Опыт создания мелкомасштабных цифровых топографических карт на территорию Сибирского федерального округа для целей навигации и размещения в Интернете

Дубровский А.В.; Никитин В.Н.; Малыгина О.И.; Дюнина М.В.

УДК 528.44:004

А.В. Дубровский, В.Н. Никитин, О.И. Малыгина, М.В. Дюнина СГГ А, Новосибирск

ОПЫТ СОЗДАНИЯ МЕЛКОМАСШТАБНЫХ ЦИФРОВЫХ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТ НА ТЕРРИТОРИЮ СИБИРСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ НАВИГАЦИИ И РАЗМЕЩЕНИЯ В ИНТЕРНЕТЕ

Целью работы является разработка структуры и наполнение пространственными данными картографической базы данных для пространственно распределенной информационной системы на территорию Сибирского федерального округа (СФО).

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- Разработать требования к точности и содержанию картографической базы данных;

- Разработать инфологическую модель картографической базы данных и выбрать геоинформационную систему;

- Разработать принципы и подходы формирования картографической базы данных на основе как существующих топографических карт и планов, так и данных дистанционного зондирования земли;

- Выполнить ввод топографической информации в базу данных.

Требования по содержанию

В качестве картографической основы создаваемого геоинформационного проекта следует выбрать:

- Для территории Субъекта Федерации картографические материалы масштаба 1: 200 ООО - 1:500 000;

- Для территории административно-территориальных единиц картографические материалы масштаба 1:100 000 - 1:50 000;

- Для территорий городов и поселений в границах их застройки в зависимости от требований к отображению информации картографические материалы масштаба 1:10 000 - 1:2000.

Для создания картографической базы данных (КБД) за основу должны браться топографические карты, которыми располагают центры и предприятия Федеральной службы геодезии и картографии России, в том числе космические снимки высокого и среднего разрешения.

При создании цифровой картографической основы СФО необходимо учитывать ее многоцелевое назначение и возможность использования для решения широкого круга задач территориального управления, в том числе с учетом Градостроительного кодекса и информационного обеспечения градостроительной деятельности на территориях Муниципальных образовании. Для выполнения работ по оцифровке целесообразно привлечение средств основных потенциальных пользователей цифровыми

картами: Администрации Субъектов Федерации, службы ГО и ЧС, органы Ро снедвижимости.

Цифровые карт и (планы) должны формироваться послойно. Основными информационными слоями должны быть: математические элементы,

элементы плановой и высотной основы; рельеф суши; гидрография и гидротехнические сооружения; поселения; промышленные,

сельскохозяйственные и социально-культурные объекты; дорожная сеть и дорожные сооружения; растительный покров и грунты; границы административно-территориального деления; функциональные зоны различного назначения; реквизиты.

КБД должна обеспечить: информационно-технологическую поддержку процессов сбора данных и принятия управленческих решений; ежегодный сбор и регистрацию учетных данных для анализа динамики развития; автоматизированную технологию подготовки отчетно-справочной информации; информационное обслуживание специалистов

соответствующего профиля.

Функциональная модель системы определяет: технологию ввода данных в систему; ведение и актуализацию КБД; способы управления данными; обеспечение ведения архивных баз данных; методы реализации запросов пользователей; взаимодействие со смежными системами.

Основными слоями КБД являются: границы; кварталы; населенные пункты; гидрография; гидротехнические сооружения; автодороги; железные дороги; железнодорожные станции; дорожные сооружения; грунты; почвы; рельеф; растительность; орографические элементы; промышленные, сельскохозяйственные и социально-культурные объекты.

На первом этапе выполнения работ подготовлены цифровые модели (ЦМ) территории регионов входящих в состав СФО. В работе использовалась традиционная технология создания ЦМ, основными этапами которой являются: сканирование исходного картографического материала и его векторизация. Полученная ЦМ территории Новосибирской области и смежных с ней областей показан на рис. 1.

