10.4.2 Технічні засоби автоматизації картографування ґрунтів

При автоматизованому складанні карт виділяють, як правило, три основних етапи:

1) інформаційне забезпечення автоматизованого картографування (цифрування картографічної інформації за допомогою відповідних пристроїв введення, створення баз і банків даних та ін.);

2) логіко-математична обробка інформації на ЕОМ (переобчислення, трансформування числових даних для їх переведення у необхідну форму для автоматизованого виготовлення карт; обробка числової інформації для одержання нових кількісних та якісних показників і характеристик картографованих явищ; обробка числової інформації для виведення її в графічному або іншому вигляді за допомогою пристроїв виведення та ін.):

3) автоматизоване відтворення карт за допомогою пристроїв виведення (алфавітно-цифрових друкуючих пристроїв та їх сучасних модифікацій, автоматичних координатографів, графобудувачів, дисплеїв, мікрофільм-плоттерів та ін.).

Реєстрація зображення здійснюється переміщенням креслярської голівки над поверхнею носія (засобу реєстрації) за двома координатними осями. Креслярська голівка, як правило, має декілька креслярських інструментів, що дозволяє одержувати лінії різної товщини (або малюнка) та різного кольору.

Для картографічних цілей використовують графобудувачі:

• планшетні (flatbed plotter) з плоским столом і креслярською голівкою, яка переміщується за двома взаємно перпендикулярними осями X і У;

• барабанні (dram plotter) для створення зображення на носієві, який розмішується на барабані, що обертається навколо своєї осі;

• растрові (raster plotter), які створюють картографічне зображення шляхом порядкового його сканування;

• електростатичні (electrostatic plotter) з електростатичним принципом відтворення картографічного зображення;

• мікрофільм-плоттери (microfilm-plotter) з фіксацією картографічного зображення на світлочутливому матеріалі за допомогою променя електронно-променевої трубки і деякі інші та їх сучасні комбінації.

Розроблено та виготовлено чимало пристроїв виведення картографічної інформації від традиційних принтерів, лазерних графобудувачів, пристроїв виведення кольоророзподільних оригіналів карт на плівку з роздільною здатністю 2000 dpi, нове покоління апаратів XEROX-5660, які є сучасною видавничою системою та забезпечують тиражування карт і планів з якістю, що не поступається якості поліграфічної продукції.

10.4.3 Інформаційне забезпечення автоматизованого складання ґрунтових карт

Найважливішою частиною будь-якої автоматизованої картографічної системи є її інформаційна база. Це ядро так званого інформаційного банку даних (data bank), який створюється на основі ЕОМ з великою зовнішньою пам'яттю, де централізовано зберігається сукупність даних (як правило, баз даних (data base) про певну предметну галузь знань з можливістю їх колективного використання.

Банк даних складається з чотирьох основних частин (рис. 17).

Рис. 17 Структура банка даних ГІС

1. База знань (БЗ) - це сукупність систематизованих відомостей в певній галузі знань (наприклад, у ґрунтознавстві), які зберігаються у формалізованому (цифровому) вигляді в пам'яті ЕОМ.

2. База програм (БП) - призначена для збирання, зберігання і наступного вибирання програм (як правило, прикладних), необхідних для виконання завдань, пов'язаних з обробкою інформації.

3. База даних (БД) - це сукупність даних (картографічних, статистичних, або команди (наприклад, вибирання (selectson), оновлення (updating) даних, формування запитів (query) тощо), літературних тощо), які організовані за певними правилами і встановлюють загальні принципи опису, зберігання, маніпулювання даними. БД не залежна від прикладних програм і доступна численним користувачам за їх запитами.

4. Система управління базами даних (СУБД) - це комплекс програмних засобів для створення, ведення та використання баз даних, управління роботою всіх складових банку даних і взаємодії з його користувачами.

Інформаційна база автоматизованої системи створення ґрунтових карт складається з бази даних картографічної (топографічної) інформації та бази тематичних даних про ґрунти даної території.

Картографічна (топографічна) база даних автоматизованої системи складання ґрунтових карт включає в себе такі матеріали.

1. Цифрові топографічні карти України та окремих регіонів базового масштабного ряду (1:1000000, 1:500000, 1:200000, 1:100000, 1:50000, 1:25000, 1:10000), які забезпечують об'єктивно орієнтовану побудову системи.

2. Цифрові плани землеволодінь і землекористувань (перш за все цифрова інформація, яка доповнює топографічні карти даними про контури земельних угідь і їх якісний стан) на відповідний район, для якого створюється автоматизована система.

В цілому, маючи таку численну і якісну інформацію про ґрунтовий покрив території України, можна з впевненістю констатувати, що стан інформаційного забезпечення для створення банків даних автоматизованої картографічної системи з виготовлення ґрунтових карт повністю відповідає вимогам до баз даних автоматизованого картографування.

Інформаційна база даних для автоматизованої картографічної системи складання карт ґрунтів повинна забезпечити виконання таких основних автоматизованих функцій:

• селективний відбір картографічного зображення за географічними координатами (найменуванням) та вибір його в інтерактивному режимі на екрані дисплея за допомогою клавіатури (keyboard) або світловим пером (light-pen);

• візуалізація картографічної інформації про ґрунти, відображення необхідного району, зміна масштабів зображення у заданому діапазоні;

• відображення на картографічній основі різноманітних статистичних і модельних характеристик та властивостей ґрунтів будь-якого регіону;

• графічне редагування інформації, відображеної на екрані дисплея, включаючи виділення необхідної інформації, її геометричні перетворення та санкціонований запис у бази даних;

• оперативний пошук необхідної інформації про ґрунти і їх властивості, включаючи одночасний пошук за картографічною (топографічною) і тематичною базами даних;

• узгодження обсягів картографічної та тематичної інформації при виведенні її у відповідності до масштабу зображення, необхідної інформаційної місткості карти, можливостей пристрою виведення;

• можливість перетворення інформації з картографічної та тематичної баз даних за певними математичними методами у відповідності до поставлених прикладних завдань досліджень;

• обчислення картометричних і педометричних показників, які доповнюють характеристики ґрунтів;

• можливість проведення математичного та математико-картографічного моделювання на основі інформації картографічної і тематичної баз даних;

• моделювання ґрунтових характеристик і відображення результатів моделювання за допомогою відповідних карт, профілів, блок-діаграм тощо;

• зберігання, оновлення, санкціонований доступ, підбір і запис інформації на різні носії за замовленнями користувачів системи та ін.