Геоинформационное картографирование

Геоинформатика формировалась на базе принципов пространственного анализа изучаемого объекта, процесса, ситуации. И, несмотря на то, что в настоящее время ГИС-технологии все чаще используются в решении инженерных, социальных, финансовых проблем, для изучения природно-антропогенных геосистем роль картографической информации остается приоритетной.

В основу геоинформатики заложена проблемная ориентация и комплексный (системный) подход к изучаемым объектам и явлениям, и это определило переход картографии на новый уровень развития.

Картография и геоинформатика взаимодействуют по многим направлениям. Они объединены организационно, поскольку государственные картографические службы занимаются одновременно и геоинформаци-онной деятельностью. Сформировалось особое направление высшего геоинформационно-картографическо-го образования.

Единство двух отраслей науки и техники определяется следующими факторами:

  • • общегеографические и тематические карты — главный источник пространственной информации о природе, хозяйстве, социальной сфере, экологической обстановке;
  • • системы координат и разграфка, принятые в картографии, служат основой для географической ло кализации всех данных в геоинформационной системе (ГИС);
  • • карты — основное средство интерпретации и организации данных дистанционного зондирования и любой другой информации, поступающей, обрабатываемой и хранимой в географической информационной системе;
  • • геоинформационные технологии, используемые для изучения пространственно-временной структуры, связей и динамики геосистем, в основном опираются на методы картографического анализа и математико-картографического моделирования;
  • • картографические изображения — самая целесообразная форма представления геоинформации потребителям, а составление карт — одна из основных функций ГИС.

В настоящее время существуют разные точки зрения на взаимоотношения картографии, геоинформатики и тесно сопряженного с ними дистанционного зондирования [12, 11].

Линейная модель основана на представлении о том, что началом всего является дистанционное зондирование, на него опираются геоинформатика и ГИС, и далее происходит выход на картографию.

Другая схема называется моделью доминирования картографии. Согласно ей, дистанционное зондирование и ГИС предстают как подсистемы, входящие в систему картографии.

Модель доминирования ГИС, напротив, представляет картографию и дистанционное зондирование как подсистемы, входящие в геоинформатику и ГИС.

Наиболее реалистичной признается модель тройного взаимодействия, в которой ни одна из сфер не является доминирующей. Они перекрываются и тесно взаимодействуют между собой в процессе получения, обработки и анализа пространственной информации.

Геоинформационное картографирование— это автоматизированное создание и использование карт на основе географических информационных систем и баз картографических данных. Также геоинформационное картографирование понимают как информационнокартографическое моделирование геосистем.

Геоинформационное картографирование может подразделяться на отраслевое и комплексное, аналитическое и синтетическое, в соответствии с чем выделяют различные виды и типы картографирования.

В основе геоинформационного картографирования лежит комплексное, синтетическое и оценочно-прогнозное картографирование. Со временем также получило развитие системное картографирование, при котором внимание сосредотачивается на целостном отображении геосистем и их элементов (подгеосистем), иерархии, взаимосвязей, динамики, функционирования. В связи с этим появилась необходимость в применении математических методов (статистический анализ, моделирование и др.) и автоматизированных технологий. Таким образом, были созданы все предпосылки для появления автоматических картографических систем и геоинформационных систем. Т. е., геоинформационное картографирование возникло и развивается как прямое продолжение комплексного, синтетического и системного картографирования в новой геоинформационной среде.

Среди характерных черт геоинформационного картографирования наиболее важны следующие:

  • • системный подход к отображению и анализу геосистем;
  • • высокая степень автоматизации, с использованием баз цифровых картографических данных и баз географических (геологических, экологических и др.) данных;
  • • интерактивность картографирования, сочетание методов создания и использования карт, а также многосредность, позволяющая сочетать иконичес-кие, текстовые, звуковые данные, различные изображения и видеоданные;
  • • оперативность, приближающаяся к реальному времени, в том числе с широким использованием данных дистанционного зондирования и глобальных систем спутникового позиционирования;
  • • многовариантность, допускающая разностороннюю оценку ситуаций и спектр альтернативных решений;
  • • применение компьютерного дизайна и современных графических средств, поддерживающих как векторную, так и растровую графику;
  • • создание изображений новых видов и типов (различные электронные векторные и синтезированные векторно-растровые карты, модели поверхностей, трехмерные компьютерные модели, анимация и др.);
  • • преимущественно проблемно-практическая ориентация картографирования, нацеленная на обеспечение принятия решений.

Геоинформационное картографирование— про-граммно-управляемое картографирование. Оно сочетает в себе такие методы, как дистанционное зондирование, космическое картографирование, а также картографические методы исследований и математико-картографическое моделирование.

Опыт комплексных географических исследований и системного тематического картографирования позволил геоинформационному картографированию занять ведущие позиции в развитии картографической науки и производства.

Сопоставление разновременных и разнотематических карт позволяет перейти к прогнозам на основе выявленных взаимосвязей и тенденций развития явлений и процессов. Прогноз по картам позволяет прогнозировать и современные, но еще не известные явления, например, прогнозы погоды или неизвестные полезные ископаемые.

В основе прогноза лежат картографические экстраполяции, трактуемые как распространение закономерностей, полученных в ходе картографического анализа какого-либо явления, на неизученную часть этого явления, на другую территорию или на будущее время. Картографические экстраполяции, как и любые другие (математические, логические), не универсальны. Их достоинство в том, что они хорошо приспособлены для прогнозирования и пространственных, и временных закономерностей. В практике прогнозирования по картам широко применяют также известные в географии методы аналогий, индикации, экспертные оценки, расчет статистических регрессий и др.

Методы прогнозирования можно классифицировать на эвристические, которые предполагают, что подходы, используемые для формирования прогноза, не изложены в явной форме и неотделимы от лица, делающего прогноз, и экономико-математические, которые основаны на построении формализованных логико-математических моделей.

При картографической экстраполяции особое значение приобретают карты фоновых ситуаций. С их помощью можно предсказать главные, определяющие, фоновые черты явления, не вдаваясь в детали, частности и возможные случайные отклонения. Карты фоновых поверхностей в равной мере пригодны для прогноза во времени и пространстве.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >