Современные методы создания карт
Географическая характеристика территорий
Комплексная географическая характеристика своей местности.
При ответе на этот вопрос следует придерживаться следующего плана:
1. Географическое положение территории. Площадь территории. Границы. Природный «каркас» территории (основные природные объекты). ЭГП территории. Социально-экономический «каркас» территории (города и основные транспортные магистрали).
2. История освоения территории. Этапы освоения территории. Первооткрыватели, землепроходцы, исследователи. Топонимика.
3. Природно-ресурсный потенциал территории. Природные условия и ресурсы. Территориальные сочетания. Ландшафты. Оценка природных условий и ресурсов для нужд хозяйства.
4. Численность населения. Демографическая ситуация. Миграции. Урбанизация. Состав, структура. Народы. Языки. Религии. Расселение.
5. Хозяйство. Промышленность. Сельское хозяйство. Транспорт. Отрасли специализации. Участие в географическом разделении труда.
6. Проблемы развития территории: экологические, демографические, социальные и др.
Современная картография за последние годы претерпела значительные перемены в
технологии создания топографических карт. В настоящее время основной продукцией
предприятий Роскартографии стали цифровые,
электронные карты, геоинформационные системы, ортофотопланы, ортфотокарты.
Ортофотоплан в сочетании с цифровой топографической картой повышает визуальное
восприятие топографической информации в целом, это ценно для тех кому необходима
пространственная информация по роду своей деятельности и в то же время он не является
топографом (картографом), ему трудно воспринимать условные топографические знаки карт
и планов. Создание новой продукции требует сочетания традиционных методов создания
топографических карт с новыми, современными методами.
Наряду с полевыми работами (измерениями) широкое применение находят дистанционные
методы зондирования земли. Аэрофотосъемка: черно-белая, цветная, спектрозональная и
тепловизионная; космическая съемка земной поверхности в различных зонах спектра.
Применение дистанционных методов зондирования позволяет оперативно охватывать
большие районы земной поверхности (в том числе и труднодоступные) и получать
необходимую информацию о всех объектах, а также при наличии современного аппаратно-
программных комплексов проводить высокоточные измерения по этим материалам.
На данный момент в центре “Севзапгеоинформ” несколько методов
создания цифровой основы:
• По ИКМ (исходным картографическим материалам) – сканируются ДПХ (диапозитивы
постоянного хранения, с которых на картографических фабриках изготавливают печатные
формы), с разрешением порядка 800 dpi и далее по растровым изображениям по технологии
“АРМ-РАСТР2” создается цифровая карта. Эта технология хороша тем, что можно
векторизовать более половины содержания карты в автоматическом режиме т.к. ДПХ – это
расчлененки по содержанию карты (рельеф, гидрография, заливки леса и гидрографии,
контур, совмещенка). Технология приемлема для средних масштабов (1:10 000 — 1:1 000 000).
• По материалам наземных съемок: тахеометрическая съемка, иногда даже мензульная. Это,
как правило, не большие участки съемок. Иногда бывает целесообразно выполнить съемку не
большого закрытого участка местности полевым способом, и тогда на сканере типа VIDAR,
позволяющего сканировать картографические материалы на жесткой основе до 13.5 мм,
сканируем эти материалы наземной съемки, привязываем растры и векторизуем.
• В центре “Севзапгеоинформ” сегодня одним из главных методов создания топографической
карты, в том числе и цифровой топографической карты, является стереотопографический
метод. Карта создается с нуля, а также актуализация (обновление). Т.е. минимум полевых
работ, максимум работ камеральных, что удешевляет и сокращает цикл создания
Сейчас наш Центр обладает современной технической базой, которая соответствует высоким
мировым стандартам, и позволяет создавать цифровые топографические карты с высокой
точностью и в короткие сроки. Мы имеем: RC30 – аэрофотосъемочная камера с высоким
разрешением объектива (средне взвешено 110 линий на миллиметр); PAV30 –
гиростабилизирующая платформа, корректирующая углы тангажа, крена и сноса самолета во
время выполнения аэрофотосъемки; ASCOT – аппаратно-программный комплекс управления
полетом и получения координат центров фотографирования при помощи спутников GPS;
Flykin Suite+ — программа пост обработки GPS данных; ORIMA — программа уравнивания
фотограмметрических измерений с использованием координат центров фотографирования из
GPS определений; DSW500 – фотограмметрический сканер позволяющий сканировать
фотоизображение с разрешением в 5 мкм; SD2000 – аналитическая фотограмметрическая
станция. Все выше перечисленное оборудование Швейцарского производства (фирма
Для создания цифровых топографических карт используем цифровые
фотограмметрические комплексы, такие, как “PHOTOMOD” и “ЦФС” созданные
Российскими разработчиками, позволяющие выполнять комплекс фотограмметрических
работ (в том числе и создание ортофотопланов) непосредственно на компьютере при помощи
стереоочков или стереонасадки.
Процесс создания топографической основы стереотопографическим
● Полевые работы по планово-высотной подготовке аэрофотосъемки. Маркировка
опознаков перед выполнением аэрофотосъемки (по минимуму). Если же местность
предстоящих работ изобилует множеством контуров, и эти контура можно определить
на аэрофотоснимках с точностью 0.1 мм в масштабе создаваемой карты, то планово-
высотную привязку можно выполнять по материалам уже выполненной
● Аэрофотосъемка с определением координат центров фотографирования (с помощью
программно-аппаратного комплекса ASCOT).
● Обязательной составной частью технологии создания топографических планов
стереотопографическим способом является дешифрирование фотографического
изображения, заключающееся в распознавании объектов местности ни снимке,
установлении их характеристик. Дешифрирование бывает полевое и камеральное.
Чаще в сочетании полевого и камерального, в зависимости от топографической
изученности района съемки и принятой технологической схемы работ полевое
дешифрирование производится до камерального или после него.
● Сканирование аэрофотоснимков с параметрами удовлетворяющими по точности
● Непосредственно создание основы цифровой топографической карты
стереотопографическим методом на фотограмметрических станциях.
● Конвертация цифровой основы в программный продукт Заказчика и доведения
цифровой топографической карты до требований ГОСТов, ОСТов, нормативно-
технических документов, Заказчика.
● Написание конкретной ГИС с использованием вновь созданной (актуальной)
цифровой топографической карты.
● Передача продукции Заказчику.
Непосредственно в “PHOTOMODе” Центр выполнил большой объем работ по созданию
цифровой карты масштаба 1:25 000 на площади 23 000 кмІ на объекте “Таймыр”. Был
проведен весь комплекс работ: фототриангуляция, уравнивание, построение цифровой
модели местности и создание ортофотокарт. В этом же году приступаем к созданию
цифровых карт и ортофотокарт в этом же программном комплексе уже на площади 50 000
Технология работ на этом объекте была такова:
1. Сканирование диапозитивов. (предварительно с аэронегативов были отпечатаны
2. Фотограмметрическое сгущение опорной сети.
3. Построение цифровой модели местности.
4. Создание ортофотопланов по одиночным стереопарам.
5. Сшивка ортофотопланов из одиночных стереопар в трапеции государственной разграфки
по масштабам согласно технического задания.
6. Дешифрирование ортофотопланов и создание цифровых карт.
7. Сшивка отдельных номенклатур цифровых карт в единое цифровое поле.
Сканирование диапозитивов производилось на сканере Paragon A3 PRO, фирмы Mustek, с
разрешением 1200 dpi. Для исправления геометрических искажений вносимых
полиграфическим сканером, отсканированный файл обрабатывался программой ScanCorrect
(разработка фирмы “Ракурс”). Затем в модуле AT (системы Photomod) производилось
фотограмметрическое сгущение опорной сети. Далее в модуль StereoDraw импортировали
рельеф (горизонтали, которые были оцифрованы ранее по старым топографическим картам),
в стерео режиме проверяли “сидит” ли старый рельеф на поверхности модели, если в каких-
то местах в рельефе произошли изменения, то стереоскопически горизонтали подправляли.
