Digitale Kartographie. Theoretische Grundlagen der digitalen Kartographie. „Geodäsie und Kartographie“

Digitaler Technologiezähler für elektronische UhrenKorotaev G.1981, Nr. 1, p. 46. ​​​​SpieluhrPolin A.1981, Nr. 2, S. 47. Digitaler BelichtungsmesserPsurtsev V.1981, Nr. 3, p. 23. Digitaler BelichtungsmesserPsurtsev V.1981, Nr. 4, p. 30. Stoppuhr-Timer von B3-23 Für die Volkswirtschaft und das Leben Zaltsman Yu. 1981, Nr. 5, p.

Digitale Unterschrift.

Digitale Unterschrift. Ein großer Vorteil der öffentlichen Kryptographie ist auch die Möglichkeit der Nutzung Digitale Unterschrift, die es dem Empfänger der Nachricht ermöglichen, die Identität des Absenders der Nachricht sowie die Integrität (Treue) der empfangenen Nachricht zu überprüfen

Digitale Karten können vom Menschen bei der Visualisierung elektronischer Karten (auf Videobildschirmen) und Computerkarten (auf solider Basis) direkt wahrgenommen und als Informationsquelle in maschinellen Berechnungen ohne Visualisierung in Form eines Bildes verwendet werden.

Digitale Karten dienen als Grundlage für die Herstellung herkömmlicher Papier- und Computerkarten auf einem festen Untergrund.

Schaffung

Digitale Karten werden auf die folgenden Arten oder eine Kombination davon erstellt (eigentlich Methoden zur Erfassung räumlicher Informationen):

· Digitalisierung (Digitalisierung) traditioneller analoger kartografischer Werke (z. B. Papierkarten);

· photogrammetrische Verarbeitung von Fernerkundungsdaten;

· Feldvermessung (z. B. geodätische tachometrische Vermessung oder Vermessung mit Instrumenten globaler Satellitenpositionierungssysteme);

· Schreibtischverarbeitung von Feldvermessungsdaten und anderen Methoden.

Speicher- und Übertragungsmethoden

Da Modelle, die den Raum beschreiben (digitale Karten), sehr nicht trivial sind (anders als beispielsweise Rasterbilder), werden häufig spezielle Datenbanken (DBs, siehe räumliche Datenbank) verwendet, um sie zu speichern, und nicht einzelne Dateien eines bestimmten Formats.

Um digitale Karten zwischen verschiedenen Informationssystemen auszutauschen, werden spezielle Austauschformate verwendet. Es könnte beides sein Beliebte Formate irgendwelche Hersteller Software(Software) (z. B. DXF, MIF, SHP usw.), die zum De-facto-Standard geworden sind, oder internationale Standards(zum Beispiel der Open Geospatial Consortium (OGC)-Standard wie GML).

Kartographie

Kartographie (aus dem Griechischen χάρτης – Papyruspapier und γράφειν – zeichnen) ist die Wissenschaft der Erforschung, Modellierung und Darstellung der räumlichen Anordnung, Kombination und Wechselbeziehung von Objekten, Naturphänomenen und der Gesellschaft. In einer weiteren Interpretation umfasst die Kartographie Technologie- und Produktionsaktivitäten.

Die Objekte der Kartographie sind die Erde, Himmelskörper, der Sternenhimmel und das Universum. Die beliebtesten Früchte der Kartographie sind figurative und symbolische Raummodelle in Form von: Flachkarten, Relief- und Volumenkarten, Globen. Sie können auf festen, flachen oder voluminösen Materialien (Papier, Kunststoff) oder als Bild auf einem Videomonitor dargestellt werden.

Abschnitte der Kartographie

Mathematische Kartographie

Die mathematische Kartographie untersucht Möglichkeiten, die Erdoberfläche in einer Ebene darzustellen. Da die Oberfläche der Erde (annähernd kugelförmig, um sie zu beschreiben, wird häufig der Begriff des Erdsphäroids verwendet) eine gewisse Krümmung aufweist, die nicht gleich Unendlich ist, kann sie nicht unter Beibehaltung aller räumlichen Beziehungen in einer Ebene dargestellt werden : Winkel zwischen Richtungen, Abständen und Flächen. Nur einige dieser Beziehungen können erhalten bleiben. Ein wichtiges Konzept in der mathematischen Kartographie ist eine Kartenprojektion, eine Funktion, die die Transformation der Sphäroidkoordinaten eines Punktes (d. h. Koordinaten auf dem Sphäroid der Erde, ausgedrückt im Winkelmaß) in flache rechteckige Koordinaten in der einen oder anderen Kartenprojektion angibt ( also in ein Kartenblatt, das vor Ihnen auf der Tischoberfläche ausgebreitet werden kann). Ein weiterer wichtiger Teilbereich der mathematischen Kartographie ist die Kartometrie, die es ermöglicht, mithilfe von Kartendaten Entfernungen, Winkel und Flächen auf der realen Erdoberfläche zu messen.

Kartierung und Design

Kartierung und Design ist ein Bereich der Kartographie, ein Bereich des technischen Designs, der die am besten geeigneten Möglichkeiten zur Darstellung kartografischer Informationen untersucht. Dieser Bereich der Kartographie ist eng mit der Wahrnehmungspsychologie, der Semiotik und ähnlichen humanitären Aspekten verbunden.

Da Karten Informationen zu einer Vielzahl von Wissenschaften enthalten, werden auch Bereiche der Kartographie wie historische Kartographie, geologische Kartographie, Wirtschaftskartographie, Bodenkartographie und andere unterschieden. Diese Abschnitte beziehen sich nur auf die Kartographie als Methode, inhaltlich beziehen sie sich auf die entsprechenden Wissenschaften.

Digitale Kartographie

Die digitale (Computer-)Kartographie ist aufgrund des aktuellen Stands der Technologieentwicklung weniger ein eigenständiger Bereich der Kartographie als vielmehr deren Werkzeug. Ohne beispielsweise die Methoden zur Neuberechnung von Koordinaten bei der Darstellung der Erdoberfläche in einer Ebene aufzuheben (die in einem so grundlegenden Abschnitt wie der mathematischen Kartographie untersucht werden), hat die digitale Kartographie die Methoden zur Visualisierung kartografischer Werke verändert (die im Abschnitt „Erstellen und Entwerfen“ untersucht werden). von Karten“).

Wurde also früher die Originalkarte des Autors mit Tinte gezeichnet, wird sie heute auf einem Computerbildschirm gezeichnet. Dazu nutzen sie Automated Mapping Systems (ACS), die auf Basis einer speziellen Softwareklasse erstellt wurden. Zum Beispiel GeoMedia, Intergraph MGE, ESRI ArcGIS, EasyTrace, Panorama, Mapinfo usw.

Gleichzeitig sollte man ACN und geografische Informationssysteme (GIS) nicht verwechseln, da ihre Aufgaben unterschiedlich sind. In der Praxis handelt es sich jedoch bei derselben Software um ein integriertes Paket, das sowohl zum Erstellen von ACC als auch von GIS verwendet wird (prominente Beispiele sind ArcGIS, GeoMedia und MGE).

Erstellung elektronischer Karten (Höhenlinien) von Feldern.

Für eine effektive Führung eines landwirtschaftlichen Betriebes ist es nicht überflüssig, genau zu wissen, über welche Fläche Sie verfügen. Es kommt nicht selten vor, dass Betriebsleiter und Agronomen die Größe ihrer Felder nur ungefähr kennen, was sich negativ auf die Genauigkeit der Berechnung des Düngemittelbedarfs und der Ertragsberechnung auswirkt. Mit einem GPS-Empfänger, einem Feldcomputer und spezieller Software (Software) können Sie Folgendes erreichen elektronische Karten(Kontur-)Felder zentimetergenau!

Bei ressourcenschonenden Technologien, einschließlich der Präzisionslandwirtschaft, wird mit elektronischen Feldkarten gearbeitet. Dies ist die geografische Informationsbasis, auf deren Grundlage nahezu alle agrotechnischen Vorgänge in der Präzisionslandwirtschaft durchgeführt werden. Beispielsweise basiert einer der komplexesten agrotechnischen Vorgänge der Präzisionslandwirtschaft – die differenzierte Ausbringung von Mineraldüngern – auf Karten der Nährstoffverteilung (N, P, K, Humus, pH) auf dem Feld. Zu diesem Zweck wird auch eine agrochemische Untersuchung der landwirtschaftlichen Flächen durchgeführt.

Aber auch wenn man für die weitere Nutzung von Precision-Farming-Technologien keine elektronischen Feldkarten nutzt, liegen die Vorteile der Erstellung solcher Karten auf der Hand. Wenn Sie die genauen Bereiche Ihrer Felder und die Abstände zwischen ihnen kennen, können Sie effizienter und effektiver:

1. Berechnen Sie die Menge der benötigten Düngemittel und Agrochemikalien sowie des Saatguts

2. Berücksichtigen Sie den resultierenden Ertrag

3. Berechnen Sie den geplanten Verbrauch an Kraft- und Schmierstoffen

4. Führen Sie jährliche Aufzeichnungen über die Aussaatflächen für jede Kultur mit hoher Genauigkeit

5. Pflegen Sie die Historie der Felder (Fruchtfolgen)

6. Erstellen Sie bei Bedarf visuelle Berichte mit hoher Genauigkeit (Drucken von Karten).

Die Erstellung von Feldkonturen erfolgt mithilfe eines GPS-Empfängers, eines Feldcomputers und einer Software, die in einem einzigen Hardware- und Softwarekomplex zusammengefasst sind. Im „Polygon“-Modus müssen Sie das Feld entlang seines Randes umrunden oder umgehen und die resultierende Kontur speichern. Beim Speichern können Sie den Feldnamen und weitere notwendige Attribute und Notizen angeben. Nach dem Speichern der Kontur kennen wir die genaue Fläche des Feldes.

Mit der Software können Sie auch andere Geoinformationsinformationen anwenden: Linien und Punkte. Zur Markierung von Arbeitsbereichen auf den Feldern können Linien verwendet werden. Wenn Sie beispielsweise bereits über elektronische Karten Ihrer Felder für das letzte Jahr verfügen und in diesem Jahr nur die Platzierung der Feldfrüchte auf den Feldern erfassen müssen, ist eine erneute Abgrenzung der Felder nicht erforderlich. Es ist nur erforderlich, Grenzlinien zwischen den Kulturpflanzen zu ziehen, und zwar nur dann, wenn auf einem Feld zwei oder mehr Kulturpflanzen angebaut werden.
Punkte werden zur Kartierung von Feldmerkmalen wie Säulen, großen Felsen und anderen verwendet.

Alle empfangenen Geoinformationen aus dem Hard- und Softwarekomplex müssen zur weiteren Analyse und Verwendung in Berechnungen und bei Managemententscheidungen auf einen Desktop-Computer übertragen werden. An Desktop-Computer Außerdem muss eine Geoinformationssoftware (GIS) installiert sein, die es Ihnen ermöglicht, korrekt mit den auf den Feldern erhaltenen Informationen zu arbeiten. Für diese Zwecke empfehlen wir die Verwendung des Programms MapInfo ©.

Grundsätzlich können Sie jedes GIS-System verwenden, das mit dem .SHP (Shape)-Format arbeitet. Fast alle GIS-Systeme können mit diesem Format korrekt arbeiten. Allerdings ist MapInfo © unserer Meinung nach die optimale Wahl für die Erfassung von Flächen und die Pflege des Feldverlaufs. In MapInfo. Sie können thematische Karten erstellen, die Konturen Ihrer Felder auf Satelliten- und Luftbildern sowie auf digitalisierten Bildern überlagern topografische Karten. MapInfo hat auch handliches Werkzeug um Entfernungen zu messen (z. B. um die Entfernung von einer Garage zu einem Feld zu messen).

