Kartografický systém. Elektronická kartografie a kartografické systémy Kartografický systém

Abstrakt k tématu

Geografické informační systémy: elektronická kartografie

Úvod

1.Co je elektronické mapování

2. Modely GIS

3. Problémy k řešení

4. Kdo potřebuje GIS

Literatura

Úvod

Informace o skutečných objektech a událostech v té či oné míře obsahují tzv. prostorovou složku. Prostorové hledisko má budovy a stavby, pozemky, vodní, lesní a jiné přírodní zdroje, dopravní cesty a inženýrské sítě. Dlouhodobě je prokázáno, že 80-90 % všech dat tvoří geodata, tedy nejen abstraktní, neosobní data, ale informace, které mají své konkrétní místo na mapě, diagramu nebo plánu.

Každý z nás alespoň jednou v životě pracoval s papírovou mapou. S příchodem počítačů se objevily počítačové karty, které mají mnoho dalších a užitečných vlastností.

1. Co je elektronické mapování

Na rozdíl od papírové mapy obsahuje elektronická mapa skryté informace, které lze použít podle potřeby. Tyto informace jsou prezentovány ve formě vrstev, které se nazývají tematické, protože každá vrstva se skládá z dat na určité téma (obr. 1). Například jedna vrstva elektronické mapy může obsahovat informace o silnicích, druhá - o žijících obyvatelích, třetí - o firmách a organizacích atd. Každou vrstvu lze prohlížet samostatně, kombinovat několik vrstev najednou nebo vybrat jednotlivé informace z různých vrstev a zobrazit je na mapě.

Elektronickou mapu lze snadno změnit na obrazovce počítače, posouvat ji různými směry, kreslit a mazat objekty a tisknout na libovolné území. Kromě toho má počítačová karta další vlastnosti. Můžete například zakázat (nebo povolit) zobrazování určitých objektů na obrazovce. Výběrem objektu pomocí myši si můžete vyžádat informace o něm, například výšku a plochu domu, názvy ulic atd.

S příchodem elektronických map se objevil další termín „geografické informační systémy“ (GIS). Definic geografických informačních systémů (nazývají se také geografické informační systémy) existují desítky. Většina odborníků se však přiklání k názoru, že definice GIS by měla být založena na konceptu DBMS. Můžeme tedy říci, že GIS jsou systémy pro správu databází určené pro práci s územně orientovanými informacemi.

Rýže. 1. Většina moderních GIS aplikací je založena na informačních vrstvách.

Nejdůležitější vlastností GIS je schopnost asociovat kartografické objekty (tedy objekty, které mají tvar a umístění) s popisnými, atributovými informacemi souvisejícími s těmito objekty a popisujícími jejich vlastnosti (obr. 2).

Jak bylo uvedeno výše, základem pro konstrukci GIS je DBMS. Vzhledem k tomu, že prostorová data a různé vztahy mezi nimi je poměrně obtížné popsat relačním modelem, má však kompletní datový model v GIS smíšený charakter. Prostorová data jsou organizována zvláštním způsobem a tato organizace není založena na relačním konceptu. Naopak atributové informace objektů (sémantická data) lze poměrně úspěšně reprezentovat relačními tabulkami a podle toho zpracovávat.

Rýže. 2. V elektronických mapách může být i obyčejný bod doprovázen sbírkou fotografií, které dávají představu o této oblasti

Kombinace datových modelů, které jsou základem reprezentace prostorových a sémantických informací v GIS, tvoří georelační model.

Jakákoli geografická informace obsahuje informace o prostorové poloze, ať už jde o odkaz na geografické nebo jiné souřadnice nebo odkazy na adresu, PSČ, identifikátor pozemku nebo lesního pozemku, název silnice atd. (obr. 3). Při použití takových odkazů se k automatickému určení polohy objektu používá postup geokódování. S jeho pomocí rychle určíte a na mapě uvidíte, kde se objekt, který vás zajímá, nachází.

Slibnější je bezvrstvý objektově orientovaný přístup k reprezentaci objektů na digitální mapě. V souladu s ní jsou objekty zařazovány do klasifikačních systémů, které odrážejí určité logické vztahy mezi objekty v předmětových oblastech. Seskupování objektů různých tříd pro různé účely (zobrazení nebo analýza) se provádí složitějším způsobem, nicméně objektově orientovaný přístup je bližší povaze lidského myšlení než princip vrstvy po vrstvě.

Rýže. 3. Moderní GIS aplikace dokážou provádět potřebné výpočty nákladní dopravy

2. Modely GIS

Jelikož GIS umí pracovat se dvěma výrazně odlišnými typy dat – vektorovými a rastrovými, existují dva modely GIS.

Ve vektorovém modelu jsou zakódované informace o bodech, liniích a polygonech uloženy jako sada souřadnic X, Y (v některých GIS se často přidává třetí prostorová souřadnice a čtvrtá, například časová). Umístění bodu (bodového objektu), například budovy, je popsáno dvojicí souřadnic (X, Y). Lineární prvky, jako jsou silnice nebo řeky, jsou uloženy jako sady souřadnic X, Y Polygonové prvky, jako jsou parcely nebo obslužné oblasti, jsou uloženy jako uzavřená sada souřadnic. Vektorový model je zvláště užitečný pro popis diskrétních objektů a je méně vhodný pro popis neustále se měnících vlastností, jako je hustota obyvatelstva.

Rastrový model je optimální pro práci se spojitými vlastnostmi, protože rastrový obrázek je soubor hodnot pro jednotlivé elementární komponenty (buňky), je podobný naskenované mapě nebo obrázku.

3. Problémy k řešení

GIS pro obecné účely obvykle provádí několik úkolů:

Vstup dat;

Manipulace a řízení s nimi;

Žádost o informace a její analýza;

Vizualizace dat.

Aby mohla být data použita v GIS, musí být převedena do vhodného digitálního formátu. Proces převodu dat z papírových map do počítačových souborů se nazývá digitalizace. V moderních GIS lze tento proces automatizovat pomocí technologie skeneru, což je důležité zejména při realizaci velkých projektů, nebo při relativně malém objemu práce lze data zadávat pomocí digitizéru. Některé GIS mají vestavěné vektorizéry, které automatizují proces digitalizace rastrových obrázků. Stávající mapová data je často potřeba upravit pro dokončení konkrétního projektu. Pro společné zpracování a vizualizaci je výhodnější prezentovat všechna data v jednom měřítku a stejné mapové projekci. Technologie GIS poskytuje různé způsoby, jak manipulovat s prostorovými daty a extrahovat data potřebná pro konkrétní úkol. V malých projektech mohou být geografické informace uloženy jako běžné soubory. Ale s nárůstem objemu informací a nárůstem počtu uživatelů je efektivnější používat DBMS, speciální počítačové nástroje pro práci s integrovanými datovými sadami, pro ukládání, strukturování a správu dat. Pokud máte GIS a geografické informace, můžete získat odpovědi na jednoduché otázky i na složitější dotazy, které vyžadují další analýzu. Dotazy lze nastavit buď pouhým kliknutím tlačítka myši na konkrétní objekt, nebo pomocí pokročilých analytických nástrojů. Proces overlay (prostorové fúze) zahrnuje integraci dat umístěných v různých tematických vrstvách. U mnoha typů prostorových operací je konečným výsledkem znázornění dat ve formě mapy nebo grafu. GIS poskytuje úžasné nové nástroje, které rozšiřují a posouvají umění a vědu kartografie. S jeho pomocí lze vizualizaci samotných map snadno doplnit o reportovací dokumenty, trojrozměrné obrázky, grafy, tabulky, schémata, fotografie a další prostředky, například multimédia.

4. Kdo potřebuje GIS

1. Pro podnikatele.

Podnikatelé mohou používat GIS v různých oblastech svého podnikání k analýze a sledování aktuálního stavu a trendů v oblasti trhu, která je zajímá.

2. Obchodní manažeři.

Díky schopnosti GIS propojit objekty procesního vývojového diagramu s čímkoli kliknutím na tlačítko myši je dosaženo efektivního řízení procesu, minimalizace prevence nehod, zvýšení provozu, zvýšení spolehlivosti a snížení požadavků na personál.

3. Ropný a plynárenský dělník.

4. Bezpečnostní služby.

GIS vám umožní určit optimální umístění sledovacích kamer a dalších zařízení, vydávat jejich zprávy v reálném čase a tisknout sestavy v daný čas.

5. Dopravní služby.

Díky GIS můžete kdykoli zjistit, kde jsou kamiony, stav povrchu vozovky, informace o dopravních zácpách, efektivněji vypočítat dopravní zátěž a optimalizovat trasu.

6. Hasiči.

Hasičské jednotky dostávají výkonný nástroj pro koordinaci akcí jednotlivých jednotek, pokrytí a monitorování většího prostoru, výpočet směru požáru a předpovídání rychlosti jeho šíření.

7. Obchodníci.

Využití GIS aplikací pomáhá přeorientovat hlavní cíl marketingového úsilí od uspokojování průměrných potřeb obyvatel města či regionu k pohotovému reagování na požadavky každého člověka žijícího nebo pracujícího v oblasti, kde se zboží společnosti prodává.

Pomocí GIS můžete provést potřebný demografický průzkum, zjistit, kde bydlí vaši potenciální zákazníci a po jakých silnicích jezdí (umístit billboardy na ty nejfrekventovanější a nejlépe osvětlené).

9. Poštovní služby.

Odpovídající mapy jsou propojeny s místy pobytu klientů, trasami a letovými řády, hranicemi správních oblastí a dalšími užitečnými informacemi, které vám umožní vyrovnat se s rostoucími toky korespondence.

10. Banky.

GIS vám pomůže přesně a efektivně lokalizovat pobočky, provádět inkaso, provozovat zdroje v souladu se stavem trhu s cennými papíry a dalšími faktory.

11. Ekologové.

Využití GIS umožňuje sledovat a hodnotit stav půdy a vodních ploch oblastí náchylných k ekologickým katastrofám.

12. Ozbrojené síly.

GIS pomůže propojit operační a taktické informace s geografickými daty a také sledovat pohyb jednotek a techniky v bojových oblastech.

13. Administrativy.

Pro městské a okresní správy je GIS nezbytným nástrojem při řízení inženýrských sítí, komunikací a dalších služeb, které zajišťují život měst a obcí.

5. Stručný přehled vývojových nástrojů GIS

Univerzální a nejrozšířenější nástroj pro tvorbu GIS ARC/INFO slouží k počítačovému mapování a operativnímu rozhodování. Pracuje s jakýmkoli typem informací souvisejících s územím. Pomocí ARC/INFO můžete snadno získat jakoukoli mapu, diagram, video obrázek nebo kresbu v digitální podobě, zadávat tabulková, statistická a další tematická data spojená s mapovými objekty. ARC/INFO vám umožňuje pracovat se sériemi map, překrývat jednu mapu na druhou a provádět jejich související analýzy, vytvářet „pevné“ kopie potřebných map a diagramů.

Zjednodušená verze ARC/INFO - Arcview - podporuje interní formát SHAPE a interní programovací jazyk AVENUE. Ale při použití tohoto systému pro velkoobjemové vrstvy se projeví efekt závislosti procesoru, tj. pro efektivní práci je potřeba mít výkonný procesor a paměťové zdroje. Součástí dodávky jsou doplňkové moduly pro analýzu geoinformačních dat 3D-Analyst a SpatialAnalyst.

Plně funkční shell geografických informačních systémů střední třídy ATLAS GIS obsahuje všechny obvyklé prostředky pro zadávání, editaci a tisk/kreslení map, pokročilé prezentační nástroje (plná kontrola barev a stínování, tvorba a editace symbolů, četné inserty, tematické mapování, obchodní grafika). Kromě toho podporuje práci s rastrovými projekty (rastrové substráty), umožňuje seskupovat data podle geografie, vytvářet nárazníkové zóny, speciální nástroje pro zpracování dat založené na knihovně vestavěných funkcí a operátorů a pokročilé funkce pro import a export dat do jiných formátů.

Při vývoji GIS aplikací poskytuje vývojové prostředí Maplnfo Professional přístup a správu databází Oracle8i, datových skladů na serveru, tvorbu tematických map, tvorbu a psaní SQL dotazů. Toto vývojové prostředí navíc podporuje rastrové formáty včetně BMP, JPG, TIFF, MrSID a disponuje univerzálním převodníkem pro formáty AutoDesk, ESRI a Intergraph. Počínaje verzí 6 je poskytována podpora pro internet a 3D obrázky a vylepšené jsou také nástroje pro geokódování.

Další oblíbené vývojové prostředí, AutoCAD Map, má všechny nástroje AutoCADu 2000 a navíc specializované funkce pro vytváření, sledování a produkci map a geografických dat. Umožňuje pracovat s širokou škálou formátů souborů a datových typů, poskytuje konektivitu databáze a obsahuje základní nástroje pro analýzu GIS. Pomocí aplikace AutoCAD Map můžete propojit mapy s asociativními databázemi, přidávat data do map a učinit je inteligentnějšími, čistit mapy, vytvářet topologie uzlů, sítí a polygonů pro analýzu, vytvářet tematické mapy s legendami, pracovat s existujícími mapovými daty v jiných souřadnicích. systémy a formáty souborů, import dat z jiných CAD a GIS systémů, export dat do jiných formátů, tisk map a atlasů.

Hlavními výhodami ruského systému GEOGRAPH-GE-ODRAW jsou funkčnost a nízká cena. Skládá se ze tří hlavních modulů:

Geograf (modul pro koncového uživatele, ve skutečnosti je to prohlížeč);

Geodraw (vektorový topologický editor);

Geoconstructor (nástroj pro vývoj aplikací).

Softwarový balík GeoCad Systems (www.qeocad.ru) je určen pro vývoj a následnou provozní údržbu informačních systémů pro zamýšlený (zejména katastrální) účel koncového uživatele. Moduly pro správu databází tohoto systému jsou implementovány v prostředí MS Access, které uživatelům poskytuje výkonný nástroj pro vývoj a přizpůsobení klientských aplikací systému.

Modulární víceúčelový katastrální systém Geocad System obsahuje pro zpracování grafických informací objektů (zobrazení metrických údajů a jejich grafickou úpravu) specializovaný modul CPS Graph. Je nedílnou součástí.

