§ 13-14. Электронные картографические ресурсы в географии и возможности их использования

Цель обучения:

11.2.1.1 – использовать возможности электронных картографических ресурсов согласно теме исследования (чтение цифровых карт, определение с их помощью местоположения, количественных и качественных показателей географических объектов и территорий, их характеристика и анализ).

ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА •
​ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ • ЭЛЕКТРОННАЯ КАРТА •
​ЦИФРОВАЯ КАРТА • АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ СИСТЕМА •
​ТАХЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СЪЁМКА

1. ГИС в географии, геоинформационное картографирование

Вспомни!

1. Понятие «картографический метод».
​2. Приемы использования карт в физико- и экономико-географических исследованиях.
​3. Свойства карты и приемы анализа карт.
​4. Совершенствование картографического метода.

   Массовое внедрение географической информационной системы* (ГИС) в географию охватило многие ее отрасли, но в особенности картографию. Благодаря ГИС она претерпела большие изменения, которые нашла свое выражение в геоинформационном картографировании.
​​   Развитию геоинформационного картографирования способствуют факторы (рис. 21.).
   ​В его рамках происходит сращивание двух ветвей научной картографии – создания и использования карт. ГИС-технологии позволяют свободно трансформировать картографические проекции, варьировать масштабами и компоновкой карт, вводить новые географические переменные и изобразительные средства.

   ​ Геоинформационное картографирование может быть отраслевым и комплексным, аналитическим и синтетическим, различным по пространственному охвату, масштабу, назначению, степени синтеза. В его основе лежит системный подход, а его главная целевая установка – создание прикладных оценочных и прогнозных материалов.
  Характер связи трех наук и технологийгеоинформатики, картографии и дистанционного (аэрокосмического) зондирования - представлен в виде четырех моделей. Они являются теоретически возможными и реально предлагавшимися в разное время их совместного и параллельного развития. Последняя модель рассматривается как твердо установленная (рис.22). 

   Ясно, что в создании карт сегодня в равной степени принимают участие ДЗ, ГИС и картография. Благодаря их совместному участию создаются метеорологические (синоптические) карты, карты густоты транспортной сети и урбанизированных районов, миграций животных и лесных пожаров и т.д. Споры о характере взаимодействия трех равноправных и открытых к интеграции наук и технологий следует считать закрытыми.
   ​Совместное использование данных для конкретных территорий по всему спектру географических дисциплин станет возможным при переходе от предметно-ориентированных частных к пространственно-ориентированным интегральным ГИС.

   Геоинформационное картографирование – это информационно-картографическое моделирование природных и социально-экономических геосистем на основе цифровых баз данных, ГИС-технологий и географических знаний.
   ​​Геоинформационное картографирование является узловой дисциплиной на стыке автоматизированного картографирования, аэрокосмических методов и геоинформационных систем

   В связи с этим вполне объяснимо то повышенное внимание, которое уделяется в современной науке созданию электронных картографических ресурсов – электронных и цифровых карт, в т.ч. цифровых топографических карт и планов, космических снимков, аэрофотоснимков* и др.

Рис. 21. Факторы геоинформационного картографирования
1 – линейная модель; 2 – доминирование картографии; 3 – доминирование геоинформационных систем; 4 – модель тройного взаимодействия

​​
Рис. 22. Модели соотношения картографии (К), дистанционного зондирования (ДЗ) и геоинформационных систем (ГИС) (по А. Берлянту)

2. Электронная карта

   ​Электронная карта - это картографическое изображение, сгенерированное на основе данных цифровых карт и визуализированное на видеомониторе компьютера или видеоэкране др. устройства (например, спутникового навигатора) (рис. 23) .
​   Такая карта существует лишь в определенный момент времени, как правило, непродолжительный, пока она видна на устройстве отображения. Электронная карта может быть только на электронном носителе, и, чтобы ее найти, нужна ссылка на сайт. В этом главное отличие электронных карт от прочих визуальных картографических материалов, визуализируемых на твёрдой подложке (бумага, пластик) средствами графического вывода (например, принтерами). ​  

   Система условных знаков электронной карты включает в себя специальные шрифты. Классификация электронных карт соответствует общей классификации карт, например: электронная топографическая карта, электронная авиационная карта, электронная геологическая карта, электронная кадастровая карта и др. В отличие от бумажной карты, электронная карта содержит скрытую информацию, которую можно использовать по мере необходимости. Эта информация представляется в виде слоёв, которые называются тематическими, потому что каждый слой состоит из данных определённой тематики.

​К примеру, один слой электронной карты может содержать сведения о дорогах, второй – о проживающем населении, третий – о фирмах и организациях и т.д. Каждый слой можно просматривать по отдельности, совмещать сразу несколько слоёв или выбирать отдельную информацию из различных слоёв и выводить её на карту.
   ​Визуализация карт может быть легко дополнена отчетными документами, трёхмерными изображениями (3D), графиками, таблицами, диаграммами, фотографиями и другими средствами, например, мультимедийными.

   Электронная карта (ЭК) – цифровая картографическая модель,  визуализированная или подготовленная к визуализации на экране средства отображения информации в специальной системе условных знаков, содержание которой соответствует содержанию карты определенного вида и масштаба.

Это интересно!

   «Google Maps практически сразу превратились в приложение, с помощью которого люди готовятся к путешествиям. В первую очередь новые пользователи разглядывают на карте свой дом, во вторую – места, где они никогда не были», – говорит Брайан Макклендон, создатель карт и вице-президент Google. Дому, где сам он родился и вырос, Брайан скромно отвел роль центра мира. Если запустить «электронный глобус» Google Earth, планета повернется навстречу вам так, чтобы точно 

посередине оказался городок Лоуренс, штат Канзас.
​   Первая версия карт представляла собой коллаж из спутниковых фото, который покрывал всю Землю. Через полгода на картинки из космоса наложили схемы автодорог. В 2007-м всевидящий глаз Google спустился с неба на землю: технология Street View позволила разглядывать улицы в ракурсе, привычном для водителя или пешехода, а не космонавта или пилота бомбардировщика.

По материалам информационных порталов.
                                        Рис.23. Примеры электронных карт

3. Цифровая карта

   ​Цифровая карта - это цифровая картографическая модель, содержание которой соответствует содержанию карты определенного вида и масштаба (рис. 24). 
   ​Цифровые карты по содержанию и назначению соответствуют общей классификации карт. Информация, как и на электронных картах, представляется в виде тематических слоёв. Каждый слой состоит из данных определённой тематики.
   ​Цифровая карта является основой информационного обеспечения автоматизированных картографических систем (АКС) и ГИС, и может являться результатом их работы.

​   ​Цифровые карты могут непосредственно восприниматься человеком при визуализации электронных карт на видеоэкранах и компьютерных карт на твёрдой основе. Они могут использоваться и как источник информации в машинных расчётах без визуализации в виде изображения.
   ​Эти карты можно распечатать, они служат основой для изготовления обычных бумажных и компьютерных карт на твёрдой подложке.
   ​Цифровые карты создаются определенными способами или их комбинацией. Фактически, это способы сбора пространственной информации (рис. 25).

   Цифровая карта (цифровая карта местности) – цифровая модель местности, созданная путем цифрования картографических источников, фотограмметрической обработки данных дистанционного зондирования, цифровой регистрации (Рис. 24).

Пример 1.
Пример 2.
Пример 3. 
Рис. 24. Примеры цифровых карт.
Рис. 25. Способы создания цифровых карт
    Рис. 26. Возможности цифровых географических карт

​   Для обмена цифровыми картами между различными информационными системами используют специальные обменные форматы. Это могут быть форматы производителей программного обеспечения (ПО) – DXF, MIF, SHP, ставшие стандартом, или международные стандарты – Open Geospatial Consortium (OGC), GML.
   ​Цифровые географические карты дают много возможностей по их использованию (рис. 26).

Проверь себя!

Контрольные вопросы

   1. Что относится к электронным картографическим ресурсам?
   ​2. Как ГИС повлияли на развитие географии?
   ​3. Значение и факторы геоинформационного картографирования.
   ​4. Назовите модели соотношения картографии, дистанционного зондирования и геоинформационных систем.
   ​5. Электронная карта, особенности и возможности использования.
   ​6. Цифровая карта, особенности и возможности использования.
   ​7. В чем главное отличие электронной карты от цифровой карты?
   ​8. Что вы знаете о государственной программе «Цифровой Казахстан»?

Работа с картой

   На официальном сайте выберите любую электронную карту (по выбору). Найдите и опишите любой уголок земного шара. Определите с ее помощью расположение местоположения, количественные и качественные показатели географических объектов и территорий, дайте их характеристику и анализ. Обсудите в классе и сделайте вывод.

   Базовый материал
   ​Пример использования электронной карты:
   ​Проблема: описывать уголок земного шара.
​   1. Чтобы знать вспомогательную информацию об объекте, нужно навести на него курсор и кликнуть один раз левой кнопкой мыши. Над выбранным зданием (объектом) появится небольшое всплывающее окно, и в левой части сайта загрузится дополнительный информационный блок.
   ​К некоторым зданиям (объектам) может отсутствовать вспомогательная информация. В таком случае при клике на этот объект ничего не произойдет.
   ​2. Перемещение по карте осуществляют в 2 режимах – «курсор» и «рука». Необходимо зажать левую кнопку мыши в любой области карты и перемещать ее в нужные стороны. Для перемещения по карте можно также использовать специальный блок над масштабной линейкой. Нажатие на любую из кнопок со стрелками плавно переместит карту в выбранном направлении.

   3. Изменить масштаб на карте можно несколькими способами. Один из них – это воспользоваться специальной масштабной линейкой в левой части панели инструментов. Надо зажать левой кнопкой мыши бегунок на линейке и передвинуть его на необходимый уровень. Сдвиг бегунка вверх увеличит масштаб, если сдвинуть его вниз, то масштаб уменьшится.
   ​4. Вращая колесико мыши, можно изменить масштаб карты. Вращение колесика вверх увеличит масштаб, вращение вниз – уменьшит.
   ​5. Чтобы увеличить или уменьшить необходимую область на карте, можно воспользоваться специальными инструментами «Увеличить» и «Уменьшить». Выбрав необходимый режим работы с картой, надо зажать левую кнопку мыши и обвести необходимый участок на карте до появления специальной рамки.
   ​6. В правом нижнем углу основной карты можно вызвать обзорную карту, нажав на специальную 

кнопку «+». Используя клавиши «+» и «-», можно изменить масштаб карты, а, нажимая на стрелки, можно передвигать карту в необходимую сторону.
   ​7. Измерение линейных расстояний на карте можно произвести с помощью линейки. Для этого надо выбрать инструмент «линейка», нанести курсор на любую точку на карте и кликнуть левой кнопкой мышки. Затем перенести курсор на вторую или конечную точку измерения и кликнуть левой кнопкой еще раз. Рядом с панелью инструментов появится небольшое окно с результатами измерений.
   ​8. Для измерения площади любого объекта на карте необходимо выбрать инструмент «Измерение площади» и, аналогично с измерением линейных расстояний, начать последовательно выбирать точки вокруг того объекта, площадь которого необходимо измерить. Ключевые точки следует выбирать по часовой стрелке.

Работа с источниками  информации

   Используя любую цифровую карту и изучив пункты рис. 26 «Возможности цифровых географических карт» найдите и опишите любой уголок земного шара. Определите с ее помощью расположение местоположения, количественные и качественные показатели географических объектов и территорий (по выбору), дайте их характеристику и анализ. В конце работы, сделайте вывод и обсудите в классе.

Моя точка зрения

   «Ни один из других предметов в такой степени не нуждается в наглядности и занимательности, как география, и в то же время ни один из предметов не представляет более благоприятного поля для применения наглядных и занимательных способов преподавания, как география» (Н.Н.Баранский). 
   ​Согласны ли вы с утверждением ученого? Обоснуйте свой ответ.

Өтінемін күте тұрыңыз