// Вие четете...

Приложни науки

Унифициране, създаването на морски и топографски карти.

„Вселената се осветява от слънцето, човек – от знанието.“

В статията са представени материали по използването на съвременни информационни технологии по създаването на карти, решаване на геоинформационни задачи, основни характеристики на инструментални програми.

Ключови слова: компютърни технологии, навигационни карти, планове, геоинформационни задачи, снимка, проекция.

Бурното развитие на средствата за производство и компютърните технологии през XXI век откриват пред специалистите от различни отрасли големи възможности. Компютърните програмни комплекси позволяват да се изпълняват трудоемки процеси с висока точност и със значително съкращаване на времето.

Още от 70-те години на миналия век са били правени опити по създаването на единни карти за морето и сушата. В съответствие с „Ръководството по топографско геодезически работи на шелфа и на вътрешните водоеми” топографските карти и планове на шелфа се явяват разновидност на топографските карти и планове и се създават с цел осигуряване, изучаване, експлоатация и опазване на природните ресурси в акваториите. Те подробно отразяват основните черти на ландшафта и резултатите от стопанското усвояване на бреговата зона, дъното и покриващите води, позволяват да се определи плановото и височинното положение на обектите.

Такива карти се явяват продължение на топографските карти на сушата, подготвят се по единни изисквания към точността, съдържанието и оформлението, установени с действащите нормативно технически актове по създаването на карти на сушата и съгласувани с тях изисквания към създаването на карти на шелфа.

Съставяните топографски карти и планове на шелфа от всички мащаби трябва да удовлетворяват следните основни изисквания:

– да са в единна установена координатна система, в единна установена височинна система, да имат стройна система на разграфка и номенклатурни листове, а също така унифицирана система от условни знаци;

– достоверно и със съответстваща на мащаба точност да изобразяват съвременното състояние на картографираните обекти, техните типични черти и характерни особености;

– да са нагледни и удобни за четене, да позволяват оценяването на условията на провеждане на различни работи на акваторията и нанасянето на карта по координати или относно местни ориентири положението на обектите;

– да осигуряват възможност за определяне в съответната на мащаба точност правоъгълните координати на Гаус-Крюгер и географски координати, абсолютните височини на точките, превишението на едни точки над други и дълбочините на покриващата вода, качествените и количествени характеристики на важните обекти, да се извършват измервания и разчети, а също така други картографски работи;

– да са съгласувани между себе си, с картите на сушата и навигационните морски карти (НМК) по съдържание и елементи на оформяне с отчитане на назначението, с новостите и мащаба на последните;

– да имат такова натоварване, графическо и цветно оформление, които да позволяват нанасянето на тях допълнителна информация;

– да позволяват работа с карта по приетите способи, в това число съвместно с НМК на същия този район.

Въпросът за обединяване на морските и топографските карти изисква щателно изучаване. Необходимо е преосмисляне на фундаментални понятия и определението карти.

Топографска карта – това е географска карта с универсално назначение, на която подробно е изобразена местността.

Морска карта – това е частен случай на географската карта.

Основни препятствия за обединяване на морските и топографските карти се явява това, че на морската карта се изобразява специфична информация, предназначена за осигуряване на мореплаването, която ще е излишна на топографската карта. Материалите получени в процеса на топогеодезическите работи на шелфа, могат да бъдат използвани при създаването на НМК и картите на вътрешните водни пътища.

Не обръщайки внимание на противоречията за обединяването на морските и топографските карти с фундаменталните картографски понятия, към днешния ден се вижда тенденцията за унификацията на инструментариума по създаването на цифровите (електроните) морски и топографски карти, но тяхното практическо използване е недостатъчно.

Рис. 1. Създаване на ЕНК.

Ако изучим основните инструментални програми за създаването на морски и топографски карти, ще се види, че съставянето на картите теоретически е възможно в единни инструментални геоинформационни системи (ГИС).

1. НМК се съставят в автоматизирана система (АС) „Океан” на базата на ГИС „Невада” и в зависимост от по нататъшното назначение се предават на обработка за получаване на аналогова (хартиена) карта или за създаване на тяхна основа електронна навигационна карта (ЕНК) в формат S-57 в специализирана програма, например ENS Disaner. Контролът по качеството на създаваната продукция се изпълнява на две ръце с използването на средствата на интерактивния и автоматизиран контрол, входящи в състава на ГИС „Невада”, а за ЕНК – с помощта на външно програмно осигуряване (ПО) „EBC Analyzer”.

2. Топографските карти се създават в ГИС „Панорама”, ГИС „Невада” и в други ГИС.

Основни характеристики на инструменталните програми за създаването на топографските и морските карти.

1. ГИС „Невада” е предназначена за решаване на следните задачи:

– създаване, изобразяване и редактиране на цифрови, матрични, електронни векторни (съдържащи векторни и семантични описания на обектите) карти в различни формати (в това число във формат DM);

– изобразяване на създадените (обновените) векторни, растерни, матрични карти в различни формати, решаването на приложни задачи, с показване на получените резултати като на векторните топографски карти, така и на триизмерните модели на местността;

– решаване на типови геоинформационни задачи и разработка на специализирани ГИС – приложения;

– оперативно обновяване на картите с използването на материали от аеро и космически снимки, изпълнявано с автоматизирано съставяне на топографските карти и планове от всички мащаби, управление на базата данни за електронни карти;

– изпълнение на разчетни операции (определяне на площ, дължина, периметър, построяване на зони на отсичания, въвеждане на статистика по характеристиките на обектите);

– изпълнение на тясно специализирани операции (например, за създаването на електронен пътеводител и шаблон за виртуални екскурзии).

Геоинформационната система „Невада” се явява основен инструмент за модернизация на ФКУ ЦКП по въпроса за създаване и обновяване на картографската продукция.

Рис. 2. 3D – модел на шелфа.

2. ГИС „Панорама”. Професионалната ГИС „Панорама” – това е универсална система, имаща средства за създаване и редактиране на цифрови карти и планове на градове, обработка на данни от дистанционното сондиране на Земята (ДСЗ)), изпълнение на различни измервания и разчети, оверлейни операции, построяване на 3D модели, обработка на растерни данни, средства за подготовка на графически документи в цифров и печатен вид, а също така инструментални средства за работа с база данни.

В състава на ГИС влизат повече от 100 различни задачи, съдържащи разнообразни инструменти за обработка на пространствена информация за местността.

Основни възможности.

1. Развитие на средствата за редактиране на векторните и растерните карти на местността и нанасяне на приложна графическа информация на картата.

2. Поддръжка на няколко десетки различни проекции на карти и координатни системи, включително система СК-42, ПЗ-90, WGS-84 и други.

Поддръжка на целия ред от мащаби – от етажен план до космически навигационни карти на Земята. Обемът на една векторна карта може да заеме няколко гигабайта. Една растерна или матрична карта може да заема до 8 гигабайта.

Към ГИС „Панорама” освен общото ръководство за ползвателя са разработени 38 конкретни ръководства за ползватели, в това число:

– база данни;

– създаване и редактиране на векторни карти;

– полу автоматическа векторизация;

– автоматизирано картосъставяне на цифрови топографски карти;

– подготовка на карти за издаване;

– импорт на векторни електронни карти (импорт на данни се осигурява от формати DXF/DBF, MIF/MID, S-57, SHP/DBF, SXF (TXF) (Google), ARINC 424 и други), експорт на карти в формати SXF, MIF/MID, SHP/DBF (Shape), OGC GML (XML), KML, (Google), DXF, S-57;

– комплекс за 3D анализ;

– обработка на матрици и tin-модели на релефа на местността;

– създаване и обновяване на крупно мащабни карти и планове на градове по материали на ДСЗ на базата на ПО „Photomod” и ГИС „Карта 2011”;

– обработка на растерни изображения (RSW, BMP, JPEG, GEOTIFF, TIFF, IMG), мулти спектрални снимки (GEOTIFF);

– описание на технологиите по създаването на ортофото планове;

– технология на построяването на три мерни модели;

– под включване на приложни задачи;

– създаване и редактиране на класификаторите на векторните карти;

– използване на ГИС за решаване на геодезически задачи;

– технология за контрол на качеството и редактиране на електронни карти и други.

Някои грешки, открити при съставяне на морски карти в ГИС „Панорама”:

1. В рамките на държавни контракти по създаването на орто фото планове на крайбрежието на Кримския полуостров и южната част на Балтийско море в зоната на юрисдикция на РФ доставчиците, използвайки ГИС „Панорама” при векторизацията на бреговата линия на орто фото плановете за внасяне на поправки в действащите НМК, установили: класификаторите на ГИС за формат S-57 различават хоризонталите и изобатите, но не могат коректно да редактират бреговата линия в съответствие с нейния условен знак на морските карти (бряг пясъчен, бряг блатист, обектите на портовата инфраструктура, навигационната обстановка и т.н.). Бреговата линия се редактира в ГИС „Панорама” като изобата. Класификаторът на ГИС „Панорама” изисква обновяване, което теоретически е предвидено в ръководството на ползвателя „Създаване и редактиране на класификатори за векторни карти”, но не е довършено коректно на практика.

2. При редактиране на морски карти по вътрешен формат за тяхното съхранение във формат S-57 е необходимо да се изпълни преконвертиране от вътрешен формат в формат SXF или MIF и след това е S-57.

3. При конвертиране на файлове на НМК от „Океан” в „Панорама” също се налага да се експортират работни файлове на НМК от формат „ДМ” „Океан” в формат ”000” за ЕНК в S-57 и след това в формат „Панорама” SXF. Ръководството на ползвателя на „Панорама” по импорт на векторни електронни карти не дава конкретен пример за конвертиране на файлове на морски карти.

Както се вижда, ГИС „Нева” и ГИС „Панорама” имат повече сходни възможности и се считат за съвременни системи, в които са предвидени такива функции, като 3D моделиране, обновяване с използване на материали от аеро и космически снимки, възможност за изпълнение на автоматизирано съставяне на карти и планове, управление на база данни за електрони карти и т.н.

Но, за да се върви в крак с времето, целесъобразно е да се замислим за разработката на ГИС, позволяващ напълно в автоматизиран цикъл постоянно да се създават и обновяват карти в четирите характеристики (три пространствени координати и време). Съвременните средства за ДСЗ позволяват да се предава обновена пространствена информация за Земята на всеки 5 денонощия, съответно използвайки своевременно „целодневно” ГИС, обновяването на геопространствените материали (четирите характеристики) автоматически трябва да се внедряват в създаването на продукция за всеки път при получаване на такава информация.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар