?

Log in

No account? Create an account
Записи Друзья Календарь Профиль назад назад далее далее
Записки одного программиста
stkorn
stkorn
Картография - Часть 3 - Масштаб векторной карты
   Векторные карты

   Когда-то давным давно карты чертили на бумаге. Такие карты не требовали батареек и цифровой техники но имели ограниченную информационную вместительность, а для того, чтобы внести в них изменения - приходилось перечерчивать их заново.

   Такие бумажные карты делились на специальные листы - планшеты, которые особым образом нумеровались, в зависимости от выбранного масштаба и системы координат (об этом позже).

   Где-то с 20 лет назад, с развитием техники, бумажные карты стали сканировать. Таким образом в сети появилась куча "секретных топографических карт генштаба", успешно применяющихся джиперами и прочими путешественниками по пересечённой местности, например, с помощью программы Ozi Explorer.

   Но будучи сканированной в электронный цифровой вид, такая карта оставалась растровой - то есть представляла собой не более чем сборище разноцветных пикселей.

   Другое дело - электронные векторные карты - на таких картах каждый объект описан отдельно, в виде последовательности своих вершин с их координатами.

   К каждому такому объекту можно привязать определённую информацию его классифицирующую, или описывающую. Такая информация называется семантикой. Например, у здания может быть семантика "Адрес", "Число этажей", "Число подъездов".

   Для удобства классификации, объекты на электронной векторной карте разбиты по слоям: здания, дороги, водные объекты, и т.д.. Набор слоёв, объектов, которые могут содержаться на каждом слое, а так же набор семантик каждого объекта - называется классификатором.

   Каждая электронная векторная карта имеет собственный классификатор, которому должны соответствовать все объекты карты.

   Векторизация - это процесс создания векторных по растровому изображению. Растровое изображение может быть:

•  сканированной бумажной картой
•  фотографическим снимком местности с самолёта
•  космическим снимком

   Здесь и далее мы будем рассматривать векторизацию космических снимков - как наиболее доступного и легального материала.

   Различают автоматическую и ручную векторизацию. На сегодняшний день полуавтоматическая векторизация возможна лишь для сканированных цветных топографических карт. Автоматическая векторизация снимков до сих пор является пока лишь предметов научных исследований, да и то, преимущественно зарубежных университетов.



   Масштаб

   Как известно, масштаб - это соотношение единицы длины на карте к расстоянию на местности. Например, масштаб 1:2.000 означает, что в 1 см бумажной карты 2.000 см или 20 метров местности.

   Более КРУПНЫМ называют тот масштаб, у которого знаменатель МЕНЬШЕ - то есть, в котором тот же объект будет выглядеть крупнее.. Например, масштаб 1:200 крупнее, чем масштаб 1:500.

   С заменой бумажных карт электронными векторными, казалось бы, понятие "масштаба" утрачивает свой смысл: электронную карту можно как угодно близко приблизить или удалить. Но это не верно.

   Во-первых, электронная векторная карта всегда создаётся на основе какого-то материала, и именно точность исходного материала в первую очередь определяет масштаб созданной карты. Если вы векторизуете бумажную карту масштаба 1:50.000 - у вас получится векторная карта такого же масштаба. И приблизив её на экране компьютере до масштаба 1:2.000 вы не получите ничего нового.

   Во-вторых, есть ряд документов (разной степени обязательности), описывающих качественные характеристики карт:

•  ГОСТ 51608-2000 «Карты цифровые топографические. Требования к качеству»
•  СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства»
•  Требования к электронным картам и планам и правила их приёмки в территориальные фонды материалов топографо-геодезических работ и инженерных изысканий»

   Согласно этим документам: "Средние погрешности в положении на инженерно-топографических планах изображений предметов и контуров местности с чёткими очертаниями относительно ближайших точек съёмочного обоснования не должны превышать 0,5 мм, а в горных и залесённых районах - 0,7 мм."

   В пересчёте на единицы масштаба карты получаем:

Масштаб карты
Максимально допустимая погрешность (0.7 мм расстояния по карте)
1 : 10 000
7 м
1 : 5 000
3.5 м
1 : 2 000
1.4 м
1 : 500
35 см


   Приведённая таблица довольно условна - ГОСТ 51608-2000 предусматривает более гибкую шкалу и сложную методику оценки точности векторных карт. Тем не менее, она даёт наглядное представление о том, какой порядок точности должна иметь карта, чтобы соответствовать тому или иному масштабу.

   Второй аспект обозначения масштаба карты - это уровень генерализации картографического материала. Генерализация – процесс исключения мелких объектов карты, упрощения их контуров или группировка в более крупные объекты с укрупнением масштаба карты.

   Рассмотрим уровень генерализации векторных планов населённых пунктов в зависимости от масштаба карты:

Масштаб карты
Уровень генерализации территории населённых пунктов
Типичное назначение карты
1 : 15 000 000
Крупные города отражены точечными объектами.
Мелкие населённые пункты на карте отсутствуют.
Обзорная карта мира
1 : 2 000 000
Крупные города нанесены площадными объектами.
Мелкие населённые пункты отображены точечными объектами.
Карта территории РФ
1 : 200 000
Крупные города содержат площадные объекты кварталов застройки.
Мелкие населённые пункты нанесены площадными объектами.
Карта территории субъекта федерации
1 : 25 000
Все населённые пункты содержат площадные объекты кварталов застройки.
Появляются изображения отдельно стоящих зданий.
Навигационные карты незаселённых территорий,
топографические атласы
1 : 10 000
Все многоэтажные здания нанесены площадными объектами упрощённой формы.
Частный сектор отображён кварталами застройки.
Все дороги выполнены линейными объектами.
Обзорные карты крупных населённых пунктов
1 : 5 000
Все многоэтажные здания нанесены площадными объектами сложной конфигурации.
Все частные дома отображены площадными объектами упрощённой формы.
Крупные дороги приобретают площадной вид.
Карты населённых пунктов
с повышенным уровнем детализации,
в том числе навигационные
1 : 2 000
Все многоэтажные здания нанесены площадными объектами сложной конфигурации.
Все частные дома нанесены площадными объектами сложной конфигурации.
Появляются изображения оград, заборов и крупных надворных построек.
Все дороги выполнены площадными объектами.
Карты для корпоративных ГИС
и аналитических задач
1 : 500
Все строения: многоэтажные здания, частные дома и надворные постройки нанесены площадными объектами сложной конфигурации.
На карту нанесены все ограды, заборы, линии бордюрного камня, границы тротуаров и проезжих частей.
Точное нанесение коммуникаций, проведение проектных, инженерных и строительных работ


   Таким образом, масштаб векторной карты зависит от масштаба исходного картографического материала, уровня генерализации карты, а также точности нанесения объектов.

   Далее пойдёт речь о создании электронных векторных карт масштаба 1:2.000 - как наиболее уместных и информационно насыщенных.

   Создать карты лучшей точности пока не позволяют возможности современной космической съёмки. А создавать карты меньшей точности требуется редко: они уже давно нарисованы, и если и нуждаются в корректировке - то в основном из-за строительства новых дорог. Обычно, если уж заказчик решил выделить средства на создание карт, значит ему нужна полноценная адресная информация - иными словами, на такой карте должен быть виден каждый дом.
 

Метки:

Оставить комментарий