даже с учетом самых последних достижений в области информатики с ее статистически-вероятностными и комбинаторными методами, не увенчались успехом.
Поэтому для успешного применения современных ЭВМ и средств автоматизации необходимы не образнознаковые, а цифровые карты, представляющие собой запись картографической информации о местности в цифровом виде на машинном носителе в заданных кодах, структурах, форматах и системах счисления, удовлетворяющих требованиям прямого ввода и обработки.
Таким образом, цифровая модель карты (или электронная карта) – это модель картографического изображения объекта или явления действительности, представленная в цифровой форме, и организованная для ее хранения и дальнейшей обработки на ЭВМ в табличном, матричном или аналитическом виде. Следует отметить, что это название не совсем соответствует традиционно сложившемуся определению понятия «карта», поскольку в цифровой карте картографическое изображение представлено не в знаковой форме, а в установленной структуре цифрового описания и кодирования на одном из физических носителей или памяти ЭВМ. Тем не менее, непременным условием восприятий цифровых карт является визуализация закодированного на ней картографического изображения путем высвечивания ее содержания на видеоэкране или преобразования его в графический вид на графопостроителе.
|
|
|
Основными целями создания цифровых карт являются графическая коммуникация пространственных отношений и распределений; улучшение возможности анализа, отработки и отображения геоинформационных данных; автоматизация отображения и картографического анализа в системах управления; получение экспертных решений в графическом виде в режимах реального и раздельного времени.[5]
Исходная картографическая информация создания цифровых карт и планов может быть получена путем записи пространственных координат объектов местности и кодов их характеристик в числовой форме в процессе полевой топографической съемки либо при фотограмметрической обработке космических или аэрофотоснимков. И в том и в другом случаях информация, получаемая в цифровой и графической формах, преобразуется в цифровую форму (двоичную систему счисления) и после соответствующей обработки (сшивка, сводка и т.д.) на ЭВМ формируется в цифровые карты.
Процесс преобразования картографического изображения в цифровую форму сводится к его считыванию, т. е. к определению координат графических элементов, формирующих картографическое изображение, и приведению считанного изображения в цифровой машинный код, а также к символьному кодированию смысловых характеристик цифруемых объектов, отображенных на карте.
Иначе говоря, для цифрового кодирования информации используется векторный формат представления. Представление картографического изображения в этом формате облегчает формирование машинной записи содержания цифровых картографических источников по отдельным блокам (файлам), что обеспечивает последующую обработку картографического изображения без его предварительной идентификации (распознавания). Достоинство векторного формата представления цифровых карт и записи информации на машинном носителе состоит еще в том, что объем машинного носителя при записи на нем считанной картографической информации по сравнению с растровым способом сокращается на один-два порядка.
Дата добавления: 2015-12-18; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!