Թվային քարտեզագրում. Թվային քարտեզագրություն. Թվային քարտեզագրության էությունը

Մեր օրերում գերիշխում է ավտոմատացման շատ բարձր մակարդակ, և դա արտահայտվում է մարդու գործունեության գրեթե բոլոր ոլորտներում։ Տեխնիկական առաջընթացի նման արդիականության հետ կապված առաջացավ թվային քարտեզագրությունը, որը քարտեզագրական տեղեկատվության համակարգչային մշակում և վերլուծություն է: Վրա այս պահինԹվային քարտեզագրությունն իր մեջ ամենատարածվածն է գիտական ​​ոլորտ, քանի որ այժմ ցանկացած քարտեզագրական պատկերների ստեղծումը կատարվում է համակարգչով։

Թվային քարտեզագրությունը չի կարելի անվանել առանձին դիսցիպլին կամ բաժին։ Սա, ամենայն հավանականությամբ, արդյունավետ գործիք է, որը թույլ է տալիս հարմար և արագ մշակել քարտեզագրական տվյալները՝ օգտագործելով ԱՀ: Այնուամենայնիվ, թվային քարտեզագրման ազդեցությունը գիտության վրա իսկապես ուժեղ է, և այս մեթոդըտեղանքի քարտեզագրումը հիմնովին փոխել է տարածքի վիզուալացման սկզբունքը:

Համեմատենք թվային քարտեզագրությունը քարտեզների ստեղծման հին եղանակի հետ։ Հին ժամանակներում քարտեզագիրներն օրեր ու գիշերներ էին անցկացնում քարտեզի վրա՝ յուրաքանչյուր տարր գծելով թանաքով: Նման աշխատանքը շատ տքնաջան էր, իսկ աշխատուժի ծախսերը պարզապես չարդարացված էին։ Այժմ քարտեզների ստեղծման տեխնոլոգիան զգալիորեն փոխվել է, և այժմ համակարգիչը կատարում է սովորական բոլոր աշխատանքները, այն էլ շատ ավելի արագ։ ԱՀ-ում քարտեզագրական տեղեկատվության մշակման ժամանակ հատուկ ավտոմատացված համակարգեր, որոնք ունեն բազմաթիվ ֆունկցիոնալություն՝ բաղկացած քարտեզներ ստեղծելու համար անհրաժեշտ գործիքներից։ Իրենց ճկունության շնորհիվ քարտեզագրման ավտոմատացված համակարգերը բազմաթիվ հնարավորություններ են տալիս ժամանակակից քարտեզագիրներին, որոնք իսկապես պարզեցնում և բարելավում են տարածքի նկարազարդման գործընթացը:

8.1. «Թվային քարտեզագրություն» դասընթացի էությունը և նպատակները.

Դասընթաց «Թվային քարտեզագրություն» - բաղադրիչքարտեզագրություն. Նա սովորում և զարգանում է
մշակում է թվային և էլեկտրոնային քարտեզների ստեղծման, ինչպես նաև քարտեզների ավտոմատացման տեսությունն ու մեթոդները
տեղագրական աշխատանքներ։

Քարտեզագրությունն այժմ անցել է նոր որակական մակարդակ։ Պայմանավորված
Համակարգչայնացման զարգացման հետ մեկտեղ քարտեզների ստեղծման շատ գործընթացներ ամբողջությամբ փոխվել են: երգել
մշակվել են քարտեզագրման նոր մեթոդներ, տեխնոլոգիաներ և ուղղություններ։ Կարելի է առանձնացնել
անձնական ոլորտներ, որոնցով այսօր զբաղվում է քարտեզագրությունը՝ թվային քարտեզագրություն
մոդելավորում, 3D մոդելավորում, համակարգչային հրատարակչական համակարգեր և այլն։
հայտնվել են նոր քարտեզագրական աշխատանքներ՝ թվային, (էլեկտրոնային և վիրտուալ)
քարտեզներ, անիմացիաներ, 3D քարտեզագրական մոդելներ, տեղանքի թվային մոդելներ: Cro
Բացի համակարգչային քարտեզների ստեղծումից, խնդիր է դրված թվային քարտեզագրության տվյալների բազաների ձևավորումն ու պահպանումը։
ֆիզիկական տեղեկատվություն.

Թվային քարտերն անբաժանելի են ավանդական քարտերից: Տեսական հիմքքարտեզագիր
Դարերի ընթացքում կուտակված fii-ն մնացել է նույնը, փոխվել են միայն տեխնիկական միջոցները
քարտեզների ստեղծում. Օգտագործումը համակարգչային տեխնիկահանգեցրեց զգալի փոփոխությունների
քարտեզագրական աշխատանքների ստեղծման տեխնոլոգիաներ. Շատ պարզեցված տեխնոլոգիա
գրաֆիկական աշխատանքների ավարտը՝ աշխատատար գծագրություն, փորագրություն և այլ ձեռնարկ
nye աշխատում. Արդյունքում, բոլոր ավանդական գծանկարչական նյութերը սպառվեցին:
և պարագաներ։ քարտեզագիր, ով գիտի ծրագրային ապահովում, կարող է արագ և որակապես
կատարել համալիր քարտեզագրական աշխատանք. Կան նաև բազմաթիվ հնարավորություններ
կատարել շատ բարձր մակարդակնախագծային աշխատանք՝ թեմատիկ քարտեզների նախագծում,
ատլասների շապիկներ, տիտղոսաթերթեր և այլն։

Համակարգչային տեխնիկայի ներդրմամբ, կազմման և պատրաստման գործընթացները
հրապարակման համար բացիկներ պատրաստելը. Վերացրեք ձեռքով բարձրորակ պատճենահանման անհրաժեշտությունը
կազմողի բնօրինակը (հրատարակչի բնօրինակը): Դիզայն օրիգինալ, կատարված
համակարգչում պահված, շատ հեշտացնում է սրբագրումը խմբագրելը և ուղղելը
գծանշումներ՝ առանց դրա որակը խախտելու։

Օգուտները համակարգչային տեխնիկաոչ միայն կատարյալ որակ են
գրաֆիկական աշխատանք, բայց նաև բարձր ճշգրտություն, կատարողականի զգալի աճ
աշխատուժ՝ բարելավելով քարտեզագրական արտադրանքի տպագրական որակը։

8.2. Թվային և էլեկտրոնային սահմանումներ
քարտեզագրական աշխատանքներ

Թվային քարտեզների ստեղծման առաջին աշխատանքը վերջում սկսվեց մեր երկրում
70-ական թթ Ներկայումս թվային քարտեզներն ու հատակագծերը հիմնականում ստեղծվում են ավանդականի համաձայն
բնօրինակ քարտեզներ և հատակագծեր, բնօրինակների նախագծում, արտադրական տպագրություններ և այլն
քարտեզագրական նյութեր.

Թվային քարտեզներ - օբյեկտների թվային մոդելներ, որոնք ներկայացված են որպես կոդավորված
թվային պլանի կոորդինատները x և y և կիրառել I.

Թվային քարտեզները տրամաբանական և մաթեմատիկական նկարագրություններ են (ներկայացումներ)
քարտեզագրված օբյեկտները և նրանց միջև հարաբերությունները (ռելիեֆի օբյեկտների հարաբերությունները vi
դրանց համակցությունները, խաչմերուկները, թաղամասերը, ռելիեֆի տարբեր բարձունքները, կողմնորոշումը կողմերի երկայնքով
մեզ լույս և այլն), որոնք ձևավորվել են սովորական քարտեզների, կանխատեսումների համար ընդունված կոորդինատներում,
պայմանական նշանների համակարգեր՝ հաշվի առնելով ընդհանրացման կանոնները և ճշգրտության պահանջները։ Հավանել
պայմանական քարտեզներ, դրանք տարբերվում են մասշտաբով, առարկայով, տարածական ծածկույթով և այլն։

Թվային քարտեզների հիմնական նպատակն է հիմք ծառայել տվյալների բազաների ձևավորման և
քարտեզների տոմատիկ կազմում, վերլուծություն, վերափոխում։

Ըստ բովանդակության, պրոյեկցիայի, կոորդինատային համակարգի և բարձրության, ճշգրտության և դասավորության, թվային
քարտեզները և պլանները պետք է լիովին համապատասխանեն ավանդական պահանջներին
քարտեզներ և պլաններ. Բոլոր թվային քարտեզների վրա պետք է պահպանվեն տոպոլոգիական հարաբերություններ:
կապեր առարկաների միջև. Գրականության մեջ թվայինի մի քանի սահմանումներ կան.
և էլեկտրոնային քարտեր։ Դրանցից մի քանիսը ներկայացված են այս թեմայում:

թվային քարտեզ - քարտեզի օբյեկտների ներկայացում այն ​​ձևով, որը թույլ է տալիս
պիտակը պահելու, մանիպուլյացիայի ենթարկելու և ցուցադրելու իրենց ատրիբուտների արժեքը:

թվային քարտեզ - տվյալների բազան կամ ֆայլն է, որը դառնում է քարտեզ, երբ
GIS-ը ստեղծում է թղթային պատճեն կամ պատկեր էկրանին (Վ. Հաքսհոլդ):

Էլեկտրոնային քարտեր - սրանք թվային քարտեզներ են, որոնք ներկայացված են համակարգչային միջավայրում
դե օգտագործելով ծրագրային ապահովում և սարքավորում, ընդունված կանխատեսումներում, համակարգերում
պայմանական նշաններ՝ սահմանված ճշգրտության և նախագծման կանոններին համապատասխան:

Էլեկտրոնային ատլասներ- սովորական ատլասների համակարգչային անալոգներ:

Կապիտալ ատլասները ստեղծվում են ավանդական մեթոդներով շատ երկար ժամանակ՝ տասնյակ տարիներ։
Հետեւաբար, շատ հաճախ, նույնիսկ ստեղծման գործընթացում, դրանց բովանդակությունը դառնում է հնացած։ Էլեկտրոնային ատլաս
sy-ն կարող է զգալիորեն կրճատել դրանց արտադրության ժամանակը: Էլեկտրոնային քարտերի սպասարկում
և ժամանակակից մակարդակի ատլասները, դրանց թարմացումը ներկայումս շատ արագ է կատարվում
ro եւ որակ.

Էլեկտրոնային ատլասների մի քանի տեսակներ կան.

Ատլասներ միայն տեսողական դիտման համար («թռչող») - դիտողների ատլասներ.

- Ինտերակտիվ ատլասներ,որում կարող եք փոխել դիզայնը, պատկերման եղանակները
քարտեզագրված երևույթների դասակարգում և դասակարգում, քարտեզների թղթային պատճեններ ստանալու համար:

- Անալիտիկ ատլասներ (GIS-ատլասներ) թույլ է տալիս համատեղել և համեմատել
քարտեզները, անցկացնել դրանց քանակական վերլուծությունը և գնահատումը, յուրաքանչյուրի վրա ծածկել քարտեզները
ընկեր.

