Составление и подготовка к изданию карт и атласов с использованием компьютерных технологий Б.Н. Маликов, Я.Г. Пошивайло
Введение
1 Некоторые возможности использования компьютерной техники при создании географических карт и атласов 1.1 Методологические и технические вопросы составления карт 1.2 Основы компьютерной графики 1.3 Компьютерное репродукцирование
2 Аппаратное обеспечение процессов картосоставления и картоиздания 2.1 Сканеры. Технология сканирования 2.2 Принтеры 2.3 Фотонаборные комплексы 2.4 Устройства цветопробы 2.5 Управление цветом 2.6 Конфигурация рабочей станции для целей картосоставления и картоиздания
3 Программное обеспечение для картосоставления и картоиздания 3.1 Требования к программному обеспечению 3.2 Методика оценки функциональных возможностей программного обеспечения 3.3 Функциональные возможности программного обеспечивания
Этапы составления и подготовки к изданию карт и атласов
4.1 Технологическая схема создания и подготовки к изданию карт и атласов с применением компьютерной техники 4.2 Картографические работы в векторном редакторе Macromedia Free Hard 9 4.3 Отмывка рельефа на компьютерных карт 4.4 Особенности подготовки к изданию цифровых карт
Список литературы
Введение
На современном этапе развития картографического производства в процессе составления и подготовки карт и атласов к изданию широко используются компьютерные программные и аппаратные средства, позволяющие значительно повысить качество выпускаемой картографической продукции и снизить ее себестоимость.
В наши дни информатизация коснулась всех сторон жизни общества: промышленности, сельского хозяйства, науки, культуры, образования. Картография, как наука об отображении и исследовании явлений природы и общества посредством картографических изображений является одной из тех областей, в которых внедрение компьютерной техники привело к значительным изменениям технологий.
Возникло новое явление в картографии - компьютерная картография, которое объединило в себе различные направления: геоинформационное картографирование, цифровое картографирование, трехмерное моделирование, интернет-технологии, компьютерные издательские системы и т.д.
Появлению новых технологий в области составления и подготовки к изданию карт способствовали в первую очередь следующие достижения научно-технического прогресса:
- создание персональных ЭВМ, достаточно мощных для работы с большими объемами графических данных; - разработка программных средств, позволяющих вести комплексные составительско-оформительские работы; - развитие сканирующей техники, появление цветных и большеформатных сканеров; - создание и совершенствование фотонаборных комплексов, способных осуществлять вывод высококачественных цветоделенных фотоформ из различных графических пакетов; - развитие средств оперативной полиграфии (принтеры, копировальные аппараты, ризографы).
Применение компьютерных методов позволяет значительно упростить и формализовать целый ряд приемов выполнения графических работ. Так, за последние годы существенно изменился инструментарий картографа. Вышли из употребления такие чертежные материалы и принадлежности, как: тушь, краски, чертежные бумаги и пластики, линейки и трафареты различного типа и назначения, чертежные перья и ручки, рейсфедеры, кисти и другие традиционные чертежные инструменты и приспособления. Их функции успешно выполняют вычислительная техника, специализированные программные средства и высокопроизводительное оборудование. Картограф, владеющий приемами компьютерной графики, может оперативно выполнять сложные картосоставительские работы с высоким графическим качеством.
С внедрением компьютерной технологии объединились процессы составления, оформления и ввода сеток и заливок. Тем самым устранено дублирование графических работ, присущее традиционной ручной технологии. Компьютерные издательские системы позволяют на одном рабочем месте проводить полный цикл работ по созданию оформительского и издательского оригиналов карты с возможностью внесения исправлений в компьютерный оригинал карты без ухудшения его качества.
Современные средства оперативной полиграфии обеспечивают издание карт небольшими тиражами в короткие сроки. Для подготовки карт к тиражированию офсетным способом применяется специализированное оборудование - фотонаборные автоматы и системы прямого экспонирования печатных форм. Фотоформы и печатные формы, полученные с применением лазерных технологий, имеют очень высокое полиграфическое качество. При этом исключаются многочисленные процессы копирования на пластиках.
Преимуществами компьютерных технологий являются: прежде всего высокие точность и качество графических работ, разнообразнейшие оформительские возможности, значительное увеличение производительности труда и снижение производственных затрат, повышение полиграфического качества картографической продукции. Поэтому составление и подготовку карт к изданию необходимо выполнять путем комплексного использования средств компьютерной картографии.
В данной работе авторы рассматривают компьютерную технологию создания картографических произведений и подготовки их к тиражированию, в том числе и офсетным способом.
-
Методологические и технические вопросы составления карт
Приступая к составлению и редактированию любого картографического произведения, следует учитывать его целевое назначение. Особенно это касается тематических карт и атласов, обусловленное сложностью содержания. Данное обстоятельство заставляет картографа (редактора) иногда принимать нестандартные технические решения в процессе составления, редактирования и подготовки карт к изданию.
Методические вопросы процесса составления конкретной карты состоят в определении экономически выгодных технических приемов, позволяющих упростить и ускорить изготовление составительского, а затем издательского оригиналов проектируемой карты с сохранением необходимой точности картографического изображения.
Техническая часть процесса составления предусматривает использование экономически выгодных технических приемов, позволяющих упростить и ускорить изготовление составительского, а затем издательского оригиналов проектируемой карты с сохранением необходимой точности картографического изображения.
В связи с этим, методические и технические вопросы процесса составления и подготовки карт к изданию неразрывно связаны между собой, и от правильного их решения во многом зависит успех проектируемой карты.
Все эти вопросы картограф решает в процессе составления проекта карты. При этом он должен учитывать современные достижения науки и техники в этой области. В настоящее время в практику картографического производства успешно внедряется компьютерная техника, которая позволяет удачно сочетать методически и технические вопросы процесса составления и подготовки карт к изданию. С помощью компьютерной техники, в отличие от традиционных ручных работ, оперативно выполняются с высоким качеством почти все графические материалы, прилагаемые к программе проектируемой карты: макет компоновки, экспериментальные фрагменты, проект легенды и другие.
Кроме этого, компьютерная техника в настоящее время успешно внедряется и в процесс подготовки карт к изданию, о чем достаточно подробно будет сказано ниже, а сейчас остановимся на этапе разработки легенды, с которой начинаются авторские работы по созданию любой карты, особенно это касается новых тематических карт, для которых нет стандартных условных обозначений, а потому картографу приходится выполнять многовариантные образцы условных обозначений вручную, на что тратится много времени и не всегда удачно.
Использование компьютерной техники в этом процессе позволяет значительно улучшить качество, сократить процесс формирования легенды проектируемой карты. При этом следует заметить, что заранее разработанная легенда при составлении новой тематической карты, в дальнейшем часто подвергается некоторым изменениям. Такое явление неизбежно, так как в процессе картосоставительских работ авторы кары, как правило, вносят некоторые изменения и дополнения в содержание тематической нагрузки. Особенно это касается объектов, отображаемых значковым способом.
Например, при разработке легенды для геологоэкономической карты, месторождения железной руды, марганца и других полезных ископаемых, картограф запроектировал показать простыми геометрическими значками, а в процессе картосоставительских работ авторы тематической нагрузки решили дополнительно показать тип залежей полезных ископаемых (пластовый, жильный, штокверковый) или другие дополнительные качественные и количественные характеристики, которые в первоначальном варианте легенды не предусматривались. В связи с этим при разработке легенды для любой карты, особенно тематической, необходимо с самого начала правильно обосновать и выбрать главные конструктивные принципы построения всей системы условных обозначений, чтобы возникающие в процессе составления карты дополнения и изменения укладывались бы в разработанную систему условных знаков без существенной конструктивной их переделки. В этом заключается одна из особенностей разработки легенд для тематических карт, которая легко и оперативно решается с помощью компьютера.
