Картографічної системи. Електронна картографія та картографічні системи Картографічна система

Реферат на тему

Геоінформаційні системи: електронна картографія

Вступ

1.Що таке електронне картографування

2.Моделі ГІС

3. Розв'язувані завдання

4. Кому потрібні ГІС

Література

Вступ

Інформація про реальні об'єкти та події тією чи іншою мірою містить так звану просторову складову. Просторовий аспект мають будівлі та споруди, земельні ділянки, водні, лісові та інші природні ресурси, транспортні магістралі та інженерні комунікації. Вже давно доведено, що 80-90% всіх даних становлять геодані, тобто не просто абстрактні, безособові дані, а інформація, що має своє місце на карті, схемі або плані.

Кожен із нас хоч одного разу у своєму житті працював із паперовою карткою. З появою комп'ютерів з'явилися і комп'ютерні карти, які мають безліч додаткових і корисних властивостей.

1. Що таке електронне картографування

На відміну від паперової картки, електронна карта містить приховану інформацію, яку можна використовувати при необхідності. Ця інформація подається у вигляді шарів, які називаються тематичними, тому що кожен шар складається з даних певної тематики (рис. 1). Наприклад, один шар електронної карти може містити відомості про дороги, другий - про населення, третій - про фірми і організації і т. д. Кожен шар можна переглядати окремо, поєднувати відразу кілька шарів або вибирати окрему інформацію з різних шарів і виводити її на карту.

Електронну карту можна легко масштабувати на екрані комп'ютера, переміщати в різні боки, малювати та видаляти об'єкти, друкувати на принтері будь-які території. Крім того, комп'ютерна карта має й інші властивості. Наприклад, можна забороняти (або дозволяти) відображати на екрані певні об'єкти. Вибравши об'єкт за допомогою миші, можна запросити інформацію про нього, наприклад, висоту та площу будинку, назву вулиць та ін.

Саме з появою електронних карток з'явився й інший термін «геоінформаційні системи» (ГІС). Існують десятки визначень геоінформаційних систем (їх називають і географічними інформаційними системами). Але більшість фахівців схиляються до того, що визначення ГІС має базуватись на понятті СУБД. Тому можна сказати, що ГІС - це системи управління базами даних, призначені для роботи з територіально-орієнтованою інформацією.

Мал. 1. Основу більшості сучасних ГІС-додатків складають інформаційні верстви

Найважливішою особливістю ГІС є здатність пов'язувати картографічні об'єкти (тобто об'єкти, що мають форму та місцезнаходження) з описовою, атрибутивною інформацією, що відноситься до цих об'єктів і описує їх властивості (рис. 2).

Як було зазначено вище, в основі побудови ГІС лежить СУБД. Проте, через те, що просторові дані та різноманітні зв'язки між ними досить складно описати реляційною моделлю, повна модель даних у ГІС має змішаний характер. Просторові дані спеціально організовані, і ця організація не базується на реляційній концепції. Навпаки, атрибутивна інформація об'єктів (семантичні дані) цілком вдало може бути представлена ​​реляційними таблицями і оброблятися.

Мал. 2. В електронних картах навіть звичайна точка може супроводжуватися колекцією фотографій, що дає уявлення про цю місцевість.

Об'єднання моделей даних, що лежать в основі подання просторової та семантичної інформації в ГІС, утворює геореляційну модель.

Будь-яка географічна інформація містить відомості про просторове становище, чи то прив'язка до географічних чи інших координат чи посилання на адресу, поштовий індекс, ідентифікатор земельної чи лісової ділянки, назву дороги та ін. (рис. 3). При використанні подібних посилань для автоматичного визначення розташування об'єкта застосовується процедура геокодування. З її допомогою можна швидко визначити і подивитися на карті де знаходиться об'єкт, що цікавить вас.

Більш перспективним є безшаровий об'єктно-орієнтований підхід до представлення об'єктів на цифровій карті. Відповідно до нього об'єкти входять до класифікаційних систем, що відображають певні логічні відносини між об'єктами предметних областей. Угруповання об'єктів різних класів для різних цілей (відображення або аналізу) проводиться більш складним способом, однак об'єктно-орієнтований підхід ближчий до характеру людського мислення, ніж пошаровий принцип.

Мал. 3. У сучасних ГІС-додатках можна проводити необхідні розрахунки вантажоперевезень

2.Моделі ГІС

Оскільки ГІС може працювати з двома істотно різними типами даних - векторними і растровими, існує і дві моделі ГІС.

У векторній моделі кодована інформація про точки, лінії та полігони зберігається у вигляді набору координат X, Y (у деяких ГІС часто додається третя просторова і четверта, наприклад, часова координата). Розташування точки (точкового об'єкта), наприклад будівлі, описується парою координат (X, Y). Лінійні об'єкти, такі як дороги або річки, зберігаються як набори координат X, Y. Полігональні об'єкти типу земельних ділянок або областей обслуговування зберігаються у вигляді замкнутого набору координат. Векторна модель особливо зручна для опису дискретних об'єктів і менше підходить для опису властивостей, що безперервно змінюються, таких як щільність населення.

Растрова модель оптимальна для роботи з безперервними властивостями, так як растрове зображення є набором значень для окремих елементарних складових (осередків), воно подібно до відсканованої карті або картинці.

3. Розв'язувані завдання

ГІС загального призначення зазвичай виконує кілька завдань:

Ввід данних;

Маніпулювання та управління ними;

Інформаційний запит та його аналіз;

Візуалізація даних.

Для використання в ГІС дані повинні бути перетворені на відповідний цифровий формат. Процес перетворення даних з паперових карт на комп'ютерні файли називається оцифровкою. У сучасних ГІС цей процес може бути автоматизований із застосуванням сканерної технології, що особливо важливо при виконанні великих проектів, або за порівняно невеликого обсягу робіт дані можна вводити за допомогою дигітайзера. Деякі ГІС мають вбудовані векторизатори, що автоматизують процес оцифрування растрових зображень. Часто для виконання конкретного проекту наявні картографічні дані необхідно змінити. Для спільної обробки та візуалізації всі дані зручніше подати в єдиному масштабі та однаковій картографічній проекції. ГІС-технологія надає різні методи маніпулювання просторовими даними та виділення даних, необхідні конкретної задачи. У невеликих проектах географічна інформація може зберігатися як звичайних файлів. Але при збільшенні обсягу інформації та зростанні числа користувачів для зберігання, структурування та управління даними ефективніше застосовувати СУБД, спеціальні комп'ютерні засоби для роботи з інтегрованими наборами даних. За наявності ГІС та географічної інформації можна отримувати відповіді, як на прості запитання, так і на більш складні запити, що потребують додаткового аналізу. Запити можна задавати як простим натисканням кнопкою миші на певному об'єкті, так і за допомогою розвинених аналітичних засобів. Процес накладання (просторового об'єднання) включає інтеграцію даних, розміщених у різних тематичних шарах. Для багатьох типів просторових операцій кінцевим результатом є представлення даних як карти чи графіка. ГІС надає нові дивовижні інструменти, що розширюють та розвивають мистецтво та наукові основи картографії. З її допомогою візуалізація самих карток може бути легко доповнена звітними документами, тривимірними зображеннями, графіками, таблицями, діаграмами, фотографіями та іншими засобами, наприклад, мультимедійними.