Շատ երկրներում, այդ թվում՝ Ռուսաստանում, ստեղծվել և ստեղծվում են Ազգային ատլասներ։
Ռուսաստանի ազգային ատլասը պաշտոնական պետական ​​հրատարակությունն է, որը ստեղծվել է
Կառավարության անունից Ռուսաստանի Դաշնություն. Ռուսաստանի ազգային ատլասը տալիս է ընկ
Բնության, բնակչության, տնտեսության, էկոլոգիայի, պատմության և մշակույթի համալիր գաղափար
երկրներ (Նկար 8.1): Ատլասը բաղկացած է չորս հատորից՝ հատոր 1 - « ընդհանուր բնութագրերը territo
rii»; հատոր 2 - «Բնություն. Էկոլոգիա»; հատոր 3 - «Բնակչություն. Տնտեսություն»; հատոր 4 - «Պատմություն.
Մշակույթ.

Բրինձ. 8.1. Ռուսաստանի ազգային ատլաս

Ատլասը թողարկվում է տպագրությամբ և էլեկտրոնային ձևեր(առաջին երեք հատոր, էլեկ
չորրորդ հատորի գահակալական տարբերակը կթողարկվի 2010 թվականին)։

Քարտեզագրական անիմացիաներ- էլեկտրոնիկայի դինամիկ հաջորդականություն
քարտեր, որոնք համակարգչի էկրանին փոխանցում են պատկերվածի դինամիկան և շարժումը
առարկաներ և երևույթներ ժամանակի և տարածության մեջ (օրինակ՝ տեղումների շարժումը,
տրանսպորտային միջոցների տեղաշարժ և այլն):

Մենք հաճախ տեսնում ենք անիմացիաներ Առօրյա կյանք, օրինակ,
հեռուստատեսային եղանակի կանխատեսման քարտեզներ, որոնք հստակ ցույց են տալիս ճակատների շարժումը,
բարձր և ցածր ճնշման տարածքներ, մթնոլորտային տեղումներ.

Անիմացիաներ ստեղծելու համար օգտագործվում են տարբեր աղբյուրներ՝ հեռահար
ձայնային, տնտեսական և վիճակագրական տվյալներ, տվյալներ ուղղակի բն
դիտարկումներ (օրինակ՝ տարբեր նկարագրություններ, երկրաբանական պրոֆիլներ, եղանակային կայանների դիտարկումներ
հաշվառումներ, մարդահամարի նյութեր և այլն): Դինամիկ (շարժվող) քարտեզագրական պատկերներ
երկնքի առարկաները կարող են տարբեր լինել.

Ամբողջ քարտեզի տեղափոխում էկրանին և բովանդակության առանձին տարրեր քարտեզի վրա.

Փոփոխություն տեսքըպայմանական նշաններ (չափ, գույն, ձև, պայծառություն, ներքին
վաղ կառուցվածքը): Օրինակ, բնակավայրերը կարող են ցուցադրվել որպես պուլսացիոն
պտտվող դակիչներ և այլն;

Քարտի շրջանակների կամ եռաչափ պատկերների անիմացիոն հաջորդականություններ:
Այս կերպ հնարավոր է ցույց տալ սառցադաշտերի հալման դինամիկան, էրոզիայի գործընթացների զարգացման դինամիկան;

Համակարգչային պատկերների պտտում, շրջում;

Պատկերի մասշտաբավորում՝ օգտագործելով fade կամ fade էֆեկտ
օբյեկտ;

Քարտեզի վրա շարժման էֆեկտի ստեղծում (շրջագայություն, տարածքի շրջանցում):

Անիմացիաները կարող են լինել հարթ և եռաչափ, ստերեոսկոպիկ և, ի լրումն,
կարելի է համատեղել լուսանկարչական պատկերի հետ։

3D անիմացիաներլուսանկարչական պատկերի հետ համակցված կոչվում են վիրտուալ
քարտեզներ(ստեղծում է իրական տարածքի պատրանք):

Վիրտուալ պատկերներ ստեղծելու տեխնոլոգիաները կարող են տարբեր լինել: Սովորաբար,
նախ, թվային մոդելը ստեղծվում է տեղագրական քարտեզի, օդային կամ արբանյակային պատկերի միջոցով
del, ապա - տարածքի եռաչափ պատկեր: Այն ներկված է հիպսոմետրիկ գույներով
կշեռքներ և այնուհետև օգտագործվել որպես իրական մոդել:

8.3. Աշխարհագրական տեղեկատվական համակարգերի հայեցակարգը (GIS)

Առաջին աշխարհ Տեղեկատվական համակարգերստեղծվել են Կանադայում, ԱՄՆ-ում և Շվհամար
բնական պաշարների ուսումնասիրություն։ Առաջին GIS-ը հայտնվեց 60-ականների սկզբին։ Կանադայում. տուն
Կանադական GIS-ի նպատակն էր վերլուծել Ka-ի հողերի գույքագրման տվյալները
նադա. Մեզ մոտ նման ուսումնասիրությունները սկսվել են քսան տարի անց։ Ներկայումս
ժամանակ շատ երկրներում կան տարբեր աշխարհագրական տեղեկատվական համակարգեր, որոնք
որոշել ամենաշատը տարբեր առաջադրանքներտարբեր ոլորտներում՝ տնտեսագիտություն, քաղաքականություն, էկոլոգիա,
դաստրա, գիտություն և այլն։

Ներքին գիտական ​​գրականության մեջ կան GIS-ի տասնյակ սահմանումներ:

Աշխարհագրական տեղեկատվական համակարգեր (GIS)- hardware and software com
համալիրներ, որոնք ապահովում են տարածքի հավաքում, մշակում, ցուցադրում և բաշխում
երակային համաձայնեցված տվյալներ (A.M. Berlyant). GIS-ի գործառույթներից մեկը ստեղծումն ու օգտագործումն է
համակարգչային (էլեկտրոնային) քարտեզների, ատլասների և այլ քարտեզագրական պրոֆիլների օգտագործում
նորություններ.

Աշխարհագրական տեղեկատվական համակարգ- համար տեղեկատվական համակարգ է
տվյալների հավաքագրում, պահպանում, մշակում, ցուցադրում և բաշխում, ինչպես նաև ընդունում
դրանց հիման վրա տարածականորեն համակարգված օբյեկտների մասին նոր տեղեկություններ և գիտելիքներ
և երևույթներ։

Ցանկացած GIS-ի էությունը կայանում է նրանում, որ այն օգտագործվում է հավաքելու, վերլուծելու, համակարգելու համար
թեմատիկա, պահեստավորում տարբեր տեղեկություններ, տվյալների բազայի ստեղծում։ Ամենահարմար ձևը
օգտագործողներին տեղեկատվության ներկայացում` քարտեզագրական պատկերներ, բացի այդ,
տեղեկատվությունը կարող է ներկայացվել աղյուսակների, դիագրամների, գրաֆիկների, տեքստերի տեսքով:

GIS-ի տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ դրանցում առկա ամբողջ տեղեկատվությունը ներկայացված է
on էլեկտրոնային քարտեզների տեսքով, որոնք պարունակում են տեղեկատվություն առարկաների, ինչպես նաև տարածության մասին
առարկաների և երևույթների կապում. Տարբերվել էլեկտրոնային քարտերթղթե քարտերից
այն փաստին, որ էլեկտրոնային քարտեզի վրա պատկերված յուրաքանչյուր պայմանական նշան (օբյեկտ) համապատասխանում է
կա տվյալների բազա մուտքագրված տեղեկատվություն: Սա թույլ է տալիս դրանք վերլուծել
կապեր այլ օբյեկտների հետ: Ցույց տալով մկնիկի կուրսորը, օրինակ, ցանկացած տարածք, կարող եք
ստանալ նրա մասին տվյալների բազայում մուտքագրված ողջ տեղեկատվությունը (նկ. 8.2):

Բրինձ. 8.2. Տվյալների բազայից օբյեկտի մասին տեղեկատվություն ստանալը

Բացի այդ, աշխարհագրական տեղեկատվական համակարգերն աշխատում են քարտեզների կանխատեսումների հետ,
որը թույլ է տալիս իրականացնել թվային և էլեկտրոնային քարտեզների պրոյեկցիոն փոխակերպումներ
(նկ. 8.3):

Բրինձ. 8.3. Քարտեզագրական պրոյեկցիայի ընտրություն GIS Mar!p& Pro&88yupa1-ում

Ներկայումս ստեղծվել են ցամաքային գեոտեղեկատվական մասնագիտացված համակարգեր
թեմաներ, կադաստրային, բնապահպանական և շատ այլ GIS:

Տոմսկի շրջանի վարչական քարտեզի օրինակով դիտարկենք GIS-ի հնարավորությունները։
Մենք ունենք տվյալների բազա, որը պարունակում է տեղեկատվություն Թոմի շրջանների տարածքի չափի մասին
շրջանը և յուրաքանչյուր թաղամասի բնակիչների թիվը (նկ. 8.4): Այս տվյալների հիման վրա մենք
մենք կարող ենք տեղեկություններ ստանալ Տոմսկի շրջանի բնակչության խտության մասին, բացի այդ, մոտ
Գրամը կառուցում է բնակչության խտության քարտեզ (Նկար 8.5):

Բրինձ. 8.4. Տվյալների բազայում մուտքագրված տվյալների հիման վրա թեմատիկ քարտեզի ստեղծում

Բրինձ. 8.5. Տոմսկի շրջանի բնակչության խտության քարտեզ՝ կառուցված ավտոմատ ռեժիմով

Այսպիսով, GIS-ի տարբերակիչ առանձնահատկություններն են.

Աշխարհագրական (տարածական) տվյալների հղում;

Տվյալների բազայում տեղեկատվության պահպանում, շահարկում և կառավարում;

Աշխարհագրական տեղեկատվության կանխատեսումների հետ աշխատելու հնարավորություններ.

Գոյություն ունեցող տվյալների հիման վրա նոր տեղեկատվության ստացում;

Օբյեկտների միջև տարածական-ժամանակային հարաբերությունների արտացոլում;

Հնարավորություն արագ թարմացումտվյալների բազաներ;

Թվային ռելիեֆի մոդելավորում;

Տեսողականացում և տվյալների ելք:

Թվային քարտեզները կարող են ուղղակիորեն ընկալվել անձի կողմից էլեկտրոնային քարտեզները (վիդեո էկրանների վրա) և համակարգչային քարտեզները (ամուր հիմքի վրա) պատկերելիս և կարող են օգտագործվել որպես տեղեկատվության աղբյուր մեքենայի հաշվարկներում՝ առանց պատկերի տեսքով արտացոլման:

Թվային քարտեզները հիմք են հանդիսանում պինդ հիմքի վրա սովորական թղթի և համակարգչային քարտեզների արտադրության համար:

Ստեղծագործություն

Թվային քարտեզները ստեղծվում են հետևյալ եղանակներով կամ դրանց համակցությամբ (իրականում տարածական տեղեկատվության հավաքագրման մեթոդներ).

Ավանդական անալոգային քարտեզագրական արտադրանքների թվայնացում (թվայնացում) (օրինակ՝ թղթային քարտեզներ);

հեռակառավարման տվյալների ֆոտոգրամետրիկ մշակում;

Դաշտային հետազոտություն (օրինակ՝ գեոդեզիական տախեոմետրիկ հետազոտություն կամ հետազոտություն՝ օգտագործելով գլոբալ արբանյակային դիրքորոշման համակարգերի գործիքներ);

· Դաշտային հետազոտությունների և այլ մեթոդների տվյալների տեսախցիկ մշակում:

Պահպանման և փոխանցման մեթոդներ

Քանի որ տարածությունը նկարագրող մոդելները (թվային քարտեզները) շատ աննշան են (ի տարբերություն, օրինակ. bitmaps), այնուհետև դրանք պահելու համար հաճախ օգտագործվում են մասնագիտացված տվյալների բազաներ (DB, տես տարածական տվյալների բազա), այլ ոչ թե տվյալ ձևաչափի առանձին ֆայլեր։

Տարբեր տեղեկատվական համակարգերի միջև թվային քարտեր փոխանակելու համար օգտագործվում են փոխանակման հատուկ ձևաչափեր: Սա կարող է լինել կամ հանրաճանաչ ձևաչափերցանկացած ծրագրային ապահովման (ծրագրային ապահովման) արտադրող (օրինակ՝ DXF, MIF, SHP և այլն), որոնք դարձել են դե ֆակտո ստանդարտ, կամ միջազգային չափանիշներին(օրինակ՝ բաց աշխարհատարածական կոնսորցիումի (OGC) ստանդարտ, ինչպիսին է GML):

Քարտեզագրություն

Քարտեզագրությունը (հունարեն χάρτης - պապիրուս թուղթ և γράφειν - նկարել) գիտություն է, որը ուսումնասիրում, մոդելավորում և ցուցադրում է առարկաների, բնական երևույթների և հասարակության տարածական դասավորությունը, համակցությունը և փոխկապակցումը։ Ավելի լայն մեկնաբանությամբ քարտեզագրությունը ներառում է տեխնոլոգիան և արտադրական գործունեությունը:

Քարտեզագրության առարկաներն են Երկիրը, երկնային մարմինները, աստղային երկինքը և Տիեզերքը։ Քարտեզագրության ամենահայտնի պտուղներն են տարածության պատկերավոր նշանային մոդելները՝ հարթ քարտեզների, ռելիեֆային և ծավալային քարտեզների, գլոբուսների տեսքով։ Դրանք կարող են ներկայացվել պինդ, հարթ կամ ծավալուն նյութերի վրա (թուղթ, պլաստմասսա) կամ որպես պատկեր վիդեո մոնիտորի վրա։

Քարտեզագրության բաժիններ

Մաթեմատիկական քարտեզագրություն

Մաթեմատիկական քարտեզագրությունը Երկրի մակերեսը հարթության վրա ցուցադրելու ուղիների ուսումնասիրությունն է։ Քանի որ Երկրի մակերեսը (մոտավորապես գնդաձև, որի համար հաճախ օգտագործվում է երկրային գնդաձև հասկացությունը) ունի որոշակի կորություն, որը հավասար չէ անսահմանությանը, այն չի կարող ցուցադրվել հարթության վրա՝ միաժամանակ պահպանելով բոլոր տարածական հարաբերությունները՝ անկյունները։ ուղղությունների, հեռավորությունների և տարածքների միջև: Դուք կարող եք պահպանել այս գործակիցներից միայն մի քանիսը: Մաթեմատիկական քարտեզագրության մեջ կարևոր հայեցակարգ է քարտեզագրական պրոյեկցիան, ֆունկցիա, որը սահմանում է կետի գնդաձև կոորդինատների (այսինքն՝ երկրագնդի գնդաձևի կոորդինատների՝ անկյունային չափերով) փոխակերպումը հարթ ուղղանկյուն կոորդինատների այս կամ այն ​​քարտեզագրական պրոյեկցիայում (ին. այլ կերպ ասած՝ քարտեզի թերթիկի մեջ, որը կարող է տարածվել ձեր առջև՝ սեղանի մակերեսին): Մաթեմատիկական քարտեզագրության մեկ այլ կարևոր ճյուղ է քարտեզաչափությունը, որը թույլ է տալիս օգտագործել քարտեզի տվյալները՝ չափելու հեռավորությունները, անկյունները և տարածքները Երկրի իրական մակերեսի վրա:

Քարտեզների կազմում և ձևավորում

Քարտեզներ կազմելը և նախագծելը քարտեզագրության ոլորտ է, տեխնիկական նախագծման ոլորտ, որն ուսումնասիրում է քարտեզագրական տեղեկատվության ցուցադրման առավել ադեկվատ եղանակները: Քարտեզագրության այս ոլորտը սերտորեն փոխկապակցված է ընկալման հոգեբանության, սեմիոտիկայի և նմանատիպ հումանիտար ասպեկտների հետ:

Քանի որ քարտեզներում ցուցադրվում են գիտությունների լայն տեսականի վերաբերող տեղեկություններ, կան նաև քարտեզագրության այնպիսի բաժիններ, ինչպիսիք են պատմական քարտեզագրությունը, երկրաբանական քարտեզագրությունը, տնտեսական քարտեզագրությունը, հողի քարտեզագրությունը և այլն: Այս բաժինները վերաբերում են քարտեզագրությանը միայն որպես մեթոդ, բովանդակային առումով՝ համապատասխան գիտություններին։

Թվային քարտեզագրություն

Թվային (համակարգչային) քարտեզագրությունը ոչ այնքան քարտեզագրության ինքնուրույն բաժին է, որքան դրա գործիքը՝ պայմանավորված տեխնոլոգիաների զարգացման ներկա մակարդակով։ Օրինակ, առանց Երկրի մակերեսը հարթության վրա ցուցադրելիս կոորդինատների վերահաշվարկի մեթոդները չեղարկելու (դա ուսումնասիրվում է այնպիսի հիմնարար բաժնում, ինչպիսին է մաթեմատիկական քարտեզագրությունը), թվային քարտեզագրությունը փոխել է քարտեզագրական աշխատանքների պատկերացման եղանակները (դա ուսումնասիրվում է բաժնում « Քարտեզների կազմում և ձևավորում»):

Այսպիսով, եթե նախկինում հեղինակի բնօրինակ քարտեզը գծված էր թանաքով, ապա այսօր այն գծված է համակարգչի մոնիտորի էկրանին։ Դա անելու համար օգտագործեք ավտոմատացված քարտեզագրական համակարգեր (ACS), որոնք ստեղծվել են հատուկ դասի ծրագրային ապահովման (SW) հիման վրա: Օրինակ՝ GeoMedia, Intergraph MGE, ESRI ArcGIS, EasyTrace, Panorama, Mapinfo և այլն:

Միևնույն ժամանակ, ACS-ը և աշխարհագրական տեղեկատվական համակարգերը (GIS) չպետք է շփոթվեն, քանի որ դրանց առաջադրանքները տարբեր են: Այնուամենայնիվ, գործնականում ծրագրային ապահովման նույն փաթեթը ինտեգրված փաթեթ է, որն օգտագործվում է և՛ ACN, և՛ GIS կառուցելու համար (վառ օրինակներ են ArcGIS-ը, GeoMedia-ն և MGE-ն):

Դաշտերի էլեկտրոնային քարտեզների (ուրվագծերի) ստեղծում.

Գյուղատնտեսական ձեռնարկության արդյունավետ կառավարման համար ավելորդ չի լինի իմանալ, թե կոնկրետ ինչ տարածք ունեք։ Հազվադեպ չէ, որ գյուղացիական տնտեսությունների ղեկավարներն ու գյուղատնտեսները իմանան միայն մոտավորապես իրենց ցանքատարածությունների չափերը, ինչը բացասաբար է անդրադառնում անհրաժեշտ պարարտանյութերի հաշվարկման և բերքատվության հաշվարկի ճշգրտության վրա: Օգտագործելով GPS ընդունիչ, դաշտային համակարգիչ և հատուկ ծրագրային ապահովում (ծրագրային ապահովում), դուք կարող եք ստանալ դաշտերի էլեկտրոնային քարտեզներ (ուրվագծեր) սանտիմետր ճշգրտությամբ:

Ռեսուրսներ խնայող տեխնոլոգիաները, այդ թվում՝ ճշգրիտ գյուղատնտեսությունը, ներառում են աշխատանք դաշտային էլեկտրոնային քարտեզների հետ: Սա այն գեոտեղեկատվական բազան է, որի հիման վրա իրականացվում են ճշգրիտ գյուղատնտեսության գրեթե բոլոր ագրոտեխնիկական աշխատանքները։ Օրինակ, ճշգրիտ գյուղատնտեսության ամենաբարդ ագրոտեխնիկական գործողություններից մեկը՝ հանքային պարարտանյութերի տարբերակված կիրառումը, հիմնված է դաշտում սննդանյութերի (N, P, K, հումուս, ph) բաշխման քարտեզների վրա: Դրա համար իրականացվում է նաև գյուղատնտեսական հողերի ագրոքիմիական հետազոտություն։

Բայց նույնիսկ եթե էլեկտրոնային դաշտային քարտեզները չեն օգտագործվում գյուղատնտեսության ճշգրիտ տեխնոլոգիաների հետագա կիրառման համար, նման քարտեզների ստեղծման առավելություններն ակնհայտ են։ Իմանալով ձեր դաշտերի ճշգրիտ տարածքները և դրանց միջև եղած հեռավորությունները, դուք կարող եք ավելի արդյունավետ և ռացիոնալ.

1. Հաշվել անհրաժեշտ պարարտանյութերի և ագրոքիմիկատների, ինչպես նաև սերմացուի քանակությունը

2. Հաշվի առեք ստացված եկամտաբերությունը

3. Հաշվարկել վառելիքի և քսանյութերի պլանավորված սպառումը

4. Յուրաքանչյուր մշակաբույսի համար բարձր ճշգրտությամբ պահել ցանքատարածությունների տարեկան գրանցումները

5. Պահպանեք դաշտերի պատմություն (ցանքաշրջանառություն)

6. Անհրաժեշտության դեպքում պատրաստեք բարձր ճշգրտության տեսողական հաշվետվություններ (քարտեզի տպագրություն)

Դաշտի ուրվագծերի ստեղծումն իրականացվում է GPS ընդունիչի, դաշտային համակարգչի և ծրագրային ապահովման միջոցով՝ միավորված մեկ ծրագրային և ապարատային համալիրում: «Պոլիգոն» ռեժիմում անհրաժեշտ է շրջանցել կամ շրջանցել դաշտն իր եզրագծով և պահպանել ստացված եզրագիծը։ Պահելիս կարող եք նշել դաշտի անվանումը և այլ անհրաժեշտ ատրիբուտներն ու նշումները: Եզրագիծը պահպանելուց հետո մենք կիմանանք դաշտի ճշգրիտ տարածքը:

Ծրագիրը թույլ է տալիս նաև կիրառել այլ աշխարհատեղեկատվական տեղեկատվություն՝ գծեր և կետեր: Գծերը կարող են շահագործվել դաշտերում աշխատանքային տարածքները նշելիս: Օրինակ, եթե դուք արդեն ունեք ձեր դաշտերի վերջին տարվա էլեկտրոնային քարտեզները, և միայն այս տարի պետք է շտկեք բերքի տեղաբաշխումը դաշտերում, ապա կարիք չկա նորից ուրվագծել դաշտերը։ Անհրաժեշտ է միայն մշակաբույսերի միջև սահմանազատման գծեր անցկացնել, այնուհետև միայն այն դեպքում, եթե նույն դաշտում մշակվեն երկու կամ ավելի մշակաբույսեր:
Կետերը օգտագործվում են դաշտի առանձնահատկությունները քարտեզագրելու համար, ինչպիսիք են սյուները, մեծ ժայռերը և այլն:

Ծրագրային և ապարատային համալիրից ստացված ողջ աշխարհատեղեկատվությունը պետք է տեղափոխվի ստացիոնար համակարգիչ՝ հետագա վերլուծության և օգտագործման համար հաշվարկներում և կառավարման որոշումներ կայացնելու համար: Վրա սեղանադիր համակարգիչՊետք է տեղադրվի նաև աշխարհագրական տեղեկատվական ծրագրակազմ (GIS), որը թույլ կտա ճիշտ աշխատել դաշտերում ստացված տեղեկատվության հետ։ Այս նպատակների համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել MapInfo © ծրագիրը:

Սկզբունքորեն, դուք կարող եք օգտագործել ցանկացած GIS համակարգ, որն աշխատում է .SHP (Shape) ձևաչափով: Գրեթե բոլոր GIS համակարգերը կարող են ճիշտ աշխատել այս ձևաչափով: Այնուամենայնիվ, MapInfo ©-ն, մեր կարծիքով, լավագույն ընտրությունն է ակրերի և դաշտերի պատմության հաշվառման համար: mapinfo-ում։ Դուք կարող եք ստեղծել թեմատիկ քարտեզներ, տեղադրել ձեր դաշտերի ուրվագծերը արբանյակային և օդային լուսանկարների վրա, ինչպես նաև թվայնացված տեղագրական քարտեզներ. Նաև MapInfo-ն ունի հարմար գործիքհեռավորությունները չափելու համար (օրինակ՝ ավտոտնակից մինչև դաշտ հեռավորությունը չափելու համար):

Դուք կարող եք հաշվել հազար ինը հարյուր հիսունյոթից։ Այս տարի Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտը (ԱՄՆ) արտադրեց քարտեզի բարձրության և տեղանքի առաջին թվային մոդելը, որը հետագայում օգտագործվեց մայրուղիների նախագծման համար: Սա ցույց է տալիս, որ քարտեզագրության մեջ քսաներորդ դարի կեսերից սկսել են զարգանալ տեխնոլոգիական քարտեզագրման և քարտեզագրման նոր գործընթացներ և մեթոդներ, որոնք կատարելագործվել են մինչ օրս։ Դրանցում բարելավման հիմնական ոլորտներն ու միտումները կարելի է առանձնացնել.

• քարտեզների ստեղծման տեխնոլոգիական (էլեկտրոնային) մեթոդներ;
• թվային ուղիներբանկերի և տվյալների բազաների կազմակերպում;
• գեոտեղեկատվական քարտեզագրման տեխնոլոգիաներ;
• քարտեզների ձևավորումը համակարգչային ցանցեր;
• վիրտուալ քարտեզագրման մշակում:

Քարտեզագրության զարգացման համար գիտատեխնիկական գործընթացների առավել արդյունավետ կիրառման համար՝ առավել արագ առաքումդրա կողմից ստեղծված արտադրանքը վերջնական օգտագործողին: Այնուհետև դրանք անմիջապես կօգտագործվեն սպառողների կողմից իրենց կոնկրետ խնդիրները լուծելու համար: Ժամանակակից իրողություններում գիտական ​​և արտադրական բոլոր ճյուղերը, ներառյալ թվային քարտեզագրությունը, առաջնորդվում են հասարակության նման պահանջների և կարիքների բավարարմամբ։ Այսպիսով, թվային տեխնոլոգիաների օգնությամբ քարտեզագրությունը կողմնորոշման ճանաչողական և պարզ միջոցներից վերածվում է նախագծման, կազմակերպման, կառավարման և պլանավորման մաթեմատիկական գործիքների և մեթոդների։ Արդեն ակնհայտ է, որ տեխնոլոգիական առաջընթացն ազդել է քարտեզների օգտագործման ձևերի վրա, որոնցից առանձնացնում ենք հետևյալը.

• կապի մեթոդներ;
• տարածական տեղեկատվություն;
• համակարգի որոշումների կայացում:

Թվային քարտեզագրության էությունը

Թվային քարտեզագրությունը կարող է ներկայացվել երեք կամ նույնիսկ չորս էական ձևերով.

• քարտեզագրության բաժին;
• արտադրական արդյունաբերություն;
• նոր տեխնոլոգիա.
• քարտեզագրական արտադրանքի պատկերների պատկերացման գործիք:

Առաջին հերթին, որպես քարտեզագրական գիտության ճյուղ, թվային քարտեզագրությունը զբաղվում է հասարակության տարբեր առարկաների տարածական դիրքի, բոլոր տեսակի բնական երևույթների, դրանց թվային մոդելավորման և փոխհարաբերությունների ուսումնասիրությամբ և ցուցադրմամբ:

Կիրառման և օգտագործման հետ ավտոմատացված գործընթացներարտադրություն, նոր համակարգչային տեխնոլոգիաներ և տարբեր տեսողական տիրույթԹվային քարտեզագրությունը հատկապես տարածված է ինչպես սպառողների, այնպես էլ մասնագետների շրջանում: Քարտեզագրական արտադրանքի արտադրությունը, որպես արդյունաբերական արտադրություն, բազմաֆունկցիոնալ տեխնոլոգիական գործընթաց է՝ օգտագործելով ժամանակակից տեխնոլոգիաներև ունենալով պահանջարկ որպես էլեկտրոնային արտադրանք:

Արժե հիշել, թե ինչպես էին նախկինում կառուցվում քարտեզները։ Ստեղծվել են լրիվ դրույքով քարտեզագրական խմբեր և թեմատիկ երեկույթներ, որոնց ծառայություններն առաջացել են արտադրության մեջ։ Նկարահանումների վերաբերյալ ստացված բոլոր տեղեկությունները արձանագրվել են թանաքով՝ հետագծող թղթի վրա կամ ավելի խիտ հիմքի վրա: Աշխատանքի մեծ ինտենսիվությունը, զգալի ժամանակի ծախսերը և ամբողջ քարտեզագրման գործընթացում բծախնդիր լինելը դանդաղեցնում էին գործընթացը: Այժմ այս ամենը փոխարինվում է համակարգչային տեխնիկայով՝ նախագծերի ավելի արագ և ճշգրիտ կատարման հնարավորությամբ, քարտեզների թարմացման և խմբագրման հարմարավետությամբ։

Թվային քարտեզագրման առավելությունները

Համեմատելով բոլոր նախկին և ներկա հնարավորությունները տարբեր ուղիներքարտեզագրումը, ներառյալ շուկայի արդյունավետության տնտեսական բաղադրիչը, կարելի է առանձնացնել թվային քարտեզագրության հետևյալ առավելությունները.

• օբյեկտի մասին ճշգրիտ տեղեկատվության փոխանցում, որը գործնականում բացառում է հաշվարկներում համակարգչային ավտոմատացման օգտագործման պատճառով սխալների հնարավորությունը.
• մշակման արագությունը և վերջնական արդյունքի ստացումը ավելին բարձր կատարողականաշխատուժ;
• ավելի խնայող միջոց՝ ավելի քիչ աշխատուժով քարտեզներ ստեղծելու համար.
• նույն մաթեմատիկական և գեոդեզիական հիմունքներով քարտեզների ինչպես խմբագրման, այնպես էլ պարբերական թարմացման հնարավորությունն ու հարմարավետությունը:

Հարկ է նշել նաև, որ թվային քարտեզագրությունը գնալով ավելի է տեղավորվում համաշխարհային տեղեկատվական հոսքում՝ ներթափանցելով հետաքրքրության տարբեր ոլորտներ։ ժամանակակից կյանքմոլորակը և նվաճում է իր արտադրանքի օգտագործողների զգալի հատվածները՝ դրանով իսկ ստեղծելով աճող պահանջարկ: Այս իրավիճակը առաջանում է, երբ այն զարգանում է.

• քարտեզագրական և գեոտեղեկատվական համակարգերի նոր (համակարգչային) տեխնոլոգիաներ.
• գեոդեզիական տարածական դիրքավորման նոր (տիեզերական) մեթոդներ և բոլոր օբյեկտների գտնվելու վայրը որոշելու համար.
• քարտեզների պատրաստման կատարելագործում, նոր պահանջված քարտեզագրական ապրանքների յուրացման ճշգրտության և արագության բարձրացում։

Թվային քարտեզագրման արտադրության տեսակները

Թվային քարտեզագրական արտադրությունը, ժամանակակից տեսքով որոշակի արդյունքներ ստանալու համար, զբաղվում է հետևյալ արտադրական գործընթացներով.

• թվային ստանդարտ քարտեզների և դրա համար անհրաժեշտ այլ քարտեզագրական նյութերի մշակում օբյեկտների ամբողջ հավաքածուի տեղեկատվական զանգվածների տեսքով.
• առկա թվային մաթեմատիկական և քարտեզագրական հիմքերի օգտագործմամբ թեմատիկ քարտեզների ստեղծում.
• Տարբեր տեղեկատվության, այդ թվում՝ պետական ​​սահմանների թվային տվյալների բազաների պահպանում.
• թվային քարտեզագրում արբանյակային և օդային լուսանկարների հիման վրա;
• տեղագրական քարտեզների կառուցման թվային կիրառություն.

Թվային քարտեզագրության արտադրության գործընթացներ

Թվային քարտեզագրությունը համալիր տեխնոլոգիական արտադրանք է, որը ներկայացնում է քարտեզագրական արտադրությունը, որը բաղկացած է հետևյալից արտադրական գործընթացները:

• թվային քարտեզ կազմելու խմբագրական նախապատրաստական ​​շրջան;
• հումքի մուտքային հսկողություն;
• պատրաստված փաստաթղթերի օբյեկտների դասակարգում.
• օբյեկտների կոդավորումներ;
• թվային քարտեզի օբյեկտների նկարագրություններ;
• քարտեզի խմբագրում;
• որակի հսկողություն;
• թարմացումներ;
• փոխակերպում փոխանակման ձևաչափի;
• փոխակերպում տվյալ ձևաչափի;
• քարտեզի նյութերի թվայնացում;
• քարտեզի վեկտորացում;
• քարտեզագրական ընդհանրացման ավտոմատացում;
• թվային քարտեզների ամփոփում;
• քարտի ամփոփ հսկողություն;
• փոխանցում տեղագրական քարտեզների ֆոնդին։