Стас Корниенко (stkorn) wrote,
Стас Корниенко
stkorn

Categories:

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.
 
Tags: Картография
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments