História da cartografia digital. Um mapa digital é a base de suporte de informação para sistemas cartográficos automatizados (ACS) e sistemas de informação geográfica (GIS) e pode ser o resultado do seu trabalho. "Cartografia digital" em livros

Cartografia Digital e SIG

Na última década, a cartografia vem passando por um período de profundas mudanças e inovações tecnológicas causadas pela informatização da ciência, da indústria e da sociedade como um todo. Houve a necessidade de rever e redefinir muitos conceitos desta disciplina científica. Por exemplo, em 1987, dois grupos de trabalho sobre definições e conceitos cartográficos foram estabelecidos dentro da Associação Cartográfica Internacional. Além disso, uma das principais questões a serem estudadas e resolvidas foi a de saber se é possível definir cartografia sem o conceito de "mapa" e se o SIG ou seus elementos devem ser incluídos nessa definição. Em 1989. grupo de trabalho propôs a seguinte definição: "Cartografia é a organização e comunicação de informações georreferenciadas em forma gráfica ou digital; pode incluir todas as etapas desde a coleta até a exibição e uso dos dados." O conceito de "mapa" não está incluído nesta definição, mas propõe-se considerá-lo separadamente como uma "exibição holística (ou seja, holística, estrutural) e abstração mental da realidade geográfica, destinada a um ou mais propósitos e transformando o correspondente dados geográficos em obras apresentadas em formas visuais, digitais ou táteis".

Essas definições provocaram muita discussão entre os cartógrafos e, como resultado, surgiu uma definição alternativa de cartografia, na qual a cartografia é considerada como "a organização, exibição, comunicação e uso de informações espacialmente coordenadas apresentadas em gráficos, digitais e táteis". formulários; pode incluir todas as etapas desde a coleta de dados antes de seu uso na criação de mapas ou outros documentos de informação espacial.

Segundo a maioria dos cartógrafos modernos, os aspectos tecnológicos da cartografia não são os principais na era da informática, e todas as definições de cartografia por meio da tecnologia são errôneas. A cartografia continua sendo uma disciplina aplicada, predominantemente visual, na qual grande importância tem aspectos de comunicação. A avaliação de mapas de computador no sentido de sua semelhança e indistinguibilidade de mapas criados manualmente também é errônea. O valor real da tecnologia GIS reside precisamente na possibilidade de criar obras de um novo tipo. Com tudo isso, a principal tarefa da cartografia continua sendo o conhecimento do mundo real, e aqui é muito difícil separar a forma (exibição cartográfica) do conteúdo (realidade refletida). O progresso das tecnologias de geoinformação apenas aumentou o leque de dados a serem mapeados, ampliou o leque de disciplinas científicas que necessitam de cartografia. Mapas de tela (display) e atlas eletrônicos, que agora estão se tornando parte de programas cartográficos nacionais em muitos países, apenas reforçam os vínculos entre cartografia e computação gráfica e GIS, sem alterar, no entanto, a essência da cartografia.

Deve-se notar que a cartografia digital em termos genéticos não é uma continuação direta da cartografia tradicional (de papel). Desenvolveu-se no decurso do desenvolvimento geral Programas GIS e, portanto, muitas vezes é visto como um componente GIS secundário que, ao contrário do software GIS, não requer investimento grandes forças e fundos. Assim, um usuário não treinado com a ajuda do software GIS existente após alguns dias de treinamento já pode criar um mapa digital simples, mas mesmo em um mês ele não é capaz de criar um software GIS viável. Por outro lado, como observam os cartógrafos, devido à aparente facilidade e simplicidade, a cartografia digital é subestimada com todas as consequências daí decorrentes.

A cartografia digital ganhou vida própria vida e sua associação com a cartografia tradicional é muitas vezes vista como completamente supérflua. Como você sabe, a criação de um mapa tradicional em papel requer equipamentos bastante complexos, além de uma equipe de especialistas experientes (cartógrafos-designers) que criam e editam mapas e realizam trabalhos rotineiros de processamento de material primário. Este é um processo técnica e tecnologicamente muito complexo e demorado. Por outro lado, para criar um mapa digital, você só precisa Computador pessoal, dispositivos externos, software e o mapa original (geralmente em papel). Em outras palavras, qualquer usuário tem a oportunidade de criar cartões digitais na forma de produtos acabados - cartões digitais para venda. Como resultado, muitos não profissionais estão atualmente envolvidos no mapeamento digital, e a separação da teoria e metodologia da cartografia tradicional leva a uma perda na qualidade da transferência de formas geométricas e topológicas de objetos de mapa, porque a capacidade desenhar bem no papel não é suficiente para uma digitalização de alta qualidade (a digitalização é um processo mais complicado, pois é preciso aproximar qualitativamente curvas contínuas por segmentos de linha). Ao mesmo tempo, a qualidade do design também sofre: os mapas frequentemente impressos "se assemelham a um determinado desenho com um conjunto de manchas coloridas, mas não são um mapa".

Somente em Ultimamente com o desenvolvimento do mercado GIS, a necessidade de mapas digitais de alta qualidade começou a aumentar; os usuários começaram a prestar atenção não apenas à velocidade de digitalização dos mapas e ao baixo preço, mas também à qualidade. O número de lugares onde os especialistas são treinados usando a tecnologia GIS está crescendo; Os sistemas ocidentais estão sendo russificados e ucranianos, expandindo o leque de potenciais usuários de GIS. Assim, há uma tendência para o desenvolvimento qualitativo da cartografia digital na esteira do desenvolvimento geral da tecnologia GIS.

Vamos considerar alguns recursos da tecnologia de mapeamento digital e os principais parâmetros dos mapas digitais. Em primeiro lugar, deve-se notar que, devido à variedade de tarefas resolvidas com a ajuda de mapas digitais, é difícil determinar de forma inequívoca os critérios universais para sua qualidade; portanto, o critério mais geral deve ser a capacidade de fornecer uma solução para o problema. Atualmente, a situação no mercado de mapas digitais é tal que eles são criados principalmente para um projeto específico, em contraste com a cartografia tradicional, onde materiais cartográficos já existentes são usados como um mapa base. Portanto, na maioria das vezes, a criação de um mapa digital é determinada não por instruções bem estabelecidas e testadas pelo tempo, mas por especificações técnicas dispersas e nem sempre elaboradas profissionalmente.

Qualidade do mapa digital

A qualidade de um mapa digital consiste em vários componentes, mas os principais são o conteúdo da informação, precisão, integridade e correção da estrutura interna.

Informatividade. Um mapa como modelo da realidade tem propriedades epistemológicas, como correspondência significativa (exibição das principais características da realidade com base científica), abstração (generalização, transição de conceitos individuais para coletivos, seleção de características típicas de objetos e eliminação de menores), similaridade espaço-temporal (semelhança geométrica de tamanhos e formas, similaridade temporal e similaridade de relacionamentos, conexões, subordinação de objetos), seletividade e sinteticidade (representação separada de fenômenos e fatores que se manifestam conjuntamente, bem como uma única imagem holística de fenômenos e processos que se manifestam separadamente em condições reais). Essas propriedades, é claro, também afetam a qualidade do produto final - um mapa digital, mas são principalmente da competência dos criadores do trabalho cartográfico original: os criadores de um mapa de origem tradicional são responsáveis por seu conteúdo informativo e ao criar um mapa digital, é importante escolher a fonte certa e transmitir corretamente, tendo em conta as características do mapa digital, a informação incorporada no mapa original.

integridade Transferências de conteúdo. O valor deste parâmetro depende principalmente da tecnologia de criação de um mapa digital, ou seja, de quão rigorosamente é realizado o controle de passes pelos operadores de objetos de digitalização. Para controle, pode ser usada uma cópia impressa de um mapa digital impresso em plástico na escala do original. Durante a imposição subsequente na fonte de digitalização, o conteúdo do mapa digital e o material de origem são verificados. Este método também pode ser usado para avaliar a qualidade da transferência de formas de objetos, mas é inaceitável para estimar o erro na posição dos contornos, pois o dispositivo de saída sempre apresenta distorção perceptível. Ao vetorizar um raster, combinar as camadas do mapa digital criado e o substrato do raster permite identificar rapidamente os objetos perdidos.

Precisão. O conceito de precisão do mapa digital inclui parâmetros como o erro na posição dos contornos em relação à fonte, a precisão da transferência dos tamanhos e formas dos objetos durante a digitalização, bem como o erro na posição dos contornos do digital mapa relativo ao terreno associado à fonte de mapeamento digital (deformação do papel, distorção de uma imagem raster durante a digitalização e etc.). Além disso, a precisão depende do software, do hardware utilizado e da fonte de digitalização. No momento, duas tecnologias para digitalização de mapas existem em paralelo e se complementam - entrada do digitalizador e digitalização por raster (digitalização). A prática mostra que agora é difícil falar sobre a vantagem de qualquer um deles. Com a digitalização do digitalizador, a maior parte do trabalho de inserção de mapas digitais é realizada pelo operador no modo manual, ou seja, para inserir um objeto, o operador aponta o cursor para cada ponto selecionado e pressiona o botão. A precisão da entrada durante a digitalização depende em grande parte da habilidade do operador. Ao vetorizar mapas raster, os fatores subjetivos afetam menos, pois o substrato raster permite corrigir a entrada o tempo todo; no entanto, a transferência da forma dos objetos é afetada pela qualidade do raster e com bordas irregulares da linha raster , as dobras da linha vetorial desenhada começam a aparecer, causadas não pela forma geral da linha, mas por violações locais raster.

A correção da estrutura interna.

O mapa digital finalizado deve ter uma estrutura interna correta, determinada pelos requisitos para mapas deste tipo. Por exemplo, o núcleo do subsistema cartográfico em um SIG que utiliza mapas vetoriais digitais é uma estrutura multicamada de mapas (camadas), sobre a qual operações de busca ponta a ponta, operações de sobreposição com a criação de mapas digitais derivados e manutenção da conexão de identificadores de objetos de mapas de origem e derivados devem ser executados. Para suportar essas operações, a estrutura topológica dos mapas digitais em SIG está sujeita a requisitos muito mais rigorosos do que, por exemplo, mapas que são usados para resolver problemas de mapeamento ou navegação automatizados. Isso se deve ao fato de que os contornos de objetos de diferentes mapas (camadas) devem ser estritamente consistentes, embora na prática, apesar da digitalização suficientemente precisa dos mapas de origem separadamente, esse acordo não seja alcançado e, quando os mapas digitais são sobrepostos, falsos polígonos e arcos são formados. As incompatibilidades podem ser visualmente indistinguíveis até uma certa escala de ampliação, o que é bastante aceitável para tarefas de mapeamento automatizadas focadas na criação de mapas tradicionais de escala fixa usando um computador. No entanto, isso é completamente inaceitável para o funcionamento de um SIG, quando um aparato matemático estrito é usado para resolver vários problemas de análise. Por exemplo, um mapa topológico deve ter uma linha nodal correta (polígonos devem ser montados a partir de arcos, arcos devem ser conectados em nós, etc.) e estrutura multicamada (limites correspondentes de diferentes camadas coincidem, os arcos de uma camada são exatamente adjacentes aos objetos de outro, etc.). e). Criar a estrutura correta de um mapa digital depende das capacidades do software e da tecnologia de digitalização.

Atualmente, toda uma indústria de mapeamento digital já foi formada no mundo, um amplo mercado de mapas e atlas digitais se desenvolveu. O primeiro projeto comercial de sucesso aqui, aparentemente, deve ser considerado o Atlas Digital do Mundo (fabricado pela Delorme Mapping Systems), lançado em 1988. Seguiu-se o British Domesday Project /100/, como resultado do qual um atlas digital da Grã-Bretanha foi criado em discos ópticos (materiais militares de levantamento topográfico foram usados como mapas de origem e bases topográficas). Desde 1992, a Agência de Mapeamento do Departamento de Defesa dos Estados Unidos produz e atualiza a Carta Digital do Mundo (DCW) na escala de 1:1.000.000. Em muitos países do mundo já foram criados atlas digitais nacionais e mapas geográficos gerais . Na Fig. 5.1 mostra uma impressão em preto e branco de um dos fragmentos do atlas digital do mundo.

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Os mapas digitais podem ser percebidos diretamente por uma pessoa ao visualizar mapas eletrônicos (em telas de vídeo) e mapas de computador (em uma base sólida) e podem ser usados como fonte de informações em cálculos de máquinas sem visualização na forma de uma imagem.

Os mapas digitais servem como base para a produção de mapas convencionais em papel e computador em um substrato sólido.

Criação

Os mapas digitais são criados das seguintes maneiras ou uma combinação delas (na verdade, métodos para coletar informações espaciais):

Digitalização (digitalização) de produtos cartográficos analógicos tradicionais (por exemplo, cartões de papel);

processamento de dados fotogramétricos sensoriamento remoto;

Levantamento de campo (por exemplo, levantamento taqueométrico geodésico ou levantamento usando instrumentos de sistemas globais de posicionamento por satélite);

· processamento cameral de dados de pesquisas de campo e outros métodos.

Métodos de armazenamento e transmissão

Como os modelos que descrevem o espaço (mapas digitais) são muito pouco triviais (ao contrário, por exemplo, das imagens raster), bancos de dados especializados (DB, consulte banco de dados espacial) são frequentemente usados para seu armazenamento, em vez de arquivos únicos de um determinado formato.

Para trocar cartões digitais entre diferentes sistemas de informação, são utilizados formatos especiais de troca. Podem ser formatos populares de alguns fabricantes de software (software) (por exemplo, DXF, MIF, SHP, etc.), que se tornaram um padrão de fato, ou padrões internacionais (por exemplo, um padrão do Open Geospatial Consortium (OGC) como GML).