Digitale Kartographie und GIS

Im letzten Jahrzehnt erlebte die Kartographie eine Zeit tiefgreifender Veränderungen und technologischer Innovationen, die durch die Computerisierung von Wissenschaft, Produktion und Gesellschaft insgesamt verursacht wurden. Viele Konzepte dieser wissenschaftlichen Disziplin mussten überarbeitet und neu definiert werden. Beispielsweise wurden bereits 1987 innerhalb der International Cartographic Association zwei Arbeitsgruppen zu kartografischen Definitionen und Konzepten gegründet. Darüber hinaus war eine der Hauptfragen, die untersucht und gelöst werden musste, die Frage, ob Kartographie ohne den Begriff „Karte“ definiert werden kann und ob GIS oder seine Elemente in diese Definition einbezogen werden sollten. Im Jahr 1989. Arbeitsgruppe schlug folgende Definition vor: „Kartographie ist die Organisation und Kommunikation geographisch referenzierter Informationen in grafischer oder digitaler Form; sie kann alle Phasen von der Sammlung bis zur Anzeige und Nutzung von Daten umfassen.“ Der Begriff „Karte“ ist in dieser Definition nicht enthalten, es wird jedoch vorgeschlagen, ihn separat als „eine ganzheitliche (d. h. ganzheitliche, strukturelle) Darstellung und mentale Abstraktion der geografischen Realität zu betrachten, die für einen oder mehrere Zwecke bestimmt ist und die entsprechende geografische Umgebung transformiert.“ Daten in Werke umwandeln, die in visueller, digitaler oder taktiler Form präsentiert werden.“

Die oben genannten Definitionen lösten unter Kartographen eine breite Diskussion aus, und infolgedessen wurde die Alternative Möglichkeit Definition von Kartographie, die sie als „die Organisation, Anzeige, Kommunikation und Nutzung räumlich koordinierter Informationen in grafischer, digitaler und taktiler Form“ betrachtet; sie kann alle Phasen von der Datenerfassung bis zu ihrer Verwendung bei der Erstellung von Karten oder anderen räumlichen Informationsdokumenten umfassen ."

Nach Ansicht der meisten modernen Kartographen sind die technologischen Aspekte der Kartographie im Zeitalter der Informatik nicht die wichtigsten und alle Definitionen von Kartographie durch Technologie sind falsch. Die Kartographie bleibt eine angewandte, überwiegend visuelle Disziplin, in der Kommunikationsaspekte von großer Bedeutung sind. Es ist auch falsch, Computerkarten im Sinne ihrer Ähnlichkeit und Ununterscheidbarkeit mit manuell erstellten Karten zu bewerten. Die eigentliche Bedeutung der GIS-Technologie liegt gerade in der Möglichkeit, neue Arten von Werken zu schaffen. Bei alledem bleibt die Hauptaufgabe der Kartographie die Kenntnis der realen Welt, und hier ist es sehr schwierig, die Form (kartografische Darstellung) vom Inhalt (reflektierte Realität) zu trennen. Der Fortschritt der geografischen Informationstechnologien hat das Spektrum der kartografischen Daten nur erweitert und das Spektrum der wissenschaftlichen Disziplinen erweitert, die Kartografie erfordern. Bildschirmkarten (Anzeigekarten) und elektronische Atlanten, die mittlerweile in vielen Ländern Teil nationaler Kartografieprogramme werden, stärken nur die Verbindungen zwischen Kartografie und Computergrafik und GIS, ohne jedoch das Wesen der Kartierung zu verändern.