4. Кому потрібні ГІС

1. Підприємцям.

Люди, які займаються бізнесом, можуть використовувати ГІС у різних галузях своєї діяльності для аналізу та відстеження поточного стану і тенденцій зміни цікавої для них області ринку.

2. Керівникам підприємств.

Завдяки можливості ГІС пов'язувати об'єкти схеми виробничого циклу із будь-чим по клацанню кнопки миші, забезпечується ефективне управління виробничим процесом, запобігання аваріям зводиться до мінімуму операції, підвищується надійність і зменшується потреба в персоналі.

3. Нафтовикам та газовикам.

4. Охоронним службам.

ГІС дозволить визначити оптимальне розташування камер спостереження та інших пристроїв, видавати їх у реальному часі, роздруковувати звіти в заданий час.

5. Транспортним службам.

Завдяки ГІС, у будь-який момент можна дізнатися, де знаходяться вантажівки, стан дорожнього покриття, інформацію про пробки на дорогах, ефективніше розраховувати завантаженість транспорту та оптимізувати маршрут руху.

6. Пожежникам.

Пожежні команди отримують потужний засіб з координування дій окремих підрозділів, з охоплення та спостереження за більшою площею, розрахунку напряму вогню та прогнозування швидкості його поширення.

7. Маркетологам.

Використання ГІС-додатків допомагає переорієнтувати головну мету маркетингових зусиль із задоволенням середніх потреб населення міста чи району на оперативне реагування на запити кожної людини, яка живе або працює в зоні реалізації товарів фірми.

За допомогою ГІС можна проводити необхідні демографічні дослідження, з'ясовувати, де проживають ваші потенційні клієнти і якими дорогами їздять (на найбільш завантажених і краще освітлених розмістити рекламні щити).

9. Поштовим службам.

До відповідних карток прив'язані місця проживання клієнтів, маршрути та розклад авіарейсів, межі адміністративних районів, інша корисна інформація, що дозволяє впоратися зі зростаючими потоками кореспонденції.

10. Банкам.

ГІС допоможе вам точно та ефективно розташувати філії, здійснити інкасацію, оперувати ресурсами відповідно до стану ринку цінних паперів та інших факторів.

11. Екологам.

Використання ГІС дозволяє спостерігати та оцінювати стан земної та водної поверхні районів, схильних до екологічних катастроф.

12. Збройним силам.

ДВС допоможуть пов'язати з географічними даними оперативно-тактичну інформацію, а також відслідковувати перекидання військ та техніки в районах бойових дій.

13. Адміністраціям.

Для міських та районних адміністрацій ГІС є необхідним інструментом в управлінні комунальними, дорожніми та іншими службами, що забезпечують життєдіяльність міст та населених пунктів.

5. Короткий огляд засобів розробки ГІС

Універсальний та найпоширеніший засіб для створення ГІС ARC/INFO служить для забезпечення комп'ютерного картографування та оперативного прийняття рішень. Воно працює з будь-якими видами інформації, що має прив'язку до території. За допомогою ARC/INFO можна легко отримати у цифровій формі будь-яку карту, схему, відео або малюнок, ввести табличні, статистичні та інші тематичні дані, прив'язані до об'єктів карти. ARC/INFO дозволяє працювати з серіями карт, накладаючи одну карту на іншу, та проводити їх пов'язаний аналіз, створювати «тверді» копії необхідних карт та схем.

Спрощена версія ARC/INFO – Arcview – підтримує внутрішній формат SHAPE та внутрішню мову програмування AVENUE. Але при використанні цієї системи для великих за обсягом шарів проявляється ефект процесорозалежності, тобто потрібно мати потужні ресурси процесора та пам'яті, щоб ефективно працювати з нею. У її постачання входять додаткові модулі для аналізу геоінформаційних даних 3D-Analyst та SpatialAnalyst.

Повнофункціональна оболонка географічних інформаційних систем середнього класу ATLAS GIS містить усі звичайні засоби введення, редагування та друку/малювання карт, розвинені презентаційні засоби (повне управління квітами та штрихуваннями, створення та редагування символів, численні вставки, тематичне картографування, бізнес-графіку). Крім того, вона підтримує роботу з растровими проектами (растрові підкладки), дозволяє групувати дані за географічною ознакою, створювати буферні зони, спеціальні засоби обробки даних, що базуються на бібліотеці вбудованих функцій та операторів, розвинені функції імпорту та експорту даних в інші формати.

При розробці ГІС-додатків середовище розробки Maplnfo Professional забезпечує доступ до баз даних Oracle8i, сховищ даних на сервері та управління ними, створення тематичних карт, створення та запис SQL-запитів. Крім того, це середовище розробки підтримує растрові формати, включаючи BMP, JPG, TIFF, MrSID, має універсальний перетворювач для форматів AutoDesk, ESRI та Intergraph. Починаючи з версії 6, забезпечується підтримка Інтернету та тривимірних зображень, а також удосконалено засоби геокодування інформації.

Ще одне популярне середовище розробки AutoCAD Map має всі інструменти програми AutoCAD 2000, а також спеціалізовані можливості для створення, відстеження та виробництва карт і географічних даних. Вона дозволяє працювати з широким спектром файлових форматів та типів даних, забезпечує можливість зв'язку з базами даних та включає основні інструменти ГІС-аналізу. Використовуючи AutoCAD Map, можна пов'язувати карти з асоціативними базами даних, додавати дані до карт і робити їх більш інтелектуальними, чистити карти, будувати вузлову, мережеву та полігональну топологію для аналізу, створювати тематичні карти з легендами, працювати з наявними даними карти в інших системах координат та файлових форматах, імпортувати дані з інших CAD та ГІС-систем, експортувати дані до інших форматів, роздруковувати карти та атласи.

Головними перевагами російської системи GEOGRAPH-GE-ODRAW є функціональність та невисока ціна. Вона складається з трьох основних модулів:

Geograph (модуль кінцевого користувача, фактично - це переглядач);

Geodraw (векторний топологічний редактор);

Geoconstructor (засіб розробки додатків).

Програмний комплекс GeoCad Systems (www.qeocad.ru) призначений для розробки та подальшого операційного обслуговування інформаційних систем цільового (переважно кадастрового) призначення кінцевого користувача. Модулі управління базами даних цієї системи реалізовані серед MS Access, що надає користувачам потужний інструмент розробки та адаптації клієнт-додатків системи.

Для обробки графічної інформації об'єктів (відображення метричних даних та їхнього графічного редагування) до комплекту модульної багатоцільової кадастрової системи Geocad System входить спеціалізований модуль CPS Graph. Він є невід'ємною частиною.

ГІС ІнГЕО (www.integro.ru) – система, в якій користувач сам може конструювати бібліотеки будь-яких векторних символів, ліній, заливок. Це найефективніша ГІС для створення топопланів масштабу 1:10000 – 1:500. Вона має розвинену інструментальну систему технології lnternet\lntranet, з допомогою якої користувач може самостійно будувати найскладніші реляційні таблиці семантичних даних картографічних об'єктів. ІнГЕО має потужну кадастрову надбудову - систему МАЙНА та систему МОНІТОРИНГ.

Система TopoL є універсальною ГІС, яка застосовується в багатьох галузях для вирішення різноманітних прикладних завдань. Вона дозволяє виконувати весь комплекс робіт зі створення, редагування, аналізу та використання цифрових карток місцевості. Її варіант TopoL-L призначений для лісгоспів та лісоустрою.

Інтерфейс програми орієнтований на галузеві завдання, відрізняється простотою та функціональністю. Стандартне меню вихідного програмного продукту відсутнє. Меню містять лише ті пункти, які необхідні користувачеві.

Розвиток Інтернету не оминув і картографію. Так, картографічне програмне забезпечення для Інтернету дозволяє публікувати готові тематичні карти у Всесвітній мережі. Серверні картографічні програми, розроблені для впровадження інтерактивних карток в Інтернеті, мають широкий набір картографічних функцій. Одним з таких програмних продуктів, призначених для публікації та супроводу картографічної інформації в Інтернеті, є MapXtreme - сервер картографічних програм, створений корпорацією Maplnfo. Відкрита архітектура MapXtreme працює з будь-яким Web-сервером і не потребує додаткових plug-ins, що дозволяє використовувати будь-які браузери на ПК або робочих станціях UNIX. Ще один продукт цієї корпорації, MapXsite, дозволяє легко вбудовувати в Web-сторінки картографічну інформацію.

6. Деякі українські розробки

Атлас України є першим повнофункціональним геоінформаційним продуктом всеукраїнського значення. Його було розроблено спільними зусиллями співробітників київської компанії Інтелектуальні Системи ГЕО та Інституту географії Національної Академії Наук України.

Електронний Атлас України розрахований на широке коло користувачів і призначений насамперед для довідково-інформаційних та користувальницьких цілей. Він дозволяє отримати загальне та досить повне уявлення про зображені на його картах природні та соціально-економічні процеси і може стати підручником при вивченні цих процесів. Головною складовою інформаційного забезпечення Атласу України є набір електронних карток. Він включає інформацію про геополітичне становище України, її історію, природні умови та ресурси, населення, культуру, релігію, економічні та соціальні умови проживання населення, фінанси та бізнес, політику та екологію.

Серед функціональних можливостей Атласу України слід виділити зміну масштабу карти для більш детального перегляду, отримання інформації про об'єкти, що переглядаються, можливість пошуку інформації на карті за ключовим словом, можливість друку картографічних матеріалів.

Атлас України доступний і в Інтернеті: на Web-сайті компанії Інтелектуальні Системи ГЕО (www.isgeo.kiev.ua) можна побачити інтерактивні карти Києва (масштаб 1:50000) та України (1:500000).

Інша відома в Україні ГІС – ВІЗИКОМ-КИЇВ (розробник – київська компанія ВІЗИКОМ (www.visicom.kiev.ua)) – орієнтована на широке коло користувачів, яким для прийняття рішень необхідно здійснювати аналіз картографічних даних, контроль власних об'єктів, а також пошук та відображення об'єктів на плані міста Києва. Система, що відрізняється легкістю використання, в той же час надає досить широкі можливості пошуку та відображення даних. Вона надає користувачеві можливість відображення довільного фрагмента плану міста, визначення розташування на плані вулиць міста за їх назвами та поштовою адресою. Також за допомогою цієї системи можна отримати інформацію про установи, підприємства та організації міста, виконувати пошук установ, підприємств та організацій, розташованих у місті Києві за різними критеріями, створювати додаткові інформаційні шари на плані міста, виводити на друкуючий пристрій необхідні фрагменти плану та алфавітно- цифрові характеристики окремих підприємств чи об'єктів власних інформаційних верств користувача, переглядати та шукати об'єкти транспортної мережі української столиці, планувати оптимальні маршрути руху.

З кінця 1998 року в Україні використовується перша версія графічної інформаційної системи мережі залізниць ТМкарта (www.tmsoft-ltd.com). Вона має зручний графічний інтерфейс, що дозволяє відображати транспортну мережу залізниць по всій території України, СНД та Балтії, автоматично відстежувати рух вагонів по всьому шляху їхнього прямування.

У процесі написання реферату ми ознайомилися з електронним картографуванням, моделями ГІС, задачами ГІС, що вирішуються, кому можуть знадобитися ГІС, зробили короткий огляд існуючих ГІС та ГІС українського походження. Цей реферат може бути корисним для студентів різних спеціальностей, які використовують різні географічні карти в процесі навчання.

Література

1. Антонов А.В. Системний аналіз. Методологія Побудова моделі: Навч. допомога. – Обнінс: ІАТЕ, 2001. – 272 с.

2. Богданов А.А. Тетологія: У 3 т. – М., 1905-1924.

3. Венда В.Ф. Системи гібридного інтелекту: еволюція, психологія, інформатика. - М: Машинобудування, 1990. - 448 с.

4. Волова В.М. Основи теорії систем та системного аналізу/В.М. Волова, А.А. Денисів. - СПб.: СПбДТУ, 1997. - 510 с.

5. Волова В.М. Методи формалізованого уявлення систем/В.М. Волова, А.А. Денисов, Ф.Є. Темнігів. - СПб.: СПбДТУ, 1993. - 108 с.

6. Гасаров Д.В. Інтелетальні інформаційні системи. - М: Вищ. ш., 2003. – 431 с.

7. Гелшов В.М. Введення до АСУ. – Київ: Техніка, 1974.

8. Дегтярьов Ю.І. Системний аналіз та дослідження операцій. - М: Вищ. ш., 1996. – 335 с.

9. Корячев В.П. Теоретичні основи САПР: Навч. для вузів/В.П. Корячо, В.М. Крейчі, І.П. Норенов. - М.: Вища школа, 1987. - 400 с.

10. Маміонов А.Г. Основи побудови АСУ: Навч. для викликів. - М: Вищ. ш., 1981. – 248 с.

11. Меньов А.В. Теоретичні основи автоматизованого управління: Навч. допомога. – М.: МГУП, 2002. – 176 с.

12. Острейовський В.А. Автоматизовані інформаційні системи економіки: Навч. допомога. – Ср т: СрГУ, 2000. – 165 с.

13. Острейовський В.А. Сучасні інформаційні технології економістам: Навч. допомога. Ч. 1. Введення у автоматизовані інформаційні технології. - Ср т: СрГУ, 2000. - 72 с.

14. Автоматизовані інформаційні технології економіки / Под ред. проф. Г.А. Титоренко. - М: Комп'ютер, ЮНИТИ, 1998.- 400 з.

15. Автоматизовані інформаційні технології у банківській діяльності / За ред. проф. Г.А. Титоренко. - М: Фінстатінформ, 1997.

На відміну від паперової картки, електронна карта містить приховану інформацію, яку можна використовувати при необхідності. Ця інформація подається у вигляді шарів, які називаються тематичними, тому що кожен шар складається з даних певної тематики (рис. 1). Наприклад, один шар електронної карти може містити відомості про дороги, другий - про населення, третій - про фірми і організації і т. д. Кожен шар можна переглядати окремо, поєднувати відразу кілька шарів або вибирати окрему інформацію з різних шарів і виводити її на карту.

Електронну карту можна легко масштабувати на екрані комп'ютера, переміщати в різні боки, малювати та видаляти об'єкти, друкувати на принтері будь-які території. Крім того, комп'ютерна карта має й інші властивості. Наприклад, можна забороняти (або дозволяти) відображати на екрані певні об'єкти. Вибравши об'єкт за допомогою миші, можна запросити інформацію про нього, наприклад, висоту та площу будинку, назву вулиць та ін.

Саме з появою електронних карток з'явився й інший термін «геоінформаційні системи» (ГІС). Існують десятки визначень геоінформаційних систем (їх називають і географічними інформаційними системами). Але більшість фахівців схиляються до того, що визначення ГІС має базуватись на понятті СУБД. Тому можна сказати, що ГІС - це системи управління базами даних, призначені для роботи з територіально-орієнтованою інформацією.

Мал. 1. Основу більшості сучасних ГІС-додатків складають інформаційні верстви

Найважливішою особливістю ГІС є здатність пов'язувати картографічні об'єкти (тобто об'єкти, що мають форму та місцезнаходження) з описовою, атрибутивною інформацією, що відноситься до цих об'єктів і описує їх властивості (рис. 2).

Як було зазначено вище, в основі побудови ГІС лежить СУБД. Проте, через те, що просторові дані та різноманітні зв'язки між ними досить складно описати реляційною моделлю, повна модель даних у ГІС має змішаний характер. Просторові дані спеціально організовані, і ця організація не базується на реляційній концепції. Навпаки, атрибутивна інформація об'єктів (семантичні дані) цілком вдало може бути представлена ​​реляційними таблицями і оброблятися.

Мал. 2. В електронних картах навіть звичайна точка може супроводжуватися колекцією фотографій, що дає уявлення про цю місцевість.

Об'єднання моделей даних, що лежать в основі подання просторової та семантичної інформації в ГІС, утворює геореляційну модель.

Будь-яка географічна інформація містить відомості про просторове становище, чи то прив'язка до географічних чи інших координат чи посилання на адресу, поштовий індекс, ідентифікатор земельної чи лісової ділянки, назву дороги та ін. (рис. 3). При використанні подібних посилань для автоматичного визначення розташування об'єкта застосовується процедура геокодування. З її допомогою можна швидко визначити і подивитися на карті де знаходиться об'єкт, що цікавить вас.

Більш перспективним є безшаровий об'єктно-орієнтований підхід до представлення об'єктів на цифровій карті. Відповідно до нього об'єкти входять до класифікаційних систем, що відображають певні логічні відносини між об'єктами предметних областей. Угруповання об'єктів різних класів для різних цілей (відображення або аналізу) проводиться більш складним способом, однак об'єктно-орієнтований підхід ближчий до характеру людського мислення, ніж пошаровий принцип.

Мал. 3. У сучасних ГІС-додатках можна проводити необхідні розрахунки вантажоперевезень

Останні два десятиліття 20-го століття у технології навігації відбулася чергова (після радіолокації) революція.

Стимулом для створення нової технології став швидкий розвиток електроніки, обчислювальної техніки та зв'язку, з одного боку, і нагальна необхідність підвищення рівня безпеки судноплавства, захисту життя людей, дорогих вантажів, охорони навколишнього середовища – з іншого.

Паперова морська навігаційна карта, штурманський циркуль, транспортир, паралельна лінійка переходять із розряду основних у другорядні, запасні.

Потіснивши їх, електронна навігація впевнено прокладає собі дорогу.

Вершиною сучасних навігаційних та комп'ютерних технологій стало створення електронного довідника сучасного судна – електронної картографічної навігаційної інформаційної системи ЕКНІС (ECDIS – Electronic Chart Display and Information System). ЕКНІС здійснює відображення карток та місця судна, дозволяє вести прокладання траси руху та здійснювати контроль відхилень від заданого маршруту, здійснює обчислення безпечних курсів, попередження судноводія про небезпеку, ведення суднового журналу, управління авторульовим тощо.

ЕКНІС є виключно ефективним засобом інформації в навігації, що істотно скорочує навантаження на вахтового помічника і дозволяє приділяти максимум часу спостереженню за навколишнім оточенням та виробленню обґрунтованих рішень з управління судном.

Все різноманіття існуючих електронних картографічних систем прийнято поділяти на три групи:

ECDIS – електронні картографічні навігаційні інформаційні системи;

ECS – електронні картографічні системи;

RCDS – растрові картографічні дисплейні системи.

Міжнародною морською організацією офіційно визнаються лише ECDIS.

Мається на увазі, що з юридичної точки зору ECDIS є еквівалентом сучасних паперових навігаційних карток у рамках вимог Правила V/20 Конвенції SOLAS. Інформаційний характер ECDIS означає її здатність надавати судноводію на його запит характеристики та параметри картографічних об'єктів, таких, як орієнтири, небезпеки, небезпечні ізобати, заборонені та обмежені для плавання райони, а також дані про умови плавання по всьому маршруту прямування судна тощо.

Навігаційний характер визначається як традиційними завданнями ECDIS (попередня та виконавча прокладка, корекція поточного місця), так і новими завданнями щодо оцінки навігаційної безпеки плавання, коректури електронних карт, організації подачі завчасної сигналізації тощо.

ECDIS відображає на екрані дисплея точні картографічні дані морської карти у реальному часі, тобто у поєднанні з поточним місцем судна, отриманим від DGPS, GPS. Система обробляє та подає інформацію і від інших навігаційних датчиків, наприклад, гірокомпаса, лага, ехолота, РЛС, САРП. На малюнку показано основні елементи ECDIS.

Електронні картографічні навігаційні інформаційні системи призначені для вирішення наступних навігаційних завдань:

виведення даних від прийомоіндикаторів розташування судна, а також лага та гірокомпасу на електронну карту та безперервне ведення виконавчої прокладки;

запис траєкторії пройденого шляху;

ведення електронного суднового журналу та виведення його даних на друк;

відновлення відображення траєкторії шляху судна та записів суднового журналу будь-якого рейсу;

складання попереднього електронного прокладання майбутнього рейсу з проведенням розрахунків швидкості, відстаней, часу плавання;

виборче управління складом картографічної інформації, що відображається;

стеження за виконавчою електронною прокладкою та параметрами руху судна за маршрутом;

вимірювання географічних координат, дистанцій та пеленгів будь-яких об'єктів карти;

сигналізація про наближення до колійної поворотної точки, відхилення від встановлених параметрів руху судна та несправності самої системи;

відображення картки у зручному масштабі (масштабування) та врізання електронної картки;

відображення електронної карти в режимах орієнтації «Північ вгорі» та «Курс вгорі»;

отримання додаткової довідкової інформації про картографічні об'єкти, засоби навігаційного обладнання, а також гідрографічні та інші відомості з бази даних електронної карти;

можливість стеження за зміною розташування захоплених нерухомих об'єктів щодо руху власного судна;

виведення на екран зображення карток у різних форматах, у тому числі стандарті ECDIS, затвердженому IMO;

автоматична, напівавтоматична та ручна коректура електронних карт;

підбір кольору екрану залежно від освітленості приміщення рубки;

миттєвий запис розташування судна (людина за бортом);

відображення на електронній карті цілей, захоплених на САРП/РЛС;

запис (архівація) траєкторій цілей на диск та можливість їх відображення разом із відповідною траєкторією власного судна та записами суднового журналу.

Це чудове за стислою і ємністю формулювання легендарного капітана Врунгеля в повному обсязі розкриває завдання, які вирішують судноводії за допомогою навігації в плаваннях, незалежно від того, де вони проходять, - на озері, в морі або в океані.

Протягом кількох тисячоліть основними інструментами навігації були компас, карта та секстант. Досягши в ході розвитку досконалості, ці три кити, на яких спочивало судноводство, стали перешкодою на шляху технічного прогресу в судноводженні. Збільшені розміри та швидкості суден, підвищення інтенсивності судноплавства вимагали впровадження нових навігаційних технологій, автоматизації судноводіння, підвищення безпеки суден. Традиційні знаряддя судновласника було неможливо забезпечити виконання цих вимог.

Для того щоб подолати глухий кут, потрібен якісний стрибок у картографії - і він стався наприкінці минулого століття. Нові високопродуктивні комп'ютери дали можливість переводити паперові карти в цифрову форму, зберігати їх, записувати на компактні носії, передавати лініями зв'язку і відновлювати на дисплеях комп'ютерів.

Вершиною сучасних навігаційних та комп'ютерних технологій стало створення мозку сучасного судна - електронної картографічної інформаційної системи ECDIS, що здійснює відображення карт та місця судна, прокладання траси руху та контроль відхилень від заданого маршруту, обчислення безпечних курсів, попередження судноводія про небезпеку, ведення суднового журналу, керування авто і т.п.

Сучасна електронно-картографічна система складається з трьох основних елементів – цифрових карт, записаних на будь-яких носіях (в основному на компакт-дисках), приймача GPS та комп'ютера з відповідним програмним забезпеченням. Така система застосовується на великих судах професійного флоту, але на малих суднах - катерах, моторних та вітрильних яхтах, невеликих рибальських ботах - її використання пов'язане з великими труднощами, як правило, через брак місця та необхідність захисту комп'ютера від води, вологи, морської солі . Тому для малого флоту були створені спеціальні прилади, що мають різні назви - картплотери, навігаційно-картографічні системи, навігаційні центри, що містять у своєму герметичному корпусі приймач GPS, комп'ютер із встановленою на заводі програмою та мініатюрний носій картографічної інформації (картридж).

Розглянемо окремі елементи навігаційно картографічної системи малого судна.

Носіями картографічної інформації для навігаційних систем малих суден (картплотерів) є міні-картриджі. Якщо на лазерних компакт-дисках зазвичай записується світова база електронних карток, то на міні-картриджах записується набір карток різного масштабу окремих районів. Кількість карток, що записуються, залежить від ємності картриджа. Так, наприклад, один картридж C-Map NT+ може містити комплект карт Азовського та Чорного морів.

Існує декілька електронно-картографічних систем, що використовуються для запису карт на картриджі: С-Мар NT+, Navionics Nav-Charts™, Furuno MiniChart та деякі інші. Найбільше покриття Світового океану має колекція картриджів С-Map NT+, і, що найважливіше, до її складу входять електронні карти вітчизняних регіонів: Ладозького та Онезького озер, Фінської затоки, Баренцева, Білого, Азовського, Чорного та Каспійського морів, акваторій, прилеглих до далекосхідного узбережжя Росії. Тому надалі розмова у нас піде про апаратуру, яка працює з електронними картками у форматі C-Map NT+. Картриджі C-Map NT+ виготовляються міжнародною компанією С-МАР, представником якої у Росії є фірма «C-МАР Росія».

Існують картриджі, зручні для коротких «прогулянкових» рейсів (Local), є такі, що використовуються для переходів на середні відстані (Standard), та є картриджі, призначені для тривалих подорожей (Wide). Наприклад, якщо на одному картриджі S (Standard) розміщуються карти Онезького або Ладозького озер, то до складу картриджа

W (Wide) входять одночасно карти обох озер та східної ділянки Фінської затоки. Спеціально для рибалок випущені картриджі, що включають батиметричні дані. Більшість картриджів С-МАР NT+ містять портову інформацію та інформацію про припливи та відливи, яка може бути виведена користувачем на дисплей плоттеру. До складу одного картриджа може входити понад 150 електронних навігаційних карт та планів портів різних масштабів від 1:1500000 до 1:1500.

Спеціальний картридж (USER C-Card) дозволить записати координати будь-яких точок, які можуть знадобитися в наступному поході, будь то ресторан на березі або місце для підводного плавання.

Якщо хочеться попрацювати над пройденим шляхом або спланувати майбутній маршрут, перебуваючи вдома, можна використовувати РС Planner NT. Цей прилад розроблений для того, щоб використовувати персональний комп'ютер (ПК) як інструмент навігаційного планування. На екрані дисплея ПК відображаються наявні електронні картки за допомогою картриджів C-MAP NТ+, які використовуються безпосередньо на борту судна. Функції PC Planer NT - це перегляд карт, масштабування, створення відміток користувача, планування маршруту, перегляд пройденого шляху. Кожна функція планування на картографічному плоттері може бути легко реалізована на домашньому комп'ютері.

Джерелами даних електронних карток С-МАР є офіційні картки, що виробляються гідрографічними службами, власне виробництво даних за договорами з гідрографічними службами, оцифрування матеріалів зйомки малих гаваней за відсутності офіційних паперових карток (на замовлення місцевої влади).

Картографічна база даних NT зазнає регулярного коригування за повідомленнями мореплавців. Нові випуски бази даних NT виробляються тричі на рік. Користувач може обміняти старий картридж на відкоригований (втім, як і придбати новий), просто звернувшись до офісу «С-МАР Росія» або одного з дилерів.

