Складання цифрових карт населених пунктiв в Mapinfo

Міністерство освіти України

Київський університет імені Тараса Шевченка

географічний факультет кафедра геодезії та картографії

СКЛАДАННЯ ЦИФРОВИХ КАРТ НАСЕЛЕНИХ ПУНКТІВ В MAPINFO

Київ – 2012

ЗМІСТ

Вступ                                                                                                                                                          3

1.Загальний опис історії та створення цифрової карти                                          4

1.1 Огляд розвитку картографії                                                                                    4

1.2 Технологія створення цифрової карти                                                                      7

2. Геоінформаційна система MapInfo Professional                                                        15

2.1 Можливості MapInfo Professional                                                                                    15

2.2 Середовище програмування для MapInfo Professional                            17

3. Складання карт населених пунктів в програмі MapInfo                                          21

3.1 Основні поняття побудови карт                                                                                    21

3.2 Вимоги до створення карт                                                                                                  24

3.3 Тематична структура                                                                                                                30

Висновок                                                                                                                                                          51

Вступ

Відображенням свого просторового положення людство почало займатися дуже давно, фактично з початку усвідомленого існування. Це справа згодом було названо - картографією. Наукою картографія стала в сучасну епоху. Як у всякої науки, у неї своя термінологія, методичні основи, школи і визнання. Електронні обчислювальні машини із самого початку застосовувалися для проведення розрахунків, пов’язаних із визначенням положення в просторі. Найбільше широко ці задачі вирішувались у бізнес розрахунках та військовій справі. Бізнес розрахунки проводилися для оцінки економічної ситуації і складання прогнозу. У військовій справі це були розрахунки для систем наведення зброї і керування бойовими діями. Як у першому, так і в другому випадку обробляються величезні масиви інформації представленої як бази даних, частина яких описує просторове положення об’єктів, що обраховуються.

Поява приладів, що дозволили візуалізувати результати таких розрахунків і визначило появу систем, у яких рішення приймається не тільки на підставі обчислень, але й у результаті просторового аналізу. Географічна карта здавна була засобом для прийняття рішень про положення в просторі. На ній приймаються, і зараз, рішення про взаємне положення об’єктів, обчислюються відстані від об’єкта до об’єкта, розробляється прокладання маршруту й обчислення його довжини.

В електронному вигляді географічна карта зветься цифровою або векторною. На ряду з термінами, що ввійшли у повсякденний лексикон, що принесла епоха бурхливого розвитку обчислювальної техніки, термін "Цифрова карта" міцно зайняв своє місце. Цифрові карти застосовуються, як у глобальних системах прогнозування погоди і геоморфології, так і в дуже примітивних портативних індикаторах положення на місцевості в межах якого-небудь промислового об’єкта.

1.Загальний опис історії та створення цифрової карти

1.1 Огляд розвитку картографії

Термін картографія має грецьке походження та означає "рисування карт". Картографія - це сфера діяльності, що допомагає людству орієнтуватися на будь-якій території, наочно передає вигляд певної території, місцерозташування та просторові характеристики об'єктів, поширення природних та соціальних явищ. 

               Карта світу за Птоломеєм

Картографія в минулому

Створення карт - це один з тих видів людської діяльності, що прийшов до нас з глибокої давнини. Перші відомі картографічні зображення відносяться ще до часів Давнього Єгипту. А от наукове обґрунтування картографія отримала у Давній Греції. Тут були розроблені перші проекції, введено поняття широти та довготи та почалося їх застосування на картах, були розроблені настанови по складанню карт, як наприклад "Керівництво по географії Клавдія Птоломея".

Із занепадом Давньогрецької, а потім Давньоримської культури відбувається занепад і картографії. Довгі часи картографи займаються лише практичними питаннями складання, а частіше перемалювання, карт для прибережного судноплавства та невеликих територій своїх країн та земель.

Справжній розквіт науки картографії починається в епоху великих мандрівок. У 15 сторіччі великі мореплавці починають освоювати світ. Їм стають потрібні карти, що відображатимуть значні території, а іноді і весь відомий світ. Зі своїх подорожей вони привозять нові відомості про моря та океани, острови та континенти. Все це вимагає нових підходів до складання, оформлення і використання карт. І картографія отримує нове життя в роботах практиків та теоретиків Мартина Бехайма та Мартина Вальдземюллера, Дієго Ріберо та Батисти Агнесе, Герхарда Мерткатора та Абрагама Ортеліуса.

Герхард Меркатор

Загальний розвиток науки і технологій в подальші роки визначив напрямки розвитку картографії. З розвитком друкарської справи людство перейшло від рисованих карт до карт друкованих. А в останні роки від паперових карт до карт цифрових. На кожному з цих етапів картографам приходилося вирішувати відповідно нові завдання: наприклад, розробляти правила передачі картографічного зображення обмеженої кількістю кольорів, чи пізніше правила кодування метричної та атрибутивної інформації для зберігання карт в базах даних ЕОМ.

Картографія сьогодні

Сучасна картографія - це наука про карти та способи їх створення та використання. Наука картографія спирається на вчення про предмет та методи картографування та вчення про картографічне відображення світу. Серед основних теорій картографії:

-      теорія картографічних проекцій, що розглядає способи відображення поверхні еліпсоїду на площині (картографічні проекції), спотворення (викаження) картографічних проекцій, класифікацію проекцій.

-      теорія знакових систем та способів відображення, що розглядає способи подання різноманітних явищ та об'єктів, відображення інформації за допомогою умовних знаків, питання уніфікації умовних знаків та інше.

-      теорія картографічної генералізації, розглядає принципи та способи узагальнення інформації об об'єктах та явищах при відображенні їх на картах, методи картографічної генералізації при проектуванні та складанні карт, основні фактори, які впливають на вибір способів генералізації різних типів даних.

-      теорія проектування та виготовлення карт, яка розглядає методи, етапи та процеси створення карт, а також питання автоматизації процесів створення картографічної інформації.

-      теорія та методи використання карт, в межах якої досліджуються питання аналізу картографічної інформації, вимірювання по картам (картометрія), створення на основі аналізу карт похідних картматеріалів.

Сучасна цифрова топографічна карта

Окремими розділами картографії є:

-                     історія картографії та картографічного виробництва;

-                     картографічне джерелознавство, що займається питанням походження джерел картографічних даних, їх аналізом та систематизацією.

За змістом сучасні карти поділяються на два різних типи: загальногеографічні, що відображають власне місцевість без виділення певних її елементів серед інших, та тематичні карти.

Загальногеографічні карти детально відображають певну місцевість, складаються за єдиними вимогами до їх вмісту, оформленню та математичній основі, при цьому за своїм масштабом поділяють на оглядово-географічні та топографічні.              

Тематичні карти - це карти, що відображають окремі елементи місцевості та пов'язані з ними певні показники природних або суспільних явищ. За змістом тематичні карти в свою чергу поділяються на різні типи: геологічні, гідрогеологічні, геоморфологічні, тектонічні, сейсмічні, геохімічні, геоботанічні, зоологічні, кліматичні, агрокліматичні, ландшафтні, карти грунтів, карти рельєфу, карти лісів, карти промисловості та багато інших.

До тематичних карт відносять також спеціальні карти, що орієнтовані на певного споживача. Це, наприклад, учбові карти, різні види навігаційнихі карт, туристичні карти, кадастрові карти та інші.

Сучасна паперова тематична  карта "Ґрунти України", видана ДНВП "Картографія"              

1.2 Технологія створення цифрової карти

Концепція побудови цифрової карти.Цифрова карта є одним з видів інформаційної системи і тому має власну структуру. Створення структури починається з вироблення визначень і відносин. У цифровій карті ці визначення і відносини виражаються через класифікатор інакше класифікаційну структуру.

Визначення, застосовувані для позначення об’єктів вхідних у класифікатор відповідають термінам галузі в який буде використовуватися цифрова карта, а також лінгвістичним правилам словостворення, тобто вони повинні бути зрозумілі фахівцям, що працюють у даній галузі, сприятливі і прості.

У найпростішому виді класифікатор може бути представлений ієрархічною системою, в якій від загальних розділів ведеться докладний поділ по підрозділах. У дійсності, просторова інформація обов’язково повинна включати реляційні зв’язки. Іноді ці зв’язки можуть представлятися спеціальними процедурами.

Так само, як будь-яка наука починається з методології, так і основним методом цифрової картографії є класифікаційна система з неї починається цифрова карта. Класифікатор – це закон, за яким надалі будуються всі процедури і подальший розвиток.

Класифікаційні системи. Для вирішення задач за державними замовленнями, або з допомогою цифрових карт створених при державній підтримці використовується класифікатор розроблений Департаментом геодезії, картографії та кадастрів Міністерства екобезпеки та ресурсів України. Головний розділ цього класифікатора для карт місцевості масштабів 1:1000000, 1:500000, 1:200000 зветься "Базовим сегментом” і містить:

-математичні елементи планової і висотної основи

-рельєф суші

-гідрографію

-населені пункти

-промислові, народногосподарські та соціально-культурні об"єкти

-транспортну мережу

-рослинний покрив і ґрунти

-політико-адміністративний устрій

Класифікатор цифрової карти ESRI DCW масштабу 1:1000000 включає дані про:

-політичних кордонах і береговій смузі

-населених пунктах

-залізницях

-гідрографії

-рельєфі

-рослинному покрові

-аеродромній мережі

-місця розміщення культурних пам"ятників

-транспортній мережі

Методи кодування даних. Можливими методами кодування даних є: скорочення текстових термінів, цілочисельна десяткова, символьна і змішана чисельно-символьна ідентифікація. Реалізовані в сучасних системах керування базами дані можливості опису полів даних довгими іменами в різних кодуваннях дозволяють застосовувати прямі записи типу "автомобільна дорога шосейна". При скороченні текстових термінів на російській чи українській мові домогтися сприятливості в ідентифікаторах складно. Трохи простіше цього домогтися в скороченні назв на англійській мові.

Цілочисельна десяткова ідентифікація дуже зручна для агрегування даних і визначення деяких зв’язків між даними, але без супровідних описів важко сприятлива. Символьна і змішана числено-символьна ідентифікація мало чим відрізняються друг від друга й останнім часом застосовуються менше.

Позначення інформаційних структур. Позначення, застосовувані для інформаційної структури цифрової карти повинні бути невідривно пов’язані із суттю об’єкта який описується і термінами,які застосовуються в галузі, у який використовується карта.

Топологічні, тобто просторові відносини між об’єктами ЦК є відокремлюючею рисою від інших інформаційних систем. Вони реалізуються через зв’язки та процедури.

Масштаб ЦК . Теоретично цифрова карта не має масштабу, тобто об’єкти зображуються в дійсних розмірах, а збільшення або зменшення зображення ведеться засобами комп’ютера. У дійсності цифрові карти виконуються відповідно з вимогами до карт із фіксованим масштабом.

Цифрові карти масштабу 1:10000, 1:2000, 1:500 застосовуються для планів міст, промислових і видобувних підприємств.

Карти масштабу 1:1000000, 1:500000, 1:200000 використовуються для зображення територій континентів, окремих держав і адміністративних складових державні устрої.

Цифрові карти масштабом 1:1000000 і 1:3000000 застосовуються як оглядові на території континентів і увесь світ.

Похідні масштаби карт застосовуються для спеціальних рішень на окремі ділянки територій.