8. Классификация геоизображений по размерности, динамичности, типу. Круговая схема системы геоизображений.

Классификация геоизображений – система, которая подразделяет и упорядочивает геоизображения по каким-либо признакам, обладает полнотой, последовательностью и непротиворечивостью.

Статические			Динамические	Динамические
2-мерные	3-мерные				4-мерные
Плоские	Плоские	Объёмные			Объёмные
Карты, снимки, планы, электронные карты, синтезированные изображения.	Анаглифы, блок-диаграммы, рельефные модели, голограммы.	Кинофильмы, анимации, слайд-фильмы, ЭВМ-фильмы, многовременные снимки, метахронные блок-диаграммы, киноатласы.			Стереофильмы, стереоанимации, кино-голограммы, жинамические блок-диаграммы, динамические голограммы, виртуальные изображения.

По количеству охватываемых геосистем:

По типу: Аналитические геоизображения – избирательно характеризуют явление или процесс, отдельные их свойства вне связи с другими явлениями или свойствами. Комплексные геоизображения – совмещают показ нескольких элементов или явлений близкой тематики. Одновременное изображение двух, трёх или четырёх показателей позволяет читателю самому их сопоставить и оценить закономерности размещения одного явления относительно другого. Синтетические геоизображения – отражают сложные явления вместе с их свойствами и взаимосвязями как единое целое. Они не содержат поэлементных характеристик, зато дают представление о геосистемах в целом.

Множественность геоизображений обеспечивает всестороннее изучение сложных многомерных геосистем, выявление их структуры, иерархии, динамики.

Круговая схема системы геоизображений

9. Классификация геоизображений по тематике:

-природные;

-общественные;

-природно-общественные.

Классификация геоизображений по функциональному типу:

-инвентаризационно-ресурсные (регистрирующие наличие, местоположение и состояние объектов и явлений без указания отношений и связей между ними);

-оценочные (дающие целенаправленную оценку объектов, явлений или процессов для конкретной прикладной задачи);

-прогнозно-рекомендательные (представляющие неизвестные, не существующие в настоящее время или недоступные для непосредственного изучения явления и процессы);

-историко-палеографические (показывающие объекты, явления и процессы прошлого); »);

-районирования ( отражающие деление территории по избранному признаку (или совокупности признаков) на участки (районы, таксоны);

-средо-экологические (отражающие отношения в системе «живой организм – среда»);

-геотехнические (инженерно-технические, характеризующие объекты и ситуации с позиций создания, функционирования и развития геотехнических систем и сооружений).

Классификационная схема геоизображений.

10. Картографические геоизображения: планы, карты, анаморфы, картоиды и мысленные карты. Соотношение цифровых и электронных карт.

Картографические геоизображения - математически определенные, уменьшенные, генерализованные, условно-знаковые изображения Земли, других небесных тел или космического пространства, показывающие размещение, свойства и связи различных природных и социально-экономических явлений.

В этом пространственном определении отмечены основные особенности всякой карты: ее проекция, генерализация, наличие условных знаков. Для полноты характеристики следовало бы указать еще и назначение карт - служить средством познания, практической деятельности и передачи информации.

Хотя в приведенном определении подразумеваются прежде всего, это далеко не единственные картографические произведения. Кроме них, как известно, существуют планы - крупномасштабные изображения небольших участков местности и атласы - систематическое собрание карт, созданных по единой программе, как целостные картографические произведения.

Анаморфированные карты или анаморфозы - особые топологически преобразованные карты (иногда их называют картоподобными изображениями или картоидами) и они отличаются от обычных карт тем, что в уравнение проекции в качестве переменных включены не только географические координаты, но и сам картографируемый показатель (например, количество населения, удаленность от центра и т.п.). В ряде случаев анаморфозы остаются произвольными построениями , поскольку выбор начальных точек и линий, аналогичных линиям и точкам нулевых искажений, не имееи достаточно строгих оснований.

Картоид - пространственная теоретическая модель, применение которой разумно в тех случаях, когда речь идет о генерализированном анализе и отражении масштабных пространственных явлений.

Свойства и возможности картоидов таковы:

1. Пространственное подобие картоида. Нет той точности отражения реальности, как на классической карте; нет математического преобразования метрики реальности в ее отражение на поверхности карты в строго определенном масштабе, однако имеет место пространственное подобие на уровне мысленного образа определенной территории.

2. Сопоставимость картоида как модели с картой как более точным отражением реальности при соблюдении масштаба помогает при аналитической работе.

3. Возможность отражения динамики явлений в ее наиболее существенных и генерализированных чертах: эволюция явления может быть отражена более четко и характерно, чем в случае использования карт.

4. Содержательное соответствие картоида отображаемым явлениям. Картоид узнаваем при анализе соответствующей информации об отображаемом явлении. Он не является фантазией и исключает спекулятивные добавления информации.

5. Абстрактность картоида позволяет отобрать наиболее типичные и важные характеристики явления. Итогом становится пространственная динамическая модель, в которой отметается все несущественное.

6. Избирательность информации для отображения на картоиде. Из гигантского массива информации можно отбирать только ту, что реально необходима для конкретного исследования.

7. Синтетичность информации, содержащейся на картоиде. То, что в природе не существует вместе, может быть сопоставлено на картоиде.

8. Возможность последовательного отображения идеальных явлений. Идеальные явления плохо привязываются к физическому пространству: они детерминируют множество значимых материальных явлений, но с трудом поддаются отображению. В случае использования картоидов проблема их пространственного отображения решается наиболее адекватно.

9. Возможность отображения теоретических объектов. Теоретические объекты моделируются из различных компонентов реальности. Они являются результатом научного абстрагирования, как, например, понятие социокультурной системы. На классической карте такого рода объекты отразить чрезвычайно сложно, а картоид позволяет это сделать.

10. Однозначность пространственная. Существует жесткая корреляция между тем, что изображается на картоиде, и тем, что можно увидеть в реальности и на карте. По факту, сопоставление осуществляется не столько с реальностью, сколько с картой.

11. Однозначность знаковая. В этом отношении картоид ничем не отличается от карты. Для составления картоида вводится определенная система знаков (условных обозначений), на основе которой и ведется отражение описываемой реальности. Отличие заключается лишь в более широких возможностях использования знаковых символов при составлении картоидов.

12. Непрерывность как свойство отчасти относится и к картоиду, однако за счет драматического неиспользования этого свойства возможно достижение больших визуальных эффектов и принципиально новых результатов. Картоид отражает разделение реального физического пространства на социокультурные пространства.

13. Обзорность - неотъемлемое свойство картоида. Суть его заключается в том, что одна модель, один лист картоида может вмещать пространства колоссальной площади.

14. Наглядность также является свойством картоида. Изображение должно быть таким, чтобы оно воспринималось корректно и работало на максимальную читаемость картоида. В психологии восприятия, практическом изучении восприятия карт накоплен большой соответствующий опыт, поэтому решение вопроса о наглядности картоида - только инженерная, но не научная задача.

15. Информативность картоида очень велика. Он содержит в закодированном виде определенное количество информации. Важно, что эта информация часто носит ключевой характер: она дает ключ к пониманию массы конкретики.

Основные отличия картоидов от классических картографических изображений состоят в следующем:

- нет масштаба и точного следования физическим территориальным пропорциям отражаемого на модели пространства;

- не учитывается классическая система географических координат в виде сетки параллелей и меридианов;

- вводится система условных обозначений генерализированного типа, которые могут не встречаться в физическом пространстве и отражать сложные, идеальные по своей сути явления;

- игнорируются те элементы реального пространства, которые не важны для теоретического анализа, проводимого с помощью картоидов;

- существуют строго определенный уровень и стандарт генерализации, задаваемые изначально.

Вводится соответствующая система теоретических терминов и понятий, которые и используются как основа отражения реальности. Классическое картографическое отображение достаточно нейтрально относительно исходных теоретических построений. Картоид, напротив, изначально теоретически загружен, предопределен. В основание построения картоидов закладывается четкая система теоретических понятий и терминов, и корректное понимание картоидов возможно только на их основании. Из этого следует, что использование картоидов должно сопровождаться созданием специфических систем условных обозначений. В силу своей теоретической загруженности картоид может вызывать согласие или несогласие. При этом согласие или несогласие с ним - не обязательно функция прочтения его как графической модели. Картоид должен базироваться на системе понятных условных обозначений, читаемых совершенно однозначно независимо от того, как оцениваются теоретические установки, заложенные в его основание.

Таким образом, можно видеть, что картоид обладает многими свойствами классической карты, хотя имеет и принципиальные отличия, заключающиеся в отсутствии строгой математической основы и точной передачи физического пространства. Картоид передает поверхность как образ реальности, отражаемый в узнаваемом виде.

Карта метрична. Наличие в ней масштаба и математической основы позволяет восстановить пространство реальности на основании пространства карты. В картоиде метричность в строгом математическом смысле отсутствует, однако имеет место сопоставимость с образом того или иного пространства.

Картоиды, в особенности атласы картоидов, обладают большим количеством преимуществ по сравнению с классическими картами и атласами. Эти преимущества таковы:

1. Драматически снижается техническая сложность составления атласа.

2. Нет резкого разделения технических задач и содержания атласа. Содержательный аспект отступает на второй план.

3. В рамках классических картографических атласов нет реальной возможности отразить многие явления. Карта обладает свойствами генерализации, избирательности и так далее, но для нее не существует свойства размытости пространственной локализации отражаемого явления. Картоид решает данную проблему, поскольку это - пространственно-подобная модель, в которую спокойно вписываются и не имеющие четкой локализации явления.

Мысленные карты. Этим термином обозначается идеальный образ местности, сформировавшийся у отдельного индивидуума или у группы индивидуумов. Наравне с мысленными картами получил распространение термин "познавательные карты", подчеркивающий, что мысленный образ создается в процессе познания действительности и формирований концепций. Исследования мысленных карт, существующих лишь в голове человека, обычно реализуются экспериментально, посредством сравнения с настоящими, реальными картографическими изображениями или снимками местности.

В итоге многочисленных экспериментов установлено, что мысленные карты отражают индивидуальное восприятие пространства, связанное с психофизиологическими особенностями людей, их принадлежностьб к то или иной социальной, профессиональной, возрастной группе. Иногда сказываются политические взгляды человека, уровень его образования, местожительство.

Электро́нная ка́рта — картографическое изображение, сгенерированное на основе данных цифровых карт и визуализированное на видеомониторе компьютера или видеоэкране др. устройства (например, спутникового навигатора).

Являясь средством оперативного контроля, каждая конкретная электронная карта существует лишь в определённый момент времени, как правило непродолжительный, пока видна на устройстве отображения. В этом их главное отличие от прочих визуальных картографических материалов, визуализируемых на твёрдой подложке (бумага, пластик) средствами графического вывода (например, принтерами).

Это значение лучше всего согласуется с самим словом «электронная», то есть получаемая посредством движения электронов, что и происходит в работающем электронном устройстве.

Межгосударственный ГОСТ 28441—99 даёт такое определение: Электронная карта (ЭК) — цифровая картографическая модель; визуализированная или подготовленная к визуализации на экране средства отображения информации в специальной системе условных знаков, содержание которой соответствует содержанию карты определенного вида и масштаба. При этом, система условных знаков электронной карты включает в себя и специальные шрифты, а классификация электронных карт соответствует общей классификации карт, например: электронная топографическая карта, электронная авиационная карта, электронная геологическая карта, электронная кадастровая карта и другие.

Цифрова́я ка́рта (цифрова́я ка́рта ме́стности) — цифровая модель местности, созданная путем цифрования картографических источников, фотограмметрической обработки данных дистанционного зондирования, цифровой регистрации.

ГОСТ 28441—99 даёт такое определение: «Цифровая карта (ЦК) — цифровая картографическая модель, содержание которой соответствует содержанию карты определенного вида и масштаба.»

Классификация цифровых карт по содержанию и назначению соответствует общей классификации карт, например: цифровая топографическая карта, цифровая авиационная карта, цифровая геологическая карта, цифровая кадастровая карта и другие.

Цифровая карта является основой информационного обеспечения автоматизированных картографических систем (АКС) и географических информационных систем (ГИС) и может являться результатом их работы.

Цифровые карты могут непосредственно восприниматься человеком, при визуализации электронных карт (на видеоэкранах) и компьютерных карт (на твёрдой основе), а могут использоваться как источник информации в машинных расчётах без визуализации в виде изображения.

Цифровые карты служат основой для изготовления обычных бумажных и компьютерных карт на твёрдой подложке.

11. Дистанционные геоизображения и его основные виды. Основные виды съемок и классификации снимков.

По размерности все геоизображения подразделены на три класса: плоские картографические и дистанционные (2-мерные), объемные или блоковые (3-мерные) и динамические (3- и 4-мерные). Кроме того, существует множество производных и комбинированных геоизображений, таких как фотокарты, динамические блок-диаграммы, дисплейные анаглифы, виртуальные изображения и др.

Дистанционные (рисунок ниже): с картографическими: ФОТОКАРТЫ, ФОТОПЛАНЫ, КОСМОКАРТЫ, ИКОНОКАРТЫ.

Чисто дистанционные: ФОТОТЕЛЕВИЗИОННЫЕ, СКАНЕРНЫЕ, РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ, ГИДРОЛОКАЦИОННЫЕ И ДР. СНИМКИ, ФОТОПЛАНЫ.

Основные виды съемок и классификация снимков.

Билет 11 новый из книжки

Плоские геоизображения

Это наиболее обширный и разнообразный класс, к которому относятся следующие виды геоизображений:

— картографические

— фотографические

— телевизионные

— сканерные

— локационные

— машиннографические и дисплейные

Коротко охарактеризуем названные геоизображения.

Картографические геоизображения — математически определенные, уменьшенные, генерализованные, услов- но-знаковые изображения Земли, других небесных тел или космического пространства, показывающие разме- щение, свойства и связи различных природных и соци- ально-экономических явлений. служит средством познания, практической деятельнос- ти и передачи информации.

Хотя в приведенном определении подразумеваются прежде всего карты, это далеко не единственные кар- тографические произведения. Кроме них, как известно, существуют планы — крупномасштабные изображения небольших участков местности и атласы — системати- ческие собрания карт, созданных по единой программе, как целостные картографические произведения. К плос- ким картографическим изображениям принадлежат еще и карты-транспаранты, отпечатанные полиграфическим способом на прозрачной пленке и предназначенные для проектирования на экран с большим увеличением, а так- же карты на микрофишах - миниатюрные фотокопии карт, позволяющие компактно хранить большие масси- вы картографической информации, и др.

Следует также отметить особые анаморфи- рованные карты или анаморфозы, которые приобрели в настоящее время известную популярность.В настоящее время раз- рабатываются математические приемы и компьютерные технологии объективизации анаморфированных постро- ений [59, 60 и др.].

Особенно информативны синтетические карты, ин-

тегрирующие и обобщающие аналитическую информа-

цию.

картографическое геоизображение всегда пропущено через голову и руки картографа.

Фотографические геоизображения — это уменьшен-

ные, наглядные образные копии земных и планетных

объектов, получаемые посредством покадровой регис-

трации их собственного или отраженного излучения на

светочувствительных материалах. Фотоснимки всегда

получают в центральной проекции, что и определяет их

геометрические свойства. Поэтому искажения в средней

области снимка невелики, но резко возрастают к краям.

Снимки получают разными способами. При аэро-

фотосъемке - с помощью специальных аэрофотоаппа-

ратов, установленных на самолетах, вертолетах, воздуш-

ных шарах. Из космоса фотосъемку ведут с применени-

ем более сложных фотографических систем, оснащен-

ных, как правило, несколькими объективами, дающими

изображения одновременно в разных зонах спектра. При

подводных съемках дна океанов и морей фотокамеры

опускают на глубину в особых водонепроницаемых бок-

сах или буксируют судном по грунту на специальных

“санях”. Для наземной фотосъемки используют фототе-

одолиты - инструменты, с помощью которых выполня-

ют высокоточное фотографирование местности. Как

правило, все фотосъемки делают с большим перекрыти-

ем (до 60 % площади снимка), что позволяет впоследст- вии восстанавливать стереоскопическое изображение местности.

Фотоснимки могут быть сделаны в видимой, ближ- ней инфракрасной, инфракрасной и ультрафиолетовой зонах электромагнитного спектра. При этом они могут быть черно-белыми, зональными, черно-белыми пан- хроматическими, цветными, цветными спектрозональ- ными и даже - для лучшей различимости некоторых объектов — ложноцветными, т. е. выполненными в ус- ловных цветах.

Различают геометрические свойства снимков, опре- деляющие их измерительные возможности, а также изо- бразительные свойства, которые характеризуют способ- ность снимков наглядно и подробно передавать сфотог- рафированные объекты. Если геометрические свойства снимков можно оценить количественно, то изобрази- тельные свойства имеют качественный характер, хотя в принципе тоже могут быть выражены количественно. Важная характеристика фотоизображений — их разре- шающая способность, т. е. возможность воспроизводить раздельно малые детали объектов. Считается, что изо- бразительные качества более всего зависят от детальности разрешения снимка.

Кроме одиночных снимков, к фотографическим гео- изображениям принадлежат также негативы, монтажи снимков, фотосхемы и фотопланы, панорамные снимки и фотопанорамы, фронтальные фотоснимки и фотопла- ны местности. Они весьма разнообразны по видам, диа- пазонам, дешифровочным свойствам и другим парамет- рам. Тем не менее, активно продолжается поиск все новых вариантов фотографирования, особых пленок и светочувствительных эмульсий, всевозможных спектраль- ных комбинаций, которые бы удовлетворяли тем или иным конкретным исследовательским задачам, улавли- вали самые тонкие особенности излучения объектов.

Телевизионные геоизображения - телеснимки, теле- фильмы, телепанорамы и др. - наглядные образные ко- пии реальных объектов, получаемые путем регистрации изображения на светочувствительных экранах передаю- щих телевизионных камер (видиконов). В интервалах между экспозициями изображение считывается электрон- ным лучом, управляемым магнитными или электроста- тическим полями, преобразуется в видеосигнал и по ра-

диоканалам передается на приемную аппаратуру. Здесь видеосигнал вновь становится изображением, либо за- писывается на магнитную ленту видеомагнитофона. Раз- решающая способность телевизионных изображений составляет 102 - 104 линий.

Телевизионные геоизображения значительно разли- чаются по своим свойствам, они могут быть узко- и широкополосными, иметь разные устройства развертки в оптическом канале или в канале формирования виде- осигнала, разные видеоусилители и т. п. При одновре- менном формировании сигнала и накоплении имеется возможность вести непосредственную передачу изобра- жения, а если используются фототелевизионные систе- мы, то процессы регистрации и считывания видеосиг- нала разнесены во времени.

Обычно, телевизионная съемка ведется с борта са- молета или со спутника, причем захватывается доволь- но значительная полоса местности - от 1 до 2 тысяч километров в ширину в зависимости от высоты полета и фокусного расстояния объектива. Высокоорбитальные спутники позволяют получать изображение всей плане- ты в целом. Геометрические искажения телеви- зионных изображений довольно значительны, они бо- лее всего зависят от наклона оси съемочной камеры от- носительно земной поверхности, а разрешающая спо- собность телеснимка определяется освещенностью объ- ектов и техническими параметрами съемки.

Телевизионную съемку можно вести в нескольких зонах спектра: в видимых и ближнем инфракрасном ди- апазонах с помощью съемочных камер, снабженных не- сколькими, (обычно тремя) в ид иконами. По сравнению с фотографической съемкой телевизионная более опе- ративна и поэтому более удобна для непрерывного сле- жения (мониторинга) за объектами и процессами. На космических аппаратах обычно устанавливаются систе- мы, обеспечивающие передачу плоских черно-белых и цветных изображений, хотя в принципе возможно и при- менение стереоскопических съемочных систем. В связи с широким применением телевизионных съемок в ис-

следованиях окружающей среды и природных ресурсов создаются специализированные телевизионные широко- полосные многоканальные комплексы.

Сканерные геоизображения - снимки, полосы, “сце- ны” - уменьшенные наглядные копии реальных объек- тов, получаемые путем поэлементной и построчной ре- гистрации их собственного или отраженного излучения. Само слово “сканирование” означает управляемое пе- ремещение луча или пучка (светового, лазерного и др.) с целью последовательного обзора (осмотра) какого-либо участка.

В ходе сканерной съемки с самолета или спутника сканирующее устройство (плоское качающееся зеркало или зеркальная призма) последовательно полоса за пол- осой просматривает местность поперек направления дви- жения носителя. При этом отраженный сигнал поступа- ет на точечный фотоприемник, и в результате получа- ются снимки с полосчатой или строчной структурой, причем строки состоят из небольших элементов - пик- селов, каждый из которых отражает суммарную осред- ненную яркость небольшого участка местности (несколь- ко десятков или сотен квадратных метров), и детали внут- ри пиксела неразличимы. Пиксел - это элементарная ячейка сканерного изображения.

Съемка ведется постоянно в процессе полета, и по- этому местность сканируется в виде непрерывной ши- рокой ленты или полосы. Отдельные участки этой пол- осы называют “сценами”. Ширина снимаемой полосы и разрешение на местности зависят от угла сканирования, которые у разных сканеров варьируют по величине при- мерно от 10° (для детального сканирования) до 100° для сканеров обзорного типа. Геометрические свойства ска- нерных снимков зависят не только от угла обзора, но и от мгновенного (элементарного) угла фиксации и высо- ты полета. Именно эти параметры и определяют шири- ну снимаемой полосы, размер пиксела на снимке и раз- решение. В целом, сканерное изображение уступает по качеству кадровым снимкам, однако, сканерная съемка обеспечивает получение изображений в узких спектраль- ных диапазонах и в этом ее громадное преимущество перед другими видами съемок.

Существует ряд модификаций сканерной съемки, позволяющих получать изображения с иными геометри- ческими радиометрическими свойствами. Так, сканиру-

ющие устройства с линейками полупроводниковых при- емников обеспечивают съемку сразу целой строки, при- чем она получается в проекции, близкой к централь- ной, что существенно уменьшает геометрические иска- жения. На этом принципе основано, например, получе- ние многоэлементных снимков, регистрируемых с по- мощью многоэлементных линейных и матричных при- емников излучения (приборов с зарядовой связью - ПЗС). Они дают возможность получать по каналам ра- диосвязи снимки очень высокого разрешения на мес- тности — до нескольких метров.

Сканирование - наиболее распространенный в на- стоящее время вид дистанционного зондирования, чаще всего применяемый при съемках из космоса. Но ска- нерные изображения получают и при аэросъемке, и при подводной съемке, например, с помощью сканирующих эхолотов, последовательно ощупывающих морское дно. Применяются не только системы, регистрирующие от- раженное излучение, но и активные сканирующие сис- темы, облучающие местности лазерным лучом и фикси- рующие отраженный сигнал.

Для обширных территорий создают монтажи сканер- ных снимков, фотокарты и даже особые сканерные “фо- топортреты”. Они передают облик всей планеты, отдель- ных стран и материков так, как они видны из космоса.

К сканерным близки локационные геоизображе- ния ~ радиолокационные, выполняемые со спутников и самолетов, и гидролокационные, которые получают при подводной съемке дна озер, морей и океанов.

Бортовые радиолокаторы типов обеспечивают кру- говой либо боковой обзор. В радиолокационных стан- циях кругового обзора антенна совершает круговой или секторный обзор, а локаторы бокового обзора, устанав- ливаются на движущемся носителе и ведут съемку по правому и левому бортам, так что луч антенны произво- дит обзор снимаемой поверхности перпендикулярно к направлению движения носителя. Антенна бокового об- зора неподвижна, что позволяет использовать синтези- рованные апертуры с когерентной обработкой сигналов, а это значительно повышает разрешающую способность радиолокационных изображений.

Съемка в радиодиапазоне обладает немалыми пре- имуществами: радиоволны имеют большую длину, чем световые, поэтому они проходят через облачность и ту-

ман, почти не поглощаясь. Ночная темнота тоже не по- меха для съемки, она ведется при любой погоде и в лю- бое время суток, причем благодаря боковому обзору на снимках прекрасно проявляется рельеф поверхности, отчетливо видны детали его расчленения, характер ше- роховатости. При съемке океанов хорошо читаются не- ровности и волнение водной поверхности. Радиолока- ция дала возможность проникнуть сквозь мощный об- лачный слой Венеры и впервые подробно рассмотреть рельеф этой планеты. Четкость радиолокационного изо- бражения определяется отражательной способностью снимаемого объекта, его размерами и очертаниями, а также углом падения луча и длиной радиоволны, кото- рая должна быть меньше, чем размеры самого объекта.

Среди новых видов локационных изображений от- метим снимки, сделанные в ультрафиолетовом и види- мом диапазонах с помощью лазерных локаторов - лида- ров. Непрерывное техническое совершенствование ска- нерных и локационных систем, множественность съемоч- ных диапазонов, возможности их широкого комбиниро- вания — все это создает поистине неисчерпаемое разно- образие видов съемки и вариантов геоизображений.

Машиннографические и дисплейные геоизображения - это карты или снимки, конструируемые с помощью ав- томатических графопостроителей и дисплеев в вектор- ном или растровом форматах.

Автоматические графопостроители представляют собой автоматы для вычерчивания, гравирования, печа- тания картографических изображений на бумаге, плас- тике, фотопленке и других материалах. Они различают- ся по конструкции, устройству чертежных или печатаю- щих головок, точности воспроизведения, формату и иным техническим характеристикам.

На ранних этапах автоматизированного картосостав- ления использовались алфавитно-цифровые печатающие устройства (АЦПУ) - автоматы типа пишущих маши- нок, печатающие элементы которых представляли со- бой изображения цифр или создавали эффект серых шкал, растров разной плотности. На рис. 6 воспроизве- дено такое своеобразное геоизображение - картограм- ма, напечатанная на АЦПУ и характеризующая распре-

Рис. 5. Способы дистанционного получения геоизображений.

1 - наземная фототеодолитная съемка; 2 - аэрофотосъемка; 3 - радиолокационная аэросъемка бокового обзора; 4 - съемка с раке- ты; 5 - видиконная космическая съемка; 6 - сканерная космическая съемка; 7 - подводная фотосъемка; 8 - подводная гидролокация бо- кового обзора.

деление продукции растительности на земном шаре в цифровой шкале - от 1 до 9. Подобное геоизображение не обладает сколько-нибудь высокой точностью, но все же дает вполне наглядное представление о глобальном распределении показателя — от этой картосхемы иного и не требуется.

Современные графопостроители дают значительно более совершенные геоизображения. Различают две ос- новные конструкции графопостроителей: планшетные (горизонтальные и наклонные) и барабанные. Сущес- твуют графопостроители шагового и непрерывного дей- ствия, управляемые непосредственно от ЭВМ, которые работают в автоматическом режиме либо сочетают оба вида управления. По формату различают большие графо- построители (площадью свыше 2 м²), средние (1 - 2 м²) и малые (менее 1 м²), а по скорости черчения — высо- коскоростные (действующие со скоростью более 1 м/с), среднескоростные (0,3 — 1 м/с ) и малоскоростные (ме- нее 0,3 м/с). Прецизионные графопостроители обеспе- чивают нанесение рисунка с ошибкой менее 0,05 мм, среднеточные — 0,05 - 0,1 мм, а низкоточные — 0,1 мм и более. Графопостроители имеют чертежные и грави- ровальные головки разных конструкций, снабженные карандашами, перьями, одним или несколькими цвет- ными шариковыми стержнями, наборами гравироваль- ных игл и резцов либо световым лазерным лучом для нанесения рисунка на светочувствительные слои. Печа- тающие графопостроители — принтеры — наносят рису- нок с помощью электронных струйных распылителей, позволяющих получать цветные растровые изображения высокого качества (приложения 11, 16 и др.). Карты, построенные с помощью высокоточных цветных графо- построителей (плоттеров) совсем не отличаются от обыч- ных карт “ручного” изготовления и даже превосходят их по точности и изяществу рисунка.

На экраны дисплеев, входящих в состав автомати- ческих картографических систем, выводятся дисплейные или электронные карты — особый вид геоизображений, конструируемых в векторном (линейно-точечном) и рас- тровом (сеточно-площадном) форматах с помощью про- граммных и технических средств в принятых системах условных знаков. Векторный рисунок формируется све- товым лучом — точка за точкой — в виде линий, знач- ков, штриховок, а растровый - с помощью растровых элементов при построчнр сканирующей развертке. Век- торные геоизображения дают более четкие контуры, зато растровые - хорошо передают цветные заливки и полу- тона.

Для отображения картографической информации на дисплеях необходимы библиотеки описаний условных

знаков и шрифтов, которые отыскиваются в файлах гра- фических записей по коду изображаемого объекта. При наличии такой библиотеки исходную картографическую информацию можно задавать путем указания кодов объ- ектов, расположенных на карте и данных, определяю- щих местоположение каждого объекта [64].

Дисплеи позволяют быстро укрупнять или умень- шать изображение, окрашивать его в разные цвета, по- ворачивать и “оживлять”, заставляя двигаться. При ото- бражении динамических ситуаций экранные карты пос- тоянно меняются, воспроизводя эволюцию. Иногда го- ворят об “эфемерных” или “мгновенных” изображени- ях, которые быстро сменяют друг друга и исчезают с экрана. Нужны особые навыки, чтобы воспринимать и читать такие изображения. Конечно, предусмотрена воз- можность остановить нужный кадр и закрепить картог- рафическое изображение на бумаге (то есть получить его копию) с помощью графопостроителей и печатающих устройств. На получение цветных или черно-белых коп- ий экранных карт уходит лишь несколько минут.

Интересное применение экранные электронные кар- ты получили при кораблевождении, особенно в прибреж- ных и опасных зонах. Их большое удобство состоит в том, что на дисплее одновременно совмещаются картог- рафическая и радиолокационная навигационная инфор- мация. На электронной карте легко показать положение судна, пройденный путь, расчетный маршрут. Можно отметить маяки, указать навигационные опасности, особо выделить изобату безопасных глубин для судна и т.п. А самое главное — с помощью электронной карты мож- но имитировать маневрирование корабля, “проигрывать” условия его проводки в опасных местах, быстро прини- мать решения в сложных ситуациях. Электронные кар- ты широко применяются теперь и в аэронавигации, и при слежении за полетами космических кораблей. В последние годы появились дисплейные системы, раз- мещаемые в салонах автомобилей, так что водитель ви- дит перед собой движущуюся электронную карту мес- тности, по которой он проезжает.

Прошу прощения за нередактирование данных, ибо мне тоже надо читать

12. Объёмные или трёхмерные геоизображения: анаглифы, стереоизображения, блок-диаграммы, голографии.

Стереоизображения – картина или видеоряд, использующий два отдельных изображения, позволяющих достичь стереоэффекта. Чтобы создать стереоизображение в программе трёхмерного моделирования, надо сделать двойной рендеринг сцены — с двух камер, соответствующих глазам наблюдателя. Метод параллельного взгляда позволяет посмотреть полноцветную стереокартинку без наличия какого-либо оборудования, стереоэффект достигается за счет сведения глаз дальше плоскости изображения. Способ пригоден только для просмотра относительно небольших изображений размером 60—70 мм каждое, что обусловлено межзрачковым расстоянием человека. "Вольностей" с масштабированием изображения способ тоже не допускает. Метод перекрёстного взгляда (cross-eye) аналогичен предыдущему, но глаза сводятся перед изображением ("на переносице"). Предыдущий способ, при котором глаза смотрят как бы дальше изображения, предпочтительнее, поскольку вызывает меньшее напряжение глаз. С одной стороны, кросс-пара может быть произвольного размера и произвольно отмасштабирована при просмотре, с другой стороны — мнимое изображение возникает между экраном и наблюдателем, что ограничивает размеры изображённого объекта либо превращает его в "кукольную копию".

Голографии - изображения обладающие уникальным свойством - восстанавливать полноценное объемное изображение реальных предметов. Голография, представляющая собой фотографический процесс в широком смысле этого слова, принципиально отличается от обычной фотографии тем, что в светочувствительном материале происходит регистрация не только интенсивности, но и фазы световых волн, рассеянных объектом и несущих полную информацию о его трехмерной структуре. Как средство отображения реальной действительности, голограмма обладает уникальным свойством: в отличие от фотографии, создающей плоское изображение, голографическое изображение может воспроизводить точную трехмерную копию оригинального объекта. Такое изображение со множеством ракурсов, изменяющихся с изменением точки наблюдения, обладает удивительной реалистичностью и зачастую неотличимо от реального объекта.

Анаглифы - метод получения стереоэффекта для стереопары обычных изображений при помощи цветового кодирования изображений, предназначенных для левого и правого глаза. Для получения эффекта необходимо использовать специальные (анаглифи́ческие) очки, в которых вместо диоптрийных стёкол вставлены специальные светофильтры, как правило, для левого глаза — красный, для правого — голубой или синий. Стереоизображение представляет собой комбинацию изображений стереопары, в которой в красном канале изображена картина для левого глаза (правый её не видит из-за светофильтра), a в синем (или синем и зелёном — для голубого светофильтра) — для правого. То есть каждый глаз воспринимает изображение, окрашенное в противоположный цвет.

Блок-диаграммы – трёхмерные плоские картокрафические рисунки, совмещающие изображение какой-либо поверхности с продольными и поперечными вертикальными разрезами. Тематика их различна; геоморфологические, геологические отражают устройство земной поверхности одновременно с разрезами земной коры, почвенные дают представление о сложения почвенного профиля.