GIS InGEO (www.integro.ru) je systém, ve kterém může uživatel vytvářet knihovny libovolných vektorových symbolů, čar a výplní. Jedná se o nejefektivnější GIS pro tvorbu topoplánů v měřítku 1:10000 - 1:500. Má vyvinutý instrumentální systém v technologii lnternet\lntranet, s jehož pomocí může uživatel samostatně vytvářet složité relační tabulky sémantických dat kartografických objektů. InGEO má výkonnou katastrální nadstavbu - systém VLASTNICTVÍ a systém MONITOROVÁNÍ.

Systém TopoL je univerzální GIS použitelný v mnoha průmyslových odvětvích k řešení nejrůznějších aplikačních problémů. Umožňuje vám provádět celou řadu prací při vytváření, úpravách, analýze a používání digitálních map oblasti. Jeho verze TopoL-L je určena pro lesnické podniky a lesní hospodářství.

Rozhraní programu je zaměřeno na specifické oborové úkoly a je jednoduché a funkční. Neexistuje žádná standardní nabídka původního softwarového produktu. Nabídky obsahují pouze ty položky, které uživatel potřebuje.

Rozvoj internetu neobešel ani kartografii. Kartografický software pro internet vám tedy umožňuje publikovat hotové tematické mapy na World Wide Web. Mapovací aplikace na straně serveru navržené tak, aby přinášely interaktivní mapy na internet, poskytují širokou škálu mapovacích funkcí. Jedním z těchto softwarových produktů určených pro publikování a údržbu kartografických informací na internetu je MapXtreme - mapový aplikační server vytvořený společností Maplnfo Corporation. Otevřená architektura MapXtreme funguje s jakýmkoli webovým serverem a nevyžaduje další zásuvné moduly, což vám umožňuje používat jakýkoli prohlížeč na PC nebo pracovní stanici UNIX. Další produkt této společnosti, MapXsite, usnadňuje vkládání mapových informací do webových stránek.

6. Některé ukrajinské události

Atlas Ukrajiny je prvním plnohodnotným geoinformačním produktem celoukrajinského významu. Byl vyvinut společně zaměstnanci kyjevské společnosti Intelligent Systems GEO a Geografického ústavu Národní akademie věd Ukrajiny.

Elektronický atlas Ukrajiny je určen pro široké spektrum uživatelů a je určen především pro referenční, informační a uživatelské účely. Umožňuje vám získat obecné a poměrně úplné pochopení přírodních a socioekonomických procesů zobrazených na jeho mapách a může se stát učebnicí studia těchto procesů. Hlavní součástí informační podpory Atlasu Ukrajiny je soubor elektronických map. Zahrnuje informace o geopolitické poloze Ukrajiny, její historii, přírodních podmínkách a zdrojích, obyvatelstvu, kultuře, náboženství, ekonomických a sociálních podmínkách života obyvatelstva, financích a podnikání, politice a ekologii.

Mezi funkcemi Atlasu Ukrajiny je třeba vyzdvihnout změnu měřítka mapy pro podrobnější zobrazení, získávání informací o prohlížených objektech, možnost vyhledávat informace na mapě podle klíčových slov a možnost tisknout kartografický materiálů.

Atlas Ukrajiny je dostupný také na internetu: na stránkách společnosti Intelligent Systems GEO (www.isgeo.kiev.ua) si můžete prohlédnout interaktivní mapy Kyjeva (měřítko 1:50000) a Ukrajiny (1:500000).

Další známý GIS na Ukrajině - VISICOM-Kyiv (vyvinutý kyjevskou společností VISICOM (www.visicom.kiev.ua)) - je zaměřen na širokou škálu uživatelů, kteří k rozhodování potřebují analyzovat kartografická data. , ovládání vlastních objektů a také vyhledávání a zobrazování objektů na mapě města Kyjeva. Systém je snadno ovladatelný a zároveň poskytuje poměrně široké možnosti vyhledávání a zobrazování dat. Poskytuje uživateli možnost zobrazit libovolný fragment plánu města, určit polohu ulic města na plánu podle jejich jmen a poštovních adres. Pomocí tohoto systému můžete také získat informace o institucích, podnicích a organizacích města, vyhledávat instituce, podniky a organizace nacházející se ve městě Kyjev podle různých kritérií, vytvářet další informační vrstvy v plánu města, tisknout potřebné fragmenty plánu a abecedně digitální charakteristiky jednotlivých podniků nebo objektů vlastních informačních vrstev uživatele, prohlížet a vyhledávat objekty dopravní sítě ukrajinského hlavního města, plánovat optimální trasy.

Od konce roku 1998 je na Ukrajině používána první verze grafického informačního systému železniční sítě TMkarta (www.tmsoft-ltd.com). Má pohodlné grafické rozhraní, umožňuje zobrazit dopravní síť železnic po celé Ukrajině, SNS a Pobaltí a automaticky sledovat pohyb automobilů po celé jejich trase.

V průběhu psaní abstraktu jsme se seznámili s elektronickým mapováním, modely GIS, řešili problémy GIS, kdo může GIS potřebovat a udělali jsme si stručný přehled existujících GIS a GIS ukrajinské provenience. Tato esej může být užitečná pro studenty různých specializací, kteří v procesu učení používají různé geografické mapy.

Literatura

1. Antonov A.V. Systémová analýza. Metodologie. Stavba modelu: Proc. příspěvek. - Obnins: IATE, 2001. - 272 s.

2. Bogdanov A.A. Tetologie: Ve 3 svazcích - M., 1905-1924.

3. Venda V.F. Hybridní inteligenční systémy: evoluce, psychologie, informatika. - M.: Strojírenství, 1990. - 448 s.

4. Volová V.N. Základy systémové teorie a systémové analýzy / V.N. Volová, A.A. Denisov. - Petrohrad: St. Petersburg State Technical University, 1997. - 510 s.

5. Volová V.N. Metody formalizované reprezentace systémů / V.N. Volová, A.A. Denisov, F.E. Temnigov. - Petrohrad: St. Petersburg State Technical University, 1993. - 108 s.

6. Gasarov D.V. Inteligentní informační systémy. - M.: Vyšší. sh., 2003. - 431 s.

7. Gelshov V.M. Úvod do automatizovaných řídicích systémů. - Kyjev: Technologie, 1974.

8. Degtyarev Yu.I. Systémová analýza a operační výzkum. - M.: Vyšší. sh., 1996. - 335 s.

9. Koryachov V.P. Teoretické základy CAD: Učebnice. pro vysoké školy/ V.P. Koryacho, V.M. Krejčí, I.P. Norenov. - M.: Energoatomizdat, 1987. - 400 s.

10. Mamionov A.G. Základy budování automatizovaného řídicího systému: Učebnice. za volání - M.: Vyšší. sh., 1981. - 248 s.

11. Menyov A.V. Teoretické základy automatizovaného řízení: Učebnice. příspěvek. - M.: MGUP, 2002. - 176 s.

12. Ostreyovský V.A. Automatizované informační systémy v ekonomii: Učebnice. příspěvek. - St: SrSU, 2000. - 165 s.

13. Ostreyovský V.A. Moderní informační technologie pro ekonomy: Učebnice. příspěvek. Část 1. Úvod do automatizovaných informačních technologií. - St: SrSU, 2000. - 72 s.

