О формализации картографических процессов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 528.9

О ФОРМАЛИЗАЦИИ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Светлана Сергеевна Янкелевич

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой картографии и геоинформатики, тел. (383)361-06-35, e-mail:ss9573@yandex.ru

Ирина Евгеньевна Михайленко

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант кафедры картографии и геоинформатики, тел. (383)361-06-35, e-mail: mikhailenko_irina@mail.ru

В статье рассматриваются общие вопросы формализации современных картографических процессов. Объяснена проблема использования ГИС неподготовленными пользователями. Описана необходимость формализации картографических и аналитических процессов в среде ГИС.

Ключевые слова: автоматизированная картография, формализация, формализация картографических процессов, геоинформационные системы (ГИС).

FORMALIZATION OF CARTOGRAPHIC PROCESSES

Svetlana S. Yankelevich

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., associate Professor, Head of the Department of Cartography and Geoin-formatics, tel. (383)361-06-35, e-mail: ss9573@yandex.ru

Irina E. Mikhailenko

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., undergraduate of Department of Cartography and Geoinformatics, tel. (383)361-06-35, e-mail: mikhailenko_irina@mail.ru

In article the general questions of modern cartography in the theory of formalization of carto-graphicalprocesses are considered. The problem of using GIS by non-professional users is explained. The need for formalization of cartographical processes and analytical processes in the GIS environment described.

Key words: automated cartography, formalization, formalization of cartographical processes, geographic information systems (GIS).

Современная картография широко использует результаты информационного и технического прогресса и активно совершенствуется вместе с ними. Именно на стыке традиционной картографии, информационных технологий, компьютерной графики возникла автоматизированная картография. Как научная и практическая дисциплина, она охватывает весь комплекс работ по созданию и использованию картографических произведений на технических устройствах.

Появившись под общим названием «цифровая картография», автоматизированная картография начала развиваться в направлении преобразования образно-знаковой (аналоговой) информации карт в цифровую форму. Именно этот процесс способствовал формализации картографического изображения, что служит необходимым условием его автоматизированной обработки. Цифровые карты наряду с традиционными материалами служат источником информации для компьютерного составления картографических произведений. Одновременно и для цифровых карт в качестве исходных материалов используются самые различные графические оригиналы (диапозитивы постоянного хранения, тиражные оттиски и др.), а также данные дистанционного зондирования.

Все более широкое внедрение новых технологий в картографическое производство на всех этапах создания карт позволяет значительно сократить производственный цикл, повысить эффективность производства и качество создаваемой картографической продукции [1]. Наличие технических средств и графических программ, позволяющих осуществлять формирование любых графических изображений, существенно облегчает работу картографа на всех этапах создания карты. Важнейшей задачей при этом остается учет специфики построения картографического изображения, создание которого требует знания законов картографирования.

Автоматизированная обработка данных требует их формализации, т. е. описания объектов (или знаков) с помощью формального языка, все значения которого четко определены и не допускают каких-либо двусмысленностей [1]. Формализация, в общем случае, понимается как представление какой-либо содержательной области (рассуждений, доказательств, процедур классификации, поиска информации научных теорий) в виде формальной системы, или исчисления [2].

Формализовать картографическую информацию можно путем построения картографического изображения на основе его иерархического описания из конечного набора элементарных символов, что, кроме того, обеспечивает логику построения изображения. Такое изображение может храниться в автоматизированных банках картографических данных и может быть подвергнуто содержательному анализу и поиску, поскольку строится на принципах унификации и стандартизации условных обозначений, а также однозначного соответствия графического изображения смысловому содержанию отображаемого объекта [1].

Геоинформационные системы (ГИС) широко распространились в жизни современного общества. Занимая одно из важных мест в информационной революции, они используются для решения множества вопросов: от поиска нужного заведения до прогнозирования климата Земли [3]. ГИС стали основой для появления огромного количества программных продуктов и ГИС-оболочек, решающих различные геопространственные задачи. Повседневный характер использования ГИС привлекает к процессу создания различных карт не только профессионалов, но и широкие слои пользователей, не имеющих соответствующей специальной подготовки в области картографии и сфере ГИС. Однако

программный интерфейс и сложность пользования ГИС-инструментами для выполнения сложных аналитических функций и запросов требует специальной профессиональной подготовки пользователей. Поэтому создание карт неподготовленными пользователями требует автоматизированного программного обеспечения, для чего необходима формализация картографических процессов в среде ГИС. В настоящее время эта проблема и является одной из актуальных задач картографии[4].

Некоторые авторы отмечают, что внедрение формальных процедур в картографические работы позволяет автоматизировать выполнение наиболее рутинных и трудоемких этапов создания карты, благодаря чему высвобождается время для экспериментов и творчества в области картографического моделирования и оформления карт [5, 6]. Кроме того, автоматизация процесса создания карт не потребует получение дополнительного образования у потребителей и привлечения сторонних специалистов.

Формализация процесса создания карт в ГИС-среде предполагает, прежде всего, четкое пошаговое описание этого процесса, опирающееся на ряд принципов, которые определяют характеристики картографируемых показателей и методику составления цифровых карт [7, 8].

Формализация процесса отображения картографической информации в ГИС происходит в несколько этапов. Первый этап характеризуется детальным анализом решаемых задач ГИС с целью выявления качественных и количественных показателей. Следующий этап заключается в разбивке всех картографируемых объектов и процессов на отдельные группы или блоки в соответствии с определением содержания визуализации. Далее решается вопрос о формах и способах визуализации картографируемых объектов, явлений, процессов или показателей. На последнем этапе формализации процесса картографической визуализации данных возникает проблема подхода к выбору формы визуализации, которая заключается в отсутствии имеющихся в библиотеке форм процессов картографирования со сложной топографической структурой [8].

Задача формализации картографических процессов в настоящее время заключается в единстве формирования традиционных, цифровых геоизображений, при реализации тематических типовых задач, и цифровых изображений, при создании общегеографических карт в веб-картографировании, интегрированном с ГИС [4].

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Жмойдяк Р. А., Атоян Л. В. Картография. Курс лекций [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://elib.bsu.by/bitstream/123456789/38479/1/Kartografia%20kurs%20lekcij%20Zmojdiak.pdf.

2. Большой энциклопедический словарь. - М. : Астрель ; АСТ, 2008. - 1247 с.

3. Кацко С. Ю. ГИС для непрофессиональных пользователей как один из современных инструментов работы с геоинформацией // ГЕ0-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск : СГГА, 2011. Т. 1, ч. 1. - С. 234-238.

4. Кравченко О. Л. Смежные дисциплины и предмет геоинформатики [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.geodesy.net.ru/rubrik/gis/geoiformatika/smezhnye-dostsipliny-i-geoinformatiki.

5. Капралов Е. Г., Кошкарев А. В., Тикунов В. С. Геоинформатика : учебник для вузов / под ред. В. С. Тикунова. - М. : Академия, 2005. - 480 с.

6. Дышлюк С. С., Николаева О. Н., Ромашова Л. А. К вопросу формализации процесса создания тематических карт в ГИС-среде // Вестник СГУГиТ. - 2015. - Вып. 2 (30). - С. 78-85.

7. Научно-методические основы формализации процессов составления тематических карт для реализации инструментальной справочно-аналитической геоинформационной системы / С. С. Дышлюк, О. Н. Николаева, Л. А. Ромашова, С. А. Сухорукова // Вестник СГГА. -2011. - Вып. 1 (14).

8. Женибекова А. Б. Первый шаг к формализации картографических процессов в среде ГИС // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2015. XI Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 13-25 апреля 2015 г.). - Новосибирск : СГУГиТ, 2015. Т. 2. - С. 17-25.

9. Женибекова А. Б. К вопросу формализации картографических изображений // Вестник СГГА. - 2014. - Вып. 4 (28). - С. 124-128.

© С. С. Янкелевич, И. Е. Михайленко, 2017