Первый шаг к формализации картографических процессов в среде ГИС Текст научной статьи по специальности «Социальная и экономическая география»

УДК 528.9

ПЕРВЫЙ ШАГ К ФОРМАЛИЗАЦИИ КАРТОГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СРЕДЕ ГИС

Алтын Бактваевна Женибекова

Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, аспирант кафедры картографии и геоинформатики, тел. (383)361-06-35, e-mail: [email protected]

Охарактеризованы изменения в методологическом представлении «картографического изображения». Осуществлён первый шаг к формализации картографических процессов в среде ГИС посредством таблицы (матрицы). Благодаря анализу выявлены, какие этапы проектирования составления карты не автоматизированы. Сформулированы дальнейшие действия на пути к автоматизации создания карт в среде ГИС.

Ключевые слова: информация, формализация, автоматизация, картографическое изображение, геоинформационная система.

THE FIRST STAGE TO FORMALIZATION OF CARTOGRAPHICAL PROCESSES IN THE ENVIRONMENT OF GIS

Altyn B. Zhenibekova

Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., graduate student of department of cartography and geoinformatics, tel. (383)361-06-35, e-mail: [email protected]

Changes in methodological submission of "the cartographical image" are characterized. The first step to formalization of cartographical processes in the environment of GIS by means of the table (matrix) is carried out. Thanks to the analysis are revealed, what design stages of drawing up the card aren't automated. Further actions on the way to automation of creation of cards in the environment of GIS are formulated.

Key words: information, formalization, automation, cartographical image, geographic information system.

XXI век характеризуют как «эру информационного общества». Под информационным обществом понимают общество, в котором продуктом его деятельности является информация: её поиск, обработка, хранение, реализация. Признаками информационного общества являются осознание обществом ценности информации как продукта деятельности, становление информации предметом купли-продажи, открытый доступ к ней, взаимодействие государственных структур на основе информационных технологий. В информационном обществе быстро растут процессы автоматизации в производстве, обработки информации [2,3,4,6].

В картографии как в сфере производства, чьи продукты являются образно-знаковыми моделями, одной из первых отразились результаты компьютеризации общества. Компьютеризация производства привела к возникновению геоинформатики и информационным системам, в частности к геоинформационным системам (ГИС). На сегодняшний день ГИС - это «главный инструмент ввода,

анализа и представления геопространственной информации во всех областях жизнедеятельности общества» [1]. Поэтому растут запросы на использование геопространственной информации широкими слоями населения [5,7].

В картографии произошла смена методологии. Теперь собираются геопространственные данные о картографируемых объектах и явлениях, которые хранятся в банках данных. Изменились требования к картографическому изображению. Картографическое изображение не служит источником информации, как было в традиционной картографии. Теперь оно обеспечивает визуализацию геопространственной информации [8,9]. Картографическое изображение стало служить в качестве интерфейса между компьютером и пользователем. Изменилась психология картографии, в которой, при традиционном картографировании, продукт - карта являлась продуктом длительного проектирования, требующая специального образования от человека. Сейчас - это «картинка» на дисплее, «завязанная» на базе данных, которую человек сам создаёт на своём компьютере. В совокупности с сетью Интернет появилось большое количество картографических сервисов, которые расширили сферы услуг по доступу к геопространственной информации с помощью картографических изображений [10].

Таким образом, количество ГИС-пользователем растёт. Это лесники, медики, климатологи, социологи и прочие специалисты по отраслям жизнедеятельности общества. Разумеется, для большинства управленцев ГИС-технологии являются незнакомыми, требующие привлечения специалистов или обучения ГИС-технологиям. Поэтому возникает задача полностью автоматизировать процесс создания карты, не создавая специализированных программ, которые снова потребуют наличие дополнительного образования у потребителя или привлечения ГИС-специалиста [11].

