Лекция № 5. ГИС- картографирование.
План:
Общая технологическая схема создания земельноресурсных карт
Краткая характеристика современных ГИС
Картографирование средствами Maplnfo Professional
1.Общая технологическая схема создания земельноресурсных карт
ГИС позволяет создавать карты непосредственно в цифровом виде, хранение кадастровой информации в электронном виде позволяет перейти к безбумажному документообороту. Создание первичных планов и карт в большинстве случаев выполняется в настоящее время двумя методами: по результатам наземных геодезических съемок и, в большинстве случаев, с использованием материалов дистанционного зондирования местности. К таким материалам относятся полутоновые как цветные, так и черно-белые космические или аэрофотоснимки, полученные с помощью различных аэрофотосъемочных систем, устанавливаемых на борту искусственных спутников Земли, космических станциях, самолетах, вертолетах, дельтапланах и пр.
Комплекс работ по созданию земельноресурсных (в том числе и земельно-кадастровых) карт осуществляется по определенной технологической схеме, обобщенная блок-схема которой представлена на рисунке.
На данной блок-схеме отчетливо просматриваются несколько отдельных крупных блоков (подсистем), основными из которых являются:
фотограмметрическая подсистема, при помощи которой осуществляется ввод и преобразование полутоновых цветных или черно- белых фотоматериалов в цифровой вид, их последующая обработка и выдача конечной продукции в виде ортофотопланов (полутоновые изображения участка местности в ортогональной проекции) или штриховых кадастровых планов;
подсистема цифрования ортофотопланов и карт, при помощи которой преобразуются в цифровой вид уже имеющиеся планы и карты;
подсистема цифровой обработки, хранения и отображения картографической информации, которая служит для создания цифровой модели местности (ЦММ), путем преобразования растровых изображений в векторную форму, формирования тематических слоев, создания специальных хранилищ информации (баз данных) и электронных карт, выдачи готовой продукции в виде цветных земельно-кадастровых и других тематических карт.
Фотограмметрическая подсистема включает аэрофотосъемку, геодезические работы по планово-высотной привязке опорных точек (опознаков), фотограмметрическую обработку.
Аэрофотосъемку выполняют, как правило, аналоговыми аэрофотоаппаратами, в результате чего получают негативы, с которых контактным или проекционным способами изготавливают фотоотпечатки на бумаге или диапозитивы на прозрачных недеформирующихся пленках. При помощи цифровых аэрофотокамер возможно получить непосредственно в процессе фотографирования цифровое фотоизображение местности и передать его для последующей обработки в компьютер, минуя стадию не только фотохимической обработки, но и стадию сканирования, т.е. преобразования фотоизображения в цифровой вид. Они работают как обычные фотокамеры, но вместо пленки в них используется светочувствительный элемент, преобразующий изображение в электрические сигналы. После кодирования сигналов они запоминаются в памяти камеры, откуда их можно в любое время переписать на компьютер. Далее можно обработать фотоснимки с помощью графических редакторов и распечатать их на принтере. Имея качественную фотокамеру, можно отказаться от использования сканера и копировального устройства. В настоящее время ввод аналоговых фотоизображений осуществляется преимущественно сканированием фотоматериалов, в качестве которых используются как отдельные негативы или диапозитивы, так и рулонные аэрофильмы.
Сканеры для обработки аэрофото- и космических снимков достаточно дороги. К ним предъявляются очень высокие требования: разрешение до 10 мкм, точность 2-3 мкм (0,02-0,03 мм), формат 24 х 24 см. При этом следует учитывать, что в некоторых сканерах используется разное разрешение по горизонтали и по вертикали. Широко распространенные сканеры Hewlett Packard достаточно надежны и просты в использовании. Из дешевых сканеров следует отметить устройства, производимые фирмой Mustek.
Геодезические работы выполняются с целью определения планово- высотных координат некоторых наземных точек (опознаков), которые при дальнейшей фотограмметрической обработке используются для «привязки» всех фотоматериалов к местности. Именно планово-высотные данные, полученные на этом этапе, задают требуемую систему координат и проекцию, в которой в дальнейшем будут созданы планы и карты.
В настоящее время для определения геодезических координат широкое применение получила система спутникового позиционирования (GPS — аппаратура). Ее использование позволило существенным образом упростить геодезический процесс, получая координаты опознаков с требуемой точностью значительно быстрее, чем при использовании традиционных геодезических приборов (теодолитов, электронных дальномереов, тахеометров и т.п.).
