Авторизация

Логин:
Пароль:
Восстановить пароль
Регистрация
  • Форум
  • Блоги
  • Контакты
  • Новости
  • Продукты
  • Отрасли
  • Обучение
  • Поддержка
  • События
  • О компании
  • 1 (16) | 2001 Везет ли вам в картах…

    Нина Лебедева, главный эксперт DATA+

    Компьютер стал обычным рабочим инструментом. Природоведы и экологи, проектировщики и экономисты, коммерсанты и ученые все чаще стали обращаться к электронным картам как к основе решения производственных задач, проведения исследований и принятия решений. Цифровые модели карт (для краткости – цифровые карты) прочно вошли в повседневную работу не только потому, что это современно, но и потому, что в таком виде они более гибки и удобны для использования. Стремительно развились программные средства, рассчитанные на «рядового» пользователя, а не на программиста и картографа. Наборы цифровых топографических карт появились в качестве самостоятельного коммерческого продукта, а также пользуются популярностью на многочисленных несанкционированных рынках, служащих «зеркалом» спроса на товары. Пользователи все чаще обращаются с вопросом о том, у кого лучше приобретать цифровые карты, сколько они стоят и какого они качества.
    Поскольку DATA+ выполнила несколько совместных проектов по подготовке цифровых топографических карт разного масштаба для ряда российских потребителей, то стоит поделиться некоторыми соображениями. Речь пойдет только о топографических картах, которые являются базовыми для многих областей использования.
    Прежде всего, необходимо предупредить, что оцифровка топографических карт наиболее «ходовых» открытых масштабов: 100 000, 1:200 000, 1:1 500 000, 1:1 000 000, 1:2 500 000 - сфера деятельности, которая подлежит лицензированию со стороны Роскартографии. Для получения лицензии любая организация должна предоставить достаточно подробные сведения о технике, программном обеспечении, технологиях и специалистах, доказывающие профессиональную подготовку и наличие необходимых средств для такого вида работ. Организаций, имеющих такую лицензию, не так много. Так что получить лицензированные топографические карты на территорию нашей страны можно лишь у подразделений Роскартографии и Военно-топографического управления. Некоторые Учреждения имеют лицензию на подготовку таких карт исключительно для своей сферы деятельности, и предлагаемые ими карты для другой отрасли использования не вполне легитимны. Это юридическая сторона дела.
    На сегодняшний день на рынке цифровых карт предлагается достаточно широкий набор продуктов в разных масштабах и форматах. Практически на территорию страны подготовлены, в том или ином виде, цифровые топографические карты всех открытых масштабов: от среднего (1:200 000 - 1:1 000 000) до обзорного ( 1:25 000 000 - 1:8 000 000 и мельче). Чем крупнее масштаб, тем выше трудоемкость их создания и больше объем работ.
    Так, территория России покрывается 214 листами масштаба 1:1 000 000 и примерно 5000 одинарными листами масштаба 1:200 000.


    На соседних листах один и тот же
    локализованный объект – кустарники показан
    как точки и как полигоны, оконтуривающие
    небольшую площадь вокруг значка.

