نظام رسم الخرائط. رسم الخرائط الإلكترونية وأنظمة رسم الخرائط نظام رسم الخرائط

خلاصة حول الموضوع

نظم المعلومات الجغرافية: رسم الخرائط الإلكترونية

مقدمة

1. ما هو رسم الخرائط الإلكترونية

2. نماذج نظم المعلومات الجغرافية

3. المشاكل التي يتعين حلها

4. من يحتاج إلى نظم المعلومات الجغرافية

الأدب

مقدمة

تحتوي المعلومات حول الأشياء والأحداث الحقيقية بدرجة أو بأخرى على ما يسمى بالمكون المكاني. يشمل الجانب المكاني المباني والهياكل وقطع الأراضي والمياه والغابات والموارد الطبيعية الأخرى وطرق النقل والمرافق. لقد ثبت منذ فترة طويلة أن 80-90٪ من جميع البيانات تتكون من بيانات جغرافية، أي ليست مجرد بيانات مجردة وغير شخصية، ولكن المعلومات التي لها مكانها المحدد على الخريطة أو الرسم التخطيطي أو المخطط.

لقد عمل كل منا بخريطة ورقية مرة واحدة على الأقل في حياته. ومع ظهور أجهزة الكمبيوتر ظهرت بطاقات الكمبيوتر التي تتمتع بالعديد من الخصائص الإضافية والمفيدة.

1. ما هو رسم الخرائط الإلكترونية

على عكس الخريطة الورقية، تحتوي الخريطة الإلكترونية على معلومات مخفية يمكن استخدامها حسب الحاجة. يتم تقديم هذه المعلومات في شكل طبقات تسمى موضوعية، لأن كل طبقة تتكون من بيانات حول موضوع معين (الشكل 1). على سبيل المثال، قد تحتوي طبقة واحدة من الخريطة الإلكترونية على معلومات حول الطرق، والثانية - حول السكان الأحياء، والثالثة - حول الشركات والمؤسسات، وما إلى ذلك. يمكن عرض كل طبقة بشكل منفصل، أو الجمع بين عدة طبقات في وقت واحد، أو تحديد معلومات فردية من طبقات مختلفة وعرضها على الخريطة.

يمكن تغيير حجم الخريطة الإلكترونية بسهولة على شاشة الكمبيوتر، وتحريكها في اتجاهات مختلفة، ورسم الكائنات وحذفها، وطباعتها في أي منطقة. بالإضافة إلى ذلك، بطاقة الكمبيوتر لها خصائص أخرى. على سبيل المثال، يمكنك حظر (أو السماح) بعرض كائنات معينة على الشاشة. من خلال تحديد كائن ما بالماوس، يمكنك طلب معلومات عنه، على سبيل المثال، ارتفاع ومساحة المنزل، وأسماء الشوارع، وما إلى ذلك.

ومع ظهور الخرائط الإلكترونية ظهر مصطلح آخر وهو "نظم المعلومات الجغرافية" (GIS). هناك العشرات من التعريفات لنظم المعلومات الجغرافية (وتسمى أيضًا أنظمة المعلومات الجغرافية). لكن معظم الخبراء يميلون إلى الاعتقاد بأن تعريف نظم المعلومات الجغرافية يجب أن يستند إلى مفهوم نظام إدارة قواعد البيانات. لذلك، يمكننا القول أن نظم المعلومات الجغرافية هي أنظمة إدارة قواعد بيانات مصممة للعمل مع المعلومات ذات التوجه الإقليمي.

أرز. 1. تعتمد معظم تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية الحديثة على طبقات المعلومات.

الميزة الأكثر أهمية لنظام المعلومات الجغرافية هي القدرة على ربط الكائنات الخرائطية (أي الكائنات التي لها شكل وموقع) بمعلومات وصفية متعلقة بهذه الكائنات ووصف خصائصها (الشكل 2).

كما هو مذكور أعلاه، فإن الأساس لبناء نظام المعلومات الجغرافية هو نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS). ومع ذلك، نظرًا لصعوبة وصف البيانات المكانية والعلاقات المختلفة بينها باستخدام نموذج علائقي، فإن نموذج البيانات الكامل في نظم المعلومات الجغرافية ذو طبيعة مختلطة. يتم تنظيم البيانات المكانية بطريقة خاصة، ولا يقوم هذا التنظيم على مفهوم علائقي. على العكس من ذلك، يمكن تمثيل معلومات السمات الخاصة بالكائنات (البيانات الدلالية) بنجاح كبير من خلال الجداول العلائقية ومعالجتها وفقًا لذلك.

أرز. 2. في الخرائط الإلكترونية، حتى النقطة العادية يمكن أن تكون مصحوبة بمجموعة من الصور الفوتوغرافية التي تعطي فكرة عن هذه المنطقة

إن الجمع بين نماذج البيانات التي تكمن وراء تمثيل المعلومات المكانية والدلالية في نظام المعلومات الجغرافية يشكل نموذجًا جغرافيًا.

تحتوي أي معلومات جغرافية على معلومات حول الموقع المكاني، سواء كان ذلك إشارة إلى الإحداثيات الجغرافية أو غيرها أو روابط إلى عنوان أو رمز بريدي أو معرف قطعة أرض أو غابة أو اسم طريق وما إلى ذلك (الشكل 3). عند استخدام مثل هذه الروابط، يتم استخدام إجراء الترميز الجغرافي لتحديد موقع الكائن تلقائيًا. بمساعدتها، يمكنك تحديد موقع الكائن الذي تهتم به بسرعة ورؤيته على الخريطة.

الأمر الأكثر واعدة هو اتباع نهج موجه للكائنات بدون طبقات لتمثيل الكائنات على الخريطة الرقمية. ووفقا له، يتم تضمين الكائنات في أنظمة التصنيف التي تعكس علاقات منطقية معينة بين الكائنات في مجالات الموضوع. يتم تجميع الكائنات من فئات مختلفة لأغراض مختلفة (العرض أو التحليل) بطريقة أكثر تعقيدًا، ومع ذلك، فإن النهج الموجه للكائنات أقرب إلى طبيعة التفكير البشري من مبدأ الطبقة تلو الطبقة.

أرز. 3. يمكن لتطبيقات نظم المعلومات الجغرافية الحديثة إجراء الحسابات اللازمة لنقل البضائع

2. نماذج نظم المعلومات الجغرافية

نظرًا لأن نظم المعلومات الجغرافية يمكنها العمل مع نوعين مختلفين تمامًا من البيانات - البيانات المتجهة والنقطية، فهناك نموذجان لنظم المعلومات الجغرافية.

في النموذج المتجه، يتم تخزين المعلومات المشفرة حول النقاط والخطوط والمضلعات كمجموعة من إحداثيات X وY (في بعض نظم المعلومات الجغرافية، غالبًا ما يتم إضافة إحداثي مكاني ثالث وإحداثي رابع، على سبيل المثال، إحداثي زمني). يتم وصف موقع نقطة (كائن نقطي)، على سبيل المثال، مبنى، بواسطة زوج من الإحداثيات (X، Y). يتم تخزين المعالم الخطية، مثل الطرق أو الأنهار، كمجموعات من إحداثيات X وY، ويتم تخزين معالم المضلع، مثل قطع الأراضي أو مناطق الخدمة، كمجموعة مغلقة من الإحداثيات. يعد النموذج المتجه مفيدًا بشكل خاص لوصف الكائنات المنفصلة وهو أقل ملاءمة لوصف الخصائص المتغيرة باستمرار مثل الكثافة السكانية.

يعد النموذج النقطي مثاليًا للعمل مع الخصائص المستمرة، نظرًا لأن الصورة النقطية عبارة عن مجموعة من القيم للمكونات الأولية الفردية (الخلايا)، فهي تشبه الخريطة أو الصورة الممسوحة ضوئيًا.

3. المشاكل التي يتعين حلها

عادةً ما يؤدي نظام المعلومات الجغرافية للأغراض العامة عدة مهام:

إدخال بيانات؛

التلاعب بها وإدارتها؛

طلب المعلومات وتحليلها؛

عرض مرئي للمعلومات.

