Глава 2. Геоизображения
Все множество карт, снимков и других подобных моделей можно обозначить общим термином - "геоизображение"». Определение его таково: геоизображение - любая пространственновременная, масштабная, генерализованная модель земных (планетных) объектов или процессов, представленная в графической образной форме. В этой формулировке отмечены главные свойства, присущие всем геоизображениям (масштаб, генерализованность, наличие графических образов). Геоизображения охватывают недра Земли и ее поверхность, океаны и атмосферу, биосферу, социальную, экономическую и природную сферы.
Современные геоизображения способны совмещать достоинства карт и космических снимков. В этом случае аэро- или космический снимок трансформируется в проекцию карты. Такие космофотокарты (иконокарты) можно изготовлять быстро. Это удобно в районах, малодоступных для обычной наземной топографической съемки.
Прогресс геоинформационного картографирования, аэрокосмического зондирования и компьютерных технологий ведет к тому, что карты традиционного типа перестают быть единственным и безраздельным средством познания объектов и процессов на нашей планете. Съемки в любых масштабах и диапазонах, с различным пространственным охватом ведутся на земле и под землей, на поверхности океанов и под водой, с воздуха и из космоса. Компьютерное моделирование, различные механические и автоматические преобразования снимков и карт обусловили появление десятков и сотен новых пространственных моделей. Постепенно входят в исследовательский обиход картографические анимации и голограммы. Никогда прежде географы, геологи, планетологи, социологи и другие представители наук о Земле и обществе не имели дела с таким изобилием карт, аэро- и космических снимков, экранных изображений, на которых в разных аспектах и всевозможных ракурсах представлена вся планета — объект их исследований и забот. Известно, что в мышлении людей зрительный образ занимает центральное место. Около 4/5 информации об окружающем мире люди получают с помощью зрения. Ни быстродействующие процессоры, ни многозвучные плейеры по эффективности передачи информации не способны конкурировать с изображениями.
Различают три класса геоизображений в зависимости от их метрических свойств, методов получения, статичности - динамичности и, конечно, в зависимости от назначения:
1. плоские, или двухмерные геоизображения;
2. объемные, или трехмерные геоизображения;
3. динамические трех- и четырехмерные геоизображения.
К плоским геоизображениям принадлежат прежде всего карты и планы, знаковые, генерализованные модели, построенные в картографических проекциях: топографические, тематические карты самых разных масштабов назначения и содержания, а также всевозможные производные картографические модели. Таковы, например, анаморфированные карты, искажающие реальные пространственные конфигурации, чтобы более наглядно передать особенности размещения картографируемых явлений. Аэро- и космические снимки, фотографии морского дна, телевизионные, радиолокационные, гидролокационные, сканерные изображения также относятся к плоским геоизображениям. Комбинации геометрических и спектральных свойств снимков настолько разнообразны, что их даже затруднительно перечислить Самое же главное свойство всех снимков — это копийная (иконическая) передача объектов, их реальной формы и вида с той степенью разрешения (подробности), которую обеспечивает съемочная аппаратура. В этом состоит принципиальное отличие снимков от карт
Еше одна группа плоских геоизображений - компьютерные (электронные) карты, высвечиваемые на экранах в растровом и векторном форматах. Можно "перелистывать" карты прямо на экране, совмещать их друг с другом — словом, работать с ними в интерактивном режиме
Объёмные изображения объединяют трехмерные графические модели, зрительно воспроизводящие объемность реального мира. К ним относятся блок-диаграммы - трехмерные рисунки местности; стереоскопические модели, физиографические панорамы - модели, сочетающие наглядность и картинность художественных пейзажей с точностью карт и др. Такие панорамы и пейзажи конструируют теперь на экранах компьютеров. Они очень удобны для планирования ландшафта, размещения на нем зданий и архитектурных сооружений.
К объемным геоизображениям принадлежат рельефные карты и глобусы, которые еще недавно изготавливали вручную из папье-маше, а теперь формуют из пластика. И наконец, объемные голограммы. Сегодня голографические карты и снимки местности существуют в единичных экспериментальных экземплярах, но эта технология столь стремительно прогрессирует, что, возможно, скоро голограммы станут не менее привычными, чем электронные карты.
Динамические геоизображения передают изменения объектов не только в пространстве, но и во времени, т. е. как бы в четвертом измерении. Это плоские, или стереоскопические, картографические анимации. С их появлением картография преодолела извечную свою статичность. Начали даже говорить об особой анимационной картографии, в которой традиционная статичная картография рассматривается как частный случай.
Анимационные геоизображения помогают, например, фиксировать разрастающиеся пятна нефтяного загрязнения на поверхности океана, распространения очагов эпидемий, изменения температурных полей на суше и в океане, движения ледников и т. п. Мало-помалу анимации входят в повседневный быт, и мы легко воспринимаем на телеэкране анимационную карту прогноза погоды, когда на ней перемещаются атмосферные фронты, облачный покров и зоны осадков[3].