Cartografia

Cartografia (do grego χάρτης - papel de papiro e γράφειν - desenhar) é a ciência de pesquisar, modelar e exibir o arranjo espacial, combinação e interconexão de objetos, fenômenos naturais e sociedade. Em uma interpretação mais ampla, a cartografia inclui tecnologia e atividades produtivas.

Os objetos da cartografia são a Terra, os corpos celestes, o céu estrelado e o Universo. Os frutos mais populares da cartografia são modelos de signos figurativos do espaço na forma de: mapas planos, mapas de relevo e volumétricos, globos. Eles podem ser apresentados em materiais sólidos, planos ou volumosos (papel, plástico) ou como uma imagem em um monitor de vídeo.

Seções de cartografia

cartografia matemática

Cartografia matemática é o estudo de maneiras de exibir a superfície da Terra em um plano. Como a superfície da Terra (aproximadamente esférica, para a qual o conceito de esferóide terrestre é frequentemente usado) tem uma certa curvatura que não é igual ao infinito, ela não pode ser exibida em um plano com a preservação de todas as relações espaciais simultaneamente: ângulos entre direções, distâncias e áreas. Você pode salvar apenas algumas dessas proporções. Um conceito importante na cartografia matemática é a projeção cartográfica, uma função que especifica a transformação das coordenadas esferóides de um ponto (ou seja, coordenadas no esferóide terrestre, expressas em medida angular) em coordenadas retangulares planas em um ou outro projeção de mapa(em outras palavras, em uma folha de cartão que pode ser colocada à sua frente na superfície da mesa). Outro ramo significativo da cartografia matemática é a cartometria, que permite usar dados de mapas para medir distâncias, ângulos e áreas na superfície real da Terra.

Elaboração e design de mapas

A elaboração e desenho de mapas é uma área da cartografia, uma área do desenho técnico que estuda as formas mais adequadas de apresentação da informação cartográfica. Esta área da cartografia está intimamente interligada com a psicologia da percepção, semiótica e aspectos humanitários semelhantes.

Como os mapas exibem informações relacionadas a uma ampla variedade de ciências, também existem seções de cartografia como cartografia histórica, cartografia geológica, cartografia econômica, cartografia de solo e outras. Estas seções referem-se à cartografia apenas como método; em termos de conteúdo, referem-se às ciências correspondentes.

cartografia digital

A cartografia digital (computadorizada) não é tanto uma seção independente da cartografia quanto sua ferramenta, devido ao atual nível de desenvolvimento tecnológico. Por exemplo, sem cancelar os métodos de recalcular as coordenadas ao exibir a superfície da Terra em um plano (estudada em uma seção tão fundamental como a cartografia matemática), a cartografia digital mudou as formas de visualizar as obras cartográficas (estudada na seção " Compilação e design de mapas").

Assim, se antes o mapa original do autor era desenhado a tinta, hoje ele é desenhado na tela do monitor do computador. Para fazer isso, use Sistemas Cartográficos Automatizados (ACS), criados com base em uma classe especial de software (SW). Por exemplo, GeoMedia, Intergraph MGE, ESRI ArcGIS, EasyTrace, Panorama, Mapinfo, etc.

Ao mesmo tempo, ACS e Sistemas de Informação Geográfica (SIG) não devem ser confundidos, pois suas funções são diferentes. No entanto, na prática, o mesmo conjunto de software é um pacote integrado usado para construir ACN e GIS (exemplos brilhantes são ArcGIS, GeoMedia e MGE).

Criação de mapas eletrônicos (contornos) de talhões.

Para Gerenciamento efetivo Não será supérfluo para uma empresa agrícola saber exatamente qual área você possui. Não é incomum que gerentes e agrônomos de fazendas saibam apenas aproximadamente o tamanho de seus campos, o que afeta negativamente a precisão do cálculo dos fertilizantes necessários e o cálculo do rendimento. Usando um receptor GPS, um computador de campo e um software especial (software), você pode obter mapas eletrônicos (contornos) de campos com precisão centimétrica!

Tecnologias de economia de recursos, incluindo agricultura de precisão, envolvem o trabalho com mapas de campo eletrônicos. Esta é a base de geoinformação com base na qual quase todas as operações agrotécnicas na agricultura de precisão são realizadas. Por exemplo, uma das operações agrotécnicas mais complexas da agricultura de precisão - a aplicação diferenciada de fertilizantes minerais é baseada em mapas de distribuição de nutrientes (N, P, K, Húmus, ph) pelo campo. Para isso, também é realizado um levantamento agroquímico das terras agrícolas.

Mas mesmo que os mapas de campo eletrônicos não sejam usados para a aplicação posterior de tecnologias de agricultura de precisão, os benefícios de criar tais mapas são óbvios. Conhecendo as áreas exatas de seus campos e as distâncias entre eles, você pode de forma mais eficiente e racional:

1. Calcule a quantidade de fertilizantes e agroquímicos necessários, bem como material de semente

2. Leve em consideração o rendimento resultante

3. Calcule o consumo planejado de combustível e lubrificantes

4. Manter registros anuais das áreas semeadas com alta precisão para cada cultura

5. Mantenha um histórico dos campos (rotação de culturas)

6. Se necessário, preparar relatórios visuais de alta precisão (impressão de mapa)

A criação de contornos de campo é realizada usando um receptor GPS, um computador de campo e software combinados em um único complexo de software e hardware. No modo "polígono", é necessário contornar ou contornar o campo ao longo de sua borda e salvar o contorno resultante. Ao salvar, você pode especificar o nome do campo e outros atributos e notas necessários. Depois de salvar o contorno, saberemos a área exata do campo.

O software também permite aplicar outras informações de geoinformação: linhas e pontos. As linhas podem ser operadas ao marcar áreas de trabalho nos campos. Por exemplo, se você já possui mapas eletrônicos de seus campos para ano passado e você só precisa corrigir a colocação da cultura nos campos este ano, não há necessidade de redefinir os campos. Só é necessário traçar linhas de demarcação entre as culturas, e somente se duas ou mais culturas forem cultivadas no mesmo campo.
Os pontos são usados para mapear recursos de campo, como pilares, rochas grandes e assim por diante.

Todas as geoinformações recebidas do complexo de software e hardware devem ser transferidas para um computador estacionário para posterior análise e utilização em cálculos e na tomada de decisões gerenciais. O software de geoinformação (GIS) também deve ser instalado em um computador estacionário, o que permitirá trabalhar corretamente com as informações recebidas nos campos. Para isso, recomendamos o uso do programa MapInfo ©.

Em princípio, você pode usar qualquer sistema GIS que funcione com o formato .SHP (Shape). Quase todos os sistemas GIS podem funcionar corretamente com este formato. No entanto, MapInfo © é, em nossa opinião, a melhor escolha para contabilização das áreas semeadas e manutenção do histórico das lavouras. em mapinfo. Você pode criar mapas temáticos, sobrepor os contornos de seus campos em fotografias de satélite e aéreas, bem como em imagens digitalizadas mapas topográficos. Também MapInfo tem ferramenta útil para medir distâncias (por exemplo, para medir a distância da garagem ao campo).

Nos dias de hoje, prevalece um nível muito elevado de automação, e isso se reflete em quase todas as áreas da atividade humana. Em conexão com tamanha relevância do progresso técnico, surgiu a cartografia digital, que é um processamento e análise computadorizada de informações cartográficas. Sobre este momentoé a cartografia digital a mais popular em seu campo científico, já que agora a criação de qualquer imagem cartográfica é realizada em um computador.

A cartografia digital não pode ser chamada de disciplina ou seção separada. Isso é mais provável ferramenta eficaz, que permite processar dados cartográficos de forma conveniente e rápida usando um PC. No entanto, o impacto do mapeamento digital na ciência é muito forte e Por aqui o mapeamento do terreno mudou fundamentalmente o princípio da visualização do território.

Comparemos a cartografia digital com a velha forma de fazer mapas. EM velhos tempos os cartógrafos passavam dias e noites no mapa, desenhando cada elemento a tinta. Esse trabalho era muito meticuloso e os custos de mão-de-obra eram simplesmente injustificados. Agora, a tecnologia para criar mapas mudou significativamente e agora o computador faz todo o trabalho de rotina e muito mais rápido. Durante o processamento da informação cartográfica em um PC, especial sistemas automatizados, que possuem muitas funcionalidades, consistindo nas ferramentas necessárias para criar mapas. Devido à sua flexibilidade, os sistemas de mapeamento automatizado oferecem muitas oportunidades para os cartógrafos modernos, o que realmente simplifica e melhora o processo de ilustração da área.

Esta redação do lendário Capitão Vrungel, magnífica em brevidade e capacidade, revela plenamente as tarefas resolvidas pelos navegadores com a ajuda da navegação na navegação, independentemente de onde passam - no lago, no mar ou no oceano.

Por vários milênios, a bússola, o mapa e o sextante foram os principais instrumentos de navegação. Tendo atingido a perfeição no curso do desenvolvimento, essas três baleias, nas quais se baseava a navegação, tornaram-se, no entanto, um obstáculo ao progresso técnico da navegação. O aumento do tamanho e da velocidade dos navios, o aumento da intensidade da navegação exigiram a introdução de novas tecnologias de navegação, automação da navegação e aumento da segurança dos navios. As ferramentas tradicionais do comandante do navio não poderiam atender a esses requisitos.

Para superar o impasse, foi necessário um salto qualitativo na cartografia - e isso aconteceu no final do século passado. Novos computadores de alto desempenho tornaram possível digitalizar mapas em papel, armazená-los, registrá-los em mídia compacta, transferi-los por linhas de comunicação e restaurá-los novamente em monitores de computador.

O auge da navegação moderna e das tecnologias de computador foi a criação do cérebro de uma embarcação moderna - o sistema eletrônico de informações cartográficas ECDIS, que exibe mapas e a posição da embarcação, traça uma rota e controla desvios de uma determinada rota, calcula rotas seguras , alerta o navegador sobre o perigo, mantém diário de bordo, controle de piloto automático, etc.

Um sistema cartográfico eletrônico moderno consiste em três elementos principais - mapas digitais gravados em qualquer mídia (principalmente em CDs), um receptor GPS e um computador com software apropriado. Tal sistema é utilizado em grandes embarcações da frota profissional, mas em pequenas embarcações - barcos, iates a motor e à vela, pequenos barcos de pesca - a sua utilização está associada a grandes dificuldades, normalmente devido à falta de espaço e à necessidade de proteger o computador da água, umidade, sal marinho. Assim, para a pequena frota foram criados aparelhos especiais com nomes diversos - plotters cartográficos, sistemas de navegação e cartográficos, centrais de navegação contendo um receptor GPS em caixa lacrada, um computador com programa instalado de fábrica e um minicarregador de informações cartográficas (cartucho ).

Considere os elementos individuais do sistema de navegação e cartografia de uma pequena embarcação.

Os suportes de informação cartográfica para sistemas de navegação de pequenas embarcações (chartplotters) são mini-cartuchos. Se os CDs de laser geralmente contêm base mundial mapas eletrônicos, então um conjunto de mapas de várias escalas de regiões individuais é registrado em minicartuchos. O número de cartões graváveis depende da capacidade do cartucho. Assim, por exemplo, um cartucho C-Map NT+ pode conter um conjunto de mapas de Azov e do Mar Negro.

Existem vários sistemas de cartas eletrônicas usados para registrar cartas em cartuchos: C-Mar NT+, Navionics Nav-Charts™, Furuno MiniChart e alguns outros. A coleção de cartuchos C-Map NT+ tem a maior cobertura do Oceano Mundial e, o mais importante, inclui mapas eletrônicos das regiões domésticas: lagos Ladoga e Onega, Golfo da Finlândia, Barents, Branco, Azov, Preto e Cáspio mares, áreas de água adjacentes à costa do Extremo Oriente da Rússia. Portanto, futuramente falaremos sobre equipamentos que trabalham com mapas eletrônicos no formato C-Map NT+. Os cartuchos C-Map NT+ são fabricados pela empresa internacional C-MAP, cujo representante na Rússia é a C-MAP Russia.

Existem cartuchos adequados para viagens curtas "recreativas" (Local), existem aqueles que são usados para transições para distâncias médias (Standard) e existem cartuchos projetados para viagens longas (Wide). Por exemplo, se um cartucho S (Padrão) contém mapas dos lagos Onega ou Ladoga, então o cartucho contém

W (Wide) inclui simultaneamente mapas de ambos os lagos e da parte oriental do Golfo da Finlândia. Especialmente para os pescadores, foram lançados cartuchos que incluem dados batimétricos. A maioria dos cartuchos C-MAP NT+ contém informações sobre portos e marés que podem ser exibidas pelo usuário na tela do plotter. Um cartucho pode conter mais de 150 cartas náuticas eletrônicas e planos portuários de várias escalas de 1:1500000 a 1:1500.

Um cartucho de usuário especial (USER C-Card) permitirá que você registre as coordenadas de quaisquer pontos que você possa precisar em sua próxima viagem, seja um restaurante na costa ou um local para mergulho.

Se você deseja trabalhar no caminho percorrido ou planejar sua rota futura enquanto estiver em casa, pode usar o PC Planner NT. Este instrumento foi projetado para usar um computador pessoal (PC) como uma ferramenta de planejamento de navegação. A tela do PC mostra as cartas eletrônicas disponíveis usando cartuchos C-MAP NT+, que são usados diretamente a bordo da embarcação. As funções do PC Planer NT são visualização de mapas, zoom, criação de marcas personalizadas, planejamento de rotas e visualização da distância percorrida. Cada função de planejamento em um plotter cartográfico pode ser facilmente implementada em um computador doméstico.

As fontes dos dados das cartas eletrônicas C-MAP são cartas oficiais produzidas por escritórios hidrográficos, produção própria de dados sob contratos com serviços hidrográficos, digitalização de materiais de levantamento de pequenos portos na ausência de cartas oficiais em papel (por ordem das autoridades locais).

O banco de dados cartográfico do NT está sujeito a atualizações regulares com base em avisos de navegantes. Novos lançamentos do banco de dados do NT são feitos três vezes ao ano. O usuário pode trocar um cartucho antigo por um corrigido (bem como comprar um novo) simplesmente entrando em contato com o escritório S-MAR Rússia ou um dos revendedores.

CHARTPLOTTER

Um chartplotter (ou centro de navegação) é um dispositivo funcionalmente completo contendo em seu invólucro à prova d'água um receptor GPS (em alguns modelos, o receptor pode ser remoto), um computador com um programa instalado de fábrica, um monitor monocromático ou colorido, um teclado para controle e um slot para entrada de cartucho. Alguns modelos não possuem um receptor GPS e as informações sobre suas próprias coordenadas vêm de uma fonte externa. Um elemento obrigatório é uma porta para entrada e saída de informações no formato marítimo internacional NMEA 0183.

Conheceremos o funcionamento e as características dos chartplotters usando como exemplo o popular modelo Raychart 520 com display monocromático ou seu analógico Raychart 530 com display colorido fabricado pela famosa empresa inglesa Raymarine.

Ambos os chartplotters possuem um receptor GPS paralelo de 12 canais combinado com uma antena. O receptor possui todas as funções necessárias: determinação de coordenadas e parâmetros de movimento, capacidade de criar e armazenar waypoints e rotas ao longo deles e ferramentas de exibição gráfica.

Para facilitar o trabalho com chartplotters, um mapa-múndi com todos os principais portos e assentamentos é pré-instalado na fábrica. Não tem inerente mapa do mar informações detalhadas, portanto, só podem ser usadas quando se sabe que não há perigos à navegação.

Mapas detalhados de uma área específica (por exemplo, Lago Onega, Mar Negro) são inseridos a partir do cartucho, para o qual o chartplotter possui um ou dois slots.

TRABALHANDO COM O CHARTPLOTTER

Ligue o receptor pressionando a tecla POWER. Pressione mais uma vez esta tecla - e os controles de brilho da luz de fundo e contraste da imagem aparecem na tela, permitindo que você ajuste a qualidade da imagem.

Quase todos os chartplotters são controlados da mesma forma que em um computador, por meio do menu ou usando o trackball e as teclas de função. Usando o menu, defina as configurações necessárias para exibição, traço, unidades de medida, zonas de proteção etc., selecione várias funções, crie rotas e pontos de passagem.

Após ligar o aparelho, assim que seu receptor GPS adquirir sinais de satélite, será instalado na tela um mapa da área de localização da embarcação, cuja imagem ficará localizada no centro. Se houver um cartucho para esta área, a tela exibirá mapa detalhadoárea especifica.

O movimento da embarcação é mostrado no visor de duas maneiras. No primeiro caso, sua marca permanece estacionária no centro da tela contra o fundo de um mapa em movimento, no segundo caso, a marca se move do centro para a borda da tela e, ao alcançá-la, retorna simultaneamente com a mudança de mapa. Se necessário, a trajetória do movimento da embarcação e suas coordenadas atuais podem ser exibidas.

Uso do cursor

O cursor desempenha um papel importante no trabalho com o chartplotter. Com sua ajuda, muitas tarefas são resolvidas: medir o azimute e o alcance dos objetos, determinar suas coordenadas, criar pontos de passagem e rotas, obter informações e muito mais. Vamos dar uma olhada em algumas funções de cursor como exemplo.

Se durante a navegação for necessário determinar a distância de algum objeto no mapa (bancos, marcos), basta mover o cursor sobre este ponto, e suas coordenadas aparecerão na janela de informações, bem como o alcance e a direção em relação ao navio. Da mesma forma, usando o cursor, obtém-se informações sobre os nomes das ilhas marcadas no mapa, povoados, portos, condições de navegação, profundidades, etc.

Usar o cursor facilita muito a criação de pontos de referência e rotas. Ao contrário de um receptor GPS, onde esta tarefa é resolvida usando um mapa de papel com posterior entrada das coordenadas recebidas através do menu, em um chartplotter isso é feito de forma simples e rápida usando o cursor: basta colocá-lo no lugar certo no mapa eletrônico e pressione a tecla desejada. O waypoint resultante pode ser facilmente editado, dado um símbolo ou nome, movido para outro local ou excluído.

Uma rota é criada de maneira semelhante: seu número é atribuído e os pontos são aplicados sequencialmente ao mapa na tela com o cursor, que determinam a rota da embarcação. Os resultados da colocação permanecerão no mapa na forma de uma linha quebrada, que pode ser corrigida durante a preparação e durante a navegação movendo, adicionando ou excluindo pontos com o cursor.

As rotas recebidas e seus pontos constituintes são colocados em páginas especiais na forma de tabelas com coordenadas. Você pode renomeá-los, atribuir símbolos (por exemplo, âncora, cruz, peixe, etc.), alterar coordenadas, excluir e pode fazer isso não apenas na natação, mas também em casa, usando o modo de simulação para isso.

Navegar ao longo da rota Por "navegar ao longo da rota" entenderemos o movimento sequencial de ponto a ponto de uma rota pré-planejada e armazenada utilizando as capacidades técnicas e de software de dispositivos que permitem controlar os desvios do navio de uma determinada direção.

Nos plotters cartográficos modernos, ao navegar ao longo de uma rota, o controle de desvio é realizado de duas maneiras: pela posição da marca do navio na rota traçada ou com a ajuda de indicadores gráficos especiais, geralmente usados \u200b\u200bnos receptores GPS - "rodovia" (“estrada”), “bússola”, “rota”. Alguns modelos de chartplotter podem combinar ambos os modos na mesma tela, facilitando a navegação em ambientes de navegação difíceis. Além disso, os indicadores gráficos permitem que você use o dispositivo como um receptor GPS regular em locais onde os mapas C-Map NT não estão disponíveis.

Se a rota for criada com antecedência e armazenada na memória do instrumento, através do menu eles entram na biblioteca de rotas, encontram a desejada e ativam-na usando um dos métodos disponíveis, após o que a seção do mapa com a rota é exibida no a tela e o chartplotter mudam para o modo de navegação. Neste caso, a janela de dados mostrará a direção para o primeiro waypoint da rota, o alcance até ele, o tempo de viagem e o tempo de chegada, e as exibições gráficas mostrarão os desvios do curso real. Ao chegar ao primeiro ponto, o dispositivo mudará automaticamente para o modo de deslocamento para o próximo ponto, e assim sucessivamente, até a chegada ao ponto final da navegação. A aproximação a um ponto a uma certa distância pode opcionalmente ser acompanhada por um sinal sonoro em simultâneo com o aparecimento de uma mensagem na janela de informação no ecrã.

Navegação de ponto de referência

A navegação de waypoint é um caso especial de navegação de rota, portanto, os princípios de uso de um chartplotter e de navegação são os mesmos.

Os waypoints podem ser criados com antecedência e armazenados na memória da unidade, de onde podem ser recuperados, ativados com a função GO TO e usados para navegação. A criação de waypoints durante a navegação é muito eficiente com o cursor: basta mover o cursor para o local desejado e pressionar a tecla "IR PARA" - e o plotter cartográfico navegará até o waypoint selecionado.

FUNÇÕES DE SERVIÇO

banco de dados de informações

Cada plotter cartográfico contém um conjunto de dados informativos, cujo volume e conteúdo podem variar de modelo para modelo. Parte da base de informações é introduzida durante a produção dos dispositivos, e a parte principal acompanha o mapa eletrônico da área.

A parte principal do banco de dados são as informações de navegação, que estão sempre presentes em todos os chartplotter. Isso inclui informações sobre profundidades, perigos de navegação, condições de navegação, nomes de ilhas, baías, portos, etc. Esses dados geralmente são exibidos automaticamente na janela de informações quando o cursor é colocado sobre esse objeto ou, em alguns modelos, quando a marca do navio entra na área especificada próxima ao objeto. Se desejar, pode obter informações mais detalhadas sobre o objeto marcado: altura, cor e características das luzes de faróis e bóias, marcos, características das áreas de navegação, informações sobre a presença de proibições de navegação e pescaria e assim por diante.

O segundo bloco de dados pode conter uma lista de portos e abrigos para este mapa com distâncias até o navio e direções até eles, suas características (disponibilidade de telefone e telégrafo, hospitais, depósitos de petróleo, características da área de água). Muitas vezes, a lista de portos é organizada em ordem crescente de distância até a embarcação, o que permite, se necessário, selecionar rapidamente o abrigo mais próximo.

Funções personalizadas

Sob esse nome não muito correto, queremos dizer um conjunto de uma ampla variedade de funções que facilitam o trabalho do usuário com o chartplotter. Cada modelo de dispositivo possui seu próprio conjunto de funções, portanto, focaremos apenas nas mais comuns.

MOV ("Homem ao mar")

Esta é uma das funções mais importantes que permite lembrar o local de uma pessoa que caiu ao mar com um único toque de tecla e colocar o chartplotter no modo de navegação até o ponto de impacto.

Voltar para a função de navio

Ao definir uma rota ou ao visualizar um mapa usando o cursor, você pode “perder” a marca da embarcação. Para um rápido retorno ao local da embarcação, existe uma função que pode ser chamada de “HOME”, “Find ship”, “Ship” ou outra em diversos modelos. Pressionar esta tecla virtual exibe rapidamente uma seção do gráfico, no centro da qual está a embarcação e o cursor.

Gravação de faixa

Quando a embarcação está em movimento, qualquer plotter cartográfico deve registrar e salvar a rota percorrida. Os instrumentos mais sofisticados e caros podem armazenar diversos traços junto com suas características e, se necessário, reproduzi-los, corrigi-los e utilizá-los para navegação.

Alarmes de navegação

Esta função permite gerar alarmes (avisos) nos casos de entrada na zona estabelecida, ao se aproximar de um waypoint da rota, perigo à navegação, ao passar por um local onde a profundidade é menor que a especificada, quando a embarcação está fundeando à deriva.

Catálogos de mapas

Alguns chartplotters caros geralmente incluem catálogos de gráficos que facilitam a localização ou o pedido do cartucho certo durante o cruzeiro. O catálogo de mapas pode ser tanto da região quanto do mundo.

"Echo sonar"

Este recurso, disponível em alguns chartplotters, permite ler os valores de profundidade atuais do gráfico e exibi-los na tela simultaneamente com o gráfico em formato digital ou gráfico.

O mercado moderno oferece uma grande variedade de chartplotters fabricados por diversas empresas, com tamanhos diferentes telas, coloridas e monocromáticas, vestíveis e estacionárias. O apêndice fornece especificações para alguns dos instrumentos mais comuns que usam a cartografia C-Map NT e C-Map NT+. Em conclusão, sobre o mapa de papel. Um chartplotter é, sem dúvida, mais conveniente do que um mapa em papel, não enruga, não rasga, não se molha, é fácil de usar, possui recursos de informações mais ricos. No entanto, a carta em papel permanece até hoje, juntamente com o diário de bordo, o principal documento do navegador, que, em caso de acidente, será tratado pelas autoridades competentes.

Lembre-se disso!

Características de alguns chartplotters eletrônicos de vários fabricantes
	RAYMARINE Raychart 320	RAYMARINE Raychart 520 (Raychart 530)	INTERFASE Chartmaster 7MX (Chartmaster 7CVX)	INTERFASE Chartmaster 11MX (Chartmaster 11CVX)	FURUNO GP-1650
	4,75" monocromático	7" monocromático (cor)	6" monocromático (cor)	10,4" monocromático (cor)	cor de 5,6"
Receptor	12 canais construídas em	12 canais controlo remoto	12 canais construídas em	12 canais construídas em	8 canais construídas em
pontos de referência
Número de rotas
Comida, V
Dimensões, mm
Peso, kg
Preço aproximado, c.u.

8.1. A essência e objetivos do curso "Cartografia Digital"

O curso "Cartografia Digital" é parte integrante da cartografia. Estuda e desenvolve a teoria e os métodos de criação de mapas digitais e eletrônicos, bem como a automação do trabalho cartográfico.

A cartografia agora mudou para um novo nível qualitativo. Em conexão com o desenvolvimento da informatização, muitos processos de criação de mapas mudaram completamente. Surgiram novos métodos, tecnologias e direções de mapeamento. É possível destacar várias áreas em que a cartografia se ocupa hoje: cartografia digital, modelagem tridimensional, sistemas de edição de computador, etc. Nesse sentido, surgiram novos trabalhos cartográficos: mapas digitais, (eletrônicos e virtuais), animações, modelos cartográficos tridimensionais, modelos digitais de terreno. Além de criar mapas de computador, a tarefa é formar e manter bancos de dados de informações cartográficas digitais.

Os cartões digitais são inseparáveis dos cartões tradicionais. Os fundamentos teóricos da cartografia, acumulados ao longo dos séculos, permaneceram os mesmos, apenas os meios técnicos de criação de mapas mudaram. Uso tecnologia de computador levou a mudanças significativas na tecnologia de criação de obras cartográficas. A tecnologia para realizar trabalhos gráficos foi bastante simplificada: desenho, gravura e outros trabalhos manuais desapareceram. Com isso, todos os materiais e acessórios tradicionais de desenho caíram em desuso. Um cartógrafo que conheça o software pode realizar trabalhos cartográficos complexos de forma rápida e eficiente. Existem também muitas oportunidades para realizar trabalhos de design de alto nível: o design de mapas temáticos, capas de atlas, páginas de rosto, etc.

Com a introdução da tecnologia de computador, os processos de compilação e preparação de mapas para publicação foram combinados. Não há necessidade de fazer uma cópia manual de alta qualidade do original (original de publicação). Um desenho original feito em computador torna muito fácil editar e corrigir notas de revisão sem comprometer sua qualidade.

As vantagens da informática não são apenas a qualidade ideal dos trabalhos gráficos, mas também a alta precisão, aumento significativo da produtividade da mão de obra e aumento da qualidade de impressão dos produtos cartográficos.

8.2. Definições de obras cartográficas digitais e eletrônicas

Os primeiros trabalhos de criação de mapas digitais foram iniciados em nosso país no final da década de 70. Atualmente, os mapas e planos digitais são criados principalmente a partir de mapas e planos originais tradicionais, rascunhos originais, impressões de circulação e outros materiais cartográficos.

Mapas digitais são modelos digitais de objetos apresentados como codificados em forma numérica planeje as coordenadas x e y e aplique z .

Os mapas digitais são descrições lógicas e matemáticas (representações) de objetos mapeados e as relações entre eles (relacionamentos de objetos de terreno na forma de suas combinações, interseções, vizinhanças, diferenças de altura no relevo, orientação aos pontos cardeais, etc.), formados em as coordenadas aceitas para mapas convencionais, projeções, sistemas de sinais convencionais, levando em consideração as regras de generalização e requisitos de precisão. Como mapas comuns, eles diferem em escala, assunto, cobertura espacial, etc.

O principal objetivo dos mapas digitais é servir de base para a formação de bancos de dados e compilação, análise e transformação automática de mapas.

Em termos de conteúdo, projeção, sistema de coordenadas e alturas, precisão e layout, os mapas e plantas digitais devem atender plenamente aos requisitos dos mapas e plantas tradicionais. Em todos os mapas digitais, as relações topológicas entre os objetos devem ser observadas. Existem várias definições de mapas digitais e eletrônicos na literatura. Alguns deles são mostrados neste tópico.

Um mapa digital é uma representação de objetos de mapa em uma forma que permite que um computador armazene, manipule e exiba o valor de seus atributos.

Um mapa digital é um banco de dados ou arquivo que se torna um mapa quando um GIS cria uma cópia impressa ou uma imagem na tela (W. Huxhold).

Cartões eletrônicos são mapas digitais renderizados em um ambiente de computador usando software e meios técnicos, nas projeções aceitas, sistemas de sinais convencionais, sujeitos às regras de precisão e design estabelecidas.

atlas eletrônicos- análogos de computador de atlas convencionais.

Os atlas de capital são criados por métodos tradicionais há muito tempo, dezenas de anos. Portanto, muitas vezes, mesmo no processo de criação, seu conteúdo fica desatualizado. Atlas eletrônicos podem reduzir significativamente o tempo de sua produção. Manter os mapas e atlas eletrônicos atualizados, atualizá-los está sendo feito de forma muito rápida e eficiente.

Existem vários tipos de atlas eletrônicos:

Atlas apenas para visualização visual ("inversão") - atlas de visualização.

atlas interativos, no qual você pode alterar o design, os métodos de imagem e a classificação dos fenômenos mapeados, obter cópias em papel dos mapas.

atlas analíticos(GIS-atlas), que permitem combinar e comparar mapas, realizar sua análise e avaliação quantitativa e sobrepor mapas uns sobre os outros.

Em muitos países, incluindo a Rússia, Atlas Nacionais foram criados e estão sendo criados. O Atlas Nacional da Rússia é uma publicação oficial do estado criada em nome do governo Federação Russa. O Atlas Nacional da Rússia fornece uma imagem abrangente da natureza, população, economia, ecologia, história e cultura do país (Fig. 8.1). O Atlas é composto por quatro volumes: volume 1 - "Características gerais do território"; volume 2 - “Natureza. Ecologia"; volume 3 - “População. Economia"; volume 4 - “História. Cultura.

Arroz. 8.1. Atlas Nacional da Rússia

O Atlas é publicado em formato impresso e eletrônico (os três primeiros volumes, a versão eletrônica do quarto volume será lançada em 2010).

Animações cartográficas- sequências dinâmicas de mapas eletrônicos que transmitem na tela do computador a dinâmica e o movimento dos objetos e fenômenos representados no tempo e no espaço (por exemplo, o movimento da precipitação,

circulação de veículos, etc.).

Frequentemente vemos animações em Vida cotidiana, por exemplo, mapas de previsão do tempo de televisão, nos quais os movimentos de frentes, áreas de alta e pressão baixa, precipitação.

Várias fontes são usadas para criar animações: dados de sensoriamento remoto, dados econômicos e estatísticos, dados de observações diretas de campo (por exemplo, várias descrições, perfis geológicos, observações de estações meteorológicas, materiais censitários, etc.). Imagens dinâmicas (em movimento) de objetos cartográficos podem ser diferentes:

− mova todo o mapa pela tela e elementos individuais conteúdo no mapa;

− mudar aparência sinais convencionais (tamanho, cor, forma, brilho, estrutura interna). Por exemplo, assentamentos podem ser mostrados como punções pulsantes, etc.;

− sequências de desenho animado quadros de mapas ou imagens 3D. Desta forma é possível mostrar a dinâmica do derretimento das geleiras, a dinâmica do desenvolvimento dos processos erosivos;

− panorâmica, rotação de imagens de computador;

− dimensionar a imagem, usando o efeito de "influxo" ou removendo o objeto;

− criando o efeito de movimento sobre o mapa (voar, desviar do território).

As animações podem ser planas e tridimensionais, estereoscópicas e, além disso, podem ser combinadas com uma imagem fotográfica.

Animações tridimensionais combinadas com uma imagem fotográfica são chamadas de virtuais.

mapas (cria a ilusão de uma área real).

As tecnologias para criar imagens virtuais podem ser diferentes. Em regra, primeiro é criado um modelo digital com base em um mapa topográfico, imagem aérea ou de satélite, depois é criada uma imagem tridimensional da área. É pintado nas cores da escala hipsométrica e depois usado como modelo real.

8.3. O conceito de sistemas de informação geográfica (GIS)

Os primeiros sistemas de informação geográfica foram criados no Canadá, Estados Unidos e Suécia para estudar recursos naturais. O primeiro SIG surgiu no início dos anos 60. No Canadá. O principal objetivo do GIS canadense era a tarefa de analisar os dados de inventário de terras do Canadá. Em nosso país, tais estudos começaram vinte anos depois. Atualmente, em muitos países existem vários sistemas de informação geográfica que resolvem uma variedade de tarefas em várias indústrias: em economia, política, ecologia, cadastro, ciência, etc.

Na literatura científica nacional, existem dezenas de definições de SIG.

Sistemas de Informação Geográfica (SIG) – hardware e software com-

complexos que fornecem coleta, processamento, exibição e distribuição de espaço

coordenado pelas veias dados (A.M. Berlyant). Uma das funções do GIS é a criação e uso de mapas computadorizados (eletrônicos), atlas e outros produtos cartográficos.

Sistema de Informações Geográficasé um sistema de informação projetado para coletar, armazenar, processar, exibir e distribuir dados, bem como receber

baseado neles nova informação e conhecimento sobre objetos e fenômenos espacialmente coordenados.

A essência de qualquer GIS é que ele é usado para coletar, analisar, organizar, armazenar várias informações, criar um banco de dados. A forma mais conveniente de apresentar informações aos usuários são as imagens cartográficas; além disso, as informações também podem ser apresentadas na forma de tabelas, esquemas, gráficos, textos.

Uma característica distintiva do GIS é que todas as informações neles são apresentadas na forma de mapas eletrônicos que contêm informações sobre objetos, bem como referências espaciais de objetos e fenômenos. Os mapas eletrônicos diferem dos mapas em papel porque cada signo convencional (objeto) representado em um mapa eletrônico corresponde à informação inserida no banco de dados. Isso permite analisá-los em relação a outros objetos. Apontando o cursor do mouse, por exemplo, para qualquer região, você pode obter todas as informações inseridas no banco de dados sobre ela (Fig. 8.2).

Arroz. 8.2. Obtendo informações sobre um objeto do banco de dados

Além disso, os sistemas de informação geográfica trabalham com projeções cartográficas, o que permite transformações de projeção de mapas digitais e eletrônicos.

Arroz. 8.3. Selecionando uma Projeção de Mapa no GIS MapInfo Professional

Atualmente, sistemas especializados de geoinformação terrestre, cadastral, ecológico e muitos outros GIS foram criados.

Por exemplo mapa administrativo Região de Tomsk, considere as possibilidades do GIS. Temos um banco de dados que contém informações sobre o tamanho da área dos distritos da região de Tomsk e o número de habitantes em cada distrito (Fig. 8.4). Com base nesses dados, podemos obter informações sobre a densidade populacional da região de Tomsk, além disso, o programa constrói um mapa de densidade populacional (Fig. 8.5).

Arroz. 8.4. Criação de um mapa temático com base nos dados inseridos no banco de dados

Arroz. 8.5. Mapa de densidade populacional da região de Tomsk, construído em modo automático

Assim, as características distintivas do SIG são:

− referenciamento de dados geográficos (espaciais);

− armazenamento, manipulação e gerenciamento de informações no banco de dados;

− oportunidades para trabalhar com projeções de informações geográficas;

− obtenção de novas informações com base em dados existentes;

− reflexão das relações espaço-temporais entre objetos;

− a capacidade de atualizar bancos de dados rapidamente;

− modelagem digital de terreno;

− visualização e saída de dados.

8.3.1. subsistemas GIS

O SIG consiste em vários blocos, sendo os mais importantes entrada, bloco de processamento

e saída de informações (Fig. 8.6).

Arroz. 8.6. estrutura SIG

Bloco de entrada de informações inclui a coleta de dados (textos, mapas, fotografias, etc.) e dispositivos para converter informações em formato digital e inseri-las na memória do computador ou em um banco de dados. Anteriormente, dispositivos digitalizadores especiais eram amplamente utilizados para esse fim - dispositivos com rastreamento manual de objetos e registro automático de suas coordenadas. Atualmente, eles foram totalmente substituídos por dispositivos automáticos - scanners. A imagem digitalizada é digitalizada usando um software especial. Todas as características dos objetos digitalizados, incluindo dados estatísticos, são inseridas no teclado do computador. Todas as informações digitais entram no banco de dados.

Um banco de dados é uma coleção de informações organizadas de forma que possam ser armazenadas em um computador.

Formação de bancos de dados, acesso e trabalho com eles fornece sistema de gerenciamento de banco de dados (DBMS), que permite encontrar rapidamente as informações necessárias e realizar seu processamento posterior.

Conjuntos de bancos de dados e meios de gerenciá-los formam bancos de dados.

Unidade de processamento de informações inclui o uso de vários softwares que permitem vincular uma imagem raster a um sistema de coordenadas específico, selecionar a projeção desejada, realizar generalização automática de elementos de conteúdo, converter uma imagem raster em uma imagem vetorial, selecionar métodos de imagem, construir mapas temáticos e topográficos , combiná-los entre si, bem como para projetar trabalhos cartográficos.

Bloco de saída de informação- inclui dispositivos que permitem exibir os resultados do mapeamento, bem como textos, tabelas, gráficos, diagramas, imagens tridimensionais, etc. São telas (displays), dispositivos de impressão (impressoras), plotters, etc.

O SIG para efeitos de produção inclui ainda um subsistema de emissão de mapas, que permite efetuar a impressão de formulários e imprimir a circulação de mapas.

8.3.2. Organização de dados em SIG

Os dados usados em um GIS podem ser muito diferentes: os resultados de geodésicos e observações astronômicas, dados de observação de campo (perfis geológicos, cortes de solo, materiais censitários, etc.), vários mapas, imagens, dados estatísticos, etc.

Os dados em SIG possuem uma organização em camadas, ou seja, informações sobre objetos de um mesmo conteúdo temático são armazenadas em uma camada (hidrografia, relevo, estradas, etc.).

Assim, um mapa GIS consiste em um conjunto de camadas de informação (Fig. 8.7). Cada camada contém tipos diferentes informações: áreas, pontos, linhas, textos, e juntos formam um mapa.

A distribuição de objetos por camadas permite editar objetos rapidamente, trabalhar com consultas e fazer várias alterações. As camadas no mapa podem ser gerenciadas: trocadas, desativar a visibilidade, bloquear, congelar, excluir, etc.

Ao projetar um mapa digital, as camadas devem ser organizadas em uma determinada sequência, portanto, ao criar uma nova camada, ela é colocada em um determinado local. As camadas de elementos de fundo devem ser colocadas abaixo das camadas de elementos de traçado para que não cubram a imagem. A sequência de posicionamento da camada transmite a exatidão da sobreposição de elementos tracejados e de fundo do mapa.

O número de camadas para cada mapa pode ser diferente e depende da finalidade do mapa e das tarefas que serão resolvidas neste mapa. Muito tarefa importanteé compilação correta camadas e distribuição de objetos por camadas. Deve ser lembrado que um grande número de camadas podem dificultar o trabalho com o mapa.