لاستخدامها في نظم المعلومات الجغرافية، يجب تحويل البيانات إلى تنسيق رقمي مناسب. تسمى عملية تحويل البيانات من الخرائط الورقية إلى ملفات الكمبيوتر بالرقمنة. في نظم المعلومات الجغرافية الحديثة، يمكن أتمتة هذه العملية باستخدام تقنية الماسح الضوئي، وهو أمر مهم بشكل خاص عند تنفيذ مشاريع كبيرة، أو بالنسبة لكمية صغيرة نسبيًا من العمل، يمكن إدخال البيانات باستخدام جهاز التحويل الرقمي. تحتوي بعض نظم المعلومات الجغرافية على ناقلات مدمجة تعمل على أتمتة عملية رقمنة الصور النقطية. في كثير من الأحيان، تحتاج بيانات الخريطة الحالية إلى تعديل لإكمال مشروع معين. بالنسبة للمعالجة والتصور المشترك، يكون من الملائم أكثر تقديم جميع البيانات على مقياس واحد ونفس إسقاط الخريطة. توفر تقنية نظم المعلومات الجغرافية طرقًا مختلفة لمعالجة البيانات المكانية واستخراج البيانات اللازمة لمهمة محددة. في المشاريع الصغيرة، قد يتم تخزين المعلومات الجغرافية كملفات عادية. ولكن مع زيادة حجم المعلومات وزيادة عدد المستخدمين، يكون استخدام نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS)، وأدوات الكمبيوتر الخاصة للعمل مع مجموعات البيانات المتكاملة، لتخزين البيانات وهيكلتها وإدارتها أكثر فعالية. إذا كان لديك نظم معلومات جغرافية ومعلومات جغرافية، فيمكنك الحصول على إجابات لكل من الأسئلة البسيطة والاستعلامات الأكثر تعقيدًا التي تتطلب تحليلًا إضافيًا. يمكن تعيين الاستعلامات إما بمجرد النقر فوق زر الماوس على كائن معين أو من خلال أدوات تحليلية متقدمة. تتضمن عملية التراكب (الاندماج المكاني) تكامل البيانات الموجودة في طبقات موضوعية مختلفة. بالنسبة للعديد من أنواع العمليات المكانية، تكون النتيجة النهائية هي تمثيل البيانات في شكل خريطة أو رسم بياني. توفر نظم المعلومات الجغرافية أدوات جديدة مذهلة تعمل على توسيع وتطوير فن وعلم رسم الخرائط. وبمساعدتها، يمكن بسهولة استكمال تصور الخرائط نفسها بوثائق التقارير والصور ثلاثية الأبعاد والرسوم البيانية والجداول والرسوم البيانية والصور الفوتوغرافية وغيرها من الوسائل، على سبيل المثال، الوسائط المتعددة.

4. من يحتاج إلى نظم المعلومات الجغرافية

1. لرواد الأعمال.

يمكن لرجال الأعمال استخدام نظم المعلومات الجغرافية في مجالات مختلفة من أعمالهم لتحليل وتتبع الوضع الحالي والاتجاهات في منطقة السوق التي تهمهم.

2. مدراء الأعمال.

مع قدرة نظم المعلومات الجغرافية على ربط كائنات مخطط تدفق العملية بأي شيء بنقرة زر واحدة، يتم تحقيق التحكم الفعال في العملية، وتقليل منع الحوادث، وزيادة العمليات، وزيادة الموثوقية، وتقليل متطلبات الموظفين.

3. عمال النفط والغاز.

4. الخدمات الأمنية.

سيسمح لك نظام المعلومات الجغرافية بتحديد الموقع الأمثل لكاميرات المراقبة والأجهزة الأخرى، وإصدار رسائلها في الوقت الفعلي، وطباعة التقارير في وقت معين.

5. خدمات النقل.

بفضل نظام المعلومات الجغرافية، يمكنك في أي وقت معرفة مكان وجود الشاحنات، وحالة سطح الطريق، ومعلومات حول الاختناقات المرورية، وحساب الحمل المروري بشكل أكثر فعالية وتحسين المسار.

6. رجال الاطفاء.

تتلقى فرق الإطفاء أداة قوية لتنسيق أعمال الوحدات الفردية وتغطية ومراقبة مساحة أكبر وحساب اتجاه الحريق والتنبؤ بسرعة انتشاره.

7. المسوقين.

يساعد استخدام تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية على إعادة توجيه الهدف الرئيسي لجهود التسويق من تلبية متوسط احتياجات سكان المدينة أو المنطقة إلى الاستجابة السريعة لطلبات كل شخص يعيش أو يعمل في المنطقة التي تباع فيها بضائع الشركة.

باستخدام نظم المعلومات الجغرافية، يمكنك إجراء البحث الديموغرافي اللازم، ومعرفة المكان الذي يعيش فيه عملاؤك المحتملون والطرق التي يقودون سياراتهم عليها (ضع اللوحات الإعلانية على أكثر الطرق ازدحامًا وأفضلها إضاءة).

9. الخدمات البريدية.

ترتبط الخرائط المقابلة بأماكن إقامة العملاء والمسارات وجداول الرحلات وحدود المناطق الإدارية وغيرها من المعلومات المفيدة التي تتيح لك التعامل مع تدفقات المراسلات المتزايدة.

10. البنوك.

ستساعدك نظم المعلومات الجغرافية على تحديد موقع الفروع بدقة وكفاءة، وإجراء التحصيل، وتشغيل الموارد وفقًا لحالة سوق الأوراق المالية وعوامل أخرى.

11. علماء البيئة.

يتيح استخدام نظم المعلومات الجغرافية مراقبة وتقييم حالة الأراضي والمسطحات المائية في المناطق المعرضة للكوارث البيئية.

12. القوات المسلحة.

سيساعد نظام المعلومات الجغرافية على ربط المعلومات التشغيلية والتكتيكية بالبيانات الجغرافية، بالإضافة إلى تتبع حركة القوات والمعدات في مناطق القتال.

13. الإدارات.

بالنسبة لإدارات المدن والمناطق، تعد نظم المعلومات الجغرافية أداة ضرورية في إدارة المرافق والطرق والخدمات الأخرى التي تضمن حياة المدن والبلدات.

5. لمحة موجزة عن أدوات تطوير نظم المعلومات الجغرافية

تعمل الأداة العالمية والأكثر شيوعًا لإنشاء GIS ARC/INFO على توفير الخرائط الحاسوبية واتخاذ القرارات التشغيلية. إنه يعمل مع أي نوع من المعلومات المتعلقة بالمنطقة. باستخدام ARC/INFO، يمكنك بسهولة الحصول على أي خريطة أو رسم تخطيطي أو صورة فيديو أو رسم في شكل رقمي، وإدخال البيانات الجدولية والإحصائية وغيرها من البيانات الموضوعية المرتبطة بكائنات الخريطة. يتيح لك ARC/INFO العمل مع سلسلة من الخرائط، وتركيب خريطة على أخرى، وإجراء التحليل المرتبط بها، وإنشاء نسخ "ورقية" من الخرائط والرسوم البيانية الضرورية.

نسخة مبسطة من ARC/INFO - Arcview - تدعم تنسيق SHAPE الداخلي ولغة برمجة AVENUE الداخلية. لكن عند استخدام هذا النظام لطبقات كبيرة الحجم، يظهر تأثير الاعتماد على المعالج، أي أنك تحتاج إلى معالج قوي وموارد ذاكرة قوية للعمل معه بفعالية. يتضمن تقديمه وحدات إضافية لتحليل بيانات المعلومات الجغرافية 3D-Analyst وSpatialAnalyst.

غلاف كامل الوظائف لأنظمة المعلومات الجغرافية للطبقة المتوسطة ATLAS GIS يحتوي على جميع الوسائل المعتادة للإدخال والتحرير والطباعة/رسم الخرائط وأدوات العرض المتقدمة (التحكم الكامل في الألوان والتظليل وإنشاء الرموز وتحريرها والإدراجات المتعددة والموضوعات رسم الخرائط والرسومات التجارية). بالإضافة إلى ذلك، فهو يدعم العمل مع المشاريع النقطية (الركائز النقطية)، ويسمح لك بتجميع البيانات حسب الجغرافيا، وإنشاء مناطق عازلة، وأدوات خاصة لمعالجة البيانات تعتمد على مكتبة من الوظائف والمشغلين المضمنين، والوظائف المتقدمة لاستيراد البيانات وتصديرها إلى صيغ أخرى.

عند تطوير تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية، توفر بيئة التطوير Maplnfo Professional إمكانية الوصول إلى قواعد بيانات Oracle8i وإدارتها، ومستودعات البيانات على الخادم، وإنشاء خرائط موضوعية، وإنشاء استعلامات SQL وكتابتها. بالإضافة إلى ذلك، تدعم بيئة التطوير هذه التنسيقات النقطية، بما في ذلك BMP وJPG وTIFF وMrSID، وتحتوي على محول عالمي لتنسيقات AutoDesk وESRI وIntergraph. بدءًا من الإصدار 6، يتم توفير الدعم للإنترنت والصور ثلاثية الأبعاد، كما تم تحسين أدوات الترميز الجغرافي.

بيئة تطوير شائعة أخرى، تحتوي AutoCAD Map على جميع أدوات AutoCAD 2000 بالإضافة إلى القدرات المتخصصة لإنشاء الخرائط والبيانات الجغرافية وتتبعها وإنتاجها. فهو يسمح لك بالعمل مع مجموعة واسعة من تنسيقات الملفات وأنواع البيانات، ويوفر اتصالاً بقاعدة البيانات، ويتضمن أدوات تحليل GIS الأساسية. باستخدام AutoCAD Map، يمكنك ربط الخرائط بقواعد البيانات الترابطية، وإضافة البيانات إلى الخرائط وجعلها أكثر ذكاءً، وتنظيف الخرائط، وبناء طبولوجيا العقدة والشبكة والمضلع للتحليل، وإنشاء خرائط موضوعية باستخدام وسائل الإيضاح، والعمل مع بيانات الخريطة الموجودة في إحداثيات أخرى الأنظمة وتنسيقات الملفات، واستيراد البيانات من أنظمة CAD وGIS الأخرى، وتصدير البيانات إلى تنسيقات أخرى، وطباعة الخرائط والأطالس.