В настоящее время в нашей стране ситуация по картографическому обеспечению крупных геоинформационных проектов неудовлетворительная. Основная причина этого заключается в отсутствии современных крупномасштабных картографических материалов, отражающих реальное состояние местности. В данном случае рассматриваются бумажные издания карт и атласов. Полностью отказаться от традиционной технологии сканирования и векторизации бумажной основы в ближайшее время не представляется возможным так как, во-первых, в РФ и в частности на территории НСО еще недостаточна развита технология полностью цифрового хранения и представления топографо-геодезической информации, с исключением этапа распечатки и хранения карт в виде бумажной копии. Во -вторых, не функционирует в полной мере система ГЛОНАСС-GPS и отсутствует развитая навигационная инфраструктура, которая в последствии позволит создать единое координатное пространство и возможность

обновления цифровых карт и атласов в реальном режиме времени. В-третьих, используемая в службах городского и областного отдела архитектуры технология обновления топографических планов, а именно хранение обновленных планов и карт в растровом формате, не позволяет накапливать информацию о территории в цифровом виде.

Рис. 1. ЦМ территории Новосибирской области и смежных с ней областей

На большинстве крупных топографо-геодезических предприятий имеются уже созданные цифровые карты на различные регионы России. Однако эти материалы чаше всего мелкомасштабные (1:2 500 000 - 1:500 000), представлены в различных цифровых форматах с различным оформлением топографических объектов. Но главный минус заключается в высокой стоимости подобных картографических материалов. Цена варьируется от 2500-4000 руб. за лист масштаба 1:1:500 до 15000-20000 руб.

за лист масштаба 1:50 000 - 1:200 000. Высокая цена обосновывается желанием производителя застраховать свои возможные убытки из-за незаконного тиражирования покупателем цифровой информации. Однако реальная себестоимость может быть в 2-3 раза ниже в зависимости от технологии, применяемой при создании цифровых карт. Поэтому организации, заинтересованные в создании навигационных карт и атласов, публикации материалов в Интернете, а также на справочных дисках закрытых от «прямого копирования» и тиражирования информации, делают свой выбор в пользу создания новых цифровых карт. Часто эти карты имеют тематическую направленность (адресные, автодорожные, туристические, карты охотничьих угодий и т.п.). Для выполнения тематических проектов в настоящее время выгоднее выполнить комплекс работ по созданию собственной топографической основы. Существенный недостаток - это временной показатель, но и здесь все зависит от применяемой технологии и тематики проекта, например, создание ЦТК масштаба 1:500 000 на территорию Республики Горный Алтай занимает один месяц, при работе одного исполнителя. Как уже было отмечено, тематика проекта в большей степени определяет и трудозатраты на его создание. В приведенном примере не производилась оцифровка рельефа по горизонталям. Рельеф был получен с использованием сетки высот с шагом 1 км., а также полученных при оцифровке отметок характерных элементов орографии. Подобный проект, однако, выполненный в масштабе 1:200 000 уже требует привлечение четырех исполнителей.

Таким образом, в настоящее время наряду с желанием многих заинтересованных служб и организаций аккумулировать цифровую информацию о территориях в едином информационном пространстве, явно обозначается тенденция создания разрозненных тематических проектов. По мнению авторов, это направление является самостоятельным в цифровой картографии и геоинформатики. Оно направлено на информационное обеспечение рядовых пользователей картографической продукцией, главное требование которых заключается не в точном положении пространственных объектов (точность может варьироваться от нескольких метров до десятков метров), а в актуальном, динамически обновляющемся состоянии местности.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Середович, В.А. Совершенствование методики землеустроительных работ по разграничению государственной собственности на землю в Новосибирской области/ В.А. Середович, В.А. Калюжин, А.В. Дубровский, В.С. Воронцов // ГЕО-Сибирь-2006. Т.2. Экономика природопользования и недвижимости. Землеустройство и кадастры. Ч.2: сб. материалов междунар. научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2006», 24-28 апреля 2006 г., Новосибирск. - Новосибирск: СГГА, 2006. - С. 22-26.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Дубровский А. В., Никитин В. Н., Малыгина О. И., Дюнина М. В.