В связи с этим выбор главных конструктивных принципов построения значковых условных обозначений должен базироваться на современных достижениях семиотики - науки, изучающей свойства знаков и знаковых систем естественных и искусственных языков. Эта наука древняя, но в картографию она начала внедряться совсем недавно: в конце 60-х годов прошедшего столетия.
В семиотике выделяют три направления: синтактику, семантику и прагматику.
Синтактика рассматривает отношение знаков между собой безотносительно к картографируемым объектам. Ж. Бертен, основоположник картографической синтактики, характеризует картографические знаки шестью признаками:
1) формой,
2) внутренней структурой,
3) величиной,
4) цветом,
5) светлотой,
6) ориентировкой.
К этому можно добавить и седьмой признак - внешняя структура знака, который используется при разработке условных знаков для геологических и других тематических карт. Большую группу условных знаков на тематических картах составляют простые геометрические значки - треугольники, прямоугольники, квадраты, многоугольники и другие, показанные на рис. 1.
Осуществляя сочетания некоторых простых геометрических значков, можно конструировать составные значки. При этом в качестве основы знака желательно использовать такие значки, при составлении которых образовывалась бы фигурная основа (корень условного знака), символизирующая своим очертанием промышленное предприятие. Некоторые варианты таких значков показаны на рис. 2. Подобные значки могут быть использованы на экономических картах для отображения промышленных предприятий различного профиля.
Для повышения информативности условного знака в его фигурную основу, отображающую общую характеристику картографируемого объекта, можно вводить дополнительные конструктивные элементы (штрихи, цифры, буквы и т.п.), которые значительно будут расширять общую характеристику картографируемого объекта частными показателями. При этом количество дополнительных конструктивных элементов, введенных в фигурную основу, должно соответствовать количеству признаков или свойств, характеризующих данный объект. В случае избыточности дополнительных конструктивных добавок, читатель карты может приписывать объекту скрытые несуществующие признаки.
Некоторые примеры внутренней структуры простых и составных геометрических значков показаны на рис. 3.
Здесь значок в виде треугольника может отображать месторождения железной руды, а цифра внутри (45) - процентное содержание металла в руде; другой пример - две пересекающиеся по диагонали внутри квадрата могут указывать конкретный вид нерудного полезного ископаемого и т.п. То же самое можно сказать и относительно составных геометрических значков, где внутренние конструктивные добавки могут уточнять некоторые производственные, технологические и другие характеристики промышленного предприятия.
Кроме внутренней структуры, геометрические значки, как было уже отмечено, могут иметь внешние конструктивные дополнения в виде различных штрихов, двойной внешней обводки условного знака и т.д., которые расширяют возможности передачи дополнительной (более глубокой) информации о картографируемом объекте (рис. 4).
Цвет и светлота, или интенсивность окраски площади условного знака могут более наглядно передавать родственную связь картографируемых объектов, а также дополнительные качественные, экономические, социальные и другие характеристики.
В процессе разработки легенды проектируемой карты необходимо соблюдать не только правила картографической синтактики, определяющей отношение знаков между собой в рамках знаковой системы, но и учитывать семантические отношения, т.е. отношения знаков к обозначаемым объектам. Эти отношения определяются в легенде карты посредством текста, который должен быть немногословным, но вместе с тем полностью раскрывать материальную сущность обозначаемого объекта.
Величина (мощность) картографируемого объекта отображается на карте, как правило, размером условного знака. При этом размеры значков могут быть построены в абсолютной или условной масштабности. Абсолютную масштабность можно применять тогда, когда разница между крайними значениями величины картографируемых объектов сравнительно небольшая. Если эта разница большая (в десятки раз), то знаки следует строить в условной масштабности, подразделив все картографируемые объекты на крупные, средние, мелкие.
Прагматика определяет отношение условных знаков к человеку. "Генеральная задача прагматики - обеспечение оптимального использования карт - возможной легкости, правильности и полноты восприятия заключенного в карте содержания и удобства применения карты для решения определенных задач" (Салищев, 1982, с. 84). Если семантика и особенно синтактика решают проблему семиотических отношений в целом с привлечением других конкретных наук: инженерной психологии, психолингвистики, социальной психологии, т.е. она предполагает максимальный учет и использование возможностей человеческого интеллекта.
Для иллюстрации сказанного обратимся к рис. 5, на котором условные знаки, построенные на одной фигурной основе с различными внутренними и внешними структурными добавками, легко воспринимаются читателем как промышленные предприятия с различными производственными характеристиками.
Рис. 5. Пример модификации составного геометрического значка с использованием штриховых, фоновых и контурных добавлений к фигурной основе условного знака
Так, например, рис. 5, а ассоциируется в сознании человека как промышленное предприятие (завод, фабрика, комбинат). При этом разнообразные структурные добавления (надстройки) к фигурной основе или модификации в рисовке контурных линий и окраске некоторых составных элементов условного знака (рис. 5, б, в, г) могут восприниматься как отличительные особенности промышленных предприятий в специализации, технологии производства, эксплуатационных данных и т.п. Например, различия в эксплуатационных данных на приведенном выше рисунке можно определить по чер-ной окраске отдельных элементов (частей) фигурной основы и различному рисунку контурных линий. Так, условный знак (рис. 5, б), контур которого вычерчен прерывистой линией, психологически можно воспринимать как проектируемый или планируемый объект к строительству; другой условный знак (рис. 5, в), основание (фундамент) которого закрашено черным цветом, - строящийся объект; и наконец, условный знак (рис. 5, г), фигурная основа которого полностью закрашена черным цветом, воспринимается как действующий объект.
При разработке простых геометрических и составных (структурных) значков символической формы могут быть различные варианты, но при этом в основе их построения должна быть четко выраженная фигурная основа (корень) условного знака, а разнообразные конструктивные добавления к этой основе, необходимые для отображения различных качественных, количественных и других частных характеристик картографируемых объектов, не должны затенять фигурную основу (корень) условного знака.
На некоторых тематических картах требуется отображать промышленные пункты с указанием существующего и намечаемого на перспективу увеличения объема производства основных видов товарной продукции. Для этих целей может быть использован круглый структурный значок, построенный из двух полукругов, соприкасающихся по горизонтальному диаметру, каждый из которых разделен на сектора различных размеров, отображающих виды выпускаемой продукции и удельный вес каждого вида в общем объеме производства. Нижний полукруг отображает объем производства на момент составления карты, верхний - на рассматриваемую перспективу. При этом общий объем производства товарной продукции в стоимостном выражении отображается размерами радиусов полукругов в условной ступенчатой масштабности с подразделением на крупные, средние, мелкие. Различная штриховка или окраска площадей секторов могут отображать виды товарной про-дукции (рис. 6).
Разрабатывая легенду для любой карты, картограф должен хорошо знать требования потребителей к данной карте и добиваться при конструировании условных знаков легкости визуального их восприятия. При этом надо помнить, что легенда "...не только указывает семантику каждого знака и выявляет применение для карты классификации, но при системном построении показывает также соподчинение знаков, их комбинирование для передачи взаимосвязанных элементов или их свойств и, в конечном счете, раскрывает запроектированное содержание карты" (Салищев, 1982, с. 82).
Разработка легенды для любой новой тематической карты сопровождается, как правило, вычерчиванием многовариантных образцов фигурных основ. Вручную эта работа у картографа занимает много времени и не всегда заканчивается удачным вариантом. Компьютерная техника позволяет это сделать быстро и с высоким качеством. Об этом мы расскажем ниже в специальном разделе на конкретном примере.