Es ist zu beachten, dass die digitale Kartographie genetisch gesehen keine direkte Fortsetzung der traditionellen (Papier-)Kartographie darstellt. Es hat sich mit der Gesamtentwicklung der GIS-Software weiterentwickelt und wird daher oft als sekundäre GIS-Komponente betrachtet, die im Gegensatz zu GIS-Software keinen großen Aufwand an Aufwand und Geld erfordert. So kann ein ungeübter Benutzer mit vorhandener GIS-Software nach mehrtägiger Schulung bereits eine einfache digitale Karte erstellen, ist aber selbst in einem Monat nicht in der Lage, eine funktionsfähige GIS-Software zu erstellen. Andererseits wird die digitale Kartografie, wie Kartographen anmerken, aufgrund ihrer scheinbaren Leichtigkeit und Einfachheit unterschätzt, mit allen daraus resultierenden Konsequenzen.

Die digitale Kartografie hat ein Eigenleben entwickelt und ihre Verbindung zur traditionellen Kartografie wird oft als völlig unnötig angesehen. Wie Sie wissen, erfordert die Erstellung einer herkömmlichen Papierkarte eine recht komplexe Ausrüstung sowie ein Team erfahrener Spezialisten (Kartographen-Designer), die Karten erstellen und bearbeiten und Routinearbeiten zur Verarbeitung des Primärmaterials durchführen. Dies ist ein technisch und technologisch sehr komplexer und arbeitsintensiver Prozess. Um eine digitale Karte zu erstellen, benötigen Sie dagegen nur Persönlicher Computer, Externe Geräte, Software und Quelle (in Allgemeiner Fall Papier) Karte. Mit anderen Worten: Jeder Benutzer erhält die Möglichkeit, digitale Karten in Form von fertigen Produkten zu erstellen – digitale Karten zum Verkauf. Infolgedessen beschäftigen sich derzeit viele Laien mit der digitalen Kartierung, und die Trennung von der Theorie und Methodik der traditionellen Kartographie führt zu einem Qualitätsverlust bei der Übertragung geometrischer und topologischer Formen von Kartenobjekten, da die Fähigkeit zum Zeichnen verloren geht Gut auf dem Papier reicht für eine qualitativ hochwertige Digitalisierung nicht aus (Digitalisierung ist ein komplexerer Prozess, da kontinuierliche Kurven qualitativ durch gerade Liniensegmente angenähert werden können). Gleichzeitig leidet die Qualität des Designs: Oft ähneln gedruckte Karten „einer bestimmten Zeichnung mit einer Reihe von Farbflecken, aber keiner Karte“.

Erst in jüngster Zeit, mit der Entwicklung des GIS-Marktes, steigt der Bedarf an hochwertigen digitalen Karten; Benutzer begannen, nicht nur auf die Geschwindigkeit der Kartendigitalisierung und ihre Aufmerksamkeit zu achten niedriger Preis, sondern auch auf Qualität. Die Zahl der Orte, an denen Fachkräfte für den Einsatz von GIS-Technologie ausgebildet werden, nimmt zu; Westliche Systeme werden russifiziert und ukrainisiert, wodurch sich der Kreis potenzieller GIS-Nutzer erweitert. Somit besteht eine Tendenz zur qualitativen Weiterentwicklung der digitalen Kartographie im Zuge der allgemeinen Entwicklung der GIS-Technologie.

Betrachten wir einige Merkmale der digitalen Kartentechnologie und die Hauptparameter digitaler Karten. Zunächst ist festzuhalten, dass es aufgrund der Vielfalt der mit Hilfe digitaler Karten gelösten Probleme schwierig ist, eindeutige Kriterien für deren Qualität festzulegen, daher sollte das allgemeinste Kriterium die Lösungsfähigkeit sein gegebenes Problem. Die aktuelle Situation auf dem digitalen Kartenmarkt ist so, dass sie hauptsächlich für ein bestimmtes Projekt erstellt werden, im Gegensatz zur traditionellen Kartografie, bei der vorhandenes kartografisches Material als Kartenbasis verwendet wird. Daher wird die Erstellung einer digitalen Karte meist nicht durch etablierte und bewährte Anweisungen bestimmt, sondern durch verstreute und nicht immer professionell erstellte technische Spezifikationen.

Digitale Kartenqualität

Die Qualität einer digitalen Karte besteht aus mehreren Komponenten, die wichtigsten sind jedoch Informationsgehalt, Genauigkeit, Vollständigkeit und Korrektheit der internen Struktur.

Informationsgehalt. Eine Karte als Modell der Realität verfügt beispielsweise über erkenntnistheoretische Eigenschaften wie sinnvolle Entsprechung (wissenschaftlich fundierte Darstellung der Hauptmerkmale der Realität), Abstraktheit (Verallgemeinerung, Übergang von individuellen zu kollektiven Konzepten, Auswahl typischer Merkmale von Objekten usw.). Eliminierung sekundärer), räumlich-zeitliche Ähnlichkeit (geometrische Ähnlichkeit von Größen und Formen, zeitliche Ähnlichkeit und Ähnlichkeit von Beziehungen, Verbindungen, Unterordnung von Objekten), Selektivität und Synthetik (getrennte Darstellung gemeinsam manifestierter Phänomene und Faktoren sowie einer einzigen ganzheitliches Bild von Phänomenen und Prozessen, die unter realen Bedingungen separat auftreten). Diese Eigenschaften wirken sich natürlich auf die Qualität des Endprodukts – einer digitalen Karte – aus, fallen aber hauptsächlich in die Zuständigkeit der Ersteller des ursprünglichen kartografischen Werks: Die Ersteller einer traditionellen Quellkarte sind für deren Informationsgehalt verantwortlich und bei der Erstellung einer Bei einer digitalen Karte ist es wichtig, diese Quelle richtig auszuwählen und richtig zu vermitteln, wobei die Merkmale der digitalen Kartierung und die in der Originalkarte enthaltenen Informationen zu berücksichtigen sind.

Vollständigkeit Inhaltsübertragungen. Der Wert dieses Parameters hängt hauptsächlich von der Technologie zur Erstellung einer digitalen Karte ab, d. h. davon, wie streng die Betreiber den Zugriff auf digitale Objekte kontrollieren. Zur Kontrolle kann eine gedruckte Kopie einer auf Plastik gedruckten digitalen Karte im Originalmaßstab verwendet werden. Bei der anschließenden Anwendung der digitalen Karte auf die Quelle werden die Inhalte der digitalen Karte und des Quellmaterials überprüft. Mit dieser Methode kann zwar auch die Qualität der Übertragung von Objektformen beurteilt werden, für die Beurteilung des Positionsfehlers von Konturen ist sie jedoch nicht akzeptabel, da das Ausgabegerät immer merkliche Verzerrungen erzeugt. Beim Vektorisieren eines Rasters können Sie durch die Kombination der Ebenen der erstellten digitalen Karte und des Rasterhintergrunds schnell übersehene Objekte identifizieren.

Genauigkeit. Das Konzept der Genauigkeit einer digitalen Karte umfasst Parameter wie den Fehler in der Position der Konturen relativ zur Quelle, die Genauigkeit der Übertragung der Größen und Formen von Objekten während der Digitalisierung sowie den Fehler in der Position des Konturen der digitalen Karte relativ zum Gelände, das mit der Quelle der digitalen Kartierung verbunden ist (Papierverformung, Verzerrung). Bitmap beim Scannen usw.). Darüber hinaus hängt die Genauigkeit von der verwendeten Software, Hardware und der Digitalisierungsquelle ab. Derzeit existieren zwei Kaparallel und ergänzen sich – Digitalisierungseingabe und Rasterdigitalisierung (Scannen). Die Praxis zeigt, dass es heute schwierig ist, über den Vorteil eines einzelnen von ihnen zu sprechen. Bei der Digitalisierer-Digitalisierung wird der Großteil der Arbeit bei der Eingabe digitaler Karten vom Bediener im manuellen Modus ausgeführt, d. h. um ein Objekt einzugeben, bewegt der Bediener den Cursor über jeden ausgewählten Punkt und drückt eine Taste. Die Genauigkeit der Eingabe bei der Digitalisierung hängt entscheidend von der Geschicklichkeit des Bedieners ab. Bei der Vektorisierung von Rasterkarten haben subjektive Faktoren weniger Einfluss, da das Rastersubstrat eine ständige Korrektur der Eingabe ermöglicht, die Übertragung der Form von Objekten jedoch durch die Qualität des Rasters und das Schneiden der Kanten der Rasterlinie beeinflusst wird. Es treten Biegungen in der gezeichneten Vektorlinie auf, die nicht durch die allgemeine Form der Linie, sondern durch lokale Störungen des Rasters verursacht werden.

