РОЗДІЛ II. ОСОБЛИВОСТІ СТВОРЕННЯ КАРТОГРАФІЧНИХ ВИДАНЬ
2.1 Проектування та складання картографічних видань
Створення географічних карт здійснюється двома шляхами:
- проведення польових знімально-картографічних робіт, до цього виду робіт можна віднести аерофото-космознімання, як правило у великих масштабах;
- камеральне створення карт за джерелами у середніх та дрібних масштабах.
Польове топографічне знімання проводять державні топографо-геодезичні служби. Топографічні знімання у всіх масштабах проводяться відповідно розробленим настановам і інструкціям. Тематичні знімання (геологічні, ґрунтові, геоботанічні ін.) проводять наукові установи також відповідно до встановлених вимог і інструкцій, які визначають вимоги до карт, їх зміст і весь порядок ведення знімальних робіт.
Камеральне картографування складається з оброблення матеріалів польових знімань, зведення й узагальнення великомасштабних карт і матеріалів дешифрування, синтезу експериментальних спостережень. Проектування полягає в розробленні концепції карти, необхідної документації для організації та ефективного виконання всіх робіт (рис.1). Складання карт – комплекс робіт із виготовлення оригіналу карти як просторової моделі дійсності. Складання виконується у вибраній проекції, компоновці й масштабі, прийнятій системі умовних позначень, та із заданим рівнем генералізації. Повний цикл зі створення карти включає ще два етапи – підготовку до видання та видання карт. Зміст цих етапів – це розмноження карти у друкованій (поліграфічній чи комп’ютерній) формі. Поряд із основними етапами наскрізним процесом створення карти є її редагування (схема 2).
Рисунок 2.2 Основні технологічні етапи створення картографічних творів
Розроблення карт на виробництві передбачає різні варіанти:
- картовиробництво виконує всі види робіт, залучаючи інші організації в якості рецензентів і консультантів;
- авторські роботи виконують наукові галузеві установи, а подальші види робіт завершуються на картовиробництві;
- картовиробництво виконує підготовку до видання електронних файлів карт.
Замовник передає на картовиробництво вихідні вимоги на основі яких формується завдання на створення картографічного твору, що включає назву, масштаб, орієнтованого споживача, приблизне компонування, відомості про джерела, строки виконання. На основі завдання розробляється технічний проект (програма карти) та технічне завдання. У технічному завданні зазначають технічні вимоги і точність технології робіт: формат і мову видання, друковані й паперові аркуші, папір і кількість фарб та ін.
Основним результатом проектування – є створення програми карти, документа, що встановлює призначення, вид і тип карти, її математичну основу, зміст, принципи генералізації, способи відображення та систему графічних символів, джерела і порядок їх використання, а також економічну технологію виготовлення карти. Програма доповнюється технічними та економічними розрахунками, кошторисами, макетом компоновки та ін., що разом утворює проект карти.
На етапі складання тематичних карт передбачено окремий підетап авторських робіт. До авторських матеріалів, які передаються на картовиробництво додаються наступні документи: редакційно- технічний проект (технологічні роботи та вартість); авторські програми до кожної карти; пояснювальні записки. Картовиробництво висуває вимоги до авторських матеріалів:
1) затвердження матеріалів керуючими особами та наявність позитивних рецензій;
2) виконання оригіналів на попередньо визначеній типовій основі в масштабі видання або декількох типових основ;
3) узгодженість карт між собою у разі створення серії карт чи атласу;
4) дотримання загальних вимог до легенд;
5) оформлення оригіналу повинно відповідати призначенню та мати читаність, що задовольняє найкраще відтворення при друкуванні;
6) у якості додатків можливе передавання макету компоновки.
У сучасних умовах процес картоукладання дещо змінився, і може включати наступні етапи робіт із залученням комп’ютерних технологій: сканування вихідних матеріалів; попереднє автоматизоване оброблення матеріалів ДЗЗ; підготовку комп’ютерних умовних знаків, формування растрових основ та ін. Отже, застосування комп’ютерних технологій для створення карт вносить деякі уточнення в традиційну технологічну схему створення карт (див. додаток Б).