КАРТПЛОТЕРИ

Картплоттер (або навігаційний центр) - це функціонально закінчений прилад, що містить у своєму водонепроникному корпусі приймач GPS (у деяких моделях приймач може бути і виносним), комп'ютер із закладеною на заводі-виробнику програмою, монохромний або кольоровий дисплей, клавіатуру для керування та слот для введення картриджа. У деяких моделях приймач GPS відсутній, і інформація про власні координати надходить від зовнішнього джерела. Обов'язковим елементом є порт для введення-виведення інформації у міжнародному морському форматі NMEA 0183.

З роботою та характерними особливостями картплотерів познайомимося на прикладі популярної моделі – Raychart 520 з монохромним дисплеєм або його аналога Raychart 530 з кольоровим дисплеєм виробництва відомої англійської компанії Raymarine.

Обидва картплотери мають 12-канальний паралельний приймач GPS, суміщений з антеною. Приймач має всі належні функції: визначення координат і параметрів руху, можливості створення і зберігання шляхових точок і маршрутів руху по них, графічними засобами відображення.

Для полегшення роботи з картплоттерами на заводі попередньо встановлюється світова карта з нанесеними всіма великими портами і населеними пунктами. На ній немає притаманної морській карті докладної інформації, тому користуватися нею можна лише там, де відомо про відсутність навігаційних небезпек.

Детальні карти якогось конкретного району (наприклад, Oнезького озера, Чорного моря) вводяться з картриджа, для чого картплоттер має один або два слоти.

РОБОТА З КАРТПЛОТТЕРОМ

Натисканням клавіші POWER вмикаємо приймач. Ще одне натискання цієї клавіші – і на екрані з'являються регулятори яскравості підсвічування та контрастності зображення, що дозволяють регулювати якість зображення.

Управління практично всіма картплоттерами здійснюється так само, як у комп'ютері, через меню, або за допомогою трекболу та функціональних клавіш. За допомогою меню встановлюють необхідні налаштування дисплея, траси, одиниць вимірювання, охоронних зон тощо, вибирають різні функції, створюють маршрути та дорожні точки.

Після ввімкнення приладу, як тільки приймач GPS захопить сигнали супутників, на екрані встановиться карта району знаходження судна, зображення якого розташовуватиметься в центрі. Якщо цей район є картридж, то на екрані з'явиться докладна карта конкретної ділянки.

Рух судна відображається на дисплеї одним із двох способів. У першому випадку його позначка залишається нерухомою в центрі екрана на фоні карти, що рухається, у другому випадку позначка рухається від центру до краю екрана і після досягнення його повертається назад одночасно зі зрушенням карти. При необхідності може відображатися траєкторія руху судна та його поточні координати.

Використання курсору

Важливу роль роботі з картплоттером грає курсор. З його допомогою вирішується безліч завдань: вимірювання азимуту та дальності до об'єктів, визначення їх координат, створення дорожніх точок та маршрутів, отримання інформації та багато іншого. Розглянемо для прикладу кілька функцій курсору.

Якщо в ході плавання виникне необхідність визначення відстані до якогось об'єкта на карті (банки, вішки), достатньо навести перехрестя курсору на цю точку, і в інформаційному вікні з'являться її координати, а також дальність та напрямок щодо судна. Аналогічним чином за допомогою курсору отримують інформацію про зазначені на карті назви островів, населені пункти, порти, про навігаційну обстановку, глибини тощо.

Використання курсору значно полегшує створення дорожніх точок та маршрутів. На відміну від приймача GPS, де це завдання вирішується за допомогою паперової картки з подальшим введенням отриманих координат через меню, у картплоттері це просто і швидко здійснюється за допомогою курсору: достатньо встановити його на потрібне місце на електронній карті та натиснути потрібну клавішу. Отриману дорожню точку можна легко відредагувати, привласнити їй будь-який символ або ім'я, пересунути на інше місце або видалити.

Аналогічним чином створюється маршрут: призначають його номер і на карту, що знаходиться на екрані, курсором послідовно наносять точки, що визначають трасу руху судна. Результати прокладки залишаться на карті у вигляді ламаної лінії, яку можна під час підготовки та під час плавання коригувати шляхом переміщення, додавання або видалення точок курсором.

Отримані маршрути і їх точки розміщуються на спеціальних сторінках у вигляді таблиць з координатами. Їх можна перейменовувати, надавати символи (наприклад, якір, хрест, рибка тощо), змінювати координати, видаляти, причому робити це можна не тільки в плаванні, але і вдома, використовуючи для цього режим симуляції.

Плавання за маршрутомПід «плаванням за маршрутом» розумітимемо послідовний рух від точки до точки заздалегідь спланованого і зберігається в пам'яті маршруту з використанням технічних і програмних можливостей приладів, що дозволяють контролювати відхилення судна від заданого напрямку.

У сучасних картплоттерах при плаванні за маршрутом контроль відхилення здійснюється двома способами: або за положенням позначки судна на прокладеній трасі руху, або за допомогою спеціальних графічних індикаторів, що використовуються зазвичай у приймачах GPS - "хайвей" ("дорога"), "компас", " маршрут». Деякі моделі картплотерерів можуть об'єднувати на одному екрані обидва режими, що робить зручнішим судноводіння у складній навігаційній обстановці. Крім цього, графічні індикатори дозволяють користуватися приладом як звичайним GPS-приймачем у тих місцях, карти C-Map NT яких відсутні.

Якщо маршрут створений заздалегідь і зберігається в пам'яті приладу, то через меню входять до бібліотеки маршрутів, знаходять потрібний і активують його одним із наявних способів, після чого на екрані з'явиться ділянка картки з прокладеним маршрутом і картплотер перейде в режим навігації. При цьому у вікні даних з'являться значення напряму на першу точку маршруту, дальність до неї, час в дорозі і час прибуття, а графічні дисплеї показуватимуть відхилення від істинного курсу. Після прибуття в першу точку пристрій автоматично перейде в режим руху до наступної точки і т.д., аж до прибуття до кінцевого пункту плавання. Наближення до точки певну відстань може за бажанням супроводжуватися звуковим сигналом одночасно з появою повідомлення в інформаційному вікні на екрані.

Плавання по колійних точках

Навігація по колійних точках є окремим випадком плавання маршрутом, тому принципи використання картплоттера і судноводіння одні й самі.

Дорожні точки можуть створюватися заздалегідь і зберігатися в пам'яті приладу, звідки вони можуть вилучатися, активуватися за допомогою функції GO TO і використовуватися для навігації. Створення колійних точок під час плавання дуже ефективно здійснюється за допомогою курсору: для цього достатньо навести його перехрестя на потрібне місце і натиснути клавішу GO TO - і картплоттер перейде до навігації на вибрану точку.