14. Automatizované informační technologie v ekonomii/Ed. prof. G.A. Titorenko. - M.: Computer, UNITY, 1998. - 400 s.

15. Automatizované informační technologie v bankovnictví / Ed. prof. G.A. Titorenko. - M.: Finstatinform, 1997.

Na rozdíl od papírové mapy obsahuje elektronická mapa skryté informace, které lze použít podle potřeby. Tyto informace jsou prezentovány ve formě vrstev, které se nazývají tematické, protože každá vrstva se skládá z dat na určité téma (obr. 1). Například jedna vrstva elektronické mapy může obsahovat informace o silnicích, druhá - o žijících obyvatelích, třetí - o firmách a organizacích atd. Každou vrstvu lze prohlížet samostatně, kombinovat několik vrstev najednou nebo vybrat jednotlivé informace z různých vrstev a zobrazit je na mapě.

Elektronickou mapu lze snadno změnit na obrazovce počítače, posouvat ji různými směry, kreslit a mazat objekty a tisknout na libovolné území. Kromě toho má počítačová karta další vlastnosti. Můžete například zakázat (nebo povolit) zobrazování určitých objektů na obrazovce. Výběrem objektu pomocí myši si můžete vyžádat informace o něm, například výšku a plochu domu, názvy ulic atd.

S příchodem elektronických map se objevil další termín „geografické informační systémy“ (GIS). Definic geografických informačních systémů (nazývají se také geografické informační systémy) existují desítky. Většina odborníků se však přiklání k názoru, že definice GIS by měla být založena na konceptu DBMS. Můžeme tedy říci, že GIS jsou systémy pro správu databází určené pro práci s územně orientovanými informacemi.

Rýže. 1. Většina moderních GIS aplikací je založena na informačních vrstvách.

Nejdůležitější vlastností GIS je schopnost asociovat kartografické objekty (tedy objekty, které mají tvar a umístění) s popisnými, atributovými informacemi souvisejícími s těmito objekty a popisujícími jejich vlastnosti (obr. 2).

Jak bylo uvedeno výše, základem pro konstrukci GIS je DBMS. Vzhledem k tomu, že prostorová data a různé vztahy mezi nimi je poměrně obtížné popsat relačním modelem, má však kompletní datový model v GIS smíšený charakter. Prostorová data jsou organizována zvláštním způsobem a tato organizace není založena na relačním konceptu. Naopak atributové informace objektů (sémantická data) lze poměrně úspěšně reprezentovat relačními tabulkami a podle toho zpracovávat.

Rýže. 2. V elektronických mapách může být i obyčejný bod doprovázen sbírkou fotografií, které dávají představu o této oblasti

Kombinace datových modelů, které jsou základem reprezentace prostorových a sémantických informací v GIS, tvoří georelační model.

Jakákoli geografická informace obsahuje informace o prostorové poloze, ať už jde o odkaz na geografické nebo jiné souřadnice nebo odkazy na adresu, PSČ, identifikátor pozemku nebo lesního pozemku, název silnice atd. (obr. 3). Při použití takových odkazů se k automatickému určení polohy objektu používá postup geokódování. S jeho pomocí rychle určíte a na mapě uvidíte, kde se objekt, který vás zajímá, nachází.

Slibnější je bezvrstvý objektově orientovaný přístup k reprezentaci objektů na digitální mapě. V souladu s ní jsou objekty zařazovány do klasifikačních systémů, které odrážejí určité logické vztahy mezi objekty v předmětových oblastech. Seskupování objektů různých tříd pro různé účely (zobrazení nebo analýza) se provádí složitějším způsobem, nicméně objektově orientovaný přístup je bližší povaze lidského myšlení než princip vrstvy po vrstvě.

Rýže. 3. Moderní GIS aplikace dokážou provádět potřebné výpočty nákladní dopravy

V posledních dvou desetiletích 20. století došlo k další revoluci (po radaru) v navigační technice.

Impulsem k vytvoření nové technologie byl rychlý rozvoj elektroniky, výpočetní techniky a komunikací na jedné straně a naléhavá potřeba zlepšit úroveň bezpečnosti plavby, ochrany lidských životů, drahého nákladu a ochrany životního prostředí. na druhé straně.

Papírová námořní navigační mapa, navigátorův kompas, úhloměr a paralelní pravítko se přesouvají z kategorie primární do sekundární, náhradní.

Po jejich nahrazení si elektronická navigace s jistotou razí cestu.

Vrcholem moderní navigace a výpočetní techniky bylo vytvoření elektronického adresáře pro moderní loď - elektronického mapového navigačního informačního systému ECDIS (Electronic Chart Display and Information System). ECDIS zobrazuje mapy a polohu plavidla, umožňuje vykreslovat trasu a sledovat odchylky od dané trasy, počítá bezpečné kurzy, varuje navigátora před nebezpečím, vede lodní deník, ovládá autopilota atd.

ECDIS jsou mimořádně účinným informačním prostředkem v navigaci, který výrazně snižuje zatížení strážního důstojníka a umožňuje mu věnovat maximum času sledování prostředí a přijímání informovaných rozhodnutí o řízení lodi.

Celá řada existujících elektronických kartografických systémů se obvykle dělí do tří skupin:

ECDIS - elektronické kartografické navigační informační systémy;

ECS - elektronické kartografické systémy;

RCDS - rastrové mapové zobrazovací systémy.

Mezinárodní námořní organizace oficiálně uznává pouze ECDIS.

Rozumí se, že z právního hlediska je ECDIS ekvivalentem moderních papírových navigačních map v rámci požadavků pravidla V/20 úmluvy SOLAS. Informační povaha ECDIS znamená jeho schopnost poskytnout navigátorovi na jeho žádost charakteristiky a parametry kartografických objektů, jako jsou orientační body, nebezpečí, nebezpečné obrysy, zakázané a omezené oblasti pro navigaci, jakož i údaje o podmínkách plavby podél celou trasu plavidla atd.

Navigační charakter je dán jak tradičními úkoly ECDIS (předběžné a výkonné směrování, korekce aktuální polohy), tak novými úkoly hodnocení navigační bezpečnosti navigace, aktualizace elektronických map, organizace včasných varování atd.

ECDIS zobrazuje přesná data námořní mapy na displeji v reálném čase, tedy v kombinaci s aktuální polohou plavidla získanou z DGPS, GPS. Systém zpracovává a prezentuje informace z jiných navigačních senzorů, jako je gyrokompas, log, echolot, radar, ARPA. Obrázek ukazuje hlavní prvky ECDIS.

Elektronické kartografické navigační informační systémy jsou určeny k řešení následujících navigačních úloh:

výstup dat z přijímačů polohových indikátorů plavidla, stejně jako log a gyrokompas do elektronické mapy a nepřetržité sledování vykreslování skutečného stavu;

zaznamenávání trajektorie ujeté dráhy;

vedení elektronického lodního deníku a tisk jeho dat;

obnovení zobrazení trasy plavidla a záznamů v deníku jakékoli plavby;

vypracování předběžného elektronického plánu pro nadcházející plavbu s výpočty rychlosti, vzdáleností a doby plavby;

selektivní kontrola složení zobrazovaných kartografických informací;

sledování výkonné elektronické pokládky a parametrů pohybu plavidla po trase;

měření zeměpisných souřadnic, vzdáleností a směrů jakýchkoliv mapových objektů;

signalizace přiblížení k bodu obratu, odchylky od stanovených parametrů pohybu plavidla a poruchy samotného systému;

zobrazení mapy ve vhodném měřítku (přiblížení) a vložení elektronické mapy;

zobrazení elektronické mapy v režimech orientace „Sever nahoru“ a „Course up“;

získávání dalších referenčních informací o kartografických objektech, navigačních zařízeních, jakož i hydrografických a jiných informací z databáze elektronických map;

schopnost sledovat změny v umístění zachycených stacionárních objektů vzhledem k pohybu vlastní lodi;

zobrazování mapových obrázků v různých formátech, včetně standardu ECDIS schváleného IMO;

automatické, poloautomatické a ruční opravy elektronických map;

výběr barvy obrazovky v závislosti na osvětlení kabiny;

okamžitý záznam polohy plavidla (člověk přes palubu);

zobrazování cílů zachycených na ARPA/radaru na elektronické mapě;

záznam (archivace) trajektorií cíle na disk a možnost jejich zobrazení spolu s odpovídající trajektorií vlastní lodi a záznamy lodního deníku.

Tato formulace legendárního kapitána Vrungela, vynikající stručností a kapacitou, plně odhaluje problémy, které řeší navigátoři pomocí navigace na plavbách, bez ohledu na to, kde se odehrávají - na jezeře, na moři nebo v oceánu.

Po několik tisíciletí byly hlavními navigačními nástroji kompas, mapa a sextant. Po dosažení dokonalosti v průběhu vývoje se tyto tři pilíře, na kterých spočívala navigace, přesto staly překážkou technického pokroku v navigaci. Zvýšená velikost a rychlost lodí a zvýšená intenzita lodní dopravy si vyžádaly zavedení nových navigačních technologií, automatizaci navigace a zvýšení bezpečnosti lodí. Tradiční nástroje lodi nemohly tyto požadavky splnit.

K překonání slepé uličky bylo zapotřebí kvalitativního skoku v kartografii – a ten nastal na konci minulého století. Nové výkonné počítače umožnily převádět papírové mapy do digitální podoby, ukládat je, zaznamenávat na kompaktní média, přenášet je po komunikačních linkách a znovu je obnovovat na počítačových displejích.

Vrcholem moderní navigace a počítačových technologií bylo vytvoření mozku moderního plavidla - elektronického kartografického informačního systému ECDIS, který zobrazuje mapy a polohu plavidla, zakresluje trasu a kontroluje odchylky od dané trasy, vypočítává bezpečné kurzy , varuje navigátora před nebezpečím, vede lodní deník a ovládá autopilota a tak dále.

Moderní elektronický mapový systém se skládá ze tří hlavních prvků – digitálních map nahraných na některá média (hlavně CD), přijímače GPS a počítače s příslušným softwarem. Tento systém se používá na velkých plavidlech profesionální flotily, ale na malých plavidlech - člunech, motorových a plachetních jachtách, malých rybářských člunech - je jeho použití spojeno s velkými obtížemi, obvykle kvůli nedostatku místa a nutnosti chránit počítač před voda, vlhkost, mořská sůl. Proto byla pro malou flotilu vytvořena speciální zařízení s různými názvy - mapové plotry, navigační a kartografické systémy, navigační centra obsahující v uzavřeném pouzdře GPS přijímač, počítač s továrně instalovaným programem a miniaturní nosič kartografických informací (cartridge ).

Uvažujme jednotlivé prvky navigačního a kartografického systému malého plavidla.

Nosiče kartografických informací pro navigační systémy malých plavidel (mapové plotry) jsou minikartuše. Pokud se světová databáze elektronických map běžně nahrává na laserová CD, pak je na minikartuše nahrána sada map různých měřítek jednotlivých oblastí. Počet zapisovatelných karet závisí na kapacitě kazety. Například jedna kazeta C-Map NT+ může obsahovat sadu map Azovského a Černého moře.

Pro záznam map na kazety se používá několik elektronických mapových systémů: S-Mar NT+, Navionics Nav-Charts™, Furuno MiniChart a některé další. Kolekce kazet C-Map NT+ má největší pokrytí Světového oceánu, a co je nejdůležitější, obsahuje elektronické mapy tuzemských regionů: Ladožská a Oněžská jezera, Finský záliv, Barentsova, Bílá, Azovská, Černá a Kaspická Moře, vodní plochy sousedící s Dálným východním pobřežím Ruska. V budoucnu se proto budeme bavit o zařízení, které pracuje s elektronickými mapami ve formátu C-Map NT+. Kazety C-Map NT+ vyrábí mezinárodní společnost S-MAR, jejímž zástupcem v Rusku je společnost „C-MAR Russia“.

Existují kazety, které jsou vhodné pro krátké „rekreační“ lety (Local), existují takové, které se používají pro výlety na střední vzdálenosti (Standard), a existují kazety určené pro dlouhé cesty (Wide). Pokud například jedna kazeta S (standardní) obsahuje mapy jezera Onega nebo Lake Ladoga, pak kazeta obsahuje

W (Wide) zahrnuje současně mapy obou jezer a východní části Finského zálivu. Zásobníky obsahující batymetrické údaje byly vyrobeny speciálně pro rybáře. Většina kazet C-MAP NT+ obsahuje informace o portu a přílivu, které může uživatel zobrazit na displeji plotru. Jedna kazeta může obsahovat více než 150 elektronických navigačních map a plánů přístavů různých měřítek od 1:1500000 do 1:1500.

Speciální uživatelská kazeta (USER C-Card) vám umožní zaznamenat souřadnice jakýchkoli bodů, které budete potřebovat na vaší další cestě, ať už jde o restauraci na pláži nebo místo pro šnorchlování.

Pokud chcete pracovat na cestě, kterou jste se vydali, nebo plánovat budoucí trasu doma, můžete použít PC Planner NT. Tento přístroj je navržen pro použití osobního počítače (PC) jako nástroje pro plánování navigace. Displej PC zobrazuje dostupné elektronické mapy pomocí kazet C-MAP NT+, které se používají přímo na palubě plavidla. Mezi funkce PC Planer NT patří prohlížení map, zoomování, vytváření vlastních značek, plánování trasy a prohlížení ujeté cesty. Každá plánovací funkce na grafovém plotru může být stejně snadno implementována na vašem domácím počítači.

Zdrojem dat z elektronických map S-MAP jsou oficiální mapy vytvořené hydrografickými službami, vlastní produkce dat na základě smluv s hydrografickými službami, digitalizace průzkumných materiálů malých přístavů při absenci oficiálních papírových map (na příkaz místních úřadů ).

Kartografická databáze NT podléhá pravidelným úpravám na základě upozornění od námořníků. Nové verze databáze NT jsou vydávány třikrát ročně. Uživatel může vyměnit starou kazetu za opravenou (stejně jako zakoupit novou) jednoduchým kontaktováním ruské pobočky S-MAR nebo některého z prodejců.

CHARTPLOTTERY

Chartplotter (neboli navigační centrum) je funkčně kompletní zařízení obsahující ve svém vodotěsném pouzdře přijímač GPS (u některých modelů může být přijímač i vzdálený), počítač s továrně nainstalovaným programem, monochromatický nebo barevný displej, klávesnici pro ovládání a slot pro vložení kazety. Některé modely nemají GPS přijímač a informace o vašich vlastních souřadnicích pocházejí z externího zdroje. Povinným prvkem je port pro vstup/výstup informací v mezinárodním námořním formátu NMEA 0183.

Pojďme se seznámit s provozem a charakteristickými vlastnostmi chartplotterů na příkladu oblíbeného modelu - Raychart 520 s monochromatickým displejem nebo jeho analog Raychart 530 s barevným displejem od slavné anglické firmy Raymarine.

Oba chartplottery mají 12kanálový paralelní GPS přijímač kombinovaný s anténou. Přijímač má všechny požadované funkce: určení souřadnic a parametrů pohybu, možnost vytvářet a ukládat průjezdní body a trasy po nich, grafické zobrazovací nástroje.

Pro snazší práci s mapovými plotry je z výroby předinstalována mapa světa se všemi hlavními přístavy a obydlenými oblastmi. Neobsahuje podrobné informace obsažené v námořní mapě, takže ji lze použít pouze tam, kde je známo, že neexistují žádná navigační rizika.

Podrobné mapy konkrétní oblasti (například Oněžské jezero, Černé moře) se zadávají z kazety, pro kterou má chartplotter jeden nebo dva sloty.

PRÁCE S CHARTPLOTTEREM

Stisknutím tlačítka POWER zapneme přijímač. Stiskněte toto tlačítko znovu a na obrazovce se objeví ovládací prvky jasu podsvícení a kontrastu obrazu, což vám umožní upravit kvalitu obrazu.

Téměř všechny chartplottery se ovládají stejným způsobem jako na počítači, přes menu nebo pomocí trackballu a funkčních kláves. Pomocí menu nastavujete potřebná nastavení pro zobrazení, trasu, měrné jednotky, bezpečnostní zóny atd., vybíráte různé funkce, vytváříte trasy a průjezdní body.

Po zapnutí zařízení, jakmile jeho GPS přijímač zachytí satelitní signály, zobrazí se na obrazovce mapa polohy plavidla, jejíž obraz bude umístěn uprostřed. Pokud pro tuto oblast existuje kazeta, na obrazovce se objeví podrobná mapa konkrétní oblasti.

Pohyb lodi je zobrazován na displeji jedním ze dvou způsobů. V prvním případě zůstává její značka nehybná ve středu obrazovky na pozadí pohybující se mapy, ve druhém případě se značka pohybuje od středu k okraji obrazovky a po jejím dosažení se vrací zpět současně s; posun mapy. V případě potřeby lze zobrazit trajektorii plavidla a jeho aktuální souřadnice.

Pomocí kurzoru

Kurzor hraje důležitou roli při práci s mapovým plotrem. S jeho pomocí se řeší mnoho problémů: měření azimutu a vzdálenosti k objektům, určování jejich souřadnic, vytváření trasových bodů a tras, získávání informací a mnoho dalšího. Podívejme se jako příklad na několik funkcí kurzoru.

Pokud je během plavby potřeba určit vzdálenost k nějakému objektu na mapě (plechovky, tyče), stačí na tento bod najet zaměřovacím křížem kurzoru a v informačním okně se zobrazí jeho souřadnice, vzdálenost a směr vzhledem k lodi. Obdobným způsobem se pomocí kurzoru získávají informace o názvech ostrovů, osad, přístavů vyznačených na mapě, o navigační situaci, hloubkách atp.

Pomocí kurzoru je vytváření trasových bodů a tras mnohem jednodušší. Na rozdíl od GPS přijímače, kde je tento úkol řešen pomocí papírové mapy s dalším zadáváním přijatých souřadnic přes menu, je to v mapovém plotru jednoduše a rychle provedeno pomocí kurzoru: stačí jej umístit na požadované místo na elektronické mapě a stiskněte požadované tlačítko. Výsledný trasový bod pak lze snadno upravit, přiřadit mu symbol nebo název, přesunout na jiné místo nebo smazat.

Trasa je vytvořena podobným způsobem: je přiděleno její číslo a body, které definují trasu plavidla, jsou postupně označeny kurzorem na mapě na obrazovce. Výsledky vykreslování zůstanou na mapě ve formě přerušované čáry, kterou lze upravit během přípravy i během plavby přesouváním, přidáváním nebo mazáním bodů kurzorem.

Výsledné trasy a jejich jednotlivé body jsou umístěny na speciálních stránkách ve formě tabulek se souřadnicemi. Můžete je přejmenovávat, přiřazovat jim symboly (například kotva, kříž, ryba atd.), měnit souřadnice, mazat, a to nejen při plavání, ale i doma pomocí simulačního režimu.

Plavba po trase Termínem „plavba po trase“ rozumíme sekvenční pohyb z bodu do bodu předem naplánované a v paměti uložené trasy s využitím technických a softwarových možností zařízení, která umožňují kontrolovat odchylky plavidla od daný směr.

V moderních mapových plotrech se při plavbě po trase kontrola odchylky provádí dvěma způsoby: buď polohou značky plavidla na stanovené trase, nebo pomocí speciálních grafických indikátorů obvykle používaných v přijímačích GPS - „dálnice“ („silnice“ “), „kompas“, „trasa“. Některé modely mapových plotrů mohou kombinovat oba režimy na jedné obrazovce, což usnadňuje navigaci v obtížných navigačních podmínkách. Grafické indikátory navíc umožňují používat zařízení jako běžný GPS přijímač v místech, kde nejsou dostupné mapy C-Map NT.

Pokud byla trasa vytvořena předem a je uložena v paměti zařízení, pak prostřednictvím nabídky vstoupí do knihovny tras, najdou tu, kterou potřebují, a aktivují ji jedním z dostupných způsobů, poté se mapový výřez s trasou zobrazí se zobrazí na obrazovce a mapový plotr se přepne do režimu navigace. Zároveň se v datovém okně objeví směr k prvnímu průjezdnímu bodu trasy, vzdálenost k němu, doba jízdy a čas příjezdu a na grafických displejích se zobrazí odchylky od skutečného kurzu. Po příjezdu k prvnímu bodu se zařízení automaticky přepne do režimu pohybu k dalšímu bodu atd., dokud nedorazí ke konečnému navigačnímu bodu. Přiblížení k bodu na určitou vzdálenost může být volitelně doprovázeno zvukovým signálem současně se zobrazením zprávy v informačním okně na obrazovce.

Navigace trasových bodů

Navigace na trase je speciální případ navigace po trase, takže principy používání mapového plotru a navigace jsou stejné.

Trasové body lze vytvořit předem a uložit do paměti zařízení, odkud je lze načíst, aktivovat pomocí funkce GO TO a použít k navigaci. Vytváření trasových bodů během plavby je velmi efektivní pomocí kurzoru: za tímto účelem jednoduše namiřte zaměřovací kříž na požadované místo a stiskněte klávesu „GO TO“ - a mapový ploter naviguje k vybranému bodu.

SERVISNÍ FUNKCE

Informační databáze

Každý mapový plotter obsahuje sadu informačních dat, jejichž objem a obsah se může u různých modelů lišit. Část informační základny je představena při výrobě zařízení a hlavní část přichází s elektronickou mapou území.