Korrektheit der internen Struktur.

Die fertige digitale Karte muss korrekt sein Interne Struktur, bestimmt durch die Anforderungen für Karten dieser Art. Der Kern des kartografischen Subsystems in GIS, das digitale Vektorkarten verwendet, ist beispielsweise eine mehrschichtige Struktur von Karten (Ebenen), über die End-to-End-Such- und Überlagerungsvorgänge durchgeführt werden müssen, um abgeleitete digitale Karten zu erstellen und die Verbindung zwischen Objekten aufrechtzuerhalten Bezeichner der ursprünglichen und abgeleiteten Karten. Um diese Operationen zu unterstützen, erfordert die topologische Struktur digitaler Karten in GIS weitaus strengere Anforderungen als beispielsweise Karten, die zur Lösung automatisierter Kartierungs- oder Navigationsprobleme verwendet werden. Dies liegt daran, dass die Konturen von Objekten mit verschiedene Karten(Ebenen) müssen strikt konsistent sein, obwohl diese Koordination in der Praxis trotz recht genauer Digitalisierung der Quellkarten separat nicht erreicht wird und bei der Überlagerung digitaler Karten falsche Polygone und Bögen entstehen. Abweichungen können bis zu einem bestimmten Vergrößerungsmaßstab visuell nicht erkennbar sein, was für automatisierte Kartierungsaufgaben, die auf die Erstellung herkömmlicher Karten mit festem Maßstab mithilfe eines Computers abzielen, durchaus akzeptabel ist. Dies ist jedoch für die Funktionsweise von GIS völlig inakzeptabel, wenn zur Lösung verschiedener Analyseprobleme strenge mathematische Apparate verwendet werden. Beispielsweise muss eine topologische Karte eine korrekte lineare Knotenstruktur (Polygone müssen aus Bögen zusammengesetzt werden, Bögen müssen an Knoten verbunden werden usw.) und eine mehrschichtige Struktur (die entsprechenden Grenzen verschiedener Schichten fallen zusammen, Bögen einer Schicht müssen genau benachbart sein) aufweisen an Gegenständen eines anderen usw. d). Die Erstellung der richtigen Struktur einer digitalen Karte hängt von den Fähigkeiten der Software und der Digitalisierungstechnologie ab.

Derzeit hat sich weltweit bereits eine ganze digitale Kartierungsindustrie gebildet und ein umfangreicher Markt für digitale Karten und Atlanten entwickelt. Das erste erfolgreiche kommerzielle Projekt hier sollte offenbar als der 1988 veröffentlichte Digital Atlas of the World (hergestellt von Delorme Mapping Systems) angesehen werden. Es folgte das British Domesday Project /100/, das in der Erstellung eines digitalen Atlas Großbritanniens mündete optische Datenträger(Als Quellkarten und topografische Grundlagen wurden militärische topografische Vermessungsmaterialien verwendet). Seit 1992 erstellt und aktualisiert die Cartographic Agency des US-Verteidigungsministeriums eine digitale Weltkarte (Digital Chart of the World – DCW) im Maßstab 1:1.000.000. Nationale digitale Atlanten und allgemeine geografische Karten wurden bereits erstellt in vielen Ländern der Welt erstellt. In Abb. Abbildung 5.1 zeigt einen Schwarzweißausdruck eines der Fragmente des digitalen Weltatlas.

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