Из модуля StereoDraw конвертировали рельеф в модуль DTM в виде структурных линий и
строили цифровую модель местности, а по ней ортофотоплан каждой стереопары и
“выбрасывались” в модуль VectOr. В модуле VectOr отдельные стереопары сшивались в
единые трапеции масштабов 1: 25 000, 1:50 000 и 1:100 000, государственной разграфки. По
изображению ортофотопланов в программе ArcView с использованием полевого и
камерального дешифрирования создавались цифровые топографические карты
масштаба 1: 25 000.
В течении 6 месяцев в системе Photomod (в это время входит и обучение работе в системе)
Центром было обработано, вплоть до получения ортофотопланов по трапециям, около 700
аэрофотоснимков – это говорит о том, что данная система вполне работоспособна.
По ходу работы в системе Photomod у нас появились несколько пожеланий по улучшению
системы Photomod и если фирма “Ракурс”, как нам кажется, их учтет то Photomod только
выиграет и еще более упрочит свое положение на рынке фотограмметрической обработки
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Странная планета
just import internet
Современная электронная картография
Цифровая картография — это технология, позволяющая моделировать окружающую местность при помощи специальных технических средств и компьютерных программ. Информационные технологии дают возможность создавать электронные аналоги топографических, авиационных, геологических, навигационных, кадастровых и других видов карт.
Помимо изображения окружающего пространства на карту могут наноситься трёхмерные объекты и различные категории дополнительных данных. Алгоритм создания и использования цифровых карт определяется следующими ГОСТами: 28441-99, 15971, 21667, 26387.
Преимущества цифровой картографии
Оцифрованные данные об окружающем пространстве используются для создания автоматизированных картографических и геоинформационных систем. По сравнению с традиционными бумажными картами электронные модели имеют следующие преимущества:
- возможность динамического изменения рельефа и расположения различных объектов;
- быстрое масштабирование местности;
- большая точность и отсутствие искажений;
- возможность нанесения цифровых меток и мгновенного поиска нужно объекта;
- автоматическая прокладка маршрута и контроль за отклонениями от выбранного курса;
- возможность передачи цифровых карт через интернет.
Электронные карты не подвержены износу, их можно хранить в памяти компьютера и на стационарных носителях. Цифровая картография и трёхмерное моделирование служат важным источником информации при проектировании, ремонте и реконструкции зданий, а также различных инфраструктурных объектов. Данные, содержащиеся в электронных картах, используются для решения следующих задач:
- оценка состояния почвы и геологоразведка;
- моделирование чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;
- составление кадастровых планов и инвентаризация земельных ресурсов;
- создание атласов, альбомов и энциклопедий;
- построение зон видимости и определения мест уверенной радиолокации;
- геомаркетинг;
- оптимизация логистики предприятий и транспортных компаний.
Цифровые карты активно эксплуатируются туристами, спортсменами и путешественниками. Электронную картографическую информацию используют при поиске пропавших людей и планировании спасательных операций.
Методы создания электронных карт
Для создания электронных моделей местности используются картографические, фотограмметрические, геодезические и космические технологии. Сбор информации осуществляется при помощи аэрофотосъёмки и фиксации географических данных с применением спутниковых систем.
Сведения, полученные в процессе лазерного сканирования местности, также используются при создании геоинформационных систем. Дополнительным источником информации служат данные, полученные в ходе оцифровки аналоговых карт. Аэросъёмка проводится с использованием самолётов, квадрокоптеров и беспилотных летательных аппаратов.
Фотограмметрическая обработка полученных снимков осуществляется при помощи цифровых станций, высокоточных сканеров и другого специализированного оборудования. Созданием электронных карт по заказу физических и юридических лиц занимаются частные и государственные предприятия, имеющие соответствующую лицензию. Перечень работ в рамках цифровой картографии
Источник
Cоздания цифровых карт и планов местности.
Карты цифровые — формализованная модель местности, представленная в виде закодированных в цифровой форме пространственных координат точек местности и их характеристик, которые записаны на диске ПЭВМ или другом носителе. Цифровые карты получают при обработке аэрофотоснимков или карт с использованием ПЭВМ и программного обеспечения.
Возможная область применения цифровых карт – создание топографических и тематических карт, ведение земельного кадастра, дородные, гидротехнические и др. изыскания.
Технологическая схема создания цифровых карт и планов по аэрофотосъемке с использованием пакета программ DIGITALS и универсального фотограмметрического прибора «Стереоанаграф»:
1. Аэрофотосъемка:
· Составление технического проекта на аэрофотосъемку
· Составление технического проекта залета
· Составление технического проекта маркирования ОПВ (для залета м-ба 1:3000)
2. Создание планово-высотного обоснования:
· Составление технического проекта планово-высотной подготовки аэрофотоснимков для сгущения фотограмметрических сетей
· Определение координат планово-высотных точек (для м-ба 1:500, не ниже полигонометрии II разряда)
· Определение отметок точек техническим нивелированием или нивелированием IV класса
· Полное контрольное опознавание точек
· Составление каталога координат
3. Создание фотограмметрических сетей:
· Составление технического проекта для создания ФГС
· Измерения точек с составлением их абрисов
· Вычисления и уравнивание сетей
4. Создание цифровой карты местности (ЦКМ)
· Сбор цифровой модели местности (ЦММ)
· Вывод на печать контрольно-графической копии (КГК)
· Полевое дешифрирование по КГК
· Создание банка данных на объект
· Документирование и архивация
Технология создания цифровых карт и планов с использованием пакета программ DIGITALS и дигитайзера.
Принцип создания ЦКМ – скалывание графической информации с бумажных носителей с помощью прибора – дигитайзер, обработка цифровой информации на ПЭВМ с помощью пакета программ «Digital».
Технологическая схема:
· Ориентирование планшета (любой бумажной копии)
· Создание банка данных
Технология создания цифровых карт и планов с использованием пакета программ «Easy Trace».
Easy Trace – пакет программ, предназначенный для переноса графической информации с бумажных носителей в компьютер и ориентированный на обработку картографических материалов.
Технологическая схема:
· Составление проекта (определение размеров и масштаба векторизуемого материала, разрешения сканера, набора слоев, типов и цветов линий, сетки высот и т. д.)
· Сканирование исходного материала (получение набора растровых фрагментов, покрывающих всю площадь обрабатываемого материала)
· Сборка растрового поля проекта (калибровка и укладка растровых фрагментов на поле проекта)
· Трассировка сегментов проекта (векторизация сегмента – выделение векторных объектов на заданные слои, задание их атрибутивных признаков и т. д.)
· Экспорт векторного материала (экспорт векторных данных одного или более слоев в заданном обменном формате.
Гибкая многовариантная схема объединения растровых фрагментов программы позволяет использовать любые доступные сканеры. При векторизации решаются следующие задачи:
· получение векторного аналога растрового изображения;
· минимизация числа векторных примитивов;
· восстановление информации, частично утраченной или скаженной из-за износа бумажного носителя;
· «расслоение» изображения по его смысловому содержанию;
· привязка к векторным объектам атрибутивной информации.
Таким образом, выполнив векторизацию чертежа, плана или карты, можно создать файлы векторных и атрибутивных данных, несущие в себе гораздо больше информации, чем исходный бумажный вариант.
Технология создания цифровых топографических карт и планов по космическим фотоснимкам.
Космическую фотосъемку ведут с космического летательного аппарата (КЛА) – это может быть искусственный спутник Земли или пилотируемый космический корабль, для этих целей на КЛА устанавливают два фотоаппарата для одновременной съемки звездного неба и поверхности Земли.
Технологическая схема:
1. Определение УЭВО (угловые элементы внешнего ориентирования фильма):
· привязка звездных фотоснимков по экваториальным координатам к атласу Бечворджа и каталогу Босса;
· измерения звездных фотоснимков;
2. Определение ЛЭВО (линейные элементы внешнего ориентирования):
· получение с борта доплеровской скорости;
· показания лазерного высотомера;
· начальные условия движения объекта на виток;
· сверка времени (соответствие БШВ – бортовой шкалы времени, с МШВ – московской шкалой времени);
3. Создание фотограмметрических сетей.
4. Создание ЦКМ на универсальных фотограмметрических приборах.