СЕРВІСНІ ФУНКЦІЇ

База інформаційних даних

Кожен картплоттер містить набір інформаційних даних, обсяг та зміст якого можуть бути різними у різних моделях. Частина інформаційної бази вводиться під час виробництва приладів, а переважна більшість надходить разом із електронною картою району.

Основну частину бази даних становить навігаційна інформація, яка обов'язково присутня в кожному картплоттері. Сюди входять відомості про глибини, навігаційні небезпеки, навігаційну обстановку, назви островів, заток, портів тощо. Такі дані зазвичай виводяться автоматично в інформаційне вікно при накладенні курсору на даний об'єкт або, у деяких моделях, при попаданні позначки судна у встановлену область біля об'єкта. За бажання можна отримати більш докладну інформацію про зазначений об'єкт: висоту, колір та характеристики вогнів маяків і буїв, вішок, характеристики районів плавання, відомості про наявність заборон на плавання та риболовлю тощо.

Другий блок даних може містити список портів та укриттів для даної карти з відстанями до судна та напрямками на них, їх характеристики (наявність телефону та телеграфу, лікарні, нафтобази, особливості акваторії). Нерідко список портів вибудовується за зростанням відстаней до судна, що у разі потреби дозволяє швидко вибрати найближче укриття.

Функції користувача

Під цією не дуже коректною назвою будемо розуміти набір найрізноманітніших функцій, що полегшують роботу з картплоттером. У кожній моделі приладу є свій набір функцій, тому зупинимося лише на найпоширеніших.

МОВ («Людина за бортом»)

Це одна з найважливіших функцій, що дозволяє одним натисканням клавіші запам'ятати місце людини, що впала за борт, і перевести картплоттер в режим навігації на точку падіння.

Функція «Повернення до судна»

Під час прокладання маршруту або перегляду карти за допомогою курсору можна «втратити» позначку судна. Для швидкого повернення на місце судна існує функція, яка може називатися в різних моделях "НОМЕ", "Find ship", "Ship" або ще якось. Натисканням цієї функціональної клавіші на екран швидко виводиться ділянка карти, в центрі якої знаходиться судно та курсор.

Запис трас

Під час руху судна будь-який картплоттер обов'язково записує та зберігає пройдену трасу. Найбільш складні та дорогі прилади можуть зберігати кілька трас разом з їх характерними особливостями та при необхідності відтворювати їх, коригувати та використовувати для судноводіння.

Навігаційні аларми

Ця функція дозволяє виробляти сигнали тривоги (попереджень) у випадках входження у встановлену зону, при підході до дорожньої точки маршруту, до навігаційної небезпеки, при проходженні над місцем, де глибина менша за задану, при дрейфі судна на якорі.

Каталоги карт

Деякі дорогі картплотери часто містять у собі каталоги карт, що дозволяють у плаванні легко знайти потрібний картридж або замовити його. Каталог карток може бути як для району, так і всесвітній.

«Ехолот»

Ця функція, яка є в деяких картплоттерах, дозволяє зчитувати з карти поточні значення глибини і відображати їх одночасно з карткою на екрані в цифровій або графічній формі.

Сучасний ринок пропонує великий вибір картплотерів виробництва різних фірм, з різними розмірами екранів, кольорових та монохромних, носимих та стаціонарних. У додатку наводяться характеристики деяких найпоширеніших приладів, які використовують картографію С-Map NT та C-Map NT+. На закінчення про паперову картку. Картплоттер, безсумнівно, зручніший за паперову карту, він не меніться, не рветься, не намокає, ним легко користуватися, у нього багатші інформаційні можливості. Однак паперова карта залишається по сьогодні, поряд з вахтовим журналом, основним документом мореплавця, за яким у разі аварії будуть розбиратися компетентні органи.

Пам'ятайте про це!

Характеристики деяких електронних картплотерів різних виробників
	RAYMARINE Raychart 320	RAYMARINE Raychart 520 (Raychart 530)	INTERPHASE Chartmaster 7MX (Chartmaster 7CVX)	INTERPHASE Chartmaster 11MX (Chartmaster 11CVX)	FURUNO GP-1650
	4,75" монохромний	7" монохромний (кольоровий)	6" монохромний (кольоровий)	10,4" монохромний (кольоровий)	5,6" кольоровий
Приймач	12 каналів вбудований	12 каналів виносний	12 каналів вбудований	12 каналів вбудований	8 каналів вбудований
Кількість колійних точок
Кількість маршрутів
Харчування, В
Розміри, мм
маса, кг
Орієнтовно-очна ціна, у.о.

1. Основи електронної картографії

1.1. Основні поняття

Назва цієї дисципліни складається з трьох понять; картографія, електронна, основи. Картографія - ця карта і все, що з нею пов'язано. Основи – це основні знання про електронну картографію. Поняття "електронна" важко прив'язати до карти. Простіше зрозуміти коли карту назвати цифровою. Але так склалося це поняття.

Основи електронної картографії – це основні знання про електронну картографію.

Структура електронної картографії наведено на рис.1.

Законодавство та нормативні документи
Вимоги до джерел даних	Вимоги до обробки даних	Вимоги до даних перед поданням у системі відображення	Вимоги до систем відображення даних	Вимоги до користувача
Можливість використання в електронних картках	Можливість використання після обробки у існуючих системах відображення	Необхідність перетворення даних у формат відповідний системі відображення даних	Відповідність вимогам відповідних організацій	Знання основ електронної картографії

Джерела даних для електронних карток

Обробка даних для відображ.

Дані для відображення

Системи відображення даних

Користувач електронних карток

Нав.системи

GPS, ГЛОНАСС, АІС, зв. тр-т, ін.

Системи зр. даних

Панорама,

Використання: навігація морська та сухопутна,

обробка геоданих, наука, освіта, різні галузі

Носій даних
Паперовий, фотопапір, електронний (цифрова, анал. камера, телев. камера)	Паперовий, Фотопапір, електронний (цифрова камера, телевізійна камера)	електронний
Вид даних
Растрові, векторні	Растрові, векторні	векторний растровий
Формат даних
	Формати в растровому та векторному вигляді	у форматі системи відображення

Мал. 1. Структура електронної картки

У паперовій картографії символи наносяться на паперову основу. При цьому символи зрозумілі людині та відповідають певним вимогам. В електронній карті аналогічно тільки замість паперової основи - система відображення у вигляді дисплея.

Джерела створення електронних карт ті ж, що й у паперових, плюс дані в цифровому вигляді. У процесі розвитку електронної картографії склалося так, що дані у різних системах відображення мають різні формати, що ускладнює або взагалі не дозволяє використовувати дані в інших системах відображення.

Виникає необхідність у обробці даних перед їх поданням у системі відображення.

Джерела даних для електронної картографії, системи обробки даних, дані перед поданням у системі відображення, самі системи відображення та користувач електронних карток повинні задовольняти відповідні вимоги, визначені на основі нормативних документів та законодавчих актів.

