Теоретическая основа автоматизированного картографирования
Сентябрь 30th, 2011
Теоретической основой автоматизированного картографирования служит взгляд на карту как на ее однозначное точечное соответствие земной поверхности, при котором каждой точке земной поверхности соответствует единственная, вполне определенная точка карты, а непрерывному перемещению точки на земной поверхности — также непрерывное перемещение точки на карте. Это значит, что картографическое изображение, состоящее из точек, линий и площадей, рассматривается как множество точек различного значения, положение которых определяется их координатами.
Учитывая пространственную двумерность картографического изображения, уравнение можно использовать в матричной форме.
Два вида записи функции, выражающей зависимость явления z от пространственных координат хну, удобны для разных методов картографирования — традиционного, которое можно определить как точечно-линейное, и площадного, континуального. Появление последнего связано с применением сканирования — управляемого пространственного перемещения по строкам светового или электронного луча для считывания и (или) воспроизведения видимого изображения, например используемого в электронно-лучевых трубках телевизоров. В картографию сканирование пришло двумя путями, во-первых, через электронное цветоделение многокрасочных оригиналов карт при получении с них цветоделенных растровых изображений, во-вторых, при орбитальных полетах через фотоэлектронные съемки земной поверхности ее сканированием по элементарным площадкам прямоугольной непрерывной сетки с определением для каждой площадки уровня ее яркости, при многозональном сканировании для нескольких волн спектра.
Действительно, топографические, а позднее фотограмметрические съемки заключались в пространственной фиксации точек и линий, когда положение однородных внутри себя площадей определяется их контурами, т. е. линейными границами. Классические карты сохранили традиционное господство точечных и линейных элементов над площадными. Даже при создании топографических карт посредством аэрофотосъемки аэроснимки, дающие сплошное площадное изображение, переводились при их дешифрировании в точечно-линейную форму с выделением однородных площадей их линейными границами. Между тем развитие тематического картографирования требует далеко идущей дифференциации пространства не только посредством подразделения его на однородные в качественном отношении участки сообразно типологии, установленной для исследуемого явления, но также в результате отображения многообразия переходных зон. Непосредственное сканирование земной поверхности или ее фотоснимков открыло путь к решению этой задачи при любых масштабах картографирования.
Разрешающая способность лучших орбитальных сканеров в 20 и даже 10 м на местности обусловливает минимальный линейный размер элементарных площадок карт в масштабе 1 : 1 000 000 соответственно 0,02 и 0,01 мм, а в масштабе 1 : 100 000 — 0.2 и 0.1 мм. Растровая («матричная») сетка сканирования превращается на картах в непрерывную сетку элементарных площадок в виде своеобразного растра — точек, воспринимаемых глазом как сплошное площадное изображение. Таким образом, открывается возможность перехода от точечно-линейного (векторного) картографирования к сеточно-площадному с цифровой записью пространственно координированной информации в матричной форме.