Автоматизация процесса как действие требует наличие формального описания процесса на любом удобном для программирования языке. Для того чтобы закодировать процесс, необходимо заглянуть внутрь него, «разобрать» на множество составляющих и описать посредством формального языка. Нами был сделан первый шаг на пути к формализации картографических процессов в среде ГИС посредством матрицы (расширенной таблицы), благодаря которой наглядно видно, что этап проектирования карты в процессе её создания не автоматизирован (табл.). Поэтому следующим этапом необходимо сделать формализацию (алгоритм) проектирования карты. Формализация любого процесса, прежде всего, необходима для его автоматизации посредством языка программирования. Таким образом, требуется:

- отдельно описать действия проектирования карты по шагам;

- создать алгоритм проектирования карты;

- разработать «меню» пользователя;

- дать характеристики всем запросам пользователя на различные ситуации.

Таблица

Матрица к формализации картографических процессов в среде ГИС

Этап Действие Человек Машина/программа

Задачи Действие

Круг потребителей

Задачи проектируемой карты

Обозначить целевое Условия использования Действие отсутствует

назначение карты Способы чтения

Вид проектируемой карты

Тема карты, заголовок

Опорные пункты в системе геоде- Параметры референц-эллипсоида: величина большой полуоси а (малой Р), сжатие а

Геодезическая основа зических координат (дей- Высота геоида над рефе-ренц-эллипсоидом Действие отсутствует

н ей Выбрать геодезическую и математическую основы карты источника ствующие в данном государстве) Геодезическая широта, геодезическая долгота пункта, азимут на ориентированный пункт

И « К К т и о Координатная сеть опорных пунктов

Геодезическая основа проектируемой карты

К Главный масштаб про- Требование к точности карты

н и и ектируемой карты Назначение карты

о £р С Формат карты

Проекция проектируемой Карты Географическое положение территории

Размер территории Размер карты

Форма карты

Назначение карты

Масштаб

Содержание

Задачи

Требования к точности

л н Способы использования

ей И Характер искажений

и к К а ю о Р| Допустимые максимальные искажения длин, углов, площадей

к н Компоновка Размер внешней рамки Действие отсутствует

и и о Размер по обрезу с полями

л с Формат листа

Размер территории картографирования

Размер смежных областей картографирования

Количество карт-врезок с размерами

Размер содержания зарамочного оформления

Координаты угловых крайних точек

Площадь, масштаб, координаты угловых точек карт-врезок

Задать содержание Объекты картографирования

карты Степень полноты в соответствии с темой, назначением и масштабом Действие отсутствует

карты

Свойства объектов Структурные Содержательные

Простран-

ственные

Логические

Функцио-

нальные

Задать характеристики объектам Форма представления информации Количественная Абсолютный показатель Действие отсутствует

(с показателями) Относительный показатель

Качественная

Общегеографические Оптимальный способ пред-

ставления каждой простран-

ы т р ей Выбрать способы ственно-территориальной единицы

И « К н картографического изображения Наглядное подразделение объектов

и о л к ь Тематические Особенности объектов Действие отсутствует

Размещение объекта

<и о Структура объекта

л с Задачи картографирования

Пространственное размещение объектов

Разработать легенду Матричная Действие отсутствует

карты Табличная

Разработать оформление карты Выбор оптимального способа издания карты Действие отсутствует

Назначение и содержание карты

Экономичность

Условия использования карты

Выбрать технологию Эффективность

выполнения работ Наличие средств оборудования Действие отсутствует

Экономичность

Заложить картографический материал на стекло сканера

Установить параметры сканирования

Нажать кнопку «Старт»

Сохранить полученного растрового изображения в памяти компьютера

Нажать «открыть таблицу» Формирование элек-

Ввести данные с помощью сканера Открыть папку с изображением тронного изображения (растра)

Ввести имя файла

л т р ей И е к Регистрировать растровое изображения В диалоге указать «тип файлов» -«растр», «Представление» - «в активной карте»

К а п Нажать «Открыть»

со О О Нажать «Регистрировать»

Нажать «Проекция»

Выбрать нужную проекцию из списка

Нажать «Ок»

Векторизация растрового изображения Использовать инструментов: «узел», «дуга», «эллипс», «линия», «полигон», «полилиния», «прямоугольник», «скругленный прямоугольник», «символ», «текст». Формирование векторного изображения

