Цифровые топографические карты

Лист обычной топографической карты – это результат работы сложного научно-производственного конвейера, в котором реализованы достижения науки и техники нескольких поколений ученых и специалистов разного профиля. К этим достижениям относятся:

  • математическая основа, включающая больше десятка картографических проекций;
  • система разграфки и номенклатуры;
  • наборы условных знаков для всего масштабного ряда карт;
  • высокопроизводительные способы съемки местности;
  • технология создания оригиналов на жесткой недеформируемой основе;
  • способы тиражирования цветных оттисков карт самого разного назначения.

Всеобщая информатизация и компьютеризация проявляются кроме всего прочего в создании цифровых моделей самых разных объектов и явлений. В этом смысле топографические карты, являясь графической моделью земной поверхности, уже не удовлетворяют современным требованиям, и основным продуктом топографии становятся цифровые топографические карты.

Цифровая топографическая карта – это набор метрической (числовой), семантической (описательной) и логической информации об участке земной поверхности, хранящийся в закодированном виде на каком-либо носителе, доступном для компьютера.

Компактность хранения информации, оперативность ее обновления и широкий набор возможностей применения ее для решения различных задач — обязательные атрибуты цифровых карт. Существующие технические и программные средства позволяют просматривать и редактировать цифровую карту на экране дисплея, выполнять различные расчеты, готовить и выводить на принтер или плоттер необходимые документы.

Цифровая топографическая карта, являясь цифровой моделью местности, должна не только включать в себя прежнюю – графическую – модель, но и обладать рядом новых свойств, расширяющих и упрощающих использование геодезической информации.

В картографии появился термин ГИС – геоинформационная система. В отличие от других автоматизированных информационных систем в геоинформационных системах используется информация о земной поверхности и об объектах естественного и искусственного происхождения, расположенных на ней и вблизи нее, то есть информационной основой ГИС являются данные о земной поверхности, представляемые в виде цифровых карт.

Некоторые сферы применения ГИС:

  • инвентаризация и учет природных ресурсов;
  • территориальное управление;
  • ведение различных кадастров (земельного, водного, лесного, городского и др.);
  • управление крупными топливно-энергетическими комплексами;
  • управление транспортом;
  • управление войсками;
  • управление службами безопасности (армия, внутренние войска, ФСБ);
  • городское управление;
  • управление недвижимостью и т.д.

К настоящему времени уже определился круг проблем, при решении которых цифровым картам принадлежит решающая роль. Перечислим их:

  1. Оперативное нанесение и визуализация обстановки. Цифровая топографическая карта служит основой, на которую накладывают слой специальной информации, например дислокацию войск, экологическую обстановку, план работ по устранению стихийных бедствий и экологических катастроф и т.д.
  2. Оперативное документирование. Цифровая карта с нанесенной на ней обстановкой выводится на твердую основу (бумагу, пластик и т.п.) и в таком виде после соответствующего оформления и регистрации становится документом.
  3. Издательская деятельность. Различные варианты цифровой карты, отличающиеся как содержанием, так и полнотой, могут тиражироваться и распространяться среди потребителей.
  4. Решение расчетно-аналитических задач, связанных с обработкой данных о земной поверхности. К этим задачам относятся:
  • управление и планирование;
  • проектирование, в том числе моделирование природных и социальных процессов;
  • расчеты, связанные с капитальным строительством, прокладкой путей сообщения и линий связи;
  • штурманско-навигационные задачи по выбору пути, прокладке курса или отслеживанию движения тех или иных транспортных средств.

В 1993 году в Роскартографии был разработан проект программы цифрового картографирования Российской Федерации. Основными целями программы определены:

  • создание единого, постоянно обновляемого государственного цифрового фонда картографической информации;
  • создание индустрии разработок ГИС различного назначения;
  • создание администрации и технической службы ведения картографических баз и банков данных;
  • обеспечение всех заинтересованных потребителей, в первую очередь государственных органов, необходимой информацией.

Постановлением Правительства России от 3 мая 1994 г. № 418 утверждены основные положения федеральной целевой программы до 2000 г. «Прогрессивные технологии картографо-геодезического обеспечения Российской Федерации». В этой программе в частности предусмотрено:

  • создание цифровых карт масштабов 1 : 1 000 000…1:10 000 и на их основе – федерального и региональных фондов этих карт на территорию Российской Федерации;
  • создание геоинформационных систем различного ранга и назначения, в том числе на 1-м этапе (1994…1996) ГИС органов государственного управления, ГИС государственных границ и ряда региональных ГИС, а на 2-м этапе (1996…2000) – муниципальных территориальных и отраслевых ГИС.

В январе 1995 г. Правительство России приняло Постановление N 40 «Об организации работ по созданию геоинформационной системы для органов государственной власти», в которой организация работ по созданию указанной ГИС поручалась Роскартографии. К разработке данной системы привлекались другие министерства и ведомства РФ, такие, как Минэкономики, Миннауки с участием РАН и АТН, Минсвязи, Минприроды, Госкомимущества, Гостехкомиссия, Роскоминформ, ФАПСИ и другие, совместно с органами исполнительной власти.

В настоящее время Роскартография является крупнейшим производителем цифровой картографической продукции в стране; работы по созданию цифровых карт ведутся в шести центрах геоинформации. Ими являются:

  • Сибгеоинформ (г. Новосибирск);
  • Росгеоинформ (г. Москва)
  • Севзапгеоинформ (г. Санкт-Петербург);
  • Уралгеоинформ (г. Екатеринбург);
  • Востсибгеоинформ (г. Иркутск);
  • Дальгеоинформ (г. Хабаровск), а также в некоторых других организациях.

Технологическая схема создания цифровой карты. В технологии создания топографических карт различают «чистое создание» и обновление. Образно говоря, топографическая карта устаревает уже в момент ее издания, так как ситуация на местности изменяется постоянно, а потому при накоплении определенного процента изменений карта подлежит обновлению и переизданию.

На начальном этапе большинство цифровых карт создавались методом дигитализации (координирования множества точек) по оригиналам обычных топографических карт; затем были внедрены более совершенные растровые технологии. По официальным сообщениям, в настоящее время уже создана цифровая карта масштаба 1:1 000 000 на всю территорию России, на очереди – создание цифровых карт более крупных масштабов.

При «цифровании» существующих топографических карт возникает необходимость получения дополнительной информации о местности, которой на обычных картах просто нет, поэтому и здесь приходится выполнять некоторые процессы «цифровой топографии».

При издании цифровой карты на территории, где топографическая карта нужного масштаба отсутствует, и при обновлении цифровых карт применяется принципиально новая технология, в которой можно выделить следующие крупные процессы:

  • создание геодезической основы (съемочного обоснования);
  • получение аэроснимков местности;
  • дешифрирование снимков и сбор семантической информации;
  • создание файлов цифровой карты путем ввода информации в ПК.

В каждом из перечисленных процессов имеется множество проблем, которые всегда возникают при отработке новых технологий. Применительно к цифровым картам это проблемы:

  • стандартных и произвольных рамок листов карт;
  • полноты объектового состава;
  • правил описания объектов;
  • точности планового и высотного положения объектов;
  • согласования метрического положения объектов;
  • форматов представления данных;
  • технического и программного обеспечения и т.д.

Исследования по решению перечисленных проблем выполняются как в специализированных научных организациях Роскартографии, так и в учебных заведениях геодезического профиля.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector