Аэрокосмические методы создания карт

Главные достоинства аэроснимков, космических снимков и цифровых данных, получаемых в ходе дистанционного зондирования, — их большая обзорность и одномоментность. Они покрывают обширные, в том числе труднодоступные, территории в один момент времени и в одинаковых физических условиях. Снимки дают интегрированное и вместе с тем генерализованное изображение всех элементов земной поверхности, что позволяет видеть их структуру и связи. Очень важное достоинство — повторность съемок, т.е. фиксация состояния объектов в разные моменты времени и возможность прослеживания их динамики.

Существует несколько основных направлений применения материалов дистанционного зондирования в целях картографирования:

· составление новых топографических и тематических карт;

· исправление и обновление существующих карт;

· создание фото карт, фотоблок-диаграмм и других комбинированных фотокартографических моделей;

· составление оперативных карт и мониторинг.

Составление топографических карт. Возможности топографического картографирования по космическим снимкам определяются прежде всего их разрешением, доступностью для стереоскопической обработки и дешифрируемостью (распознаваемостью) объектов местности. Отечественные спутники системы «Ресурс-Ф» имеют разрешение черно-белых снимков — 2-5 м, а цветных спектрозональных — 10-12 м. Американская съемочная система «Тематический картограф», установленная на спутнике «Ландсат», дает 30-метровое (новейшие съемочные системы имеют канал с 15-метровым разрешением), а аппаратура французского спутника СПОТ — 10—20-метровое разрешение. Такие материалы считают пригодными для составления крупномасштабных топографических карт, начиная смасштабов 1:25 000—1:50 000. При этом бывает необходимо частичное наземное дешифрирование. Для составления обзорно-топографических и обзорных карт используют съемки с меньшим разрешением. Например, многоспектральные снимки с «Ландсата» с разрешением около 80 м широко применяют для изготовления карт в масштабе 1:1 000 000.

Материалы космической съемки — основной источник для создания топографических карт малоизученных и труднодоступных территорий: высокогорий, заболоченных местностей, пустынных районов.

Составление тематических карт. Принципиальная новизна методики картографирования состоит в том, что использование космических материалов позволяет составлять мелкомасштабные тематические карты, минуя этап крупномасштабного картографирования. Так, в России по материалам космических съемок составляют мелкомасштабные геологические, тектонические, геоботанические, ландшафтные и другие карты (1:2 500 000, 1:5 000 000, 1:10 000 000), хотя территория страны еще не полностью покрыта наземными съемками в крупных масштабах.

Обновление карт. Повторные аэрокосмические съемки создают хорошие условия для регулярного обновления топографических и тематических карт всего масштабного ряда, начиная с крупных масштабов (1:10 000). При обновлении карт выделяют районы и объекты, которые быстрее устаревают. Например, карты территорий сельскохозяйственного освоения, интенсивной добычи полезных ископаемых, городского, дорожного и гидротехнического строительства приходится обновлять раз в один-два года, тогда как малообжитые районы могут обновляться раз в пять—десять лет и даже реже.

Применение космических снимков для обновления карт снижает продолжительность и трудоемкость составительских и редакционных процессов. Сокращается время на подбор источников, ознакомление со спецификой территории, упрощается процесс генерализации. Одновременно повышаются детальность и точность карт.

Изготовление фотокарт. Фотокартографические изображения все шире используются в научной и практической деятельности. Для их создания снимки преобразуют в картографическую проекцию, устраняя геометрические искажения, проводят фотограмметрическую обработку и монтирование соответственно разграфке топографических карт крупных, средних и мелких масштабов (1:10 000-1:1 000 000). Затем наносят координатные сетки, горизонтали, населенные пун­кты, объекты местности, надписи, а также элементы зарамочного оформления. Потребность в фотокартах, составленных по аэро- и космическим снимкам, высока. Если немного упростить их, отказавшись от изображения рельефа, то изготовить такие карты можно довольно быстро, что особенно ценно для малоизученных и труднодоступных территорий.

Наряду с топографическими, создают мелкомасштабные тематические фотокарты и так называемые фотопортреты обширных территорий (в масштабах 1:2 000 000 и мельче). На них цветное изображение местности, приближенное к натуральному виду, дополнено элементами тематического содержания, например контурами геологических структур, ландшафтов, обозначениями экологически значимых объектов и т.п.

Составление оперативных карт — еще один важный вид использования космических материалов. Для этого проводят быструю автоматическую обработку поступающих дистанционных данных и преобразование их в картографический формат. Наиболее известны оперативные метеорологические карты. В оперативном режиме и даже в реальном масштабе времени можно составлять карты лесных пожаров, наводнений, развития неблагоприятных экологических ситуаций и других опасных природных явлений. Космофотокарты применяют для слежения за созреванием сельскохозяйственных посевов и прогноза урожая, наблюдения за становлением и сходом снежного покрова на обширных пространствах и тому подобными ситуациями, сезонной динамикой морских льдов.

Оперативное слежение и контроль за состоянием окружающей среды и отдельных ее компонентов по материалам дистанционного зондирования и картам называют аэрокосмическим (или картографо-аэрокосмическим) мониторингом.

Мониторинг предполагает не только наблюдение за процессом или явлением, но также его оценку, прогноз распространения и развития, а кроме того — разработку системы мер по предотвращению опасных последствий или поддержанию благоприятных тенденций. Таким образом, оперативное картографирование становится средством контроля за развитием явлений и процессов и обеспечивает принятие управленческих решений.

Вопросы для повторения и закрепления материала

1. Какие виды источников по содержанию используются для создания картографических произведений?

2. Перечислить виды источников по значению для создания картографических произведений.

3. Какие этапы включает в себя процесс создания карт?

4. Особенности полевого картографирования.

5. В чем состоит особенность камерального картографирования?

6. Какие этапы включает камеральное картографирование?

7. На какие работы подразделяется первый этап создания карт?

8. Какие виды оригиналов готовят при издании карт?

9. Перечислите способы печати, используемые при издании карт.

10. Назовите основные направления применения материалов дистанционного зондирования в целях картографирования.

Тема 12. Географические информационные системы (ГИС). Основные понятия и определения. Классификация ГИС.

Цели и задачи изучения темы:

Дать представление о географических информационных системах:

- сформировать представление о цифровых картах и их особенностях;

- рассмотреть подсистемы ГИС;

- проанализировать организацию данных в ГИС;

- сформировать представление о картографических базах данных;

Результат освоения темы: