CC BY
48
Docent dr Mirko Borisov,
pukovnik, dipl. inž.
Vojnogeografski institut, Beograd
Rezime:
NOVA TEHNICKO-TEHNOLOSKA RESENJA U KARTOGRAFSKOM IZDAVAŠTVU
UDC: 007 : 528.9] : 004
U radu se prezentuju nova tehničko-tehnološka rešenja pri formiranju baze podataka o prostoru iz koje se direktno preuzimaju podaci u izradi topografskih karata. Takođe, iznose se nove mogućnosti kartografsko-reprodukcijske pripreme za štampu i umnožavanje karata. U radu su korišćeni softverski paketi: Microstation, ArcGIS i PS/M. Brojni podaci koji se od-nose na geoprostor, a koji se mogu dizajnirati GIS tehnologijom, potvrđuju neophodnost i svrsishodnost primene savremene računarske opreme u izradi i korišćenju baze podataka o prostoru za kartografsko izdavaštvo.
Ključne reči: kartografija, GIS tehnologija, baza podataka, topografska karta, izdavaštvo.
NEW TEHNICK AND TEHNOLOGICAL SOLUTIONS IN CARTOGRAPHIC PUBLISHING
Summary:
The paper presents the new method of data processing and designing a database for the needs of capability producing topographic maps. Also it presents the new possibilities of the cartographic-reproduction preparing of data for printing and publishing. The program packages Microstation, ArcGIS and PS/M were used. Numerous information related to the geospatial, which can be quickly obtained by using GIS technology, confirms the indispensability and justification of applying modern computer equipment, as well as of designing geodatabase in map publishing.
Key words: cartography, GIS technology, database, topographic map, publishing.
Uvod
Primarni cilj kartografskog izdavaš-tva jeste postizanje visokog kvaliteta topografskih karata (TK) kao nosioca infor-macija o prostoru za krajnjeg korisnika. Tehnike potrebne za klasičnu kartograf-sku pripremu za štampu nisu osnovni preduslov u dizajnu softvera za geograf-ske informacione sisteme (GIS). U softve-ru za GIS primarno je razvijen alat za pri-kupljanje, organizovanje, upravljanje i analizu geoprostornih podataka (GPP), kao i prikaz rezultata upita nad podacima.
U GIS okruženjima podržano je ko-rišćenje simbologije koje je prevashodno namenjeno pregledu na ekranu, kao i štam-pi rezultata analize prostora izvršene sa od-ređenim ciljem i u odnosu na selektovani sadržaj. Međutim, ovakva simbologija ima privremeni karakter, a jasnoća sadržaja može biti potkrepljena podacima iz baze podataka, što umnogome olakšava komu-nikaciju korisnika sa kartom. Ovakav pri-stup potpuno odgovara brzim i efikasnim ciljevima analize GPP u digitalnom obliku. Istovremeno, to ne znači da prestaje potre-ba za kartografskom pripremom za štam-pu, odnosno papirnim izdanjem karte.
354
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3/2007.
Klasične karte, nasuprot digitalnoj vrsti prikaza, predstavljaju dokument ograničen razmerom i sadržajem, pri če-mu treba da zadovolje kriterijume kvalite-ta i likovne izražajnosti u što većoj meri. Tradicionalna kartografska priprema za štampu podrazumeva primenu određenih metoda i tehnika radi postizanja ciljeva vizuelizacije i komunikacije korisnika sa kartom. To su, pre svega, prioriteti prikaza, transparentnost određenog sadržaja, maskiranje prema određenom kriterijumu, određivanje boja i druge specifikacije.
Prethodna rešenja u kartograf-
skom izdavaštvu
Za potrebe pripreme za štampu, sa pojavom rasterskih plotera pojavljuju se odgovarajući softverski paketi. Važno je napomenuti da nijedan od njih nije mo-gao rešiti sve probleme pripreme za štampu bez dodatnog programiranja. Je-dan od najčešće primenjivanih softver-skih paketa bio je softverski paket ame-ričke kompanije Intergraph Map Production System (IMPS). Pojavio se kao svo-jevrstan integrisani softversko-hardverski sistem za kartografsko izdavaštvo. Si-
stem je prihvatao različite tipove ulaznih podataka i generisao kolor-separirane, ekranizovane, kompozitne rasterske faj-love koji su mogli da budu plotirani po-sebnim uređajem na film ili štampani kao celokupan sadržaj karte na papir. Izlaz sa tog uređaja bio je set kvalitetno urađenih filmova spremnih da se od njih izrade štamparske forme.
Sistem IMPS obuhvatao je funkcije za prikupljanje podataka, kontrolu kvali-teta podataka, kompoziciju, simbolizaci-ju i izlaz na različitim hardcopy uređaji-ma. Sistem se bazira na primeni vektor-ske grafike kreirane u softverskom okru-ženju Bently, odnosno softveru MicroStation. Fajlovi sa vektorskom grafikom se rasterizuju na odvojene „lejere“ i sva-ki predstavlja specifičnu simbološku kla-su. Korisnik može opciono da organizuje podatke u GIS sistem za kodiranje karak-teristika ili dodelu atributa. Modularno GIS okruženje (Microstation GIS Envi-roment - MGE) kompanije Intergraph obezbeđuje integrisane module za prikupljanje karakteristika podataka i karto-grafsku pripremu. Sam proces pripreme za štampu sastoji se od šest osnovnih ce-lina (sl. 1).
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3/2007.
355
Unos podataka predstavlja transfer digitalnih kartografskih podataka u MicroStation dizajn fajlove (vektor), kao i unos vektor/atribut baza podataka i ras-terskih podataka u format koji je kompa-tibilan sa softverskim okruženjem MGE Map Publisherom.
Najuobičajniji izvor podataka za kartografsku pripremu u MGE Map Publisher su vektorski kartografski podaci, koji su sadržani u jednom ili više MicroStation dizajn-fajlova ili, eventualno, atributska baza podataka. Za vreme pri-preme podataka dizajn fajlovi se organi-zuju u simbološke klase, koje su set ka-rakteristika karata i imaju istu litografsku specifikaciju. Pri tom, organizacija podataka može da obuhvati smeštanje svake simbološke klase na odvojeni nivo di-zajn-fajla. Ovaj proces je poznat i pod nazivom definisanje zasebnih slojeva.
Rasterizacija je konverzija vektor-skih podataka, u dizajn-fajlu (fajlovima), u format (run-length-encoded - RLE) rasterskih fajlova. Jedan rasterski fajl kreira se za svaku simbološku klasu. Naj-češće je za kreiranje svake rasterske klase neophodno dodatno programiranje ili definisanje tzv. pen tabela, kako bi se de-finisali parametri rastriranja (tipovi linija, puni ili prazni poligoni, širina linija i sl.). Tabele Pen integrisane su u softveru MicroStation.
Litografsko procesiranje (odvajanje boja) jeste aplikacija za korisničko-defi-nisanje specifikacijske tabele individual-nih simboloških klasa. Specifikacijska tabela podešava parametre za maskiranje kartografskih objekata, dodeljivanje prio-riteta slojeva ili simboloških klasa, koriš-
ćenje paterna (šara), ekranizovanje, definisanje boja za softcopy i hardcopy izlaz, odvajanje boja i kompozitni proces. Izlaz su fajlovi podataka za softcopy ili hardcopy probni otisak, ili mogu biti fajlovi podataka za generisanje kolor separacija na filmu za svaku boju (četiri fajla).
Posebni moduli u okviru paketa IMPS generišu rasterski fajl u boji ili pro-cesiraju tzv. preview (softcopy - probni otisak), koji dopušta prikaz i pregled re-zultata grafičkog dizajna i litografskih specifikacija na monitoru. Može se pre-gledati po principu „šta se vidi to se i do-bija“ konačna rasterska slika karte na monitoru bilo koje radne stanice, koja ima mogućnosti za prikaz 256 boja ili više.
Generisanje filmova obavlja se u posebnim modulima u okviru paketa, s tim što se prethodno generiše set raster-skih fajlova odvojenih boja (za svaku boju po jedan - ukupno četiri), koji se mo-gu dobiti uređajima za plotiranje, na ne-gativ ili pozitiv filmovima.
Centralno mesto u okviru kartograf-ske pripreme u okviru paketa IMPS pri-pada softveru Map Publisheru (sl. 2). Ulaz u Map Publisher sastoji se od ras-terskih simboloških klasa i specifikacio-ne tabele u kojoj korisnik definiše boje karata, ekranske boje, tipove rastera, pri-oritete štampanja boja i maskiranja (koja boja ide iznad koje, mešanje sa drugim bojama i sl.). Izlaz iz Map Publisher je rasterski kolor displej fajl (za softcopy prikaz na ekranu računara) ili set po bojama odvojenih rasterskih fajlova koji se plotiraju (ukupno četiri fajla, za svaku boju po jedan - Cyan, Magenta, Yellow i Black).
356
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3/2007.
Sl. 2 - Tehnološka šema kartografskog izdavaštva [5]
Nove tehnološke mogućnosti u kartografskom izdavaštvu
Polaznu osnovu u pristupu ispitiva-nja novih mogućnosti iznalaženja reše-nja za kartografsko izdavaštvo predsta-
vljaju opisi klasičnog postupka pripreme za štampu, kao i korišćeno rešenje pripreme za kartografsku štampu u prevas-hodno hardversko-softverskom okruže-nju, koje se zasniva na vektorskoj gra-fičkoj osnovi.
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3/2007.
357
S obzirom na tehnološke promene, ometrijskih i negeometrijskih podataka u koje podrazumevaju postojanje geobaze ArcGIS softverskom okruženju, kao i po-podataka i integrisanih geoprostornih ge- sedovanje Dolev4Press uređaja za gene-
358
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3/2007.
risanje predložaka na filmu za četvoro-bojnu štampu, postavlja se zadatak karto-grafske pripreme za štampu sadržaja iz geobaze podataka.
Formiranjem baze podataka o pro-storu primenom GIS tehnologije, otvara se širok spektar mogućnosti dinamičkog izbora sadržaja, koji će biti prikazan na ekranu ili u obliku crteža na papiru. Ta-kođe, u GIS okruženju moguće je koristi-ti funkciju zumiranja pri prikazu na ekranu. Time se obezbeđuje bolja pregled-nost detalja. Uz to, isti sadržaj može se prikazati u papirnom obliku, sa izabra-nim stepenom uvećanja prikaza. Na taj način dobija se papirno izdanje generisa-nog prikaza na ekranu, ali sa proizvoljno izabranim tematskim sadržajem, razme-rom i simbolikom.
Da bi se obezbedila visokokvalitet-na štampa TK, prema standardima karto-grafske vizuelizacije, potrebna je dodatna priprema i obrada sadržaja ekstrahova-nog iz geobaze podataka. Potrebna dora-da odnosi se na izbor sadržaja i uklanja-nje nepotrebnih detalja, definisanje sim-bola sadržaja koji odgovara papirnom iz-danju karte i organizaciju podataka po nivoima, u skladu sa pravilima vizueliza-cije tematskog sadržaja karte, usvajanja fontova i sl. Pri tome, prevashodni cilj kartografskog izdavaštva ne sme da bude postizanje likovnog kvaliteta tiražne štampe karata, već tačnost i ažurnost GPP. Tehnološki postupak izrade i pripreme za štampu papirnog izdanja TK (sl. 3), obrađen je po fazama rada:
- izbor sadržaja iz geobaze podataka,
- definisanje simbolike geoprostor-nih podataka,
- kreiranje oblika kartografske osnove,
- kartografska obrada za list karte (selektovano područje),
- dizajniranje kartografskog sadržaja,
- izrada probnog otiska i korektura,
- generisanje separata boja za štampu i
- tiražna štampa.
Selektovanje podataka iz geobaze podataka predstavlja fazu koja je u uskoj vezi sa konceptom digitalne karte, odno-sno koji sadržaj će se iz geobaze podataka izabrati, radi pripreme za štampu. Po-sedovanjem baze podataka može da se obavi štampanje prema zahtevima tradi-cionalne kartografije i krajnjom name-nom papirnog izdanja karte koja se priprema. Vremenski okvir ove faze uslo-vljen je definicijom koncepta potrebnog sadržaja ili zahteva korisnika kome je karta namenjena.
Definisanje simbolike je faza koja obuhvata definisanje izgleda kartograf-skih znakova (simbola), koji predstavlja-ju tačkaste, linijske i površinske objekte, a odgovaraju tradicionalnom prikazu objekata na karti. Izrada digitalnog topo-grafskog ključa predstavlja glavni rezul-tat te faze, kojom bi trebalo da bude defi-nisana simbolika objekata koji se nalaze na karti. U toj fazi potrebno je usvojiti fontove sa svim potrebnim odlikama.
Kreiranje forme kartografske osno-ve može biti podeljeno na dva načina. Pr-vi način podrazumeva izradu forme kartografske osnove prema postojećoj pode-li na listove, što može biti urađeno i više-struko korišćeno radi njegovog štampa-nja ili štampanja različitog sadržaja uz manje dorade. Drugi način izrade podra-zumeva forme kartografske osnove pre-ma zahtevu korisnika u smislu izbora sa-držaja za određeno područje (van podele
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3/2007.
359
na listove i standardnih dimenzija lista). Drugi način je zahtevniji u pogledu izra-de forme kartografske osnove, jer je po-trebno sve elemente forme usaglasiti sa izabranim područjem i prilagoditi vano-kvirni sadržaj karte koja se štampa.
Kartografska obrada podataka za list karte zahteva redaktorski pregled eleme-nata sadržaja koji su u geobazi podataka kontinuirani za čitavu teritoriju i njihovo prilagođavanje listu karte. Sadržaj koji zahteva ovakvu vrstu obrade su geograf-ski nazivi i neophodna je njihova obrada u skladu sa okvirom i teritorijom koju list karte predstavlja.
Dizajniranje kartografskog sadržaja odnosi se na vizuelizaciju svih elemenata sadržaja na karti i pravila koja je radi toga potrebno primeniti. Pravila prikaziva-nja sadržaja odnose se na definisanje priori teta prikaza tema i maskiranje, odno-sno na sadržaj koji se preklapa ili elimi-niše sadržaj koji se nalazi ispod njega. Pravila su, uglavnom, jasno definisana, ali potrebno je ugraditi i mogućnosti de-finisanja izuzetaka, odnosno kada se od pravila odstupa i kako se takva situacija razrešava.
Izrada probnog otiska i korektura je faza kojom se ostvaruje konačna vizueli-zacija izabranog i obrađenog sadržaja pa-pirnog izdanja karte, na kojem je tek mo-guće proveriti prikaz sadržaja i otkloniti nedostatke. Nakon korekture potrebno je postupiti u skladu sa primedbama, odnosno ispraviti ih, ukoliko postoje, i preći na sledeću fazu. U ovoj fazi potrebno je da kartografske principe dizajna karte ve-rifikuju kompetentna lica.
Generisanje separata boja za štampu (reprodukcijskih originala - RO) jeste fa-
za u kojoj se likovni izgled karte izdvaja u četiri separata boja. Postupak realizacije četvorobojne štampe podrazumeva generisanje osnovnih izvadaka boja za tiražnu štampu listova karte, četiri osnovne boje (Cyan, Magenta, Yellow i Black). Dobije-ni RO predstavljaju rasterske tonske vred-nosti rangirane u rasponu od 0 do 100% za svaki piksel, svake od primarnih štam-parskih boja. Time je obavljena konverzi-ja digitalne slike u analogni signal i regi-strovanje tog analognog signala na film za svaku od osnovnih boja.
Na kraju, dolazi do štampe koja podrazumeva proces ofset-tehnike na osnovu dobijenih reprodukcijskih originala i umnožavanje karata.
Hardversko-softversko okruženje
U skladu sa trenutnom hardversko-softverskom opremljenošću Vojnogeo-grafskog instituta (VGI), radi obezbeđe-nja izloženog procesa pripreme za karto-grafsko izdavaštvo moraju biti ispunjeni određeni zahtevi:
a) Hardver:
- PC računar,
- rasterski ploter HP1055PS,
- osvetljivač Dolev4Press i
- uređaj za razvijanje filma.
b) Softver:
- Softver ArcGIS 9.0, kojim su or-ganizovani prostorni podaci u geobazu podataka,
- MicroStation, softver koji omogu-ćava grafičku obradu prostornih podataka,
- IPLOT, program koji omogućava definisanje kriterijuma za vizuelizaciju izlaznog prikaza i rasterizaciju vektor-skog sadržaja, i
360
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3/2007.
- PS/M USB verzija 7.0, softver ko-ji vrši razdvajanje na četiri boje i upra-vlja plotiranjem predložaka na filmu.
Navedeno hardversko-softversko okruženje je potrebno i dovoljno da se pro-ces kartografske pripreme za štampu može realizovati prema novoj metodologiji.
Stampanje topografskih karata
U skladu sa postavljenim ciljem rea-lizacije ovog zadatka, u okvirima posto-jeće opremljenosti VGI, došlo se do predloženog rešenja, odnosno mogućno-sti realizacije štampe karata, prema zah-tevima klasične kartografije i potrebe za vizuelizacijom podataka o prostoru na papirnom izdanju karte.
Topografska karta štampa se tehni-kom ofset-štampe metodom kvadrihro-matske reprodukcije ili, preciznije - metodom selektivno modulisane višebojne reprodukcije (Selective Modulated Multicolor Reproduction - SMMR). Ovom metodom utisak kompaktnih hromatskih površina postiže se kreiranjem standard-nih struktura tačkica (elementarne oboje-ne površine ili rasterske tačke) koje obezbeđuju vizuelan utisak željene boje. Kvalitet SMMR zavisi isključivo od us-pešnosti kombinovanja papira za štampa-nje i štamparskih boja, odnosno optimal-nog nanosa pojedinih boja, pri čemu je osnova za kreiranje set boja RO za Cyan, Magenta, Yellow i Black. Za postizanje optimalnog kvaliteta SMMR neophodno je standardizovati: radne uslove tokom procesa reprodukovanja i tehnološke po-stupke i njihovu kontrolu.
Pre bilo kakvih ozbiljnih i masovni-jih radova ovom tehnologijom reprodu-
kovanja potrebno je razraditi sistem teh-noloških postupaka. Naročito treba obra-titi pažnju na njihovu kontrolu, kako bi se donela odluka da li će se primeniti ne-ki od standardizovanih sistema kontrole reprodukovanja (Brunder, Forga, Gretag) ili će se razviti sopstveni sistem, korišće-njem nivoa znanja u ovoj oblasti.
Zaključak
Formiranjem baze podataka o prostoru, upotpunjuje se podrška tehnološ-kom procesu izrade digitalnog kartograf-skog proizvoda, ali i otvaraju nove mo-gućnosti radi prikaza informacija o prostoru krajnjem korisniku. U stvari, na osnovu geoprostorne baze podataka mo-guće je generisati digitalne karte na CD ili u okruženju otvorene računarske mre-že, pored njihovog prikaza na ekranu ra-čunara ili u nekoj drugoj formi (video bim). U konkretnom slučaju, unapređen je koncept kartografskog izdavaštva, te izrada aplikacija koje bi omogućile da na klasičan način budu dostupne informaci-je krajnjem korisniku, kao i mogućnost da ih krajnji korisnik koristi u smislu vi-zualizacije sadržaja i pronalaženja želje-nih informacija.
U skladu sa postavljenim ciljem realizacije ovog zadatka u okvirima postoje-će opremljenosti VGI došlo se do predlo-ženog rešenja, odnosno mogućnosti realizacije štampe TK, prema zahtevima kla-sične kartografije i potrebe za vizuelizacijom podataka o prostoru na papirnom izdanju. Svaki informacioni sistem mora zadovoljiti i fazu dobijanja izlaznih izveš-taja iz sistema, radi obezbeđenja njegovog efikasnog korišćenja. Obezbeđenje mo-
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3/2007.
361
gućnosti štampe karata na osnovu geopro-stome baze podataka predstavlja značajnu fazu u realizaciji digitalnog kartografskog proizvoda primenom GIS tehnologije.
Literatura:
[1] Borisov, M.: Razvoj GIS, Monografija, Zadužbina Andreje-vić, Beograd, 2006.
[2] Borisov, M., Banković, R.: Mogućnosti izrade geografskih karata GIS tehnologijom, Zbornik radova, Prvi Kongres srpskih geografa, Sokobanja, 2006.
[3] Borisov, M.: Opšta geografska karta SR Jugoslavije 1:1000000, Magistarski rad, Građevinski fakultet Univerzi-teta u Beogradu, Beograd, 1996.
[4] Intergraph: MicroStation GIS Environment, Reference Manual, Alabama, USA, 1991.
[5] Intergraph: Unix Map Publisher, User Guide, Alabama, USA, 1991.
[6] ESRI: ArcGIS 9, User Guide, Redlands, USA, 2004.
[7] Roger, T.: Thinking About GIS, Redlands, USA, 2003.
362
VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 3/2007.
