CC BY
108
УДК 528.926:004
ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВОЙ ЦИФРОВОЙ КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ: МНОГОЦЕЛЕВОЙ КАРТОГРАФИЧЕСКИЙ РЕСУРС
Дмитрий Витальевич Лисицкий
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доктор технических наук, профессор кафедры картографии и геоинформатики, директор НИИ стратегического развития СГУГиТ, тел. (383)344-35-62, e-mail: nii@ssga.ru
Светлана Сергеевна Дышлюк
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой картографии и геоинформатики, тел. (383)361-06-35, e-mail: s.s.dyshlyk@ssga.ru
В статье рассматриваются вопросы развития картографии. принципиальное изменение ее роли и функции в экономике и жизнедеятельности современного общества. Предлагается и обосновывается введение нового понятия в современной картографии - многоцелевой картографический ресурс.
Ключевые слова: многоцелевой картографический ресурс, функции карты, свойства карты, цифровая карта, информационный продукт.
SUBSTANTIATION AND DEVELOPMENT OF NEW CARTOGRAPHIC PRODUCT: MULTIPURPOSE CARTOGRAPHIC RESOURCE
Dmitry V. Lisitsky
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Prof., Department of Cartography and Geoinformatics, director, Strategic Development, tel. (383)344-35-62; e-mail: nii@ssga.ru
Svetlana S. Dyshlyuk
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., Ph. D., Assoc. Prof., head of the Department of Cartography and Geoinformatics, tel. (383)361-06-35, e-mail: s.s.dyshlyk@ssga.ru
The problems of cartography development, fundamental changes of its role and functions in economics and current society vital activity are considered. New concept (in current cartography) of multipurpose cartographic resource is offered.
Key words: multipurpose cartographic resource, map functions, map properties, digital map, information product.
Характерной особенностью настоящего периода развития картографии является принципиальное изменение ее роли и функции в экономике и жизнедеятельности современного общества, что вызвано революционными изменениями в области информатизации.
На протяжении веков концептуальные положения картографии складывались под влиянием потребностей человеческой деятельности и возможностей
технической реализации основных процессов [1]. В середине двадцатого века мировое сообщество понимало под картографией науку о картах как особом способе моделирования и изображения окружающего пространства, их создании и использовании. При этом, что очень важно, картография была ориентирована на зрительное восприятие мира человеком посредством картографического произведения в виде специфической образно-знаковой метрической мо-дели[2]. Эта модель являлась информационным продуктом, обладала целым рядом полезных свойств, характеризовалась набором принятых функций, но при этом имела определенные ограничения.
К основным свойствам карты относятся:
- образно-знаковое представление расположенных на (над, под) поверхности Земли любых пространственных объектов - самой земной поверхности и ее частей, объектов, событий, процессов, явлений (природных и техногенных, реальных и виртуальных);
- дискретные масштабные уровни;
- определенное содержание, ориентированное на тематическую область;
- генерализация;
- математическая основа, в том числе картографические проекции;
- метрическая точность задания местоположения объекта в пространстве;
- обзорность и читаемость.
К основным функциям можно отнести (по К.А. Салищеву [3]) четыре функции карт как моделей действительности:
1 .Коммуникативную, обеспечивающую информационную коммуникацию, т.е. передачу пространственной информации посредством карт при их использовании как источника сведений, а также как хранилище информации;
2.Оперативную, обеспечивающую решение с помощью карт различных практических задач, например в навигации, при планировании трасс путей сообщения, разработке планов освоения территории и др.;
3.Познавательную, предназначенную для использования специалистами разных отраслей науки (и прочей деятельности) и учащимися для приобретения знаний;
4.Прогностическую, осуществляемую при выявлении направлений будущего развития изучаемых областей природы и деятельности человека .
Однако стоит отметить, что все функции карты могут «работать» только при условии взаимодействия человека с картой.
В качестве основных ограничений возможностей традиционной карты следует отнести:
- отображение трехмерного окружающего пространства двумерными моделями;
- сложности отображения динамики процессов и явлений, происходящих в пространстве;
- координатные искажения исходных данных (полученных в результате измерений при съемках местности), обусловленные проекционным преобразованиями, составительскими процессами и измерениям по картам;
- ограничения в объемах информации, обусловленные требованиями читаемости карт;
- необходимость представления картографической информации дискретными массивами, соответствующими картографической разграфке по листам, трапециям, планшетам.
В конце двацатого - начале двадцать первого века осуществился переход человечества в эпоху информатизации, основу которой составляет идеология цифровой компьютерной обработки данных и связанной с ней создание и использование информационного электронного пространства, включающего Интернет и мобильную связь [4]). Этот процесс коренным образом изменил требования к картографии со стороны традиционных потребителей картографической информации, инициировал появление новых задач и новых потребителей пространственой информации, потребовал пересмотра ключевых позиций картографии, предоставил новые технические возможности для компьютеризации процессов создания и использования карт.
В результате осуществленного в картографии научно-технического прогресса за сравнительно небольшой промежуток времени произошли существенные изменения в части основных свойств, характеристик и основных функций карт, роли и места картографии в экономике и жизни общества, методах и технологиях:
- появились методы цифровой, геоинформационной, мультимедийной, в том числе анимационной, трехмерной, навигационной, мобильной картографии [6,7];
- изменилась функция самой карты в процессах исследования и познания пространства от функции источника информации для непосредственно исследования к функции интефейса для постановки задачи и оценки результатов исследования; функции же источника информации выполняет пространственная геоинформационная модель пространства, а само исследование непосредственно осуществляется в среде геоинформатики [5];
- меняется классический картографический метод исследования в направлении осуществления познание посредством использования накопленных картографических знаний, реализованных в виде алгоритмов и программ в составе геоинформационных и экспертных систем (систем искусственного интеллекта).
Перечисленные изменения в своей совокупности позволяют сделать вывод об изменении самой сущности картографии: из науки о создании и использовании карт картография постепенно преобразовывается в фундаментальную науку о методах представления, моделирования, исследования и познания окружающего нас пространства. Накопленные количественные изменения в картографии обуславливают возможность качественного преобразования самой
сущности картографического подхода. Более того, дальнейшее развитие компьютерных методов и переход человечества к информационному обществу позволяет рассматривать вариант перехода от базового информационного продукта - карты к новому картографическому продукту, названного нами многофункциональный картографический ресурс (МКР).
Рассмотрим этот момент более детально.
До настоящего времени, конечный потребитель имел возможность получать информацию о пространственном положении объектов окружающего пространства уже с готовой карты, выведенной на экран или распечатанной на бумаге (рис. 1).
Получение пространственных данных (съемки, цифрование карт)
Функции карты
Коммуникатинвная
Познавательная
Оперативная
Прогностическая
Рис. 1. Схема получения потребителем пространственных данных с карты
В-третьих, МКР позволит формировать автоматически в режиме он-лайн по конкретным запросам потребителей любые требуемые топографические отображения и дополнительно создавать на них произвольные тематические слои, ориентированные на требования каждого конкретного потребителя[8]).
В-четвертых, функциональные возможности МКР позволяют осуществлять:
- отображение карты на любом техническом носителе или в виде твердой копии;
- плавное изменение масштаба карты;
- построение любого картографического отображения с помощью прикладного программного обеспечения;
- получение аттрибутивной информации по объектам (без визуализации).
- полный контроль над всеми операциями визуализации геоданных.
В-пятых, сохраняются основные фнкции карт (По Салищеву К.А.), свойства карт в МКР и снимаются многие ограничения, а именно:
- сохраняется образно-знаковое представление пространственных объектов;
- появляется возможность непрерывного изменения масштабов;
- потребитель имеет возможность формировать любое тематическое содержание и не ограничиваться территорией;
- появляется возможность задания необходимых пользователю критериев обобщения;
- появляется возможность трехмерного отображения объектов пространства и построения перспективных изображений;
- появляется возможность отображения сложных динамических процессов и объектов;
- исключается влияние ошибок, обусловленных процессами преобразования данных и составительскими процессами;
- увеличивается охват территории, то есть нет ограничений по разграфке, но при этом сохраняется читаемость информационных продуктов-карт.
МКР будет обладать целым рядом важных для пользователя и разносторонних качеств, как традиционных, так и новых. К их числу могут быть отнесены и наглядность, и точность и читаемость на любом уровне. А также такие качества, как гибкость перестройки содержания, изменяющаяся полнота и подробность, масштабная преемственность. Следует отметить, что необходимым являются: возможность организовывать сквозные информационные запросы, а также осуществлять сквозное оперативное обновление.
Пространственные данные в МКР могут быть представлены в виде: карт, табличных данных, графиков, отчетов для печати, фотографий, космоснимков. Все эти представления пространственной информации тесно связаны с функциями карты (коммуникативной, познавательной и т.д.) (рис. 2).
Таким образом, многоцелевой картографический русурс уже становится не просто пассивным носителем информации о пространственных объектах, а в отличие от традиционнной карты интерактивной системой, обладающей совокупностью возможностей, способов и методов взаимодействия с потребителем. В данном случае именно потребитель управляет многоцелевой картографической системой и получает необходимый ему информационный продукт.
ГИС
Передача пространственных данных (данные)
Рис. 2. Схема многоцелевого картографического ресурса
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Лисицкий Д. В. Перспективы развития картографии: от системы «Цифровая Земля» к системе виртуальной реальности // Вестник СГГА. - 2013. - Вып. 2 (22). - С. 8-16.
2. Лисицкий Д. В. Глобальные изменения сущности и роли картографии в современном обществе. Природные и интеллектуальн. ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС-10-2004): Доклады 10-й Международной научно-практич. конференции. Новосибирск, 5,6 окт. 2004г./ - Томск: Изд-во Томского университета, 2004. - С. 281-284.
3. Салищев К. А. Картография. Москва «Высшая школа»,1982. - 271 с.
4. Карпик А. П., Лисицкий Д. В. Электронное геопространство - сущность и концептуальные основы // Геодезия и картография. - 2009. - № 5. - С. 41-44.
5. Лисицкий Д. В., Кацко С. Ю. Изменение роли картографических изображений в процессе формирования единого электронного геопространства // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2012. - № 2/1. - С. 156-161.
6. Лисицкий Д. В., Бугаков П. Ю. Методические основы цифрового трехмерного картографирования // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. Москва - 2012. - № 6. -С.37-42.
7. Мультимедийное направление в картографии / Д. В. Лисицкий, А. А. Колесников, Е. В. Комиссарова, П. Ю. Бугаков, В. С. Писарев // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. -2014. - № 3 - С. 40-44.
8. Научно-методическпие основы формализации процессов составления тематических карт для реализации в ИСА ГИС / С. С. Дышлюк, О. Н. Николаева, Л. А. Ромашова, С. А. Су-хорукова // Изв. Вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2011. - № 5. - С. 91-93.
© Д. В. Лисицкий, С. С. Дышлюк, 2015
