CC BY
38УДК 912.4
МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ И СОСТАВЛЕНИЯ КАРТ ПО СПОРТИВНОМУ ОРИЕНТИРОВАНИЮ. ПРИВЯЗКА И ПРОБЛЕМЫ ВЕКТОРИЗАЦИИ СПОРТИВНО-ОРИЕНТИРОВОЧНЫХ КАРТ 60-Х И 70-Х ГГ.
Киданов В.В. - студент 3 курса бакалавриата, Белгородский государственный национальный исследовательский университет
Шевченко В.Н. - доцент кафедры географии, геоэкологии и безопасности жизнедеятельности, Белгородский государственный национальный исследовательский университет, vshevchenko@bsu. edu.ru
Демченко Е.Р. - студент бакалавриата, Белгородский государственный национальный исследовательский университет
Аннотация: обозначены проблемы векторизации топографических карт по спортивному ориентированию 60-х и 70-х годов. Расписана методика векторизации и способы создания спортивно ориентировочных карт, выявлены причины, влияющие на процесс оцифровки карт.
Ключевые слова: топографические карты по спортивному ориентированию, процесс векторизации, невязка хода карт по спортивному ориентированию, привязка карт в ArcGIS.
Введение.
Спортивная карта - это крупномасштабная специальная карта, предназначенная для спортивного ориентирования, выполнена в специфических условных знаках, которые отражают проходимость местности, информативность и легкость чтения объектов местности на бегу (и даже в экстремальных условиях). Основа верно поставленной технической дистанции и стандарти-зированность «рекомендаций» составления карты, являются главными критериями оценивания и как вывод - залогом спортивной справедливости. Принцип IOF (МФО -Международной Федерации Ориентирования) гласит: «Ни один из участников не должен получить преимущества или пострадать по вине карты!» [1].
Основная часть. Растровые данные были получены путем сканирования бумажных карт и экспорта SHP-файла из картографического редактора Ocad версии 9.1 (это программа, разработанная швейцарским программистом ориентировщиком Хансом Штайнигером для персональных IBM и совместимых компьютеров). Набор данных сканированных карт не является точным по пространственной привязке, а еще более старые карты и вовсе не удалось корректно совместить и с уже имеющимися пространственными данными. При осуществлении
пространственной привязки набора растров, сперва задавалась картографическая проекция.
Привязка растра осуществлялась в программном продукте ArcGIS, приложении АгсМар по опорным точкам, работа велась при помощи панели инструментов «Пространственная привязка». Процесс включает определение известных координат, связывающее известное местоположение существующих объектов на карте и определение контрольных точек множества объектов-идентификаторов местоположений (пересечения дорог, пунктов опорной геодезической сети, пересечения лесозащитных полос, углов заграждений и т.п.). Связи осуществляются между опорными точками растровых данных и по координатам известных объектов, определенным на местности. Добавление дополнительных связей часто понижает точность преобразования, а наилучший результат обеспечивает связь «конвертом» - используют по одной угловой связи и нескольких посередине.
Стоит отметить тот факт, что результат п р и в язки будет лучшим, если область перекрытия растрового набора данных будет больше чем над целевыми данными. Другими словами, если наши целевые данные занимают малую часть области набора растровых данных, то концентрация опорных точек будет вестись только в этом районе,
следует вывод - все, что не попадает в область перекрытия является не корректно привязанным. Поэтому, для более точной привязки данных, используют способ «конверта», при котором в каждом углу устанавливается по одной связи и несколько по центру.
На панели инструментов «Пространственной привязки» всегда следует выбирать слой растра, который необходимо привязать.
Для преобразования связей с нулевым
сдвигом устанавливают всего одну связь, а для полиномов первого порядка, как минимум три связи, второго порядка - более шести, трансформацию в проекцию - четыре связи, для полиномов третьего порядка и сплайнов - десять связей [2].
В просмотре «Таблицы связей» оценивается среднеквадратическая ошибка, для наиболее качественного преобразования в диалоговом окне удаляются ненужные связи (рис. 1).
Рис. 1. Окно таблицы связей со
Обновление пространственных связей позволяет сохранять информацию о преобразованиях вспомогательных файлов растра (создается новый файл с пространственной привязкой). Также существует возможность сохранения преобразований растрового набора данных после выполнения привязки путем «Трансформации» данных. Однако, после обновления растрового слоя, информация о пространственной привязке исходного файла сразу же теряется. Методика создания карт по спортивному ориентированию На современном этапе развития ориентирования руководствуются двумя методами создания ориентировочных крат:
Сугубо индивидуальный - составитель карты работает в одиночку (все организационные вопросы отпадают сразу), достигается максимальная объективность карты и единый стиль изображения ландшафта. Недостатком является зависимость от масштаба карты, сроки ее издания.
Бригадный - более производительный,
среднеквадратичной ошибкой
(карта создается в сравнительно короткие сроки), способствует быстрому росту квалификации составителей, однако, минусом является организация всей бригадной работы в целом и раздельно, разная квалификация профессиональных кадров, и индивидуальный стиль составление спортивных карт. Однако, путем технических заданий (ТЗ) этот минус при составлении карты можно не учитывать.
Каждая спортивная карта нуждается в плановой и высотной опорной сети, высотное положение опорных точек которых известно с большой точностью. Многие опорные точки могут быть сняты с топоосновы в связи с невозможностью их корректировки.
В подобных случаях осуществляются полевые выезды, где на конкретных участках местности проводят измерительные работы с помощью склономера, буссоли или измерительной ленты. Необходимость съемочного обоснования возникает в случаях использования плохих топооснов на трудных сложно проходимых участках местности.
Погрешность, возникающая с использованием нивелирования склономером, для съемочного обоснования, не достаточно большая, относительно «твердых точек» составляет до 5 %. Меньшая средняя погрешность возникает при использовании буссоли и визирной линейки с зеркальцем, и составляет 1...2 %.
Используемые карты 1970-го и 1978-го года имеют очень большую погрешность привязки, равную 8,09 и 7,45 метров, что связано в первую очередь с «невязкой хода» - разницей при построении замкнутым ходом замкнутого полигона (рис. 2).
Рис. 2. Пример «невязки хода» в процессе привязки карт в АгсМар
Данная разница устраняется двумя способами:
а) разгоном плановой невязки - разгонка осуществляется методом параллельных. Из каждой поворотной точки полигона проводят параллельную линию невязки, где каждая точка невязки пропорционально сдвигается на расстояние пройденного пути от начала хода до данной точки;
б) разгоном высотной невязки - с помощью графического способа по профилю хода. Из 2-ой точки на оси абсцисс профиля откладывается перпендикуляр, соответствующий значению невязки со знаком. Невязка является отрицательной, если в результате съемки на замкнутом ходе, расстояние получилось меньше высоты на топооснове и положительной, если значение получилось больше высоты. Значения соединяют линией, получая тем самым перевернутую ось абсцисс. Относительно ее меняют ординаты точек профиля, перестраивают его проекцию. Положение горизонталей находят при помощи пересечении перевернутых линий (параллелей оси абсцисс) с профилем.
Не всегда качество и точность карты можно было повысить путем корректировки, по материалам полевых работ. Корректировка осуществлялась решением следующих операций:
1) нанесения линейных ориентиров, контуров площадных объектов;
2) нанесения микрообъектов;
3) съемки рельефа;
4) заполнения площадей.
Полевые оригиналы - откорректированные участки местности, копировали, оцифровывали и получали составительский оригинал. Издательский оригинал копировали отдельно по каждому цветовому спектру. Где при «проявлении» каждого цвета на картографическом изображении увеличивалась погрешность карты из-за неточности печатного оборудования и стратегии опыта. На данном этапе издательства карт многие картографические материалы браковались и не выпускались.
Исходными материалами сейчас могут служить базы данных (БД) аэрофотостерео-снимков, дешифрованные космоснимки. С появлением спутников стало модным составлять карты на основе стереофотосним-ков, когда ведется автоматическое дешифрование двух аэрофотоснимков с двух разных точек. Впервые, данный метод был предложен сотрудником МИИГАиК доцентом Н.В. Крохалевым. Однако существует значительный минус, связанный с искажением масштаба снимка из-за разного угла падения и длины расстояния до объекта. Данный минус устраняется путем наложения двух снимков друг на друга и подсчета искажений между набором одинаковых точек, которые в общем представляют собой стереофотокарту.
Заключение. С развитием науки «картография» связано и развитие техники создания спортивной карты и технологией ее прорисовывания. Технологиями являются - программное обеспечение, которые соответствуют задачам основных требований к карте. В настоящее время это: легкая читаемость, объективность и информативность, которые обеспечиваются направленным путем отбора объектов, интересующих спортсмена, читающего карту, их количественных и качественных характеристик, от способа изображения объектов и их свойств на картах.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ключникова Н.Н., Чернова Н.А. Спортивное ориентирование. Ульяновск: УлГТУ,
2009. 102 с.
2. Архив документации справочной информации ArcGIS. [Электронный ресурс]. -URL: http://resources.arcgis.com/ru/help/ main/10.1/index.html (дата обращения: 11.10.2017).
REFERENCES
1. Klyuchnikova N.N., CHernova N.A. Sportivnoe orientirovanie. Ul'yanovsk: UlGTU, 2009. 102 s.
2. Arhiv dokumentacii spravochnoj infor-macii ArcGIS. [EHlektronnyj resurs]. - URL: http://resources.arcgis.com/ru/help/main/10.1/ index.html (data obrashcheniya: 11.10.2017).
THE METHOD OF CREATING AND COMPILING MAPS FOR ORIENTEERING. BINDING AND PROBLEMS OF VECTORIZATION OF SPORTS-ORIENTATED MAPS OF THE 60S AND 70S
Kidanov V. V., Shevchenko V.N., Demchenko E.R.
Annotation: the problems of vectorization of topographic maps for orienteering in the 60s and 70s are indicated. The method of vectorization and ways of creating sports orienting maps are described, the reasons influencing the process of digitizing maps are revealed.
Key words: topographic maps for orienteering, the process of vectorization, the discrepancy of the course of maps for orienteering, the mapping of maps in ArGIS.
© Киданов В.В., Шевченко В.Н., Демченко Е.Р., 2018
Киданов В.В., Шевченко В.Н., Демченко Е.Р. Методика создания и составления карт по спортивному ориентированию. Привязка и проблемы векторизации спортивно-ориентировочных карт 60-х и 70-х годов //Вектор ГеоНаук. 2018. Т.1. №1. С. 83-86.
Kidanov V.V., Shevchenko V.N., Demchenko E.R. 2018. The method of creating and compiling maps for orienteering. Binding and problems of vectorization of sports-orientated maps of the 60s and 70s . Vector of Geosciences. 1(1): 83-86.
