Шпаргалка по "Картографии"

А) описание (общие, поэлементные) Б) графические  приемы анализа (двумерная графика  В) графо-аналитические приемы (картометрия  и морфометрия)

Г) математико-картографическое моделирование (мат. анализ, мат. статистика)

Существуют разные уровни механизации  и автоматизации исследований по картам А) визуальный анализ (чтение карт, глазомерное сопоставление, и зрительная оценка изучаемых объектов) Б) инструментальный анализ(применение измерительных приборов и механизмов) В) компьютерный анализ (выполняется в автоматическом или интерактивном режиме с использованием спец. алгоритмов или ГИС)

Графические приемы

Включают построение по картам всевозможных профелей, разрезов, диаграмм и иных 2-х, 3-х моделей. Многообразие графических изображений можно систематизировать след. образом:

-по заданному направлению  x и y       P=f(x) или P=f(y)

-вертикальный разрез для построения  необходимо использовать набот карт разных уравнений, высот и глубин       P=f(z)

-временной разрез       P=f(t)

Создается по серии разноименных карт.

-картографические изображения        P=f(x,y)

Проекция объектов на горизонтальную плоскость

-фронтальное изображение       P=f(y,z)

Проекция объектов на вертикальную плоскость

-разновременный разрез       P=f(x,t)          P=f(y,t)

Для его создания используют серии  разновременных или разноуровенных, разновысотных карт (измерение температуры  с высотой)

-блок-диограмма или объемный трехмерный рисунок объекта на котором изображение поверхности совмещено с вертикальными разпезами       P=f(x,y,z)

-мехотронная блок-диограмма построена  по сериям разноуровенных карт  P=f(x,y,t)     P=f(x,z,t)        P=f(y,z,t)

 

18. Графоаналитические  приёмы при работе с картами – картометрия и морфометрия предназначены для измерения и исчисления по картам показателей размеров, формы и структуры объектов. Методы картометрии позволяют измерить след показатели: геогр и прямоуг коор-ты, длины линий, площади, объём, вертик и гор углы и др угловые величины. Важным разделом явл исследование точности измерений. Морфометрия занимается расчётом показателей формы и структуры объектов, наиболее употребительны: очертания и форма объектов; кривизна линий и поверхностей; гор и вертик расчленение поверхностей; плотность, концентрация объектов; густота, равномерность сетей; сложность, раздробленность, однородность/неоднородность контуров; уклоны и градиенты поверхностей. Морфометрич пок-ли вычилсяются на основе картометрич данных и как правило относительны. Н-р, раздробленность – отношение ср размера контура к площади целого р-на, плотность – число объектов на единицу  площади. Возможны 3 вар-та расчёта участка: по регулярной геом правильной сетке квадратов, кругов и тд; по естественным ареалам (прир районам, ландшафтам, водосборным бассейнам); по ключевым участкам. Выполнение измерений требует спец инструментов. При измерении длины извилистой реки измерит её как сумму бескон малых длин не удаётся, поэтому в раствор измерителя выбираются длины спрямлённых уч-в и по разл методикам вводятся коэф-ты скривлённости, погрешность измерения 3-5%. Иной подход предлагают вероятностные методы измерений, для этого на измеряемый уч-к накладывают палетку параллельных линий или квадратов с длиной стороны d и подсчитывают число пересечений m линий палетки с извилистыми линиями. В компьютерных технологиях палетки парал-х линий или квадратов заменяют построчным сканированием изображения и фиксацией числа пересечений извил линий с линией сканирования.

 

19.Методы математико-картографического  моделирования, мат статистики  и теории вероятности, работы  с картой. Картографические изображения хорошо приспособлено для мат.анализа. Каждой точке карты (x,y) соответствует лишь одно значение картографичесого параметра z. Это позволяет представить изображение данного явления как функции: z=F(x,y). В других случаях карт. изображение удобно представить как поле случайных величин и воспользоваться для его анализа вер.-статистическими методами.

1)Аппроксимация. Это замена сложных или неизвестных функции другими более простыми функциями, свойства которых известны. Любую сложную поверхность можно представить в виде функции: z=F(x,y)+e, e-остаток, неподдающийся аппроксимации; F(x,y)-некоторая аппроксимиров. функция. F(x,y) можно разложить в ряд

Z=f₁(x,y)+f₂(x,y)+……+f_n(x,y)+ e

Для определения f(x,y) с карты снимают ряд значений z_i. После этого составляют систему уравнений по способу наим. квадратов.

åe_i² = å[F(x,y)-f(x,y)]² = min

Приемы математической статистики

Группа приемов предназначена для изучения по картам пространственных и временных  статистических совокупностей и образуемой ими статистической поверхности. Статистический анализ преследует 3 цели: А) изучение характеристик, функций, распределение явления Б) изучение формы и тексты связей между явлениями В) оценка степени влияния отдельных факторов на изучаемое явление и выделение ведущих факторов. Выборочные даные групируют, составляют гистограммы распределений, вычисляют различные статистики. Наиболее употребляемыми показателями являются среднее арифметическое, взвешаное арифметическое, среднее квадратическое, дисперсия, вариация и т.п.

Приемы теории информации Используются для оценки степени однородности и взаимного соответствия явлений, изучаемым по картам. Имеются в виду основная функция теории вероятности-энтропия. Удобна для оценки степени однородности. Энтропией Е(а) называется сумма произведений вертикальной w_i и различных состояний этой системы на логарифмы вероятностей, взятая с обратными знаками.

Е(а)=Е(w1, w2, …..wn)=-å wI*log₂wi

Е(а) обращается в 0, если на карте изображен  только 1 контур.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20. картографическая генерализация

Генерализация- отбор и обобщение  изображенных на карте объектов, соответственно ее назначению, М карты и особенностям картографируемой территории. Любая географическая карта даже крупного М проходит процесс генерализации. Чем <М, тем больше возникает потребность в генерализации. Генерализация выражается в обобщении количественных и качественных характеристик явлений в соответствии с М и назначением карты.

А) количественный отбор  Распространяется на природные и соц-экономические явления, характерные для картографируемой территории. Есть объекты которые изображаются на картах , того или иного М, а есть объекты которые не изображаются. Устанавливаются минимальные размеры объектов и норму отбора, т.е. показатель, характеризующий число изображаемых объектов на единицу площади на различных территориях.

Б) качественный отбор  Заключается в обобщении качественных характеристик.

Состоит: 1)уменьшение числа типов характеристик объектов

2)уменьшение числа свойств, определенных  явлений

Процесс генерализации включает: классификацию картографических объектов и явлений; этап отбора объектов; изображение на картах; обобщение изображения этих явлений; Порядок генерализации: объекты гидрографии, гидротехнические сооружения; населенные пункты; промышленные и с/х объекты; дорожная сеть; рельеф, растительный покров; границы.

 

21. Технология создания карт. Виды технологий. Этапы создания карт

Создание топографических карт может осуществляться 2 методами:

1)при помощи съемок  2)камерально  по картам > крупного М

1) Составление топографических  карт на основе материалов  аэрофотосъемки

Чаще применяется фото-топографическая  съемка. В отдельных случаях применяют фототеодолитную и мензульную съемки. Стереотопог-я съемка. Этапы: подготовка оборудования, летно-съемочный процесс, фотолабораторные работы. В результате получают фотопланы. Далее топографические карты получают следующими методами: 1) дифференциальный: а) с помощью стереокомпоратора находим элементы взаимного ориентирования и сгущаем сеть. б) Снимки с точками трансформируются(приводятся к заданному масштабу) в) стереометром вычерчиваются горизонтали г) горизонтали переносятся на фотоплан оптическим проектором. комбинированный: имеющиеся снимки трансоформировали в фотоплан, снимок наклеивается на мензульный планшет и в полевых условиях – мензульная съемка. универсальный: весь процесс на 1 универсальном приборе. аналитический: сочетание автоматизированного стереокомпоратора с ЭВМ. цифровые: снимки в цифровом виде. Обработка с помощью фотопрограммных станций «Талка ТДВ», фотомод

2)Камеральный метод  по картам > крупного М

А) редакционно-подготовительный этап Б) составление карты(изготовление составителького оригинала) В) подготовка карты к изданию (изготовление издательских оригигналов) Г) издание карты

А) редакционно-подготовительные работы Сбор и изучение исходных данных, изучение района, разработка редакционных документов. В итоге составляют редакционный план, который содержит сведения о составе карты, название карты, М, число листов.

Б) Составление карты

Способы составления: Фотомеханический, оптический, при помощи пантографа, составление по клеткам 1)фотомеханический способ: Изготавливают копии голубого цвета с негатива на светочувствительной бумаге. Копии монтируют на подготовленную заранее жесткую основу. Монтаж голубой копии выполняют по опорным пунктам и линиям сетки. Указанные точки совмещают с соответствующими точками жесткой основы. Приклеивают голубые копии к основе.Вычерчивают содержание карты, генерал-т изображение и закрепляют его тушью и красками. Получают составительский оригинал карты.2)составление на прозрачной основе С негатива изготавливают деопозитивы контактной печати. Затем деопозитив монтируют на прозрачную основу.Затем с оригинала монтажа контактным копированием получают голбую копию на пластине.Это основа для составления карты. 3)графический способ: Перерисовка по клеткам. Способ применяется когда проекции составительской карты и исходные материалы резко отличаются по виду сетки. 4)пантографирование Позволяет получить уменьшенное или увеличенное изображение. Составительский оригинал получают в единственном экземпляре. Он наклеивается на жесткую основу.

 

22.Цифровые карты — цифровые модели объектов, представленные в виде закодированных в числовой форме плановых координат х и у и аппликат Z. Цифровые данные (цифровые модели) получают либо путем цифрования содержания исходных топографических и тематических карт, либо путем непосредственных измерений по стереофотограмметрическим моделям. Цифровые карты существуют на машинных носителях и по сути — это лишь логико-математические описания (представления) картографируемых объектов и отношений между ними, сформированные в принятых для обычных карт координатах, проекциях, системах условных знаков с учетом правил генерализации и требований к точности. Подобно обычным картам они различаются по масштабу, тематике, пространственному охвату и т. п. Главное назначение цифровых карт — служить основой для формирования баз данных и автоматического составления, анализа, преобразования карт.

Этапы создания: 1) оцифровка (цифрование) традиционных аналоговых картографических произведений (например, бумажных карт); 2)фотограмметрическая обработка  данных дистанционного зондирования; 3)полевая съёмка (например, геодезическая тахеометрическая съёмка или съёмка с использованием приборов систем глобального спутникового позиционирования); 4)камеральная обработка данных полевых съёмок и иные методы.

Цифровые (электронные) карты, объемные модели местности (3D модели) позволяют наглядно увидеть регионы земного шара.

При этом фотографическое изображение  преобразовывается в цифровую форму  путем дигитализации или сканирования. Изображения также могут быть получены в цифровой форме непосредственно со специальной камеры, установленной на различных носителях.

Путем сканирования, изображение делится  на определенное количество крошечных  равных площадей, называемых пикселями. Каждая такая площадь содержит достаточную информацию в отношении цвета и плотности цвета. В цифровой фотограмметрии точность получения результатов возрастает с повышением разрешения сканирования. Чем меньше размер пикселя, тем точнее результат.

После ввода изображения осуществляется внутр ориентирование снимков путём введения в файл элементов внутр ориентирования. Далее выполняют фототриангуляцию  в прцессе кот-й каждая пара снимков обеспечивается опорными точками либо для всех снимков, вкл в обработку, опр-ся эл-ты внеш ориентирования. Далее работает программа сравнения цифровых изображений левого и правого снимков вблизи соответствующих точек.

Опр-ся автома-тически коор-ты на правом снимке. Далее атоматически создаётся  цифровая модель рельефа. Густоту сетки пикетов для построения цифровой модели местности задаёт оператор в зависти от сложности и высоты сечения рельефа. Чем более выражен рельеф тем густота сетки чаще. Построение цифровой модели рельефа сопровождается автоматическим проведением горизонталей.

Для сканирования изображения в  настоящее время разработано  множество сканеров. Специальные  фотограмметрические сканеры высокопроизводительны  и высокоэффективны. Они способны сканировать как целые пленки (фильмы), так и отдельные снимки.

 

 

23. Проектирование карт. Сбор исходной  инф-ции. Разработка мат. ксновы, содержания и оформл. карты.  Создание топографических карт может осуществляться 2 методами:

1)при помощи съемок  2)камерально  по картам > крупного М

Картографическое изображ-е строится на матем-й основе, элементами к-рой на карте яв-ся коор-ные сетки, масштаб и геодезическая основа(матем-ая основа карт, т.е. способы изображ-я пов-ти земли на картах, в ней разраб-ся теория и методы создания картогр-их проекций, анализ-ся распред-е искаж-й в них, построение картогр-их сеток с заданными условиями).  Зарамочное оформление – это координаты географические и прямоугольные картограф-й сетки, масштаб и номенклатура.

 

24 Составление и оформление карты. Подг-ка исх матер.  Созд. мат. основы. …

Способы составления: Фотомеханический, оптический, при помощи пантографа, составление по клеткам 1)фотомеханический способ: Изготавливают копии голубого цвета с негатива на светочувствительной бумаге. Копии монтируют на подготовленную заранее жесткую основу. Монтаж голубой копии выполняют по опорным пунктам и линиям сетки. Указанные точки совмещают с соответствующими точками жесткой основы. Приклеивают голубые копии к основе.Вычерчивают содержание карты, генерал-т изображение и закрепляют его тушью и красками. Получают составительский оригинал карты.2)составление на прозрачной основе С негатива изготавливают деопозитивы контактной печати. Затем деопозитив монтируют на прозрачную основу.Затем с оригинала монтажа контактным копированием получают голбую копию на пластине.Это основа для составления карты. 3)графический способ: Перерисовка по клеткам. Способ применяется когда проекции составительской карты и исходные материалы резко отличаются по виду сетки. 4)пантографирование Позволяет получить уменьшенное или увеличенное изображение. Составительский оригинал получают в единственном экземпляре. Он наклеивается на жесткую основу.