5. Создание банка данных и архива.
Космическая съемка имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными видами съемок:
· меньше затраты на получение исходной информации;
· большая обзорность в полосе съемки;
· пространственное разрешение, удовлетворяющее большому комплексу природоведческих задач и т. д.
С развитием космической фотосъемки совершенствуется система исследования природных ресурсов и контроля окружающей среды. Система рассчитана на разностороннее обеспечение органов управления народным хозяйством, научных, проектных и производственных организаций данными дистанционного зондирования Земли с борта КЛА. Космическую природоведческую систему можно успешно использовать для решения многих научных и хозяйственных задач:
· планирование экономического развития и эффективного управления природопользованием;
· изучение недр, поиски нефти, газа, рудного сырья, строительных материалов, пресных грунтовых вод;
· изучение агропромышленных ресурсов и условий, оценки земельного фонда, картографирования почв, выявление эрозивной опасности и засоления, разработки проектов землеустройства, инвентаризации естественных кормовых ресурсов;
· инвентаризации лесного фонда;
· оценки водных и гидроэнергетических ресурсов, определение запасов поверхностных вод, состояние мелиоративных систем;
· инженерной оценки местности, грунтовых вод, оползневой и сейсмической опасности;
· изучение шельфа, обнаружение биопродуктивных зон в морях и океанах;
· изучение динамики природных процессов, контроль состояния окружающей среды;
· комплексное многоаспектное изучение природно-экономического потенциала.
Прикладное использование топографических карт и планов.
Быстро растущие потребности народного хозяйства стимулируют создание новых карт для
решения различных народохозяйственных и научных задач. Можно назвать, по крайне мере, пять основных направлений функционирования карты в зависимости от ее назначения:
1. Карта может выступать как модель для исследования пространственно-временных отношений
на поверхности планеты. Например, топографические карты, отличающиеся свойствами
метричности и географического пособия.
2. Карта может служить средством ускорения передачи и восприятия информации. В данном случае она предстает как наглядное пособие, иллюстрация (пропагандистские, учебные карты), в котором наглядность является главным свойством.
3. Карта может использоваться как средство для решения определенных инженерно-расчетных задач, т. е. как основа для графических построений (синоптические, дорожные, авиационные, экологические, проектные и т. д.). Главным для таких карт является обеспечение удобства преобразования информации, скорости и точности решения задач.
4. Карта может брать на себя роль классификации, таблицы, обобщения, упорядочения или отбора информации по определенным правилам. Таковы, например, инвентаризационные и справочные карты, отличающиеся упорядоченностью информации и способствующие получению нового знания.
5. Карта как средство сжатия, хранения и носитель информации может быть краткой записью закономерностей, выступать в качестве банка данных. Примером могут служить дежурные карты, факсимильные карты, цифровые модели и карты.
Приоритетной задачей картографирования является сегодня получение нового знания, а
важнейшими объектами картографирования – глобальные проблемы человечества.
Новые данные получены по вопросам использования картографических проекций в аэронавигации, определилось новое направление в математической картографии, связанное с задачами освоения космоса; были разработаны проекции с разграфкой и номенклатурой для карт Луны, Марса, Венеры.
Магистральная линия – комплексное и тематическое картографирование природы, населения и хозяйства.
Методы создания тематических карт и планов.
Общегеографические карты являются исходными для составления разнообразных
тематических карт. Тематические карты отличаются чрезвычайным разнообразием. В содержание тематических карт, кроме нагрузки по их теме, обязательно входят и некоторые общегеографические элементы, которые служат основой для нанесения тематического содержания. Существует несколько основных методов создания тематических карт:
· на подготовленную основу переносят изображение с исходного материала фотомеханическим способом с помощью фоторепродукционного аппарата или фототрансформатора;
· стереотопографический метод с использованием аэрофотоснимков;
· стереотопографический метод с использованием космической съемки;
· метод цифрового картографирования.
В соответствии с реально существующими основными формами материальных систем – природы и общества – сложилось два основных направления: природное и социально-экономическое. В системе картографического обеспечения народного хозяйства и населения важное место занимает проблемное картографирование – создание специализированных серий тематических карт, ориентированных на решение народно-хозяйственных задач. К этой серии можно отнести индексные карты и регистрационные планы.
Тематическое картографирование – одна из важных областей международного сотрудничества. В настоящее время оно приняло широкий размах. Большие успехи наблюдаются в разработке геологических, геоморфологических, гидрометеорологических, почвенных и других карт, а также научно-справочных комплексных атласов.
На фоне реальных успехов практического картографирования определились конкретные недостатки. Улучшение качества создаваемых карт является ключевой задачей. Необходим пересмотр исходных требований для уточнения конкретных функций выпускаемых карт. Коренное улучшение качества карт связано также с улучшением информационного обеспечения и уточнением принципов регулирования картографической информации, а также язык карты должен строиться с учетом международной стандартизации и унификации.
Тематическое картографирование недвижимости.
Специальные тематические карты, предназначенные для решения определенным
потребителем некоторого круга специальных задач. Индексные карты и регистрационные планы используются для реестра недвижимости.
Индексные карты – это графический документ реестра недвижимости предназначенный для пространственной идентификации объектов недвижимости; это специальные карты масштаба 1:10000 в государственной системе координат с нанесением границ: регистрационного округа, зон, кварталов, а также их идентификаторов.
Технологическая схема.
Создание цифровой индексной карты реестра недвижимости с использованием пакета «Easy Trace» масштаба 1:10000:
— Векторизация картографического материала.
— Ввод атрибутивной информации для векторных объектов.
— Редактирование векторных объектов.
— Экспорт векторных данных в заданном обменном формате.
— Создание банка данных.
Регистрационные планы – это графический документ реестра недвижимости предназначенный для отображения пространственного размещения объектов недвижимости, их границ и идентификаторов. Это специальные топографические карты в государственной системе координат в стандартной государственной разграфке масштаба 1:2000, на которых показаны основные топографические объекты (здания и сооружения, гидрография, дорожная сеть, линии электропередач и т. д.), а также границы областей, районов, населенных пунктов, сельсоветов, а также математическая основа (система координат, разграфка, геопункты).
Технологическая схема.
Создание цифровых регистрационных планов с использованием пакета «DIGITALS»:
— Планово-высотная подготовка аэроснимков.
— Создание фотограмметрических сетей.
— Создание цифровой карты местности.
— Создание банка данных.
Создание каркасных планов для ведения Государственного кадастра.
Для ведения Государственного кадастра (городского, земельного, регионального и т. д.) создают каркасные планы.
Каркасным планом условно назван топографический план, содержащий только основные контуры и объекты местности, имеющие длительный срок сохранности и в наименьшей степени подверженные изменениям в результате строительства.
Каркасные планы могут быть использованы в качестве подосновы для нанесения на них топографической или иной информации специального характера.
Каркасные планы могут использоваться для:
· концентрации в банках топографо-геодезической информации;
· ведение Государственного кадастра (городского, земельного, регионального и т. д.);
· учета инженерных сетей;
· нанесения элементов местности с полнотой, регламентируемой нормативными документами;
· привязки исполненных объектов;
· привязки к объектам местности специальной информации не топографического характера;
· решения задач управления городским хозяйством;
· получения тематических планов (экологических, индексных карт и регистрационных планов и т. д.).
Основные критерии при отборе топографических объектов, отображаемых на каркасных планах:
· продолжительностью сохранности объекта (5-10 лет);
· удобочитаемостью создаваемого плана, стремлением разгрузить его от показа второстепенных объектов;
· оптимальной загруженностью, исходя из реальной плотности застройки на конкретном участке;
· возможностью до съемки второстепенных элементов относительно показанных на плане, т. е. без развития съемочного обоснования;
· продолжительностью использования плана без его обновления;
· сохранением границ контуров, участков, хозяйственных и иных объектов;
· общностью подхода к изображению на каркасных планах для всей территории объекта картографирования.
На застроенных территориях рельеф представляется в виде дискретных точек с подписанными отметками, густота которых должна быть в полтора-два раза больше, чем на планах обычного содержания.
Источник