Проектування та складання карт на сучасному етапі є відкрита теоретична і науково-технологічна система, в основі якої лежать системні дослідження, математико-картографічне моделювання, ГІС-технології. Проектування та складання карт системно об’єднує взаємодію всіх етапів зі створення картографічних творів: виявлення й систематизацію інформації; її специфічне оброблення із створенням інформаційних моделей; науково-обгрунтоване виокремлення й абстрагування основних властивостей і характеристик об’єктів і явищ; розроблення способів і прийомів картографічного відображення; створення картографічних моделей засобами ГІС. Центральне місце в процесі створення картографічних творів займають складальні процеси, а на етапі проектування – програма карти, що зосереджує структурування й основний зміст науково-теоретичних і технологічних етапів створення видавничих оригіналів. Розвиток ГІС-технологій суттєво вплинув на технологічний процес проектування та складання карт, що призвело, по-перше, до спрощення технології складання карт; по-друге, відбулася зміна пріоритетів у напрям автоматизації робіт й виникнення нового напряму геоінформаційного картографування та розширення кола питань і проблем пов’язаних із створенням і сприйняттям електронних зображень. [23, 14, 3. 20]
2.2 Цифрове створення картографічних видань
Цифрові карти бувають різних типів і на різні теми. Два основні типи – це карти загальногеографічні та тематичні. Найбільш часто в геоінформаційних системах (ГІС) використовуються тематичні карти, а загальногеографічні і топографічні служать, головним чином, для забезпечення створення основи складання тематичних карт.
ГІС можуть включати в себе та використовувати дані різних видів цифрових карт: топографічних, геологічних, карти рослинності, ґрунтів, транспорту, тваринного світу, планів міст, ландшафтні карти, карти землекористування тощо.
Якість цифрової карти визначають її зміст, повнота і відповідність дійсності, точність, сучасність, масштаб та інші елементи математичної основи, оформлення, досконалість зображувальних засобів, наукова обґрунтованість та ідейна направленість карти вцілому.
Значущість названих особливостей цифрової карти неоднакова в різних випадках її використання. Наприклад, геометрична точність дуже важлива при використанні карти для вимірювань, але відходить на другий план, коли карта використовується для вияснення загального характеру розміщення явищ або для демонстрування мети. Тому одна і та сама карта може отримувати різні оцінки в залежності від її призначення.
Цифрові топографічні карти повинні задовольняти такі основні вимоги:
- достовірно та точно відображати місцеположення об’єктів картографування, сучасний стан забудови та планування міст та їх околиць;
- бути наочними, зручними у читанні, привабливими, забезпечувати надійне орієнтування, швидке знаходження потрібних об'єктів, міст, магістральних проїздів, головних і другорядних доріг тощо;
- навантаження, графічне і кольорове оформлення цифрових топографічних карт повинні забезпечувати можливість нанесення на них спеціального (тематичного) змісту;
- зміст карт у різних картографічних творах, повинен бути узгоджений між собою з урахуванням їх призначення, масштабу, часу створення і використаних матеріалів.
Вихідною елементарною одиницею для цифрування є аркуш карти чи плану на паперовому або іншому фізичному носії. Нажаль, як правило, вихідні карти та плани на паперових носіях неоднорідні в середині кожного листа, тому що різні об'єкти зображені на них з різною точністю і їх стан зафіксовано на різні моменти часу. Відповідно, просторові відношення між об'єктами внаслідок вказаної неоднорідності на вихідному матеріалі можуть бути зафіксовані неправильно та достатньо відносно актуальної ситуації. Тому звичайна установка на адекватну передачу на цифровій карті об'єктів і відношень, зафіксованих на вихідній карті, не гарантує адекватну фіксацію дійсної ситуації на місцевості.
Структура витрат на створення цифрової карти для потреб ГІС включає підготовку карти, її векторизацію, ідентифікацію просторових об'єктів і зв'язок їх із базою атрибутивних даних, необхідні перевірки та редагування.
Крім того, для більшості традиційних карт процес створення по ним цифрової карти в більшості являє собою інтерпретацію вихідного матеріалу у зв'язку з тим, що традиційні карти створювались без урахування, що їх будуть цифрувати і взагалі використовувати в середовищі ГІС. Інтерпретація виникає у випадках цифрування об'єктів, які зафіксовані умовними знаками об'єктів, на які накладені зверху умовні знаки чи підписи, полігональних об'єктів, межі яких чітко не вказані на вихідній карті, не вірно з точки зору здорового глузду положення об'єктів на вихідній карті (квартали, які лежать на річці, дорога, яка йде через край озера та ін.). Із збільшенням масштабу вихідної карти число ситуацій, які потребують такої інтерпретації, має тенденцію до зменшення, але витрати на розробку таких ситуацій завжди значні.
Використання матеріалів дистанційного зондування для створення та оновлення цифрових топографічних карт безумовно є доведеною необхідністю. Дані матеріали не можуть бути подані у вигляді єдиного набору растрових зображень, які прив'язані до потрібної координатної системи і, на відміну від паперових картографічних матеріалів, дійсно можуть відображати практично одномоментну фіксацію всіх просторових об'єктів і відношень між ними.
Використання сучасних систем позиціювання та електронних тахеометрів дозволяє одержати координатні дані вимірювань у цифровій формі і використовувати їх безпосередньо в середовищі ГІС, оминаючи проміжні матеріали у вигляді картографічних матеріалів на паперовій основі чи по знімкам. Зберігання матеріалів безпосередньо в цифровій формі знімає проблему створення твердих копій, використання раніше знятих меж суміжних об'єктів при новому зніманні, і використання матеріалів знімань для самих різних використань у середовищі ГІС.
В наш час ефективність технологій створення цифрових карт практично повністю визначається якістю програмного забезпечення.
Виникає необхідність розгляду проблем вихідних картографічних матеріалів. Перша із цих проблем – старіння вихідних картографічних матеріалів, відбувається внаслідок збільшення термінів оновлення карт і таким чином, створювати цифрові карти по цим старим матеріалам просто не доцільно.
Окрім того, процес створення традиційної топографічної карти є творчим. Якість отриманої карти істотно залежить від кваліфікації її укладача. Але якими б не були б його досвід і знання, людина, як пристрій переробки інформації, характеризується доволі низькою надійністю. По деяким дослідженням, людина робить одну помилку на 100 операцій. Виходячи з цього, помилки на картах при ручній технології складання неминучі, і з цим потрібно чи погоджуватися, чи шукати альтернативних технологій. Вказані помилки можуть бути виправлені при їх знаходженні в процесі створення карти, коли всі вихідні матеріали під рукою. Але при цифруванні вони, як правило, неузгодженні.
Проблема картографічних матеріалів виявляється ще й в тому, що карта, як канал передачі інформації, володіє визначеними обмеженнями, особливо на об'єм інформації, що передається. При створені карти із всіх елементів її змісту рельєф прийнято наділяти найменшим пріоритетом. У зв’язку з цим, при дуже великій щільності елементів ситуації, горизонталі чи підписи висот земної поверхні на карту не наносять, щоб уникнути завантаження карти. Ще один тип помилок на вихідних картографічних матеріалах пов'язаний із методологією. Як відомо, карти дрібного масштабу з точки зору раціональності часто створюються по картам більш крупного масштабу. Така, на перший погляд, досить логічна технологія, може бути причиною широкого спектру помилок.
Оскільки цифрові карти – це сукупність шарів, розташованих у певному порядку, то розподіл об'єктів за шарами суттєво спрощує роботу із складним зображенням. Кожний тип елементів змісту знаходиться на своєму шарі, а об'єкти на них перекривають один одного. Тому потрібно уважно слідкувати за чергуванням шарів географічної основи та тематичного змісту. [16, 21]
За характерними особливостями веб-карти, у широкому розумінні, поділяють на динамічні та статичні. Слід зазначити, що в кожній з вищезгаданих категорій виділяють карти неінтерактивного та інтерактивного (динамічного) характеру [12].
Найпоширеніші неінтерактивні карти, хоча дедалі важче простежувати їх співвідношення з інтерактивними, які забезпечують можливість тільки перегляду, до них відносяться всі карти, створені до комп’ютерної епохи картографування, або ті, що створені за допомогою комп’ютерних технологій у вигляді статичних зображень.
Інтерактивні (англ. interactive - взаємодіючий, діалоговий; для систем обробки інформації – такий, що характеризує систему або режим роботи, для яких притаманним є відгук на команди оператора [6]) карти характеризуються як система взаємодії користувача та карти, де діє принцип користувач (запит) ↔ система (відповідь). Інтерактивні веб-карти – це електронні зображення, які являють собою геодані певних характеристик або явищ, розміщених на сервері, що відображаються як геозображення у вікні браузера та можуть змінюватись та відповідати, за певних умов, на запити користувача.
Інтерактивні карти можуть мати властивості динамічності зображення, гіперпосилань, змінювати масштаб, генералізацію, кількість шарів зображення та багато інших можливостей, що на сьогодні реалізується за допомогою різноманітних мов програмування.
Зростання кількості та різноманітності веб-карт призвело до створення ширшої класифікації, що включає: аналітичні веб-карти (analytical web maps), анімовані (animated web maps) та в режимі реального часу (realtime web maps), спільні (загальнодоступні) веб-карти (collaborative web-maps), онлайн атласи (online atlases), статичні веб-карти (static web maps), для яких характерна як інтерактивність, так і неінтерактивні відображення.
Було розглянуто можливості використання програмного забезпечення хмарних обчислень картографічної веб-платформи Carto [10] для створення інтерактивної веб-карти «Чисельність населення Чернівецької області на основі перепису 2001 р.». Платформа CARTO (раніше Carto DB) є програмним забезпеченням, доступним як платформа обчислень, що використовує функції ГІС і картографічних веб-інструментів для зображення веб-карт у браузері. Стартом роботи цієї платформи є 2011р., вона є «умовно безкоштовною» та працює як «freemium service», що дозволяє публікацію 5 карт безкоштовно та зберігання 250 МБ векторних даних. Великим недоліком безкоштовного профілю є відсутність приватності даних щодо карт та даних, які можуть бачити та використовувати всі користувачі.
Загалом технологія функціонування сервісу Carto, яку бачить користувач і за допомогою якої будують карти, базується на програмному забезпеченні з відкритим вихідним кодом, що охоплює систему керування базами даних та підтримки географічних об’єктів PostgreSQL і PostGIS, візуалізаційну частину, побудовану за допомогою JavaScript (з широким використання її бібліотек); відображення карт відбувається за допомогою програм Mapnik, Leaflet/Gmaps.
Увесь процес створення інтерактивних карт можна розділити на три етапи (див. Додаток В):
1) підготовчий (збір, формування і редагування бази даних);
2) завантаження (завантаження даних та до- опрацювання);
3) вивід і представлення результатів. На першому етапі слід обґрунтувати та чітко визначити об’єкт картографування і способи візуалізації, але перед цим бажано ознайомитись із функціональними прикладами сервісу, прикладами візуалізації, визначити види форматів, які підтримує та з якими працює платформа.
Інтерактивні карти є одними із найдинамічніших видів карт, що нині розвиваються, насамперед веб-карт. Класифікація та розподіл веб-карт зумовлюються сферами застосування, якісними їх характеристиками та доступністю.
Інтерактивні веб-карти являють собою системи зв’язків між користувачем та сервером за допомогою мережі Інтернет, результатом якої є відображення карти або інформації у вікні браузера.
Створення та використання інтерактивного веб-картографування та веб-карт є потрібним, важливим та актуальним, однак воно має свої позитивні та негативні сторони.
До позитивних слід віднести можливість розповсюдження та роботи з даними у мережі Інтернет, скорочення часу на підготовку та відображення, створення інтерактивно-привабливої електронної карти, що легко читається, та можливість аналізу даних за допомогою різних засобів. Ці характеристики можуть розширюватись і змінюватись.
Негативними сторонами можна вважати неповноту та обмеженість використання усієї повноти картографічного методу пізнання, що обмежується можливостями сервісної та програмної частини, необхідність володіти уміннями програмування, залучення фінансування при частому використанні та при роботі з великими обсягами даних.
У підсумку можна зазначити, що веб-картографування є одним із майбутніх векторів розвитку ГІС-технологій та Всесвітньої мережі, що нині спостерігається та має великі можливості й перспективи.
Новизна цього дослідження полягає в докладному аналізі поняття інтерактивності та визначенні поняття інтерактивних веб-карт, представленні методики та етапності створення веб-карт за допомогою веб-ресурсів, яка може бути використана в різних галузях та сферах діяльності суспільства. [9]
1 2 3