المزايا الرئيسية لنظام GEOGRAPH-GE-ODRAW الروسي هي الوظيفة والسعر المنخفض. ويتكون من ثلاث وحدات رئيسية:

الجغرافيا (وحدة المستخدم النهائي، في الواقع هي عارض)؛

Geodraw (محرر طوبولوجي متجه) ؛

Geoconstructor (أداة تطوير التطبيقات).

تهدف حزمة برامج GeoCad Systems (www.qeocad.ru) إلى التطوير والصيانة التشغيلية اللاحقة لأنظمة المعلومات للغرض المقصود (المساحي بشكل أساسي) للمستخدم النهائي. يتم تنفيذ وحدات إدارة قواعد البيانات لهذا النظام في بيئة MS Access، والتي توفر للمستخدمين أداة قوية لتطوير وتكييف تطبيقات العميل الخاصة بالنظام.

لمعالجة المعلومات الرسومية للكائنات (عرض البيانات المترية وتحريرها الرسومي)، يشتمل النظام المساحي المعياري متعدد الأغراض لنظام Geocad على وحدة CPS Graph المتخصصة. إنه جزء لا يتجزأ.

GIS InGEO (www.integro.ru) هو نظام يمكن للمستخدم من خلاله إنشاء مكتبات لأي رموز وخطوط وتعبئة متجهة. هذا هو نظام المعلومات الجغرافية الأكثر فعالية لإنشاء المخططات السطحية بمقياس 1:10000 - 1:500. يحتوي على نظام أدوات متطور في تكنولوجيا الإنترنت\lntranet، والذي يمكن للمستخدم من خلاله إنشاء جداول علائقية معقدة للبيانات الدلالية لكائنات رسم الخرائط بشكل مستقل. تتمتع InGEO ببنية فوقية مساحية قوية - نظام الملكية ونظام المراقبة.

نظام TopoL هو نظام معلومات جغرافي عالمي قابل للتطبيق في العديد من الصناعات لحل مجموعة متنوعة من مشكلات التطبيق. يتيح لك تنفيذ مجموعة كاملة من العمل على إنشاء الخرائط الرقمية للمنطقة وتحريرها وتحليلها واستخدامها. نسخته TopoL-L مخصصة لمؤسسات الغابات وإدارة الغابات.

تركز واجهة البرنامج على المهام الخاصة بالصناعة وهي بسيطة وعملية. لا توجد قائمة قياسية لمنتج البرنامج الأصلي. تحتوي القوائم فقط على تلك العناصر التي يحتاجها المستخدم.

لم يتجاوز تطور الإنترنت رسم الخرائط. وبالتالي، يتيح لك برنامج رسم الخرائط للإنترنت نشر خرائط مواضيعية جاهزة على شبكة الإنترنت العالمية. توفر تطبيقات رسم الخرائط من جانب الخادم المصممة لجلب الخرائط التفاعلية إلى الإنترنت نطاقًا واسعًا من ميزات رسم الخرائط. أحد هذه المنتجات البرمجية المصممة لنشر معلومات رسم الخرائط والحفاظ عليها على الإنترنت هو MapXtreme - وهو خادم تطبيق خرائط تم إنشاؤه بواسطة شركة Maplnfo. تعمل بنية MapXtreme المفتوحة مع أي خادم ويب ولا تتطلب مكونات إضافية إضافية، مما يسمح لك باستخدام أي متصفح على جهاز كمبيوتر شخصي أو محطة عمل UNIX. منتج آخر لهذه الشركة، MapXsite، يجعل من السهل جدًا تضمين معلومات الخريطة في صفحات الويب.

6. بعض التطورات الأوكرانية

يعد أطلس أوكرانيا أول منتج معلومات جغرافي كامل المواصفات ذو أهمية أوكرانيا بالكامل. تم تطويره بشكل مشترك من قبل موظفي شركة كييف Intelligent Systems GEO ومعهد الجغرافيا التابع للأكاديمية الوطنية للعلوم في أوكرانيا.

تم تصميم الأطلس الإلكتروني لأوكرانيا لمجموعة واسعة من المستخدمين وهو مخصص في المقام الأول كمرجع ومعلومات وأغراض المستخدم. يتيح لك الحصول على فهم عام وكامل إلى حد ما للعمليات الطبيعية والاجتماعية والاقتصادية الموضحة على خرائطها ويمكن أن يصبح كتابًا مدرسيًا في دراسة هذه العمليات. المكون الرئيسي لدعم المعلومات لأطلس أوكرانيا هو مجموعة من الخرائط الإلكترونية. ويتضمن معلومات حول الموقع الجيوسياسي لأوكرانيا وتاريخها وظروفها الطبيعية ومواردها والسكان والثقافة والدين والظروف المعيشية الاقتصادية والاجتماعية للسكان والمالية والأعمال والسياسة والبيئة.

من بين وظائف أطلس أوكرانيا، ينبغي للمرء تسليط الضوء على تغيير حجم الخريطة للحصول على عرض أكثر تفصيلا، والحصول على معلومات حول الكائنات التي يتم عرضها، والقدرة على البحث عن المعلومات على الخريطة عن طريق الكلمات الرئيسية، والقدرة على طباعة رسم الخرائط مواد.

أطلس أوكرانيا متاح أيضًا على الإنترنت: على الموقع الإلكتروني لشركة Intelligent Systems GEO (www.isgeo.kiev.ua) يمكنك رؤية خرائط تفاعلية لكييف (مقياس رسم 1:50000) وأوكرانيا (1:500000).

نظام معلومات جغرافي آخر معروف في أوكرانيا - VISICOM-Kyiv (تم تطويره بواسطة شركة كييف VISICOM (www.visicom.kiev.ua)) - يستهدف مجموعة واسعة من المستخدمين الذين يحتاجون، من أجل اتخاذ القرارات، إلى تحليل بيانات رسم الخرائط ، السيطرة على الأشياء الخاصة بهم، وكذلك البحث وعرض الأشياء على خريطة مدينة كييف. النظام سهل الاستخدام، وفي الوقت نفسه يوفر إمكانيات واسعة إلى حد ما للبحث عن البيانات وعرضها. يوفر للمستخدم القدرة على عرض جزء عشوائي من مخطط المدينة، وتحديد موقع شوارع المدينة على المخطط بأسمائها وعناوينها البريدية. أيضًا، باستخدام هذا النظام، يمكنك الحصول على معلومات حول المؤسسات والشركات والمنظمات في المدينة، والبحث عن المؤسسات والشركات والمنظمات الموجودة في مدينة كييف وفقًا لمعايير مختلفة، وإنشاء طبقات معلومات إضافية حول مخطط المدينة، وطباعة الأجزاء الضرورية من الخطة والخصائص الرقمية للمؤسسات الفردية أو كائنات طبقات المعلومات الخاصة بالمستخدم، وعرض كائنات شبكة النقل في العاصمة الأوكرانية والبحث عنها، وتخطيط الطرق المثلى.

منذ نهاية عام 1998، تم استخدام الإصدار الأول من نظام المعلومات الرسومية لشبكة السكك الحديدية TMkarta (www.tmsoft-ltd.com) في أوكرانيا. يحتوي على واجهة رسومية مريحة، تتيح لك عرض شبكة النقل للسكك الحديدية في جميع أنحاء أوكرانيا ورابطة الدول المستقلة ودول البلطيق، وتتبع حركة السيارات تلقائيًا على طول طريقها بالكامل.

في عملية كتابة الملخص، تعرفنا على رسم الخرائط الإلكترونية، ونماذج نظم المعلومات الجغرافية، وحل مشاكل نظم المعلومات الجغرافية، والتي قد تحتاج إلى نظم المعلومات الجغرافية، وقدمنا لمحة موجزة عن نظم المعلومات الجغرافية ونظم المعلومات الجغرافية الموجودة من أصل أوكراني. يمكن أن يكون هذا المقال مفيدًا للطلاب من مختلف التخصصات الذين يستخدمون خرائط جغرافية مختلفة في عملية التعلم.

الأدب

1. أنتونوف أ.ف. تحليل النظام. المنهجية. بناء نموذج: بروك. مخصص. - أوبنينز: IATE، 2001. - 272 ص.

2. بوجدانوف أ.أ. علم التكولوجيا: في 3 مجلدات - م، 1905-1924.

3. فيندا ف.ف. أنظمة الذكاء الهجين: التطور وعلم النفس وعلوم الكمبيوتر. - م: الهندسة الميكانيكية 1990. - 448 ص.

4. فولوفا ف.ن. أساسيات نظرية النظم وتحليل النظم / ف.ن. فولوفا، أ.أ. دينيسوف. - سانت بطرسبرغ: جامعة سانت بطرسبورغ الحكومية التقنية، 1997. - 510 ص.

5. فولوفا ف.ن. طرق التمثيل الرسمي للأنظمة / V.N. فولوفا، أ.أ. دينيسوف، ف. تمنيجوف. - سانت بطرسبرغ: جامعة سانت بطرسبرغ التقنية الحكومية، 1993. - 108 ص.

6. جاساروف د. نظم المعلومات الذكية. - م: أعلى. ش.، 2003. - 431 ص.

7. جيلشوف في. مقدمة لأنظمة التحكم الآلي. - كييف: التكنولوجيا، 1974.

8. ديجتياريف يو.آي. تحليل النظم وبحوث العمليات. - م: أعلى. ش، 1996. - 335 ص.

9. كورياشوف ف.ب. الأسس النظرية لـ CAD: كتاب مدرسي. للجامعات/ ف.ب. كورياتشو، ف.م. كريجي، آي.بي. نورينوف. - م: الطاقة الذرية، 1987. - 400 ص.

10. ماميونوف أ.ج. أساسيات بناء نظام التحكم الآلي: كتاب مدرسي. للاتصال - م: أعلى. ش، 1981. - 248 ص.

11. مينيوف أ.ف. الأسس النظرية للتحكم الآلي: كتاب مدرسي. مخصص. - م: MGUP، 2002. - 176 ص.

12. أوستريوفسكي ف. نظم المعلومات الآلية في الاقتصاد: كتاب مدرسي. مخصص. - الأربعاء: SSRSU، 2000. - 165 ص.

13. أوستريوفسكي ف. تقنيات المعلومات الحديثة للاقتصاديين: كتاب مدرسي. مخصص. الجزء 1. مقدمة لتقنيات المعلومات الآلية. - الأربعاء: SSRSU، 2000. - 72 ص.

14. تكنولوجيات المعلومات الآلية في الاقتصاد/إد. البروفيسور ج.أ. تيتورينكو. - م: حاسوب، الوحدة، 1998. - 400 ص.

15. تقنيات المعلومات الآلية في الخدمات المصرفية / إد. البروفيسور ج.أ. تيتورينكو. - م: فينستاتينفورم، 1997.

أرز. 1. تعتمد معظم تطبيقات نظم المعلومات الجغرافية الحديثة على طبقات المعلومات.

أرز. 3. يمكن لتطبيقات نظم المعلومات الجغرافية الحديثة إجراء الحسابات اللازمة لنقل البضائع

وفي العقدين الأخيرين من القرن العشرين، حدثت ثورة أخرى (بعد الرادار) في تكنولوجيا الملاحة.

كان الدافع وراء إنشاء تكنولوجيا جديدة هو التطور السريع للإلكترونيات والحوسبة والاتصالات، من ناحية، والحاجة الملحة لتحسين مستوى سلامة الملاحة، وحماية حياة الإنسان، والبضائع باهظة الثمن، وحماية البيئة، من جهة أخرى.

مخطط ملاحي بحري ورقي، وبوصلة ملاحية، ومنقلة، ومسطرة متوازية ينتقل من فئة الابتدائي إلى الثانوي الاحتياطي.

بعد أن حلت محلهم، تشق الملاحة الإلكترونية طريقها بثقة.

كانت ذروة تقنيات الملاحة والكمبيوتر الحديثة هي إنشاء دليل إلكتروني لسفينة حديثة - نظام معلومات الملاحة الإلكترونية للمخطط ECDIS (نظام عرض المخططات الإلكترونية والمعلومات). يعرض ECDIS الخرائط وموقع السفينة، ويسمح لك برسم مسار ومراقبة الانحرافات عن طريق معين، وحساب الدورات الآمنة، وتحذير الملاح من الخطر، والاحتفاظ بسجل السفينة، والتحكم في الطيار الآلي، وما إلى ذلك.

تعد ECDIS وسيلة فعالة للغاية للحصول على معلومات في الملاحة، مما يقلل بشكل كبير من العبء على ضابط المراقبة ويسمح له بتخصيص أقصى قدر من الوقت لمراقبة البيئة واتخاذ قرارات مستنيرة بشأن إدارة السفينة.

عادةً ما يتم تقسيم المجموعة الكاملة لأنظمة رسم الخرائط الإلكترونية الحالية إلى ثلاث مجموعات:

ECDIS - نظم معلومات الملاحة الإلكترونية لرسم الخرائط؛

ECS - أنظمة رسم الخرائط الإلكترونية.

RCDS - أنظمة عرض الخرائط النقطية.

ECDIS هو الوحيد المعترف به رسميًا من قبل المنظمة البحرية الدولية.

ومن المفهوم، من وجهة نظر قانونية، أن نظام ECDIS يعادل الخرائط الملاحية الورقية الحديثة في إطار متطلبات اللائحة V/20 من اتفاقية SOLAS. وتعني الطبيعة المعلوماتية لنظام ECDIS قدرته على تزويد الملاح، بناء على طلبه، بخصائص ومعايير الأجسام الخرائطية، مثل المعالم والمخاطر والخطوط الكنتورية الخطرة والمناطق المحظورة والمقيدة للملاحة، فضلا عن بيانات عن ظروف الملاحة على طول المسار الكامل للسفينة ، إلخ.

يتم تحديد الطبيعة الملاحية من خلال مهام ECDIS التقليدية (التوجيه الأولي والتنفيذي، وتصحيح الوضع الحالي)، والمهام الجديدة لتقييم السلامة الملاحية للملاحة، وتحديث الخرائط الإلكترونية، وتنظيم الإنذارات المبكرة، وما إلى ذلك.

يعرض ECDIS بيانات مخطط بحري دقيقة على شاشة العرض في الوقت الحقيقي، أي بالاشتراك مع الموقع الحالي للسفينة التي تم الحصول عليها من DGPS، GPS. يقوم النظام بمعالجة وتقديم المعلومات من أجهزة استشعار الملاحة الأخرى، مثل البوصلة الجيروسكوبية، والسجل، ومسبار الصدى، والرادار، وARPA. يوضح الشكل العناصر الرئيسية لنظام ECDIS.

تم تصميم أنظمة معلومات الملاحة الخرائطية الإلكترونية لحل مهام الملاحة التالية:

إخراج البيانات من مؤشرات موضع جهاز الاستقبال للسفينة، بالإضافة إلى السجل والبوصلة الجيروسكوبية إلى خريطة إلكترونية والمراقبة المستمرة للتخطيط المبني؛

تسجيل مسار المسار المقطوع؛

الاحتفاظ بسجل إلكتروني للسفينة وطباعة بياناتها؛

استعادة عرض مسار السفينة وإدخالات السجل لأي رحلة؛

وضع خطة إلكترونية أولية للرحلة القادمة مع حساب السرعة والمسافات وزمن الإبحار؛

التحكم الانتقائي في تكوين المعلومات الخرائطية المعروضة؛

مراقبة التصميم الإلكتروني التنفيذي ومعلمات حركة السفينة على طول الطريق؛

قياس الإحداثيات الجغرافية والمسافات واتجاهات أي كائنات على الخريطة؛

الإشارة إلى الاقتراب من نقطة تحول نقطة الطريق، والانحرافات عن المعلمات المحددة لحركة السفينة وأعطال النظام نفسه؛

عرض الخريطة بمقياس مناسب (التكبير) وإدراج خريطة إلكترونية؛

عرض خريطة إلكترونية في وضعي التوجيه "North up" و"Course up"؛

الحصول على معلومات مرجعية إضافية حول الأجسام الخرائطية ومعدات الملاحة بالإضافة إلى المعلومات الهيدروغرافية وغيرها من المعلومات من قاعدة بيانات الخرائط الإلكترونية؛

القدرة على مراقبة التغيرات في موقع الأجسام الثابتة التي تم التقاطها بالنسبة لحركة السفينة الخاصة؛

عرض صور الخرائط بتنسيقات مختلفة، بما في ذلك معيار ECDIS المعتمد من قبل المنظمة البحرية الدولية (IMO)؛

التصحيح التلقائي وشبه التلقائي واليدوي للخرائط الإلكترونية؛

اختيار لون الشاشة حسب إضاءة غرفة الكابينة؛

التسجيل الفوري لموقع السفينة (الرجل في البحر)؛

عرض الأهداف التي تم التقاطها بواسطة ARPA/الرادار على خريطة إلكترونية؛

تسجيل (أرشفة) المسارات المستهدفة على القرص والقدرة على عرضها مع المسار المقابل للسفينة الخاصة وإدخالات سجل السفينة.

هذه الصيغة للكابتن الأسطوري فرونجيل، الممتازة في الإيجاز والقدرة، تكشف بشكل كامل عن المشاكل التي حلها الملاحون بمساعدة الملاحة في الرحلات، بغض النظر عن مكان حدوثها - في البحيرة أو في البحر أو في المحيط.

لعدة آلاف السنين، كانت أدوات الملاحة الرئيسية هي البوصلة والخريطة والسدس. بعد أن حققت الكمال في عملية التطوير، أصبحت هذه الركائز الثلاث التي ارتكزت عليها الملاحة، مع ذلك، عقبة أمام التقدم التقني في الملاحة. تطلبت زيادة حجم السفن وسرعتها وزيادة كثافة الشحن إدخال تقنيات ملاحية جديدة وأتمتة الملاحة وزيادة سلامة السفن. الأدوات التقليدية للسفينة لا تستطيع تلبية هذه المتطلبات.

ومن أجل التغلب على المأزق، كان الأمر يتطلب نقلة نوعية في رسم الخرائط - وقد حدث ذلك في نهاية القرن الماضي. أتاحت أجهزة الكمبيوتر الجديدة عالية الأداء إمكانية تحويل الخرائط الورقية إلى شكل رقمي وتخزينها وتسجيلها على وسائط مدمجة ونقلها عبر خطوط الاتصال واستعادتها مرة أخرى على شاشات الكمبيوتر.

كانت ذروة تقنيات الملاحة والكمبيوتر الحديثة هي إنشاء عقل سفينة حديثة - نظام معلومات رسم الخرائط الإلكتروني ECDIS، الذي يعرض الخرائط وموقع السفينة، ويرسم المسار ويتحكم في الانحرافات عن مسار معين، ويحسب الدورات الآمنة ، يحذر الملاح من الخطر، ويحتفظ بسجل السفينة، ويتحكم في الطيار الآلي وما إلى ذلك.

يتكون نظام رسم الخرائط الإلكتروني الحديث من ثلاثة عناصر رئيسية - الخرائط الرقمية المسجلة على بعض الوسائط (الأقراص المضغوطة بشكل رئيسي)، وجهاز استقبال GPS وجهاز كمبيوتر مزود بالبرمجيات المناسبة. يُستخدم هذا النظام على السفن الكبيرة من الأسطول الاحترافي، ولكن على السفن الصغيرة - القوارب واليخوت الشراعية والمحركات وقوارب الصيد الصغيرة - يرتبط استخدامه بصعوبات كبيرة، عادةً بسبب ضيق المساحة والحاجة إلى حماية الكمبيوتر من الماء والرطوبة وملح البحر. لذلك، تم إنشاء أجهزة خاصة بأسماء مختلفة للأسطول الصغير - أجهزة رسم الخرائط وأنظمة الملاحة ورسم الخرائط ومراكز الملاحة التي تحتوي في غلافها المحكم على جهاز استقبال GPS وجهاز كمبيوتر مزود ببرنامج مثبت في المصنع وحامل مصغر لمعلومات رسم الخرائط (خرطوشة) ).

دعونا نفكر في العناصر الفردية لنظام الملاحة ورسم الخرائط لسفينة صغيرة.

إن حاملات معلومات رسم الخرائط لأنظمة الملاحة للسفن الصغيرة (راسمات الخرائط) عبارة عن خراطيش صغيرة. إذا كانت قاعدة البيانات العالمية للخرائط الإلكترونية يتم تسجيلها عادةً على أقراص ليزر مضغوطة، فسيتم تسجيل مجموعة من الخرائط بمقاييس مختلفة للمناطق الفردية على خراطيش صغيرة. يعتمد عدد البطاقات القابلة للكتابة على سعة الخرطوشة. على سبيل المثال، يمكن أن تحتوي خرطوشة C-Map NT+ واحدة على مجموعة من خرائط بحر آزوف والبحر الأسود.

هناك العديد من أنظمة رسم الخرائط الإلكترونية المستخدمة لتسجيل الخرائط على الخراطيش: S-Mar NT+، Navionics Nav-Charts™، Furuno MiniChart وبعض الأنظمة الأخرى. تتمتع مجموعة خراطيش C-Map NT+ بأكبر تغطية للمحيط العالمي، والأهم من ذلك أنها تتضمن خرائط إلكترونية للمناطق المحلية: بحيرات لادوجا وأونيجا، وخليج فنلندا، وبارنتس، ووايت، وآزوف، والأسود، وبحر قزوين. البحار والمناطق المائية المتاخمة للساحل الشرقي الأقصى لروسيا. لذلك، سنتحدث في المستقبل عن المعدات التي تعمل مع الخرائط الإلكترونية بتنسيق C-Map NT+. يتم تصنيع خراطيش C-Map NT+ من قبل الشركة العالمية S-MAR، والتي تمثلها في روسيا شركة “C-MAP روسيا”.

هناك خراطيش مناسبة للرحلات "الترفيهية" القصيرة (محلية)، وهناك تلك التي تستخدم لرحلات المسافات المتوسطة (قياسية)، وهناك خراطيش مصممة للرحلات الطويلة (واسعة). على سبيل المثال، إذا كانت خرطوشة S (قياسية) تحتوي على خرائط لبحيرة أونيجا أو بحيرة لادوجا، فإن الخرطوشة تحتوي على

يتضمن W (عريض) خرائط لكل من البحيرتين والجزء الشرقي من خليج فنلندا في نفس الوقت. تم إنتاج خراطيش تحتوي على بيانات قياس الأعماق خصيصًا للصيادين. تحتوي معظم خراطيش C-MAP NT+ على معلومات المنفذ والمد والجزر التي يمكن للمستخدم عرضها على شاشة الراسمة. يمكن أن تحتوي خرطوشة واحدة على أكثر من 150 مخطط ملاحي إلكتروني وخطط منافذ بمقاييس مختلفة من 1:1500000 إلى 1:1500.

ستسمح لك خرطوشة المستخدم الخاصة (USER C-Card) بتسجيل إحداثيات أي نقاط قد تحتاجها في رحلتك القادمة، سواء كان ذلك مطعمًا على الشاطئ أو موقعًا للغطس.

إذا كنت تريد العمل على المسار الذي سلكته أو التخطيط لمسار مستقبلي أثناء تواجدك في المنزل، فيمكنك استخدام PC Planner NT. تم تصميم هذه الأداة لاستخدام الكمبيوتر الشخصي (PC) كأداة لتخطيط الملاحة. تعرض شاشة عرض الكمبيوتر الخرائط الإلكترونية المتاحة باستخدام خراطيش C-MAP NT+، والتي يتم استخدامها مباشرة على متن السفينة. تتضمن وظائف PC Planer NT عرض الخرائط والتكبير/التصغير وإنشاء علامات مخصصة وتخطيط الطريق وعرض المسار الذي تم قطعه. يمكن تنفيذ كل وظيفة تخطيط على جهاز رسم المخططات بنفس السهولة على جهاز الكمبيوتر المنزلي الخاص بك.

مصادر البيانات من الخرائط الإلكترونية S-MAP هي الخرائط الرسمية التي تنتجها الخدمات الهيدروغرافية، والإنتاج الداخلي للبيانات بموجب عقود مع الخدمات الهيدروغرافية، ورقمنة مواد المسح للموانئ الصغيرة في غياب الخرائط الورقية الرسمية (بأمر من السلطات المحلية) ).

تخضع قاعدة بيانات رسم الخرائط في الإقليم الشمالي لتعديلات منتظمة بناءً على إخطارات البحارة. يتم إصدار الإصدارات الجديدة من قاعدة بيانات NT ثلاث مرات في السنة. يمكن للمستخدم استبدال الخرطوشة القديمة بأخرى مصححة (بالإضافة إلى شراء خرطوشة جديدة) بمجرد الاتصال بمكتب S-MAR في روسيا أو أحد التجار.

رسامي المخططات

جهاز رسم الخرائط (أو مركز الملاحة) عبارة عن جهاز متكامل وظيفيًا يحتوي في غلافه المضاد للماء على جهاز استقبال GPS (في بعض الطرز قد يكون جهاز الاستقبال أيضًا عن بعد)، وجهاز كمبيوتر مزود ببرنامج مثبت في المصنع، وشاشة عرض أحادية اللون أو ملونة، ولوحة مفاتيح التحكم وفتحة لإدخال الخرطوشة. لا تحتوي بعض الطرز على جهاز استقبال GPS، وتأتي المعلومات المتعلقة بإحداثياتك من مصدر خارجي. العنصر الإلزامي هو منفذ لإدخال/إخراج المعلومات بالتنسيق البحري الدولي NMEA 0183.

دعونا نتعرف على التشغيل والميزات المميزة لأجهزة رسم المخططات باستخدام مثال النموذج الشائع - Raychart 520 مع شاشة أحادية اللون أو نظيرته Raychart 530 مع شاشة ملونة من إنتاج الشركة الإنجليزية الشهيرة Raymarine.

يحتوي كلا جهازي رسم المخططات على جهاز استقبال GPS متوازي مكون من 12 قناة مع هوائي. يتمتع جهاز الاستقبال بجميع الوظائف المطلوبة: تحديد الإحداثيات ومعلمات الحركة، والقدرة على إنشاء وتخزين نقاط الطريق والمسارات على طولها، وأدوات العرض الرسومية.

لتسهيل العمل باستخدام أجهزة رسم الخرائط، يتم تثبيت خريطة العالم التي تحتوي على جميع الموانئ الرئيسية والمناطق المأهولة بالسكان مسبقًا في المصنع. وهي لا تحتوي على معلومات تفصيلية متأصلة في الخريطة البحرية، لذلك لا يمكن استخدامها إلا عندما يكون من المعروف أنه لا توجد مخاطر ملاحية.

يتم إدخال الخرائط التفصيلية لمنطقة معينة (على سبيل المثال، بحيرة أونيجا، البحر الأسود) من خرطوشة، والتي يحتوي جهاز رسم المخططات على فتحة واحدة أو اثنتين لها.

العمل مع مخطط الرسم البياني

بالضغط على مفتاح الطاقة نقوم بتشغيل جهاز الاستقبال. اضغط على هذا المفتاح مرة أخرى وستظهر عناصر التحكم في سطوع الإضاءة الخلفية وتباين الصورة على الشاشة، مما يسمح لك بضبط جودة الصورة.

يتم التحكم في جميع أجهزة رسم المخططات تقريبًا بنفس الطريقة التي يتم التحكم بها على الكمبيوتر، من خلال القائمة، أو باستخدام كرة التتبع ومفاتيح الوظائف. باستخدام القائمة، يمكنك ضبط الإعدادات اللازمة للعرض والمسار ووحدات القياس ومناطق الأمان وما إلى ذلك، وتحديد الوظائف المختلفة وإنشاء المسارات ونقاط الطريق.

بعد تشغيل الجهاز، بمجرد أن يلتقط جهاز استقبال GPS الخاص به إشارات الأقمار الصناعية، سيتم عرض خريطة لموقع السفينة على الشاشة، وستكون صورتها موجودة في المركز. إذا كانت هناك خرطوشة لهذه المنطقة، فستظهر خريطة تفصيلية للمنطقة المحددة على الشاشة.

تظهر حركة السفينة على الشاشة بإحدى طريقتين. في الحالة الأولى، تظل العلامة ثابتة في وسط الشاشة على خلفية خريطة متحركة؛ وفي الحالة الثانية، تتحرك العلامة من المركز إلى حافة الشاشة، وعند الوصول إليها، تعود مرة أخرى في نفس الوقت الخريطة تتحول. إذا لزم الأمر، يمكن عرض مسار السفينة وإحداثياتها الحالية.

باستخدام المؤشر

يلعب المؤشر دورًا مهمًا في العمل مع جهاز رسم المخططات. بمساعدتها، يتم حل العديد من المشكلات: قياس السمت والمسافة إلى الكائنات، وتحديد إحداثياتها، وإنشاء نقاط الطريق والمسارات، والحصول على المعلومات وأكثر من ذلك بكثير. دعونا نلقي نظرة على العديد من وظائف المؤشر كمثال.

إذا كانت هناك حاجة أثناء الرحلة إلى تحديد المسافة إلى كائن ما على الخريطة (العلب، الأعمدة)، فما عليك سوى تحريك علامة التصويب بالمؤشر فوق هذه النقطة، وستظهر إحداثياتها في نافذة المعلومات، بالإضافة إلى المسافة والاتجاه نسبة إلى السفينة. بطريقة مماثلة، باستخدام المؤشر، يتم الحصول على معلومات حول أسماء الجزر والمستوطنات والموانئ المحددة على الخريطة، وحول حالة الملاحة، والأعماق، وما إلى ذلك.

يؤدي استخدام المؤشر إلى تسهيل إنشاء نقاط الطريق والمسارات. على عكس جهاز استقبال GPS، حيث يتم حل هذه المهمة باستخدام خريطة ورقية مع مزيد من الإدخال للإحداثيات المستلمة من خلال القائمة، في جهاز رسم الخرائط يتم إنجاز ذلك ببساطة وبسرعة باستخدام المؤشر: فقط ضعه في الموقع المطلوب على الخريطة الإلكترونية و اضغط على المفتاح المطلوب. يمكن بعد ذلك تحرير نقطة الطريق الناتجة بسهولة، أو تعيين رمز أو اسم لها، أو نقلها إلى موقع آخر، أو حذفها.

يتم إنشاء المسار بطريقة مماثلة: يتم تعيين رقمه ويتم تمييز النقاط التي تحدد مسار السفينة بالتسلسل بمؤشر على الخريطة على الشاشة. ستبقى نتائج الرسم على الخريطة على شكل خط متقطع يمكن تعديله أثناء الإعداد وأثناء الرحلة عن طريق تحريك النقاط أو إضافتها أو حذفها باستخدام المؤشر.

يتم وضع المسارات الناتجة والنقاط المكونة لها على صفحات خاصة على شكل جداول بإحداثياتها. يمكنك إعادة تسميتها، وتعيين الرموز (على سبيل المثال، المرساة، والصليب، والأسماك، وما إلى ذلك)، وتغيير الإحداثيات، والحذف، ويمكن القيام بذلك ليس فقط أثناء السباحة، ولكن أيضًا في المنزل باستخدام وضع المحاكاة.

الإبحار على طول الطريق نعني بـ "الإبحار على طول الطريق" الحركة المتتابعة من نقطة إلى أخرى لمسار مخطط مسبقًا ومخزن في الذاكرة باستخدام الإمكانات التقنية والبرمجية للأجهزة التي تسمح لك بالتحكم في انحرافات السفينة عن مسار ما. الاتجاه المعطى.

في أجهزة رسم الخرائط الحديثة، عند الإبحار على طول الطريق، يتم التحكم في الانحراف بطريقتين: إما عن طريق موضع علامة السفينة على المسار المحدد، أو باستخدام مؤشرات رسومية خاصة تستخدم عادة في أجهزة استقبال GPS - "الطريق السريع" ("الطريق" ")، "البوصلة"، "الطريق". يمكن لبعض نماذج جهاز رسم المخططات الجمع بين كلا الوضعين على شاشة واحدة، مما يجعل التنقل أكثر ملاءمة في ظروف التنقل الصعبة. بالإضافة إلى ذلك، تتيح لك المؤشرات الرسومية استخدام الجهاز كمستقبل GPS عادي في تلك الأماكن التي لا تتوفر فيها خرائط C-Map NT.

إذا تم إنشاء المسار مسبقًا وتم تخزينه في ذاكرة الجهاز، فمن خلال القائمة، يدخلون إلى مكتبة الطريق، ويجدون المسار الذي يحتاجون إليه ويقومون بتنشيطه باستخدام إحدى الطرق المتاحة، وبعد ذلك سيتم عرض قسم الخريطة مع المسار سيتم عرضها على الشاشة وسيتحول جهاز رسم المخططات إلى وضع التنقل. وفي الوقت نفسه، سيظهر الاتجاه إلى نقطة الطريق الأولى للمسار والمسافة إليها ووقت السفر ووقت الوصول في نافذة البيانات، وستعرض شاشات العرض الرسومية الانحرافات عن المسار الحقيقي. عند الوصول إلى النقطة الأولى، سيتحول الجهاز تلقائيًا إلى وضع الحركة إلى النقطة التالية، وما إلى ذلك، حتى الوصول إلى نقطة التنقل النهائية. يمكن أن يكون الاقتراب من نقطة ما ضمن مسافة معينة مصحوبًا اختياريًا بإشارة صوتية في نفس الوقت مع ظهور رسالة في نافذة المعلومات على الشاشة.

التنقل في نقاط الطريق

يعد التنقل عبر الإحداثيات حالة خاصة للتنقل على المسار، لذا فإن مبادئ استخدام جهاز رسم المخططات والتنقل هي نفسها.

يمكن إنشاء نقاط الطريق مسبقًا وتخزينها في ذاكرة الجهاز، حيث يمكن استرجاعها وتنشيطها باستخدام وظيفة GO TO واستخدامها للملاحة. يعد إنشاء نقاط الطريق أثناء الإبحار فعالاً للغاية باستخدام المؤشر: للقيام بذلك، ما عليك سوى توجيه علامة التصويب إلى الموقع المطلوب والضغط على مفتاح "GO TO" - وسينتقل جهاز رسم المخططات إلى النقطة المحددة.

وظائف الخدمة

قاعدة بيانات المعلومات

يحتوي كل جهاز رسم بياني على مجموعة من بيانات المعلومات، والتي قد يختلف حجمها ومحتواها باختلاف النماذج. يتم تقديم جزء من قاعدة المعلومات أثناء إنتاج الأجهزة، ويأتي الجزء الرئيسي مع الخريطة الإلكترونية للمنطقة.

الجزء الرئيسي من قاعدة البيانات هو معلومات التنقل، والتي تكون موجودة بالضرورة في كل جهاز رسم بياني. يتضمن ذلك معلومات حول الأعماق والمخاطر الملاحية والظروف الملاحية وأسماء الجزر والخلجان والموانئ وما إلى ذلك. عادةً ما يتم عرض هذه البيانات تلقائيًا في نافذة المعلومات عند وضع المؤشر فوق كائن معين، أو، في بعض النماذج، عندما تقع علامة السفينة في منطقة محددة بالقرب من الكائن. إذا رغبت في ذلك، يمكنك الحصول على معلومات أكثر تفصيلا حول الكائن المحدد: الارتفاع واللون وخصائص أضواء المنارات والعوامات، والأعمدة، وخصائص مناطق الملاحة، ومعلومات حول وجود حظر على السباحة وصيد الأسماك، وما إلى ذلك.

قد تحتوي المجموعة الثانية من البيانات على قائمة بالموانئ والملاجئ لخريطة معينة مع المسافات إلى السفينة والاتجاهات إليها وخصائصها (وجود الهاتف والتلغراف والمستشفيات ومستودعات النفط وخصائص المنطقة المائية). في كثير من الأحيان يتم ترتيب قائمة المنافذ من أجل زيادة المسافة إلى السفينة، مما يسمح لك باختيار أقرب ملجأ بسرعة إذا لزم الأمر.

وظائف مخصصة

نعني بهذا الاسم غير الصحيح مجموعة من الوظائف المتنوعة التي تسهل على المستخدم العمل مع جهاز رسم المخططات. يحتوي كل طراز جهاز على مجموعة الوظائف الخاصة به، لذلك سنركز فقط على الوظائف الأكثر شيوعًا.

MOV (رجل في البحر)

هذه واحدة من أهم الوظائف التي تسمح لك بتذكر موقع الشخص الذي سقط في البحر بضغطة زر واحدة وتحويل جهاز رسم المخططات إلى وضع التنقل إلى نقطة الاصطدام.

العودة إلى وظيفة السفينة

عند رسم طريق أو عرض خريطة باستخدام المؤشر، يمكنك "فقدان" علامة السفينة. للعودة بسرعة إلى مكان السفينة، هناك وظيفة يمكن تسميتها "الصفحة الرئيسية"، أو "البحث عن السفينة"، أو "السفينة" أو أي شيء آخر في نماذج مختلفة. بالضغط على مفتاح الوظيفة هذا، يتم عرض جزء من الخريطة بسرعة على الشاشة، وفي وسطها توجد سفينة ومؤشر.

تسجيل الآثار

عندما تتحرك السفينة، يجب على أي جهاز رسم الخرائط أن يسجل ويحفظ المسار الذي تم قطعه. يمكن للأدوات الأكثر تعقيدًا وباهظة الثمن تخزين العديد من المسارات مع ميزاتها المميزة، وإذا لزم الأمر، إعادة إنتاجها وتصحيحها واستخدامها للملاحة.

إنذارات الملاحة

تتيح لك هذه الوظيفة إصدار إنذارات (تحذيرات) في حالات الدخول إلى منطقة محددة، أو عند الاقتراب من نقطة طريق، أو عند الاقتراب من خطر ملاحي، أو عند المرور فوق مكان يكون فيه العمق أقل من عمق محدد، أو عندما تنجرف السفينة في المرساة.

كتالوجات الخريطة

غالبًا ما تحتوي بعض أجهزة رسم الخرائط الباهظة الثمن على كتالوجات خرائط، مما يجعل من السهل العثور على الخرطوشة المناسبة أو طلبها أثناء الإبحار. يمكن أن يكون كتالوج الخرائط إقليميًا أو عالميًا.

"مصدر الصدى"

تتيح لك هذه الميزة، المتوفرة في بعض أجهزة رسم الخرائط، قراءة قراءات العمق الحالية من الخريطة وعرضها في وقت واحد مع الخريطة على الشاشة في شكل رقمي أو رسومي.

يقدم السوق الحديث مجموعة كبيرة من أجهزة رسم المخططات التي تنتجها شركات مختلفة، بأحجام شاشات مختلفة، ملونة وأحادية اللون، محمولة وثابتة. يوفر الملحق خصائص بعض الأجهزة الأكثر شيوعًا التي تستخدم رسم الخرائط C-Map NT وC-Map NT+. في الختام حول الخريطة الورقية. لا شك أن جهاز رسم الخرائط أكثر ملاءمة من الخريطة الورقية؛ فهو لا يتجعد أو يتمزق أو يتبلل، كما أنه سهل الاستخدام، كما أنه يتمتع بقدرات معلوماتية أكثر ثراءً. ومع ذلك، تظل الخريطة الورقية حتى يومنا هذا، إلى جانب السجل، الوثيقة الرئيسية للملاح، والتي سيتم التعامل معها في حالة وقوع حادث من قبل السلطات المختصة.

تذكر هذا!

خصائص بعض أجهزة رسم الخرائط الإلكترونية من مختلف الشركات المصنعة
	ريمارين رايتشارت 320	ريمارين رايتشارت 520 (رايشارت 530)	الطور البيني تشارتماستر 7MX (تشارتماستر 7CVX)	الطور البيني تشارتماستر 11MX (تشارتماستر 11CVX)	فورونو GP-1650
	4,75" أحادية اللون	7" أحادية اللون (لون)	6" أحادية اللون (لون)	10.4 بوصة أحادية اللون (لون)	5.6" اللون
المتلقي	12 قناة مدمج	12 قناة بعيد	12 قناة مدمج	12 قناة مدمج	8 قنوات مدمج
عدد نقاط الطريق
عدد الطرق
الطاقة، V
الأبعاد، مم
الوزن، كجم
السعر التقريبي، دولار أمريكي

1. أساسيات رسم الخرائط الإلكترونية

1.1. مفاهيم أساسية

يتكون اسم هذا التخصص من ثلاثة مفاهيم؛ رسم الخرائط، الإلكترونية، الأساسيات. رسم الخرائط هو هذه الخريطة وكل ما يتعلق بها. الأساسيات هي المعرفة الأساسية لرسم الخرائط الإلكترونية. من الصعب إرفاق مفهوم "إلكتروني" بالبطاقة. من الأسهل فهم متى يتم استدعاء البطاقة الرقمية. ولكن هذه هي الطريقة التي تطور بها هذا المفهوم.

أساسيات رسم الخرائط الإلكترونية هي المعرفة الأساسية لرسم الخرائط الإلكترونية.

يظهر هيكل رسم الخرائط الإلكترونية في الشكل 1.

التشريعات واللوائح
متطلبات مصادر البيانات	متطلبات معالجة البيانات	متطلبات البيانات قبل العرض في نظام العرض	متطلبات أنظمة عرض البيانات	متطلبات المستخدم
إمكانية الاستخدام في الخرائط الإلكترونية	يمكن استخدامها بعد المعالجة في أنظمة العرض الموجودة	ضرورة تحويل البيانات إلى تنسيق يتوافق مع نظام عرض البيانات	الامتثال لمتطلبات المنظمات ذات الصلة	معرفة أساسيات رسم الخرائط الإلكترونية

مصادر البيانات للخرائط الإلكترونية

معالجة البيانات للعرض.

البيانات المراد عرضها

أنظمة عرض البيانات

مستخدم البطاقات الإلكترونية

أنظمة الملاحة

تم استدعاء GPS وGLONASS وAIS. تي آر، الخ.

الأنظمة آر. بيانات

بانوراما،

الاستخدام: الملاحة البحرية والبرية،

معالجة البيانات الجغرافية والعلوم والتعليم ومختلف المجالات

ذاكرة متوسطة
ورق، ورق الصور الفوتوغرافية، إلكتروني (كاميرا رقمية، كاميرا شرجية، كاميرا تلفزيونية)	ورق، ورق الصور الفوتوغرافية، إلكتروني (كاميرا رقمية، كاميرا تلفزيون)	إلكتروني
نوع البيانات
النقطية، ناقلات	النقطية، ناقلات	المتجه النقطية
تنسيق البيانات
	التنسيقات النقطية والمتجهة	في شكل نظام العرض

أرز. 1. هيكل البطاقة الإلكترونية

في رسم الخرائط الورقية، يتم رسم الرموز على قاعدة ورقية. وفي الوقت نفسه، تكون الرموز مفهومة للإنسان وتلبي متطلبات معينة. الأمر مشابه في الخريطة الإلكترونية، فقط بدلاً من القاعدة الورقية يوجد نظام عرض على شكل شاشة عرض.

مصادر إنشاء الخرائط الإلكترونية هي نفسها المستخدمة في الخرائط الورقية، بالإضافة إلى البيانات الرقمية. في عملية تطوير رسم الخرائط الإلكترونية، اتضح أن البيانات في أنظمة العرض المختلفة لها تنسيقات مختلفة، مما يجعل من الصعب أو حتى من المستحيل استخدام البيانات في أنظمة العرض الأخرى.

هناك حاجة لمعالجة البيانات قبل تقديمها في نظام العرض.

يجب أن تستوفي مصادر البيانات الخاصة برسم الخرائط الإلكترونية وأنظمة معالجة البيانات والبيانات قبل عرضها في نظام العرض وأنظمة العرض نفسها ومستخدم الخرائط الإلكترونية المتطلبات ذات الصلة المحددة على أساس اللوائح والتشريعات.

بالإضافة إلى ذلك، للعمل مع رسم الخرائط الإلكترونية، هناك حاجة إلى معرفة تنسيقات البيانات، وأنواع الرسومات (المتجهات، النقطية)، وتصميم أنظمة العرض، وطرق معالجة وعرض البيانات وغيرها من المعرفة المتعلقة برسم الخرائط الإلكترونية.

للحصول على هذه المعرفة، حدد الطلاب قائمة من المحاضرات والأعمال المخبرية اللازمة للطالب لإتقان تخصص "أساسيات رسم الخرائط الإلكترونية"

وفقًا لـ GOST 21667-76 رسم الخرائط. المصطلحات والتعاريف،

رسم الخرائط هو مجال من مجالات العلوم والتكنولوجيا والإنتاج يغطي دراسة وإنشاء واستخدام أعمال رسم الخرائط.

مصدر المواد الخرائطية- المواد الخرائطية المستخدمة لإنشاء الخريطة أو تحديثها.

خريطة -تم إنشاؤها في إسقاط خرائطي، وهي صورة مختصرة ومعممة لسطح الأرض أو سطح جرم سماوي آخر أو مساحة خارج كوكب الأرض، تظهر الأشياء الموجودة عليها في نظام معين من الرموز التقليدية.

وفقًا لـ GOST 28441-99 رسم الخرائط الرقمية، رقمي خريطة؛ CC: نموذج رسم الخرائط الرقمي، الذي يتوافق محتواه مع محتوى خريطة من نوع ومقياس معين.

بعبارات أبسط، البطاقة هي وسيلة ورقية مطبوعة عليها رموز، والتي، وفقًا للوثائق التنظيمية، ضرورية للشخص للقيام بأنشطته.