Hlavní částí databáze jsou navigační informace, které jsou nezbytně přítomny v každém mapovém plotru. To zahrnuje informace o hloubkách, navigačních rizicích, plavebních podmínkách, názvech ostrovů, zálivů, přístavů atd. Taková data se obvykle automaticky zobrazí v informačním okně, když je kurzor umístěn nad daným objektem, nebo u některých modelů, když značka plavidla spadne do určené oblasti poblíž objektu. Na přání můžete získat podrobnější informace o označeném objektu: výška, barva a charakteristika světel majáků a bójí, tyče, charakteristiky plavebních oblastí, informace o přítomnosti zákazů koupání a rybolovu atd.

Druhý blok dat může obsahovat seznam přístavů a ​​úkrytů pro danou mapu se vzdálenostmi k lodi a směry k nim, jejich charakteristika (přítomnost telefonu a telegrafu, nemocnice, skladiště ropy, vlastnosti vodní plochy). Seznam přístavů je často uspořádán podle rostoucí vzdálenosti k lodi, což vám v případě potřeby umožňuje rychle vybrat nejbližší úkryt.

Uživatelské funkce

Tímto nepříliš správným názvem rozumíme soubor široké škály funkcí, které uživateli usnadňují práci s mapovým plotrem. Každý model zařízení má vlastní sadu funkcí, proto se zaměříme pouze na ty nejběžnější.

MOV (Muž přes palubu)

Jedná se o jednu z nejdůležitějších funkcí, která vám umožní zapamatovat si polohu osoby, která spadla přes palubu jedním stisknutím klávesy, a přepnout mapový plotter do navigačního režimu k místu dopadu.

Funkce Návrat na loď

Při vykreslování trasy nebo prohlížení mapy pomocí kurzoru můžete „ztratit“ značku plavidla. Pro rychlý návrat na místo lodi existuje funkce, kterou lze v různých modelech nazvat „HOME“, „Najít loď“, „Loď“ nebo něco jiného. Stisknutím této funkční klávesy se na obrazovce rychle zobrazí výřez mapy, v jejímž středu je loď a kurzor.

Záznam stop

Když se plavidlo pohybuje, každý mapový plotter musí zaznamenat a uložit projetou trasu. Nejsložitější a nejdražší přístroje dokážou uložit několik tras spolu s jejich charakteristickými vlastnostmi a v případě potřeby je reprodukovat, opravovat a používat pro navigaci.

Navigační alarmy

Tato funkce umožňuje generovat alarmy (varování) v případě vstupu do určené zóny, při přiblížení se k průjezdnímu bodu trasy, při přiblížení se k navigačnímu nebezpečí, při průjezdu místem, kde je hloubka menší než specifikovaná, když plavidlo driftuje na kotvě.

Katalogy map

Některé drahé mapové plotry často obsahují mapové katalogy, což usnadňuje nalezení správné kazety nebo její objednání během plavby. Katalog map může být regionální nebo globální.

"Echolot"

Tato funkce, dostupná u některých mapových plotrů, umožňuje číst aktuální hloubkové odečty z mapy a zobrazovat je současně s mapou na obrazovce v digitální nebo grafické podobě.

Moderní trh nabízí velký výběr chartplotterů vyráběných různými společnostmi, s různými velikostmi obrazovky, barevnými a monochromatickými, přenosnými a stacionárními. V příloze jsou uvedeny charakteristiky některých nejběžnějších zařízení využívajících kartografii C-Map NT a C-Map NT+. Na závěr k papírové mapě. Chartplotter je nepochybně pohodlnější než papírová mapa, nemačká se, netrhá ani nevlhne, snadno se používá a má bohatší informační možnosti. Papírová grafika však dodnes zůstává spolu s deníkem hlavním dokumentem navigátora, který v případě nehody budou řešit příslušné orgány.

Pamatujte si to!

Charakteristika některých elektronických mapových plotrů od různých výrobců
	RAYMARINE Raychart 320	RAYMARINE Raychart 520 (Raychart 530)	INTERPHASE Chartmaster 7MX (Chartmaster 7CVX)	INTERPHASE Chartmaster 11MX (Chartmaster 11CVX)	FURUNO GP-1650
	4,75" černobílý	7" monochromatický (barva)	6" monochromatický (barva)	10,4" monochromatický (barva)	5,6" barva
Přijímač	12 kanálů vestavěný	12 kanálů dálkový	12 kanálů vestavěný	12 kanálů vestavěný	8 kanálů vestavěný
Počet průjezdních bodů
Počet tras
Síla, V
Rozměry, mm
Váha (kg
Přibližná cena, USD

1. Základy elektronické kartografie

1.1. Základní pojmy

Název této disciplíny se skládá ze tří pojmů; kartografie, elektronika, zákl. Kartografie je tato mapa a vše s ní spojené. Základem je základní znalost elektronické kartografie. Pojem „elektronický“ je obtížné připojit ke kartě. Je snazší pochopit, kdy volat digitální kartu. Ale takto se tento koncept vyvíjel.

Základy elektronické kartografie jsou základní znalosti elektronické kartografie.

Struktura elektronické kartografie je na obr. 1. Obr.

Legislativa a předpisy
Požadavky na zdroje dat	Požadavky na zpracování dat	Požadavky na data před prezentací v zobrazovacím systému	Požadavky na systémy zobrazování dat	Požadavky uživatele
Možnost použití v elektronických mapách	Po zpracování lze použít ve stávajících zobrazovacích systémech	Nutnost převodu dat do formátu odpovídajícímu systému zobrazování dat	Soulad s požadavky příslušných organizací	Znalost základů elektronické kartografie

Zdroje dat pro elektronické mapy

Zpracování dat pro zobrazení.

Data k zobrazení

Systémy zobrazování dat

Uživatel elektronických karet

Navigační systémy

GPS, GLONASS, AIS, tzv. tr-t atd.

Systémy arr. data

Panoráma,

Používání: námořní a pozemní navigace,

zpracování geodat, věda, vzdělávání, různé obory

Paměťové médium
Papír, fotopapír, elektronický (digitální, anální kamera, TV kamera)	Papír, Fotopapír, elektronický (digitální fotoaparát, TV kamera)	elektronický
Datový typ
Rastr, vektor	Rastr, vektor	vektor rastr
Formát dat
	Rastrové a vektorové formáty	ve formátu zobrazovacího systému

Rýže. 1. Struktura elektronické karty

V papírové kartografii se symboly kreslí na papírový podklad. Symboly jsou přitom pro člověka srozumitelné a splňují určité požadavky. V elektronické mapě je to podobné, jen místo papírového podkladu je zde zobrazovací systém ve formě displeje.

Zdroje pro tvorbu elektronických map jsou stejné jako u papírových, plus data v digitální podobě. V procesu vývoje elektronické kartografie se ukázalo, že data v různých zobrazovacích systémech mají různé formáty, což ztěžuje nebo dokonce znemožňuje použití dat v jiných zobrazovacích systémech.

Před zobrazením v zobrazovacím systému je potřeba data zpracovat.

Zdroje dat pro elektronickou kartografii, systémy zpracování dat, data před prezentací v zobrazovacím systému, samotné zobrazovací systémy a uživatel elektronických map musí splňovat příslušné požadavky stanovené na základě předpisů a legislativy.

Dále jsou pro práci s elektronickou kartografií vyžadovány znalosti o formátech dat, typech grafiky (vektorová, rastrová), návrhu zobrazovacích systémů, způsobech zpracování a prezentace dat a další znalosti související s elektronickou kartografií.

K získání těchto znalostí si kadeti stanovili seznam přednášek a laboratorních prací, které kadet potřebuje k zvládnutí disciplíny „Základy elektronické kartografie“.

Podle GOST 21667-76 Kartografie. Termíny a definice,

Kartografie je vědní, technologický a výrobní obor zahrnující studium, tvorbu a využití kartografických děl.

Zdrojový kartografický materiál- kartografický materiál, který se používá k vytvoření nebo aktualizaci mapy.

Mapa - sestrojený v kartografické projekci zmenšený, zobecněný obraz povrchu Země, povrchu jiného nebeského tělesa nebo mimozemského prostoru, zobrazující objekty na nich umístěné v určité soustavě konvenčních symbolů.

Podle GOST 28441-99 DIGITÁLNÍ KARTOGRAFIE, digitální mapa; CC: Digitální kartografický model, jehož obsah odpovídá obsahu mapy určitého typu a měřítka.

Jednodušeji řečeno, karta je papírové médium s vytištěnými symboly, které je podle regulačních dokumentů nezbytné k tomu, aby osoba vykonávala své činnosti.

Digitální mapa – informace splňující normu. S57,

V zobrazovacím systému ECDIS vyhovuje digitální mapa standardu S57 pro výměnu dat mezi systémy a určitému standardu v rámci samotného systému.

Hlavním cílem elektronických map a navigačních systémů vybudovaných na jejich základě je zjednodušit každodenní práci navigátora a zvýšit bezpečnost navigace.

První elektronické mapy se objevily v 90. letech a byly to naskenované kopie papírových map. Takové karty se obvykle nazývají rastrové elektronické mapy. Ukázalo se však, že pouhé skenování papírových map často znemožňuje jejich použití ve spojení s moderními navigačními zařízeními. Použití rastrových elektronických map (RENC) navíc ztěžuje provádění automatické analýzy navigační situace.

Na základě důkladného studia moderních informačních technologií a jejich specifik v oblasti námořní navigace vypracovala Harmonizační skupina IMO/IHO operační standard pro elektronický mapový a informační systém zobrazování ECDIS na základě použití vektorové elektronické karty Formát S-57. Hlavní účel normy S-57- standardizace výměny hydrografických dat mezi hydrografickými službami, agenturami, výrobci kartografických produktů a ECDIS-systémy

Podle S-57 jsou hydrografické informace strukturovány do datových souborů, které lze následně kombinovat do výměnných souborů. Datový soubor S-57 lze považovat za objektově orientovanou databázi, podléhající sémantickým pravidlům uvedeným ve standardu (objekty, atributy, vztahy mezi nimi atd.) a zaznamenané (kódované) v souladu se syntaxí popsanou v Standard.

Sémantika normy vychází z toho, že jakýkoli kartografický objekt má jak prostorově-geometrické, tak funkčně-popisné vlastnosti. V souladu s tím se mapa S-57 skládá ze dvou typů objektů: prostorové (prostorové) a popisné (rysové). Prostorové objekty (například uzel - uzel, hrana - segment, plocha - plocha) jsou charakterizovány souřadnicemi, které určují jejich umístění na povrchu Země. Hlavní objekty mají určitou sadu atributů a popisují určitý přírodní nebo umělý objekt, například: LNDARE - oblast země, DEPARE - oblast hloubky, BOYCAR - kardinální bóje atd. Mezi objekty mohou existovat spojení různých typů, což umožňuje modelovat libovolně složitou entitu reálného světa. Podrobný popis standardu naleznete v IHO Transfer Standard for Digital Hydrographic Data Edition 3.0 -

V současné době přecházíme z verze 2 standardu S-57 (známého jako DX90) na nejnovější vydání, S-57 edition 3. Je třeba poznamenat, že v důsledku významných změn v sémantickém modelu je převod dat z DX90 na S- 57 ed. 3 je docela obtížný úkol. Programy inspektor dKart A Kancelář dKart umožňují automatizovat proces konverze dat a vytváření digitálních výměnných sad, poskytujících nástroje pro kontrolu kvality vyráběných produktů.

Jako standard pro výměnu hydrografických dat není S-57 optimální pro přímé použití v lodních navigačních systémech. Navigační elektronické kartografické systémy mohou používat interní formát prezentace dat - SENC(Systém ENC). Formát SENC je kompaktnější a je speciálně navržen pro prezentaci mapových informací na obrazovce monitoru.

Jedním z široce používaných formátů SENC kompatibilních s S-57 je formát mapových dat CM93 z C-Map.

Navigační elektronické kartografické systémy dKart Navigator A Průzkumník dKart jsou zaměřeny na použití S-57 kompatibilních dat, včetně CM93 a DCF.

Máte-li dotazy týkající se nákupu elektronických navigačních map CM93, podívejte se do této části elektronické karty.

kromě údajů obsažených na tradičních námořních mapách obsahují elektronické mapy také data z jiných zdrojů - knihy světel a znamení, směry plavby atd. - ne

Elektronické mapy mají oproti klasickým papírovým mapám a publikacím řadu výhod, které zvyšují bezpečnost plavby a usnadňují orientaci v aktuální navigační situaci:

kromě údajů obsažených na tradičních námořních mapách obsahují elektronické mapy také data z jiných zdrojů - knihy světel a znamení, směry plavby atd. - není třeba hledat navigační informace v různých zdrojích - všechna data jsou soustředěna v elektronický graf;

vektorová datová struktura (která je standardem pro elektronické mapy) umožňuje rychlou analýzu navigační situace a informuje navigátora o možných nebezpečích;

Postup aktualizace elektronické mapy je mnohem jednodušší než tradiční a lze ji provést během několika minut přímo na moři. Pomocí elektronických map a digitálních oprav má navigátor jistotu, že kartografické informace, které má, odrážejí nejnovější změny;

společně s externími navigačními zařízeními ( GPS,SARP, AIS transpondér) elektronické mapy poskytují možnosti pro zobrazení navigační situace v reálném čase, včetně vlastní polohy plavidla, polohy radaru a cílů AIS.

Obecné principy konstrukce navigačních informačních zobrazovacích systémů používaných v elektronické kartografii

V současné době koordinační činnost pro standardizaci elektronických karet provádí IHO ve spolupráci s IMO. Elektronická karta. Termín zahrnuje tři pojmy:

popis dat;

software pro jejich zpracování;

elektronický systém zobrazování dat.

1.2. Rozsah elektronických karet

Oblast použití elektronických karet: námořní a říční lodní doprava, silniční doprava, Ministerstvo obrany, různé oblasti vědy a techniky

1.3. Uživatelé elektronických karet

Uživatelé elektronických karet; kapitán, navigátor (námořní a říční plavba); řidiči, dispečer (pozemní doprava); kapitán, navigátor (letecká doprava; kosmonauti; zeměměřiči; geografové atd.

1.4. Kontrolní otázky

1. Co je to papírová mapa?

2. Co je to elektronická karta?

3. Co je to kartografie?

4. Co je elektronická kartografie?

5. Jaké jsou hlavní důvody přechodu z papírových map na elektronické?

6. Jaký je rozsah použití elektronických karet?

7. Kdo jsou uživatelé elektronických karet?