    Один лист карты 1:200 000 в формате ArcInfo занимает около 2 Мб. Нетрудно подсчитать, что цифровая карта всей Росси, подготовленная с данного масштаба, потянет уже на объем хорошего жесткого диска. О том, как работать с таким объемом информации, речь пойдет ниже.
    Карты России масштаба 1:1 000 000 существуют в нескольких вариантах. До сих пор многие российские потребители используют DCW (Digital chart of the world) - уникальный в своем роде цифровой картографический продукт. DCW – созданная в США «Цифровая карта Мира» миллионного масштаба, пока не имеет аналогов по охвату территории суши цифровой основой такой подробности. Однако создавалась она по американским навигационным данным, так что имеет расхождения не только с нашими картами, но и с российской действительностью. Эта карта сыграла положительную роль в развертывании работ с цифровыми картами в нашей стране и до сих пор служит хорошим материалом для исследовательской деятельности и обучения.
    В принципе, карта 1:1 000 000 в цифровом виде подготовлена Роскартографией по отечественным материалам на территорию всей страны, в том числе и в формате ArcInfo. Проблема лишь в том, что она не соответствует требованиям ГИС (то есть имеет элементарные топологические ошибки), и в том, что большая часть листов бумажных основ данной карты, с которых подготовлен ее цифровой вариант, уже давно устарела. О планах обновления данной карты Роскартографией практически ничего не известно, так что хорошей основой такая цифровая карта также не может служить без ее уточнения и обновления по более свежим материалам дистанционного зондирования или полевых съемок.
    Карты масштаба 1:200 000 обычно используются для решения задач на региональном уровне. Цифровые основы с данного масштаба – последний наиболее подробный материал, который можно использовать безо всяких ограничений. Карты масштаба 1:100 000 имеют статус «Для служебного пользования», а более крупных масштабов - гриф секретности. Они также устарели и продолжают устаревать намного быстрее, чем их обновляют. Тем не менее, карты данного масштаба - хорошая база для их уточнения по данным дистанционного зондирования, полевых съемок, проектных материалов, а также для подготовки и ведения собственных тематических слоев информации.
    Цифровая карта подробности данного масштаба имеется в ряде учреждений в том или ином объеме, но пока не известно о существовании ее в полном объеме. Более половины листов подготовлено в настоящее время в Роскартографии, Министерстве природных ресурсов (ГлавНИВЦ) и ВТУ. О наличии цифровых материалов карт данного масштаба заявляют некоторые коммерческие фирмы. В результате такого состояния дел потребители, нуждающиеся в картах на большие территории (например, нефтяные компании), вынуждены заказывать и приобретать цифровые основы для использования в ГИС пакетах сразу у нескольких производителей. При этом, они сталкиваются с трудностями сведения этих карт в единую основу и сложностью пользования ими. Так, на один и тот же номенклатурный лист масштаба 1:200 000 Роскартография предлагает 85 покрытий ArcInfo, а ГлавНИВЦ – 46 покрытий. Пользователю придется потрудиться, например, чтобы получить единый слой гидрографии, который разложен в некоторых цифровых картах на пять слоев! Количество показываемых на данном масштабе классов объектов в Роскартографии - 698, в ГлавНИВЦ - 572 (по классификаторам).
    Карты создаются по одним и тем же бумажным тиражным материалам, но по-разному. Наиболее точны карты, создаваемые путем векторизации пластиков цветоделения. Синтетический материал, на который наносятся отдельные цвета карты - более надежная основа, чем бумага. Пластики не имеют ошибок сдвигов печати, которые видны невооруженным взглядом на колонке цветов в бумажном оттиске. Например, сдвиг цвета при оттиске может дать ошибку на картах упомянутого масштаба до 600 м, что на порядок выше допуска в бумажных картах. Это приводит к тому, например, что реки в цифровых картах начинают нарушать законы гравитации, не попадая в тальвеги рельефа.


    Отдельные строения (например, избы),
    изображаются населенными пунктами – полигоном,
    объединяющим разрозненные точечные объекты.

    Сама манера оцифровки во многом отражает профессиональные навыки и характер оператора. Так, отдельные значки кустарников в противоположных углах листа карты могут быть оцифрованы одним оператором двумя точками, другим оператором - небольшими кружками вокруг каждого значка, а третьим - изображаться большой площадью, объединяющей оба знака. Эти особенности сразу проявляются в процессе объединения соседних листов. Кстати, сведение листов цифровой карты некоторыми поставщиками рассматривается как дополнительная услуга, а не как обязательное требование к электронным картам и их качеству.
    В ряде случаев составители карт четко следуют бумажному оригиналу, стараясь передать не суть отображаемых событий, а способ их изображения. При таком подходе болота, например, перестают быть площадными объектами, а превращаются в отдельные точечные значки, дороги прерываются в местах наложения знаков пунсонов населенных пунктов, а реки не соединяются с акваторией, в которые они впадают. Зачастую подписываются только те участки рек, которые были подписаны на бумажных оригиналах. Небрежность в оцифровке полигональных объектов, имеющих общие границы или логическую связь (например, один объект полностью расположен внутри другого), приводит к тому, что на картах появляются дополнительные объекты, образованные несовпадающими границами, или явные алогизмы: улицы и кварталы, например, заходят за черту города.
    Все организации пользуются разными классификаторами объектов, хотя в их основе, как правило, лежит один и тот же восьмизначный классификатор ВТУ, изданный в 1985 г. и предназначавшийся для бумажных карт. Идея классификатора - дать единый составной код объектам топокарты, облегчающий определение их положения в единой иерархической структуре на основе родовой принадлежности, и установление параметров групп, к которым они принадлежит. Те характеристики, которые не укладываются в цифровое кодовое представление - например, собственное название населенного пункта или высотное значение горизонтали - выносятся в дополнительные атрибуты объекта. Отход от идеи иерархического классификатора (например, в кодификаторе, используемом в ГлавНИВЦ) снижает эффективность его использования в ГИС (при поиске класса объекта, применении общего значка для группы и т.п.). То же можно сказать о библиотеках кодов характеристик.
    Разнобой в построении классификаторов порождает отнесение одних и тех же объектов к разным классам, группам и, соответственно, помещение их в разные тематические слои. Многие объекты теряют свою целостность и связность, а в ряде случаев - и суть. Например, в слое растительности на некоторых картах отсутствует заболоченный лес, а есть только лес. И только, если догадаться совместить его с другими слоями, то можно будет понять, что он заболоченный. Вообще, многие характеристики на карте приписываются к определенной точке, в которой они измерялись, например, ширина русла рек, скорость течения воды или породный состав леса. Приписывать же эти характеристики всему объекту - всей реке, например, или всему полигону леса неправомерно, хотя это встречается в электронных картах достаточно часто.
    Особо стоит сказать о метаданных. Метаданные или «данные о данных» незаслуженно рассматриваются как вспомогательные к цифровой карте. А ведь без них цифровые карты не только неполны, но и могут стать просто бесполезными. Без дополнительных расшифровок трудно догадаться о содержании многих полей, значений кодов и названий отдельных слоев карты. Если не сопроводить карты данными об актуальности состояния местности и годе публикации, можно втянуться в бесполезную и даже ошибочную работу по согласованию несопоставимых по времени листов топографических карт. Другая сторона дела состоит в том, что современные Интернет-технологии позволяют осуществлять поиск данных в глобальной сети картографических серверов на основе сопровождающих карты метаданных: пространственных (экстент простирания), названий, ключевых слов, краткого описания, дат создания и т.п. Если такая информация отсутствует, то данные никогда не будут найдены или зарегистрированы на сервере. Отсутствие метаданных для цифровых карт рассматривается не как «дурной тон», а как явная ошибка.


    Точечный объект - мост – расположен на дороге,
    но не совпадает с рекой или наоборот.

    Перечень грубых ошибок и просто небрежностей, встречающихся в цифровых картах, к сожалению, достаточно длинный. Для наглядности, на иллюстрациях к данной статье приведены некоторые из типичных ошибок в цифровых топографических картах. С некачественными цифровыми картами сталкиваются многие пользователи, которые обращаются к нам за помощью после покупки карт у разных производителей.
    Чтобы избежать таких неприятностей, необходимы стандартные требования к процедуре составления и содержанию цифровых топографических карт, которые должны быть сформулированы в техническом задании на изготовление карт и служили бы критерием при оценке карт на их пригодность к использованию. Заранее подготовленные единые классификатор и справочные таблицы избавят вас от их разнобоя.
    О необходимости таких стандартов говорится достаточно широко в специализированной литературе по ГИС технологиям и электронной картографии. Международная практика уже имеет достаточно солидные многотомные серии документов, предназначенные для обеспечения согласованности работ и единства требований к цифровым картам. Они широко используются на национальном уровне в странах, имеющих богатый опыт в области цифровой картографии (США, Великобритания).
    Практическая необходимость стандартизации в данной области заставила некоторые отечественные отрасли и крупные корпорации разрабатывать собственные системы унификации. Единые требования к цифровым топографическим картам масштабов от 1:5 000 до 1:1 000 000 приняты, например, в нефтяной компании ЛУКОЙЛ, имеющей разветвленную сеть корпоративных пользователей. В основе этих требований лежат современные объектные модели цифровых карт и клиент-серверные технологии работы с большими массивами пространственной информации, хранящейся в системе связанных серверов. В ГИС центре компании создан и успешно работает сервер базовой карты страны масштаба 1:200 000, обеспечивающий единую основу для корпоративных данных различных подразделений и регионов.
    О начатых работах по созданию отраслевого стандарта на цифровые топографические карты заявили подразделения Министерства природных ресурсов. Отрадно, что в качестве базовой модели принято представление карт в топологически корректных покрытиях ArcInfo.
    «Лёд тронулся» в области стандартизации цифровой картографии и в Роскартографии. Главным картографическим ведомством выпущены первые брошюры по общим понятиям и представлениям.
    Так что пользователи могут с оптимизмом смотреть в будущее. Скоро к вам в руки будут попадать только хорошие цифровые карты, соответствующие стандартам. В картах вам повезет, будьте только внимательны и требовательны при их приобретении.




    Версия для печати