CC BY
162
УДК 528. 94 (571. 15)
АТЛАСНОЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ: НОВЫЕ ПОДХОДЫ НА ПРИМЕРЕ АТЛАСА БОЛЬШОГО АЛТАЯ
Владимир Сергеевич Тикунов
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 119991, Россия, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, доктор географических наук, профессор географического факультета, тел. (495)939-13-39, e-mail: vstikunov@yandex.ru
Ирина Николаевна Ротанова
Алтайский государственный университет, 656049, Россия, г. Барнаул, пр. Ленина, 61, кандидат географических наук, доцент кафедры физической географии и ГИС, тел. (3852)29-12-77, e-mail: rotanova07@inbox.ru
Григорий Александрович Ефремов
Алтайский государственный университет, 656049, Россия, г. Барнаул, пр. Ленина, 61, магистрант географического факультета, тел. (3852)29-12-77, e-mail: efremov901@mail.ru
Билэгтмандах Чунтай
Ховдский государственный университет, 84153, Монголия, г. Ховд, преподаватель Института наук о Земле, тел. +976 88051989, e-mail: ch.biligtmandakh_89@yahoo.com
В работе освещены вопросы создания международного Атласа Большого Алтая. Рассмотрены новые подходы в атласном геоинформационном картографировании, способствующие разработке оригинального картографического произведения, основные его разделы и тематика карт.
Ключевые слова: атлас, атласное геоинформационное картографирование, Алтай, Большой Алтай, «Атлас Большого Алтая: природа, история, культура».
ATLAS GEOINFORMATION MAPPING: NEW APPROACHES ON THE EXAMPLE OF THE ATLAS OF GREAT ALTAI
Vladimir S. Tikunov
M. V. Lomonosov Moscow State University, 119991, Russia, Moscow, Leninskie Gory, Dr. Sc. (Geography), Professor of Geography Faculty, tel. (495)939-13-39, e-mail: vstikunov@yandex.ru
Irina N. Rotanova
Altai State University, 656049, Russia, Barnaul, 61, Lenina Avenue, Ph. D. (Geography), Associate Professor, Associate Professor of Department of Physical Geography and GIS, tel. (3852)29-12-77, e-mail: rotanova07@inbox.ru
Grigoriy A. Efremov
Altai State University, 656049, Russia, Barnaul, 61, Lenina Avenue, Master of Faculty of Geography, tel. (3852)29-12-77, e-mail: efremov901@mail.ru
Biligtmandakh Chuntai
Khovd State University, 84153, Mongolia, Khovd, Lecturer of Earth Institute, tel. +976 88051989, e-mail: ch.biligtmandakh_89@yahoo.com
The paper highlights the issues of creating an international Atlas of Great Altai. Considered new approaches in atlas geoinformation mapping, contributing to the development of the original maps, main sections and thematic maps.
Key words: the atlas, atlas geoinformation mapping, Altai, Great Altai, «The Atlas of Great Altai: Nature, History, Culture».
Межгосударственное сотрудничество в приграничном Алтайском регионе, успешно развивающееся с начала ХХ1 века, создало предпосылки и возможности для создания международным коллективом специалистов атласа «Большой Алтай: природа, история, культура». Цель разработки данной полидисциплинарной картографической модели - обеспечение доступа международного сообщества к достоверной, современной и точной пространственной информации о трансграничном регионе Большой Алтай в целях его эффективного устойчивого развития [14]. Понятие интеррегиона «Большой Алтай» объединяет приграничные субъекты административно-территориального деления, географическое положение которых включает пространство горной системы Алтая: Алтайский край и Республика Алтай (Россия), Восточно-Казахстанская область (Казахстан), Синьцзян-Уйгурский автономный район (Китай), Баян-Ульгийский и Ховдский аймаки (Монголия).
Работа над Атласом является одним из элементов реализации международного сотрудничества, обмена опытом и достижениями в области картографирования, геоинформатики и веб-ГИС-проектирования [17]. Авторский коллектив создателей Атласа состоит из специалистов вузов приграничных территорий Большого Алтая: Алтайского государственного университета, Восточно-Казахстанского государственного университета имени С. Аманжолова, Восточно-Казахстанского государственного технического университета имени Д. Се-рикбаева, Ховдского государственного университета. Планируется привлечение специалистов из Китая. Головной организацией-исполнителем является Алтайский государственный университет. Научное кураторство осуществляется профессором, д.г.н. В.С. Тикуновым, представляющим Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова [11].
Идея разработки нового атласа на основе современных технологий геоинформационного картографирования, а в последствие и в веб-версии, способствует развитию атласного геоинформационного картографирования как совокупности подходов, процессов, научно-технических методов и методик создания комплексных картографических произведений [1, 16].
Процесс атласного геоинформационного картографирования можно представить в виде следующих этапов:
- разработка концепции атласной ГИС, структуры и содержания создаваемого атласа;
- сбор и обработка существующих геоданных, цифрование имеющихся печатных картографических материалов;
- авторское составление и редактирование карт;
- формирование серий карт и подготовка к публикации, либо загрузка в веб-среду [13].
Атлас Большого Алтая - картографическое произведение нового формата, базирующееся на ряде разрабатываемых авторским коллективом методологических, концептуальных и организационных положений, среди которых, в первую очередь, научно-исследовательский поиск новационных методов и подходов, развитие современных технологий обработки пространственных данных, геоинформационно-картографического моделирования и картографического метода исследований. Как интегрированная веб-ГИС (ГИС-портал) Атлас планируется состоящим из локальных самостоятельных («малых») атласов (ГИС-атласов) и файлов связок (коннект-файлов). Предлагаемая идея архитектуры Атласа исходит из того, что он создается международным коллективом специалистов, и в каждой стране при этом используются традиционно сложившиеся подходы, программные средства, технологии и контент карт. Предполагается использовать методические приемы, наработанные в практике атласного географического картографирования, в том числе, на примере опыта ранее создаваемого веб-ГИС-проекта Атласа Алтае-Саянского экорегиона [3, 7-9].
Создаваемый Атлас характеризуется сложной многоуровневой структурой. В первую очередь это структура, состоящая из четырех крупных блоков: вводной части и трех основных разделов, соответствующих его названию: природного, исторического и социокультурного. Каждый из разделов имеет две структурные составляющие. С одной стороны - это структура файлов по типам (карты и картосхемы, текстовые описания, графический материал, иллюстрации, таблицы). С другой стороны - соответствующая внутренняя структура (структура баз данных), разработанная, исходя из содержания раздела. Логическая последовательность карт, входящих в Атлас, отвечает условию «от общего к частному». В начале атласа помещаются обзорные карты всей картографируемой территории, затем карты отдельных регионов. Содержание карт планируется как традиционное для данных разделов, так и с оригинальными тематическими сюжетами [4 - 6,10, 12, 18].
Концепцией Атласа Большого Алтая определено применение принципов междисциплинарности, конвергентности информации, а также системного подхода к созданию картографических моделей многоуровневого отображения явлений и объектов - на международном, национальном (государственном), региональном, локальном уровнях, соответственно, в разных масштабах, соответствующих территориальному охвату:
- локально-региональному - 1:1 000 000, 1:2 000 000, 1:3 000 000;
- межрегиональному и макрорегиональному - 1:4 000 000, 1:5 000 000, 1:8 000 000, 1:10 000 000.
На принятый масштабный ряд происходит ориентация при генерализации и способах отображения тематического содержания карт (рис. 1).
,-------Ч «■ ,
М
1 «вило
/ »
Рис. 1. Варианты компоновки страниц и оптимального масштаба карт «Атласа Большого Алтая: природа, история, культура»
Для основных разделов определены и согласованы участниками международного коллектива составителей Атласа карты, рассматриваемые в качестве базовых [2, 15].
Базовые карты общего содержания используются в качестве подложки для отображения сюжетов тематических карт. Они объединяют ключевые данные и служат основой для создания других карт. К таким картам относятся, например, топографические карты, базовые карты отдельных видов объектов картографирования; либо специальные тематические карты: гидрографические, транспортной инфраструктуры и др. Базовая карта предоставляет географический контекст и справочные сведения. На этих картах отображается пространственная информация о расположении и распространении конкретного «фонового» явления. На данных картах может быть отображен только один тематический слой данных или выполняется объединение нескольких слоев для обеспечения увязки между картами в объектах или показателях, повторяющихся или требующих четкой сопоставимости, а также для выявления закономерностей и отношений между ними. Базовыми картами могут служить карты-схемы или спутниковые снимки, а также карты, предоставленные в стандартных форматах
внешними сервисами (например, от компаний Яндекс или Google). Они содержат ключевые данные и служат основой для создания других карт.
В качестве базовых карт планируется составление новых или использование в качестве основы ранее созданных карт следующих сюжетов: для раздела «Введение» - карта «Политическое и административно-территориальное деление»; для раздела «Природа» - общегеографическая, ландшафтная карты и карта расселения населения; для раздела «История» - карты этапов освоения и заселения Алтая; исторических областей; размещения объектов исторического (археологического) наследия; для раздела «Культура» - карта этносов и этнографии, карта объектов культурного наследия, культурно-просветительская карта.
Базовые карты используются в качестве подложки для отображения на их фоне тематических карт. Они объединяют ключевые данные и служат основой для создания других карт. Они могут иметь общий характер, например, топографические базовые карты, базовые карты изображений, базовые карты отдельных видов объектов; либо предназначаться для конкретных целей, например, гидрологические и геологические базовые карты. Базовая карта предоставляет географический контекст и справочные сведения. На этих картах отображается пространственная информация о расположении и распространении определенного явления. На данных картах может быть отображен только один тематический слой данных или выполняется объединение нескольких слоев для обеспечения увязки между картами в объектах или показателях, повторяющихся или требующих четкой сопоставимости, а также для выявления закономерностей и отношений между ними.
Так, для раздела «Природа» в качестве базовых приняты три карты: Физическая карта, Ландшафтная карта и Карта расселения населения.
Физическая карта - общегеографическая карта, передающая внешний облик территории, носит обзорный характер с нанесением элементов рельефа, орографии, гидрографии, растительного покрова, а также песков, ледников, заповедников, месторождений полезных ископаемых, а также (менее детально) социально-экономических элементов: населенных пунктов, путей сообщения, границ и т.п.
Базовым для данной карты выбран масштаб 1: 3 000 000. Архитектура карты включает несколько слоёв. Некоторые из них объединены в составные слои в соответствии с определенной тематикой [2].
Первый составной слой несет информацию о рельефе территории. Основной слой данной группы - цифровая модель рельефа (ЦМР), созданная на основе данных SRTM, отображает рельеф в виде гипсометрической окраски. Шкала гипсометрической окраски будет включать следующие цветовые ступени: до 100 м, 100 - 200 м, 200 - 300 м, 300 - 500 м, 500 - 1000 м, 1000 - 1500 м, 1500 -2000 м, 2000 - 2500 м, 2500 - 3000, 3000 - 3500 м, 3500 - 4000, 4000 м и выше. В окраске будут использоваться сочетания зеленого, желтого и коричневого цветов. Для более выразительного отображения элементов рельефа используется эффекта отмывки (рис. 2).
Рис. 2. Базовая картографическая основа карта «Физическая карта», масштаб оригинала 1:5 000 000 (фрагмент)
Ландшафтная карта - карта размещения и структуры природных и антропогенно измененных территориальных комплексов (геосистем). Создается в масштабе 1: 3 000 000.
Карта расселения населения - показывает распределение населения по территории, сеть сельских и городских поселений, их функциональные типы. Создается в масштабе 1: 5 000 000.
Созданию базовых карт уделяется особое внимание, так как они будут выступать фундаментом, на котором будет формироваться все тематические карты раздела.
Составление базовых карт общегеографического и тематического контента в качестве типовых основ и моделей взаимосвязей, облегчает процесс согласования карт в разделе или блоке, а также обеспечивает комплексность серий карт. Серии тематических карт будут создаваться на базе современной информации и знаний о закономерностях и особенностях природных условий, исторических факторах, национальных культурах, существующих их взаимосвязях и перспективах международного взаимодействия в целях устойчивого развития Большого Алтая.
При создании атласа как современного ГИС-картографического проекта помимо новейших учитывались и традиционные подходы к оформлению различных тематических карт. Был изучен опыт создания лучших образцов отече-
ственных и зарубежных атласных картографических произведений. В соответствии с ними были определены подходы к оформлению карт Атласа Большого Алтая.
Создающийся веб-ГИС атлас создаст новый имидж единого Алтайского интеррегиона, благодаря наглядности и информативности показа основных достоинств его территории. Как результат современного картографического моделирования атлас будет способствовать развитию методов веб-ГИС-проектирования в целях информационного обеспечения международных проектов, для разработки предложений по укреплению международных связей и инвестиционной привлекательности Большого Алтая.
Исследование выполнено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научного проекта № 15-05-09421-а.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ефремов Г.А., Ротанова И.Н. Геоинформационное картографирование и его реализация на примере создания атласа «Большой Алтай: природа, история, культура» // Сборник научных статей международной конференции «Ломоносовские чтения на Алтае: фундаментальные проблемы науки и образования», Барнаул, 2G-24 октября, 2G15. - Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2G15. - С. 1345-1349.
2. Ефремов Г.А., Ротанова И.Н., Лхагвасурен Ч. Подходы к составлению базовых карт атласа "Большой Алтай: природа, история, культура" / Природные условия, история и культура Западной Монголии и сопредельных регионов: Материалы XII международной научной конференции. г. Ховд, Монголия, 18-21 сентября 2G15 г., Том I. Естественные науки. Ховд; Томск. Издательский Дом Томского государственного университета. - 2015.- С. 79-82.
3. Ротанова И.Н., Баденков Ю.П., Комедчиков Н.Н., Мерзлякова И.А. О концепции создания информационно-картографического веб-атласа Алтае-Саянского экорегиона // Материалы Междунар. совещания «Изменение климата и непрерывное сохранение биоразнообразия в Алтае-Саянском экорегионе». Усть-Кокса, 2G1G. - С. 2G9-214.
4. Ротанова И.Н., Ефремов Г.А. Атласное веб-геоинформационное картографирование (на примере атласа «Большой Алтай: природа, история, культура») // Геодезия, картография, геоинформатика и кадастры. От идеи до внедрения. Сб. материалов международной научно-практической конференции, 11-13 ноября 2G15 г., Санкт-Петербург/ Науч. ред. О. А. Лазеб-ник. СПб.: Политехника, 2G15. - С. 268-272.
5. Rotanova I.N., Kozyreva Yu.V., Gaida V.V. Geobotanical Maps in the Atlas "Nature, History, Culture" // Global Geospaing Information and High Resolution Global Land Cover/Land Use Mapping, Proceedings of ISPRS WG IV/2 workshop, 21 Apr. 2015 y. - Novosibirsk: SSUGT, 2015.- P. 143-145.
6. Ротанова И.Н., Овсянникова И.В. Топонимия многоязычных карт (на примере атласа Большого Алтая) // Геодезия, картография, геоинформатика и кадастры. От идеи до внедрения. Сб. материалов международной научно-практической конференции, 11-13 ноября 2G15 г., Санкт-Петербург/ Науч. ред. О.А. Лазебник. - СПб.: Политехника, 2G15. - С. 272-277.
7. Ротанова И.Н., Репин Н.В. Развитие комплексного атласного картографирования на примере двух новых атласов Алтая // География и природопользование Сибири: Сборник статей. Вып. 16. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2G13. - С. 15G-162.
8. I.N. Rotanova, N.V. Repin. Development of complex atlas mapping by the example of new atlases of the Altai // 5th International Conference on Cartography and GIS. Proceedings, Vol. 1 and
Vol. 2, 15-20 June 2014, Riviera, Bulgaria / Bulgarian Cartography Association, Sofia, Bulgaria, 2014. - P. 191-197.
9. Ротанова И.Н., Репин Н.В. Подходы к созданию веб-атласа Алтае-Саянского экоре-гиона // Известия Алтайского государственного университета. 2014. Т. 1, № 3 (83). - С. 128132.
10. Ротанова И.Н., Тикунов В.С. Историко-культурное наследие Алтайского региона в атласе «Большой Алтай: природа, история, культура» // Сохранение и изучение культурного наследия Алтайского края: Сб. науч. статей. / АлтГУ. Барнаул: Изд-во Алт. унт-та. 2014. Вып. ХХ. - С. 267-272.
11. I.N. Rotanova, V.S. Tikunov. Concept and program of the Atlas "Great Altai: the Nature, History, Culture" on the basis of means of GIS // International Geographical Union Regional Conference "Geography, Culture and Society for our Future Earth". 17-21 August 2015, Moscow, Russia. - P. 317.
12. Ротанова И.Н., Тикунов В.С. Атлас Большого Алтая в контексте создания экономического пояса Шелкового пути // Евразийский экономический форум // Сборник конференции по науке и технике. АН Китая. Сиань, Китай. 2015. - С. 162-168.
13. Ротанова И.Н.,Тикунов В.С. Традиции и новации атласного картографирования в России от М.В. Ломоносова до атласа Большого Алтая // Сборник научных статей международной конференции «Ломоносовские чтения на Алтае: фундаментальные проблемы науки и образования», Барнаул, 20-24 октября, 2015. - Барнаул : Изд-во Алт. ун-та, 2015. -С.1377-1388.
14. I.N. Rotanova, V.S. Tikunov, G.M. Djanaleeva, A.B. Myrzagalieva, Chen Xi, Nyamdavaa G., Lkhagvasuren Ch. International Mapping Project "The Atlas of Greater Altai: Nature, History, Culture" as the Foundation for Models of Sustainable Development // Geography, Environment, Sustainability. 2014, № 1, Vol. 7. - P. 99-108.
15. Ротанова И.Н., Тикунов В.С., Егорина А.В., Ефремов Г.А., Перемитина С.В., Лхаг-васурен Ч. Концепция и базовые карты атласа "Большой Алтай: природа, история, культура" // Атласное картографирование: традиции и инновации / Материалы Х научной конференции по тематической картографии (Иркутск, 22-24 октября 2015 г.), Иркутск: Издательство Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2015. - С. 45-47.
16. Ротанова И.Н., Тикунов В.С., Перемитина С.В., Ефремов Г.А. Развитие методов построения веб-ГИС картографических моделей, реализуемых при создании атласа Большого Алтая // Обработка пространственных данных в задачах мониторинга природных и антропогенных процессов. Труды конференции. Республика Алтай - Новосибирск. 2015. С. 126-131 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://conf.nsc.ru/SDM-2015/ru
17. Ротанова И.Н., Тикунов В.С., Тишкин А.А. Атлас Большого Алтая: природа, история, культура. Идея и подходы к созданию // Геодезия и картография, 2014. № 1. - С. 59-63.
18. Ротанова И.Н., Тишкин А.А., Тикунов В.С., Ефремов Г.А. Контент исторического раздела "Атласа Большого Алтая: природа, история, культура". Информационный бюллетень Ассоциации "История и компьютер". Специальный выпуск № 43, сентябрь 2015. Материалы международной научной конференции "Геоинформационные системы и технологии в исторических исследованиях", Барнаул, 25-27 сентября 2015 г., Барнаул, Изд-во АлтГУ, 2015. -С.135-139.
© В. С. Тикунов, И. Н. Ротанова, Г. А. Ефремов, Билэгтмандах Чунтай, 2016
