Проблемы создания автонавигационных карт и пути их решения Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ш

ш

со

Проблемы создания автонавигационных карт и пути их решения

Дубровина С. В.

Дубровина С. В. На сегодняшний день, навигация — это необходимость

аспирант кафедры картографии современной жизни, требующая оперативности и точно-

МИИГАиК, г. Москва сти. Пространственная навигация служит для решения за-

дач, связанных с определением положений объектов и их Канделаки К.Г. управлением в пространстве и времени, становится одной

магистр геологического факультета из повседневных функций различных областей экономики

КубГУ, г. Краснодар и отраслей хозяйства. Современные технологии коорди-

натно-временного и навигационного обеспечения определяют экономическое и промышленное развитие страны, укрепляют ее оборону и национальную безопасность, стимулируют развитие научно-технической и инновационной деятельности.

Автомобильная навигация — сложная навигационная система, так как обладает высокой точностью позиционирования и помимо цифровой карты навигационная программа использует информацию об объектах, правилах дорожного движения и количестве полос на дороге, расположении светофоров и мостов, и еще множество разного рода атрибутивной информации.

Несмотря на то, что данная сфера цифровой картографии получила распространение в России около 15 лет назад, и за это время большое количество сил было затрачено на усовершенствование технологии создания карты и повышение качества, как исходного материала, так и конечного продукта, все еще существуют важные задачи, которые требуют серьезной научной проработки.

До сих пор не решена проблема, связанная с внедрением и исполнением нормативных документов на всех стадиях создания автонавигационных карт. Причиной этому служит по большей части рекомендательный характер использования документации в отношении создания такого рода цифровых карт. Еще одной проблемой является оптимизация технологии составления автонавигационных карт, обоснованные требования к количеству и качеству отображаемых элементов, оформлению и наполнению атрибутивной информацией.

Опираясь на многолетний практический опыт в сфере создания автонавигационных карт, была выдвинута гипотеза о том, что современные автонавигационные карты, даже в условиях большого спроса на них имеют ничем необоснованное количество элементов, что непосредственно влияет на качество картографического материала, снижает читаемость и общее восприятие картографической информации пользователями.

Для обоснования выдвинутой гипотезы было проведена исследовательская работа по анализу существующих на данный момент картографических продуктов и выявлению обоснованных недоработок карт в отношении распределения картографических объектов по уровням масштабного ряда, обоснование выбора элементов внутри каждого уровня, обоснования выбора размеров условных знаков картографических элементов. [1]. С этой целью было выбрано три автонавигационных карты компаний Автоспутник, На-вител и СитиГид. Анализ проводился в следующем порядке:

1. Визуальный анализ объектового состава слоев навигационной карты и их распределение по уровням масштабного ряда

2. Анализ густоты объектов навигационной карты по слоям на уровнях масштаба - 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000

Визуальный анализ выявил следующие недостатки: • перегруженность автонавигационной карты объектами (рис. 1а)

Науки о земле

• перекрытие элементов одного слоя элементами другого слоя (рис. 1б)

• недостаток информации о территории (рис. 1в)

" 1 JF *' ' SEI L« ■ 4

a

■ .....~ ~ t_J ■ ■

. сг-~а ..Я ~ 4 ■

■■ * —

• | -■и"" ьИЭч

\ . _ I.JH

iL* fc-8."*!- га. «„jp Щ-.,. . ч— ■

■ L--- --------г

--- Hj [Q .vi— ^HUV ■»Ii™

/ттч """Я v^-r—^Vga в

-ao in. ■ JicüP -1 :

нш) *...... WZ^-L.

Ii

'cm

.. .....*

EZP'

, ,, Щ»

Г

ГЬ'

та.

sgjt^vb- ......SiS^^T

л-—'' ■■-. т^ га

"sjftiv-.л.* .«иГч j«-- ■ • -¿..Lp , Pf-тг: ■ * ца. ■ ■■"rfitr— ■•

. ..-L i' • -v ■M .тп. •

r -L 4 .

б

I-* ] ---и*' I Ц1И Д ' '

14 '-H-.J —-■' '

' Щ'

■ — Q щ ь—° ■ ■ 3 »tu"

-____г. .5П - * „p^ ... - 1 ? '

^ЯЁ"ИгТЙ^^' * • -

..........'«м, , ■ fcr^n Г—I

— •■___f яЕЭ"'-" . ж "-Л,".'

ZJ'".....■■.■,.. ...... ■

1 '\ ".. .1 - - .■t--'- " J ..'ж.

S-

i ^

^ frl

<f

В результате проведения Анализа густоты объектов навигационной карты по слоям на уровнях масштаба — 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000 были выявлены следующие недостатки:

• генерализация (отбор) элементов содержания по уровням масштабного ряда производится путем исключения целых классов объектов.

• при переходе на более крупные уровни масштабного ряда не происходит переход от простых понятий к сложным. Такая генерализация позволяет вводить интегральные понятия и собирательные обозначения (за исключением объектов Р01 — точек интереса). [2]

• наряду с тем, что не существует обоснованного количества объектов в слое, также отсутствует взаимосвязь слоев карты на разных уровнях масштабного ряда. Нет закономерности появления различных элементов на разных масштабах

• не стандартизированы и унифицированы размеры условных знаков (гидрографии, дорожной сети), что непосредственно влияет на показатель графической нагрузки и вследствие этого на густоту.

• графические условные знаки точек интереса (Р01) имеют одинаковый размер на протяжении всех уровней масштабного ряда, что приводит к перегрузке карты.

• при отборе объектов автонавигационной карты не учитывается показатель значимости в соответствии с особыми географическими и социально-экономическими условиями на территории Российской Федерации. [1]

Помимо выявленных проблем важно отметить особенности автомобильных навигационных карт, которые имеет большое влияние на формирование содержания автонавигационных карт и, следовательно, требуют особого внимания при организации процесса их создания:

Значимость дорожной сети в зависимости от территории

Так как все основные элементы содержания могут классифицироваться с учетом местных особенностей территории, параметр значимости (значения) заслуживает особого внимания при создании современных автонавигационных карт на территорию Российской Федерации.

В этой связи необходимо провести районирование на территории Российской Федерации с учетом распределения коэффициентов густоты объектов дорожной сети для составления карты районирования.

Такая карта в дальнейшем позволит классифицировать выбранный регион по величине густоты объектов дорожной сети и исходя из классификации выбирать оптимальный для данной местности состав объектов.

Рис. 1. Пример несбалансированной нагрузки на автонавигационной карте (а - избыточная нагрузка, б - перекрытие элементов одного слоя элементами другого слоя, в - недостаток информации о территории)

Размер условных знаков на каждом уровне масштабного ряда

В результате уменьшения масштаба автонавигационной карты происходит увеличение графической нагрузки картографических условных знаков по отношению к площади карты (рис. 2). К тому же на самом мелком масштабе знаки, имея такой же размер, как и на крупном масштабе, знаки смещаются относительно своего центра. Такая ситуация влияет на основное свойство карты — ее точность и затрудняет ориентирование. К этому добавляется то, что на мелком масштабе не показываются названия улиц, что дополнительно осложняет ориентирование по карте.

Всероссийский журнал научных публикаций № 5(20) 2013

13

Рис. 2. Пример увеличения величины графической нагрузки тематических объектов на фоне уменьшения масштаба карты

В связи с этим предлагается ввести классификацию размеров условных знаков в соответствии с различными уровнями масштабного ряда. (Табл. 2)

Таблица 1. Распределение размеров тематических условных знаков автонавигационной карты по уровням масштабного ряда

Существующие размеры условных знаков (см) Предлагаемые размеры условных знаков (см) Масштабы

éd 0,85/0,82 & 0,65/0,62 1:50 000

â 0,5/0,45 1:100 000

Ш 0,4/0,35 1:200 000

О 0,82/0,82 О 0,65/0,65 1:50 000

О 0,5/0,5 1:100 000

О 0,4/0,4 1:200 000

графирования геоинформационного картографирования, разработанной на кафедре картографии МИИГАиК под руководством проф. Иванова А.Г. [3] предлагается:

• Ввести обобщающие понятия для генерализации сложных объектов и сформулировать основные правила обобщения.

• Определить ценз отбора содержания элементов тематического содержания.

• Эмпирический путем выбрать оптимальный размер условных знаков для каждого уровня масштабного ряда, исходя из величин показателя графической нагрузки.

В дальнейшем будет предложена методика создания автонавигационных карт с использованием картографических баз данных, разработанная на основе анализа замечаний и проведения ряда экспериментальных расчетных работ.

Список использованных источников

1. Дубровина С.В., Фокин И.Е. Анализ объектового состава навигационных карт на разных масштабных уровнях. Сборник статей по итогам научно-технических конференций: Приложение к журналу Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка», №6. - вып.6, 2013

2. Менно-Ян Краак, Ферьян Ормелинг. Картография. Визуализация геопространственных данных - М.: Научный мир, 2005 г.

3. Иванов А.Г, Крылов С.А. Концепция камерального геоинформационного картографирования. // Сборник статей по итогам международной научно-технической конференции, посвященной 230-летию основания МИИГАиК. Выпуск 2. (в двух частях) - Ч.1. - М.: Изд-во МИИГАиК, 2009. (Приложение к журналу Изв. Вузов «Геодезия и аэрофотосъемка», № 6)

Количество социально важных объектов тематического содержания в зависимости от политико-административного статуса населенного пункта и численности его населения

Количество социально значимых объектов тематической нагрузки на местности в среднем в 3 раза превышает количество социально значимых объектов на карте. Одной из причин такой ситуации является неоптимальность величин густоты и графической нагрузки условных знаков. Обеспечив оптимальность величин густоты и графической нагрузки тематической составляющей, можно обеспечить большую информативность автонавигационной карты за счет больше вместимости информации.

В связи с выше перечисленными проблемами и на основе концепции камерального геоинформационного карто-