Крім цього, для роботи з електронною картографією необхідні знання про формати даних, види графіки (векторна, растрова), влаштування систем відображення способів обробки та подання даних та інші знання, пов'язані з електронною картографією.

Для здобуття цих знань курсантами визначено перелік лекцій та лабораторних робіт, необхідних курсанту з освоєнням дисципліни "Основи електронної картографії"

Відповідно до ГОСТ 21667-76 Картографія. Терміни та визначення,

Картографія - це область науки, техніки та виробництва, що охоплює вивчення, створення та використання картографічних творів.

Вихідний картографічний матеріал- картографічний матеріал, який використовується для створення або оновлення картки.

Карта -побудоване в картографічній проекції, зменшене, узагальнене зображення поверхні Землі, поверхні іншого небесного тіла або позаземного простору, що показує розташовані на них об'єкти у певній системі умовних знаків.

Відповідно до ГОСТ 28441-99 КАРТОГРАФІЯ ЦИФРОВА, цифрова карта;ЦК: Цифрова картографічна модель, зміст якої відповідає змісту карти певного виду та масштабу.

Простішою мовою, карта - це паперовий носій з нанесеним на ньому умовними позначеннями, згідно з нормативними документами необхідним людині для його діяльності.

Цифрова карта - інформація, що відповідає стандарту. S57,

У системі відображення ECDIS цифрова карта відповідає стандарту S57 в частині обміну даними між системами і певному стандарту в самій системі.

Основна мета електронних карт та навігаційних систем, побудованих на їх основі, - спрощення повсякденної праці штурмана та підвищення безпеки мореплавання.

Перші електронні карти з'явилися в 90-х роках і були сканованими копіями паперових карт. Подібні карти прийнято називати растровими електронними картками. Однак з'ясувалося, що просте сканування паперових карт, що часто призводить до неможливості їх використання спільно з сучасними навігаційними пристроями. Крім того, використання растрових електронних карток (RENC) ускладнює проведення автоматичного аналізу навігаційної ситуації.

На основі ретельного вивчення сучасних інформаційних технологій та їх специфіки в галузі морської навігації, Гармонізаційною групою ІМО/МОО було розроблено експлуатаційний стандарт на систему відображення електронних карт та інформації ECDIS, що ґрунтується на використанні векторних електронних картформату S-57 Основне призначення стандарту S-57- стандартизація обміну гідрографічними даними між Гідрографічними Службами, Агентствами, виробниками картографічної продукції та ECDIS-Сістем.

Відповідно до S-57, гідрографічна інформація структурується в набори даних, які, своєю чергою, можуть об'єднуватися в набори обміну. Набір даних S-57 може розглядатися як об'єктно-орієнтована база даних, що підпорядковується переліченим у стандарті семантичним правилам (об'єкти, атрибути, зв'язки між ними тощо) та записана (закодована) відповідно до описаного у стандарті синтаксису.

Семантика стандарту спирається на те, що будь-який картографічний об'єкт має як просторово-геометричні, так і функціонально-описові властивості. Відповідно до цього карта S-57 і двох типів об'єктів: просторових (spatial) і описових (feature). Spatial об'єкти (наприклад, node – вузол, edge – сегмент, face – площа), характеризуються координатами, що задають їх місце розташування на поверхні Землі. Feature об'єкти, мають певний набор атрибутів і описують якийсь природний чи штучний предмет, наприклад: LNDARE - область суші, DEPARE - область глибин, BOYCAR - кардинальний буй тощо. Між об'єктами можуть існувати зв'язки різного типу, що дозволяють змоделювати як завгодно складну сутність реального світу. Детальний опис стандарту знаходиться в IHO Transfer Standard for Digital Hydrographic Data Edition 3.0 -

На даний момент здійснюється перехід від версії 2 стандарту S-57 (відомого як DX90) до останнього видання S-57 edition 3. Слід зазначити, що через істотні зміни в семантичній моделі, конвертація даних з DX90 в S-57 ed. 3 є досить складним завданням. Програми dKart Inspectorі dKart Officeдозволяють автоматизувати процес перетворення даних та створення цифрових наборів обміну, надаючи засоби для контролю якості продукції, що виготовляється.

Будучи стандартом обміну гідрографічними даними, S-57 не є оптимальним при прямому використанні в суднових навігаційних системах. Навігаційні електронно-картографічні системи можуть використовувати внутрішній формат представлення даних. SENC(System ENC). Формат SENC компактніший і спеціально призначений для представлення картографічної інформації на екрані монітора.

Одним із поширених S-57 сумісних SENC-форматів є формат картографічних даних CM93 фірми C-Map.

Навігаційні електронно-картографічні системи dKart Navigatorі dKart Explorerорієнтовані використання S-57 сумісних даних, зокрема CM93 і DCF.

З питань придбання електронних навігаційних карт CM93 звертайтесь до розділу електронні карти.

крім даних, що містяться на традиційних морських картах, електронні карти містять дані та з інших джерел - книг вогнів та знаків, лоцій та ін.

У порівнянні з традиційними паперовими картками та публікаціями, електронні карти мають ряд переваг, що підвищують безпеку судноводіння та полегшують орієнтацію в поточній навігаційній ситуації:

крім даних, що містяться на традиційних морських картах, електронні карти містять дані та з інших джерел - книг вогнів та знаків, лоцій та ін.

векторна структура даних (яка є стандартною для електронних карт) дозволяє проводити швидкий аналіз навігаційної ситуації, інформуючи судноводія про можливі небезпеки;

процедура коректури електронної карти набагато легша за традиційну і може бути виконана протягом хвилин, безпосередньо в морі. Використовуючи електронні карти та цифрові коректури, судновод отримує впевненість у тому, що наявна у нього картографічна інформація відображає останні зміни;

спільно із зовнішніми навігаційними пристроями ( GPS, САРП, АІС-транспондер) електронні карти надають можливості для відображення в реальному часі навігаційної ситуації, включаючи власне розташування судна, положення радарних та АІС-цілей.

Загальні принципи побудови систем відображення навігаційної інформації, що використовуються в електронній картографії

Зараз координаторську діяльність зі стандартизації електронних карток здійснює IHO у взаємодії з IMO. Електронна картка. охоплює як термін три поняття:

опис даних;

програмне забезпечення їх обробки;

електронну систему відображення даних.

1.2. Область застосування електронних карток

Область застосування електронних карт: судноплавство морське та річкове, автомобільний транспорт, міністерство оборони, різні галузі науки та техніки

1.3. Користувачі електронних карток

Користувачі електронних карток; капітан, штурман (судноплавство морське та річкове); водії, диспетчери (наземний транспорт); капітан, штурман (повітряний транспорт; космонавти; геодезисти; географи; тощо.

1.4. Контрольні питання

1. Що таке паперова картка?

2. Що таке електронна картка?

3. Що таке картографія?

4. Що таке електронна картографія?

5. Які основні причини переходу з паперових карток на електронні?

6. Яка сфера застосування електронних карт?

7. Хто користувачі електронних карток?