Оцифровать растрового изображения с целью сформировать слои цифровой карты: «Административные границы», «Гидрография», «Города», «Дороги»

Создание базы дан- Нажать «Информация» (1) Использовать язык за-

ных Указать курсором объект на карте проса SQL

Заполнить форму

Создание тематиче- Нажать «Карта» Визуализация тематиче-

ской карты Выбрать «Создать тематическую карту» ской карты на экране

Выбрать «способ картографического изображения» («диапазоны» или «плотность точек» или «») монитора

Нажать «Дальше»

Из выпавшего диалога выбрать таблицу, данные которой требуются для создания тематической карты

3 Выбрать поле или составить выражение, значения которого будут использоваться в расчёте условного обозначения

л ей Нажать «Дальше»

И <и Задать настройки тематической карты

К К ей « СО О О Нажать «Окей»

Создание легенды карты Метод «Равное количество записей» - установить порядок округления Формирование равного количества записей

Метод "Равный разброс значений" - установить разброс значений дан- Формирование записей с

ных диапазонами

Методы "Естественные

группы" - анализ нерав-

номерно распределён-

ных данных с помощью

алгоритма

Метод «Квантование»

строит диапазоны рас-

пределения тематиче-

ской переменной в не-

котором сегменте

Метод «На основе дис-

персии» разделяет диа-

пазоны

л н Создание компоновки Нажать «Окно»

л ей И и к К а п з о о Выбрать «Новый отчёт» Действие отсутствует

Указать «Рамку, содержащую окно...» (оставить по умолчанию)

Размещение название карты, легенды, масштаба и пр.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Научно-методические основы формализации процессов составления тематических карт для реализации в ИСА ГИС / С. С. Дышлюк, О. Н. Николаева, Л. А. Ромашова, С. А. Сухорукова // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск: СГГА, 2011. Т. 1, ч. 2. - С. 45-49.

2. Информационная деятельность человека [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://infdeyatchel.narod.ru/inf_ob.htm

3. Карпик А. П., Лисицкий Д. В. Электронное геопространство - сущность и концептуальные основы // Геодезия и картография. - 2009. - № 5. - С. 41-44.

4. Кацко С. Ю. Неогеография и картография // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА, 2013. Т. 2. - С. 102-106.

5. Кацко С. Ю. ГИС для непрофессиональных пользователей как один из современных инструментов работы с геоинформацией // ГЕО-Сибирь-2011. VII Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 19-29 апреля 2011 г.). - Новосибирск: СГГА,

2011. Т. 1, ч. 1. - С. 234-238.

6. Кацко С. Ю. Единое геоинформационное пространство - отражение нового уровня освоения окружающей среды // ИнтерКарто-ИнтерГИС-18: Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт. Материалы международной конфе-ренции / Редкол.: С. П. Евдокимов (отв. ред.) [и др.]. Смоленск, 26-28 июня 2012 г. - Смоленск, 2012. -С.141-143.

7. Лисицкий Д. В. Инструментальная справочно-аналитическая ГИС - новый геоинформационный инструмент для широкого круга пользователей // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-

2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Пленарное заседание : сб. материалов (Новосибирск, 1020 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. - С. 10.

8. Изменение сущности и функций картографических изображений на современном этапе развития общества / Д. В. Лисицкий, С. Ю. Кацко // Геодезия и картография. - 2008. -№ 2. - С. 28-30.

9. Лисицкий Д. В. Перспективы развития картографии: от системы «Цифровая Земля» к системе виртуальной геореальности // Вестник СГГА. - 2013. - Вып. 2 (22). - С. 8-16

10. Лисицкий Д. В., Кикин П. М. Методические основы веб-картографии // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2014. - № 4/С. - С. 85-91.

11. Николаева О. Н., Ромашова Л. А., Волкова О. А. Применение экологических карт в мониторинге состояния окружающей среды // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск: СГГА,

2013. Т. 2. - С. 9-13.

© А. Б. Женибекова, 2015