الخريطة الرقمية - المعلومات التي تلبي المعايير. S57،

في نظام العرض ECDIS تتوافق الخريطة الرقمية مع معيار S57 لتبادل البيانات بين الأنظمة ومعيار معين داخل النظام نفسه.

الهدف الرئيسي من الخرائط الإلكترونية وأنظمة الملاحة المبنية على أساسها هو تبسيط العمل اليومي للملاح وزيادة سلامة الملاحة.

ظهرت الخرائط الإلكترونية الأولى في التسعينيات وكانت عبارة عن نسخ ممسوحة ضوئيًا من الخرائط الورقية. عادة ما تسمى هذه البطاقات الخرائط الإلكترونية النقطية. ومع ذلك، فقد اتضح أن مجرد مسح الخرائط الورقية غالبًا ما يجعل من المستحيل استخدامها مع أجهزة الملاحة الحديثة. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام المخططات الإلكترونية النقطية (RENC) يجعل من الصعب إجراء تحليل تلقائي لحالة الملاحة.

بناءً على دراسة شاملة لتقنيات المعلومات الحديثة وخصائصها في مجال الملاحة البحرية، طور فريق التنسيق التابع للمنظمة البحرية الدولية/المنظمة الهيدروغرافية الدولية معيارًا تشغيليًا للمخطط الإلكتروني ونظام عرض المعلومات إكديسعلى أساس الاستخدام ناقلات البطاقات الإلكترونيةتنسيق S-57. الغرض الرئيسي من المعيار إس-57- توحيد تبادل البيانات الهيدروغرافية بين المصالح الهيدروغرافية والوكالات ومصنعي منتجات رسم الخرائط و إكديس-أنظمة

وفقًا لـ S-57، يتم تنظيم المعلومات الهيدروغرافية في مجموعات بيانات، والتي بدورها يمكن دمجها في مجموعات تبادل. يمكن اعتبار مجموعة البيانات S-57 بمثابة قاعدة بيانات موجهة للكائنات، وتخضع للقواعد الدلالية المدرجة في المعيار (الكائنات، والسمات، والعلاقات بينها، وما إلى ذلك) ويتم تسجيلها (مشفرة) وفقًا للتركيب الموضح في معيار.

تعتمد دلالات المعيار على حقيقة أن أي كائن رسم الخرائط له خصائص هندسية مكانية ووصفية وظيفية. وفقًا لهذا، تتكون خريطة S-57 من نوعين من الكائنات: مكانية (مكانية) ووصفية (مميزة). تتميز الكائنات المكانية (على سبيل المثال، عقدة - عقدة، حافة - قطعة، منطقة الوجه) بإحداثيات تحدد موقعها على سطح الأرض. تحتوي الكائنات المميزة على مجموعة معينة من السمات وتصف كائنًا طبيعيًا أو اصطناعيًا معينًا، على سبيل المثال: LNDARE - مساحة الأرض، DEPARE - منطقة العمق، BOYCAR - العوامة الأساسية، إلخ. يمكن أن تكون هناك اتصالات من أنواع مختلفة بين الأشياء، مما يسمح للشخص بنمذجة كيان معقد بشكل تعسفي في العالم الحقيقي. يمكن العثور على وصف تفصيلي للمعيار في معيار نقل IHO للبيانات الهيدروغرافية الرقمية الإصدار 3.0 -

نحن ننتقل حاليًا من الإصدار 2 من معيار S-57 (المعروف باسم DX90) إلى الإصدار الأحدث، S-57 الإصدار 3. وتجدر الإشارة إلى أنه نظرًا للتغيرات الكبيرة في النموذج الدلالي، تم تحويل البيانات من DX90 إلى S- 57 إد. 3 مهمة صعبة للغاية. البرامج مفتش دي كارتو مكتب دي كارتتتيح لك أتمتة عملية تحويل البيانات وإنشاء مجموعات التبادل الرقمي، مما يوفر أدوات لمراقبة جودة المنتجات المصنعة.

كمعيار لتبادل البيانات الهيدروغرافية، فإن S-57 ليس الأمثل للاستخدام المباشر في أنظمة الملاحة على متن السفن. يمكن لأنظمة رسم الخرائط الإلكترونية للملاحة استخدام تنسيق عرض البيانات الداخلي - SENC(نظام ENC). يعد تنسيق SENC أكثر إحكاما ومصمما خصيصا لعرض معلومات الخريطة على شاشة العرض.

أحد تنسيقات SENC المتوافقة مع S-57 والمستخدمة على نطاق واسع هو تنسيق بيانات الخريطة CM93 من C-Map.

أنظمة الملاحة الإلكترونية لرسم الخرائط دي كارت نافيجيتورو دي كارت اكسبلوررتركز على استخدام البيانات المتوافقة مع S-57، بما في ذلك CM93 وDCF.

للأسئلة حول شراء مخططات الملاحة الإلكترونية CM93، يرجى الرجوع إلى القسم البطاقات الإلكترونية.

بالإضافة إلى البيانات الواردة في الخرائط البحرية التقليدية، تحتوي الخرائط الإلكترونية أيضًا على بيانات من مصادر أخرى - كتب الأضواء والعلامات، واتجاهات الإبحار، وما إلى ذلك - لا

بالمقارنة مع الخرائط والمنشورات الورقية التقليدية، تتمتع الخرائط الإلكترونية بعدد من المزايا التي تزيد من سلامة الملاحة وتسهل التوجيه في وضع الملاحة الحالي:

بالإضافة إلى البيانات التي تحتويها الخرائط الملاحية التقليدية، تحتوي الخرائط الإلكترونية أيضًا على بيانات من مصادر أخرى - كتب الأضواء والعلامات، اتجاهات الإبحار، وما إلى ذلك - ليست هناك حاجة للبحث عن معلومات ملاحية في مصادر متباينة - جميع البيانات مركزة في الرسم البياني الإلكتروني؛

تسمح بنية بيانات المتجهات (المعيارية للرسوم البيانية الإلكترونية) بالتحليل السريع لحالة الملاحة، وإبلاغ المستكشف بالمخاطر المحتملة؛

يعد إجراء تحديث المخطط الإلكتروني أسهل بكثير من الإجراء التقليدي ويمكن إكماله في غضون دقائق، مباشرة في البحر. وباستخدام الخرائط الإلكترونية والتصحيحات الرقمية، يكون الملاح واثقًا من أن المعلومات الخرائطية التي بحوزته تعكس أحدث التغييرات؛

مع أجهزة الملاحة الخارجية ( نظام تحديد المواقع،سارب، جهاز إرسال واستقبال AIS) توفر المخططات الإلكترونية إمكانات العرض في الوقت الفعلي لحالة الملاحة، بما في ذلك موقع السفينة وموقع الرادار وأهداف AIS.

المبادئ العامة لبناء أنظمة عرض المعلومات الملاحية المستخدمة في رسم الخرائط الإلكترونية

حاليًا، يتم تنفيذ أنشطة التنسيق لتوحيد البطاقات الإلكترونية من قبل المنظمة الهيدروغرافية الدولية بالتعاون مع المنظمة البحرية الدولية. بطاقة إلكترونية. يشمل المصطلح ثلاثة مفاهيم:

وصف البيانات؛

برامج لمعالجتها؛

نظام عرض البيانات الإلكترونية.

1.2. نطاق البطاقات الإلكترونية

مجال تطبيق البطاقات الإلكترونية: الشحن البحري والنهري، النقل البري، وزارة الدفاع، مجالات العلوم والتكنولوجيا المختلفة

1.3. مستخدمي البطاقات الإلكترونية

مستخدمو البطاقات الإلكترونية؛ الكابتن والملاح (الملاحة البحرية والنهرية) ؛ السائقين والمرسل (النقل البري) ؛ كابتن، ملاح (النقل الجوي، رواد الفضاء، المساحون، الجغرافيون، إلخ.

1.4. أسئلة التحكم

1. ما هي الخريطة الورقية؟

2. ما هي البطاقة الإلكترونية؟

3. ما هو رسم الخرائط؟

4. ما هو رسم الخرائط الإلكترونية؟

5. ما هي الأسباب الرئيسية للتحول من الخرائط الورقية إلى الخرائط الإلكترونية؟

6. ما هو نطاق تطبيق البطاقات الإلكترونية؟

7. من هم مستخدمي البطاقات الإلكترونية؟

شائع

الإطار التشريعي للاتحاد الروسي

« من الناحية العملية، غالبًا ما يُطرح السؤال: هل يجب على الهيئة التنفيذية الوحيدة والرئيس الفعلي لمنظمة طبية... »

دليل سريع للعمل

« ينتمي نموذج المستند "المطالبة بموجب اتفاقية الخدمة" إلى قسم "المطالبة". احفظ رابط المستند على الشبكات الاجتماعية أو قم بتنزيله... »

طعام واضح وذكي: ماذا تأكل وتشرب في Simple Wine & Bar

« مكتب جميل - يوجد تأمين صحي طوعي، وراتب في السوق كان لدى المدير انطباع لطيف، وكان قسم الموارد البشرية محايدًا. بشكل عام، لم يكن هناك أي شيء غير عادي، فأجابوا... »