Фотограмметрическая обработка включает в себя такие процессы:
—как аналитическую фототриангуляцию, т.е. способ определения по опорным точкам координат других точек местности фотограмметрическими методами. В результате получают не только искомые координаты точек местности, но и так называемые элементы внешнего ориентирования модели, которые позволяют определить пространственное положение стереомодели в момент фотографирования. В последнее время элементы внешнего ориентирования стали определять непосредственно во время аэрофотосъемки, используя уже упоминавшиеся выше GPS-приемники;
—как векторизация (цифрование) объектов по стереомодели или цифровая стереофотограмметрическая обработка с одновременным дешифрированием этих объектов и представлением их в принятых условных обозначениях;
—как получение цифровой модели рельефа и создание на ее основе цветных или черно-белых ортофотопланов.
Описанная выше технология создания ортофотопланов по материалам дистанционного зондирования местности и необходимые для ее реализации фотограмметрические и картографические программно-технические средства широко применяется ныне во всех производственных подразделениях УФГП Госземкадастрсъемка (ВИСХАГИ) и доказала свою жизнеспособность в условиях рынка.
Как видно из приведенной блок-схемы, центральным ядром общей технологической схемы является подсистема цифровой обработки, хранения и отображения графической информации (ГИС-технологии).
Для составления средмасштабных тематических карт наилучшим образом походят следующие зарубежные ГИС [14]:ArcInfo, Maplnfo, ArcView GIS. Среди отечественных хотелось бы выделить следующие: GeoDraw, ГеоГраф/ГеоКонструктор.
Краткая характеристика современных ГИС
Arclnfo
Паспортные данные
Разработчик — ESRI, Inc. (США). Название системы — Arclnfo. Дата внедрения первой версии в эксплуатацию — 1982 г. Начало поставки текущей версии — 2000 г. Платформа, на которой функционирует последняя версия, — Windows NT.UNIX, (Solaris, Digital UNIX,AIX и др.). Фирма — поставщик «Дата+»
Общие сведения о системе
Назначение— полнофункциональная ГИС. Области применения:
картографирование собственности, земель и недвижимости, налоговое, кадастровое картографирование;
—планирование использования земель, анализ пригодности земель, районирование и комплексная оценка территорий;
высококачественная картография;
управление на транспорте, планирование и оптимизация перевозок, организация новых транспортных маршрутов;
демографические и социологические исследования, выделение избирательных округов;
управление природными ресурсами (земельными, лесными, водными, минеральными и т. д.);
изыскания под строительство — транспортное, промышленное, жилищное;
управление распределенным хозяйством (энергосети, трубопроводы, дорожное хозяйство);
картографирование происшествий для милицейской, пожарной, медицинской и других служб;
экологический мониторинг, оценка и прогнозирование состояния окружающей среды;
оптимизация размещения предприятий и распределение зон обслуживания;
планирование инвестиций в регионы и отрасли, маркетинговые исследования и др.
Сведения об использовании данных
Внутренние форматы графических данных — ARC/INFO (векторный топологический), TIN, GRID, объектно-ориентированная модель хранения данных. Внутренний формат баз данных — INFO. Обмен данными с другими программными продуктами в процессе работы — работа в качестве сервера приложений с клиентом — Arc View, ArcExplorer (бесплатный клиент), обмен данными с РСУБД.
Характеристика интерфейса и открытость системы
Пользовательский интерфейс — Windows-подобный ГИП на NT, X — Windows, OSF/Motif и OPEN LOOK на UNIX. Дублирование команд из командной строки. Наличие внутреннего языка программирования, макросы
язык AML, VBA. Язык высокого уровня — через СОМ и ODE — стандартные языки программирования (С++, Delphi, VB и др.). Возможность взаимодействия с другими программными продуктами — работа в качестве сервера приложений с клиентом — ArcView, обмен данными с РДБМС, в прямом виде и посредством клиент/серверного решения ArcView (значительное расширение эффективности хранения данных). Русифицированная версия. Документация — в бумажном и электронном виде
Maplnfo
Разработчик —Maplnfo Corporation, Troy, NY, USA. Название системы
Maplnfo Professional. Дата внедрения первой версии в эксплуатацию — 1986 г. Начало поставки текущей версии — 2000 г. Платформа, на которой функционирует последняя версия, — Windows 3.x, NT, NT for Alpha.
Общие сведения о системе
Назначение — полнофункциональная открытая ГИС. Области применения — земельный. Лесной кадастр и кадастр недвижимости, градостроительство и архитектура, телекоммуникации, добыча и транспортировка нефти и газа, электрические сети, экология и природопользование, геология и геофизика, железнодорожный и автомобильный транспорт, банковское дело, образование, государственное управление.
Сведения об использовании данных
Внутренние форматы графических данных — собственный. Внутренний формат баз данных — собственный, Access, Excel, DBF, текстовый с разделителями. Экспорт графических данных — AutoCAD(DXF, DWG); ERSI (Е00, SHP) и все самые распространенные растровые форматы. Экспорт баз данных — Access, Excel, DBF, текстовый с разделителями в удаленные базы данных.
Характеристики интерфейса и открытость системы
Пользовательский интерфейс — используются стандартные средства Windows API. Возможность модификации пользовательского интерфейса — полная, средствами MapBase. Наличие внутреннего языка программирования — MapBase. Возможность использования других языков программирования. Русифицированная версия и документация есть.
Достоинства системы
Пакет Maplnfo специально спроектирован для обработки и анализа информации, имеющей адресную или пространственную привязку. Наличие большого числа утилит, существенно расширяет функциональные возможности системы.
ArcView GIS
Паспортные данные
Разработчик — ESRI, Inc. (США). Название системы — ArcView GIS. Дата внедрения первой версии в эксплуатацию — 1993 г. Начало поставки текущей версии — декабрь 1999 г. Платформа, на которой функционирует последняя версия, — Windows 95, 98, NT, UNIX. Фирма-поставщик — «Дата+».
Общие сведения о системе
Назначение— настольная ГИС. Продукт, предоставляющий конечному пользователю средства выбора и просмотра геоданных, их редактирования, создания макетов карт, оцифровки карт с помощью дигитайзера, связывание объектов карты с атрибутивной информацией в режиме hot links, адресного геокодирования, распечатки картографических материалов.
Области применения — в системах поддержки принятия решений, «географическом» анализе продаж, цифровой картографии, при выборе оптимального маршрута движения транспортных средств, определении зон видимости, экологическом мониторинге.
Структура системы — модульная: базовая оболочка, встроенные (CADreader, дигитайзер, Database Themes, поддержка формата IMAGINE, поддержка растра JPEG, ArcView Data Base Access).
Сведения об использовании данных
Внутренние форматы графических данных — Shape-file. Внутренний формат баз данных — dBASE. Обмен данными с другими программными продуктами в процессе работы — интеграция других приложений при помощи DLL, RPC и DDE, возможность присоединения к Spatial Database I engine (SDE) в качестве клиента для доступа к пространственным базам
ГеоГраф/ГеоКонструктор
Паспортные данные
Разработчик — Центр геоинформационных исследований Института географии Российской академии наук (ЦГИ ИГ РАН). Дата внедрения первой версии в эксплуатацию — 1992 г. Платформа, на которой функционирует последняя версия, — Windows 3.11,95,98, NT, 2000.
Общие сведения о системе
Назначение: Географ — ГИС конечного пользователя, Гео- Конструктор — инструментальное средство разработки приложений с функциями ГИС в наиболее популярных средах программирования, включая создание ГИС-WEB-cepBepoB.
Области применения — геология и недропользование, органы федерального и регионального государственного управления, городское хозяйство, экология и природопользование, земле- и лесоустройство, транспорт и связь, коммерция и реклама, геодезия и картография, образование.
Сведения об использовании данных
Внутренние форматы графических данных — GeoDraw/ГеоГраф. В целом система способна работать практически с любым форматом, для которого разработан драйвер доступа. Соответствующие драйверы доступа входят в стандартную поставку всех распространенных СУБД, в том числе и для работы в среде клиент-сервер (Oraclec, Informix, MS SQL Server т. д.). Обмен данными с другими программными продуктами в процессе работы — DDE- и API-интерфейс (ГеоКонструктор).
Характеристика интерфейса и открытость системы
Пользовательский интерфейс — типичный для приложений в среде Windows (меню, система подсказки, инструменты, горячие клавиши, диалоги, кнопки и т. д.). Возможность модификации пользовательского интерфейса— ГеоГраф — пользовательские экранные формы, макрокоманды; пользовательский интерфейс ГеоКонструктор разрабатывается создателем приложения. Возможность взаимодействия с другими программными продуктами — вызов ехе-файлов, DDE-обмен. Русифицированная версия — двуязычный программный продукт (русский/английский). Документация — «Руководство пользователя» на русском языке.
Достоинства системы
Полнофункциональность, простота в освоении, работа с различными форматами данных, хорошая система работы с картографическими условными знаками.
3. Картографирование средствами Maplnfo Professional 2 семестр: лекции – 10 час, лаб. – 14, экз.
Лекция 6. Технологические вопросы создания тематических карт в среде ГИС Марinfo.
План:
ГИС-технология создания цифровых тематических карт
Создание тематических карт средствами ГИС Mapinfo
1.ГИС-технология создания цифровых тематических карт
Цифровая карта – это цифровое выражение векторного или растрового представления общегеографической или тематической карты, записанное в определенном формате, обеспечивающем ее хранение, редактирование и воспроизведение
Электронная карта – это картографическое изображение, визуализированное на дисплее компьютера на основе данных цифровых карт или баз данных ГИС, или картографическое произведение в электронной (безбумажной) форме, представляющее собой цифровые данные вместе с программными средствами их визуализации.
В наиболее общем виде ГИС-технология создания карт следующая:
1. подготовка исходных материалов и ввод данных:
а) с накопителей электронных тахеометров;
б) приемников GPS;
в) систем обработки изображений;
г) дигитализацией (цифрованием) материалов обследований, авторских или составительских оригиналов, а также имеющихся планово-картографических материалов;
д) сканированием исходных материалов и трансформированием полученного растрового изображения;
2. формирование и редактирование слоев создаваемой карты и таблиц к ним, а также формирование базы данных;
3. ввод табличных и текстовых данных с характеристиками объектов (атрибутов);
4. разработка знаковой системы (легенды карты);
5.совмещение слоев, формирование картографического изображения тематической карты и его редактирование;
6. компоновка карты и формирование макета печати;
7. вывод карты на печать.
2.Создание тематических карт средствами ГИС MapInfo.
Наиболее важным является этап формирования тематических слоев. Отличительная особенность MapInfo - ее универсальность, т.е. система позволяет:
— просматривать и обрабатывать графические изображения;
— осуществлять поиск по запросу и редактирование карт;
—производить построения картографических символов, диаграмм, работать с базами данных;
— производить подготовку к печати и печать карт.
Система имеет три возможных типа окна для просмотра данных: текстовое, картографическое и графическое соответственно. На экране монитора одновременно могут присутствовать окна различного типа. Например, пользователь может наблюдать картографическое окно, показывающее изображение улиц города, и одновременно просматривать табличные данные, относящиеся к ним, в текстовом окне. Окно, имеющееся на экране, является активным. Если окон больше одного, они объявляются связанными, так называемыми "горячими окнами". Это означает, что графический объект, соответствующая табличная запись которого выбрана в текстовом окне, будет подсвечен в картографическом и наоборот.
Текстовое окно имеет вид таблицы, подобной электронной, со строками и столбцами. Каждая строка представляет из себя запись и каждая колонка определяет поле записи. Система позволяет добавлять, редактировать и уничтожать записи. Пользователь может отбирать нужные столбцы для просмотра в окне и менять их размер. Картографическое окно при показе использует послойное изображение, как это принято во многих других ГИС.
Характеристики каждого слоя могут быть показаны выборочно, отредактированы, показаны в порядке, устраивающем пользователя. Внешне картографическое окно оформляется так же, как и текстовое, оно снабжено возможностями горизонтального и вертикального прокручиваний для показа соседних областей. Графическое окно используется для работы с объектами типа точка, линия, полигон и т.п.
MapInfo имеет развитые средства генерации отчетов, построения графиков и диаграмм, составления статистических карт.
Система позволяет создавать иллюстративные тематические карты, имеет библиотеку условных знаков, шрифтов и заполнений, допускает использование шкал для отображения качественных и количественных зависимостей, описанных в полях базы данных (величина ступени шкалы задается пользователем), а также позволяет формировать легенду карты, снабжать ее подписями, редактировать изображение.
MapInfo - векторная система, использующая для ввода наиболее распространенные типы интерфейсов, что позволяет использовать множество современных устройств ввода (дигитайзеров или сканеров). В системе предусмотрена корректировка графических данных в интерактивном режиме, условные знаки выбираются из соответствующей библиотеки. Имеется библиотека шрифтов и заполнений.
MapInfo является классической настольной ГИС информационно- справочного типа.
До начала составления карты необходимо определить конечный вид получаемой продукции (определить назначение карты, ее масштаб, характеристики картируемой территории, перечень элементов содержания, определить источники информации).
Составлению карты предшествует тщательная редакционно-подготовительная работа, которую проводит редактор карты. Именно он изучает и разрабатывает все вышеперечисленные вопросы и фиксирует их в специальном документе, который получил название программы карты или редакционного плана.
Подготовка исходных данных.
Подготовка исходных материалов при составлении карты с помощью ГИС-технологий заключается, как мы уже знаем, в подготовке исходной цифровой основы будущей карты посредством цифрования картографических материалов. Цифрование может осуществляться двумя способами: дигитализацией картографических материалов при помощи специальных устройств с получением изображения в векторном виде или путем сканирования материалов с дальнейшей векторизацией растровых данных.
Растровое изображение.
В MapInfo растровые изображения используются только для просмотра; вносить изменения в само изображение нельзя. К нему нельзя "привязать" никаких данных, в отличие от векторных карт. Обычно они используются как подложки для векторных карт, т.к. степень детализации растрового изображения гораздо выше, чем у векторных карт. Система читает такие растровые форматы, как TIFF, JPEC и др.
Поскольку MapInfo не общается непосредственно со сканерами, а читает уже подготовленные другими программами файлы изображений, необходимо сформировать растровое изображение при помощи планшетного сканера и имеющегося программного обеспечения. Для этого необходимо поместить картографический источник на стекло сканера и запустить процесс сканирования. Полученное растровое изображение необходимо сохранить со своим уникальным именем.
Полученное растровое изображение необходимо зарегистрировать с целью дальнейшей векторизации растра в выбранной картографической проекции и системе координат.
Запуск программы MapInfo и начало работы.
Чтобы запустить программу MapInfo, дважды укажите на иконку MapInfo в Диспетчере файлов (Рис. 6.2.1).
Через несколько секунд появится диалог начала сеанса. В нем можно указать, с чего следует начать сеанс работы
Если Вы уже работали ранее с MapInfo, то можно восстановить то состояние, которое было на экране в конце последнего сеанса работы, выбрав "Восстановить прошлый сеанс", или открыть последний использовавшийся "Предыдущий рабочий набор", или открыть другой "Рабочий набор". При запуске программы в первый раз, выберите "Таблицу".
Работа с растровым изображением. Открытие растра.
После диалога начала сеанса появится диалог "Открыть таблицу" (Рис. 6.2.3). В зависимости от полученного задания необходимо обратиться к папке, в которой хранится растровое изображение, и ввести имя файла.
В диалоге указываем "Тип файлов – Растр" и "Представление — В активной карте". После нажатия клавиши "Открыть", на экране монитора появится соответствующее растровое изображение.
Открывая файл растрового изображения, необходимо иметь представление о процедуре, называемой регистрацией изображения.
Незарегистрированное изображение служит только для просмотра растра в условной системе координат, поэтому в данном пособии рассматриваться не будет.
После того как выбран растровый файл и нажата кнопка "Открыть", появляется запрос, в котором необходимо ответить "Регистрировать" (Рис.).
Регистрация растра проводится в диалоге "Регистрация изображения", в котором указываются географические координаты предварительно определенных опорных точек (в терминологии MapInfo – контрольных точек), или прямоугольные координаты поворотных точек границ землепользования, для чего необходимо нажать кнопку "Проекция" и выбрать соответствующий тип проекции (Рис. 6.2.5, Рис.6.2.6).
Выбор опорных точек
Укажите на выбранную опорную точку регистрируемого изображения (обычно пересечение линий картографической сетки, поворотные точки границ населенных пунктов, обозначенные точечным условным знаком).
Появится диалог "Добавить контрольную точку". Задайте в этом диалоге координаты, полученные одним из изложенных выше способов. Контрольные точки на изображении нумеруются. Нажмите OK. Повторите процедуру для следующей точки.
Необходимо указать не менее трех опорных точек (Рис.6.2.7, Рис. 6.2.8).
Замечание: Масштаб показа изображения в окне просмотра меняется кнопками “+” и “–“ снизу от изображения. Увеличивая масштаб, можно добиться большей точности определения положения точек привязки. Передвигать растр можно при помощи линейки прокрутки.
Если надо внести изменения в координаты опорных точек (как правило, по причине слишком большой погрешности регистрации), выберите запись о точке в верхней части диалога "Регистрация изображения" и задайте другое расположение точки на растре или повторите заново процедуру определения географических координат опорных точек на исходной карте. Контрольные точки можно удалять, нажимая кнопку "Удалить".
При регистрации растрового изображения по четырем опорным точкам, в диалоге "Регистрация изображения" появится сообщение об ошибках в пикселях, которые возникают в результате грубого определения координат опорных точек на исходном материале или из-за погрешности наведения курсора и фиксации координат точек на растре.
Если опорные точки размещены аккуратно, MapInfo будет показывать растровое изображение без искажений и поворотов. При наложении векторных данных MapInfo трансформирует векторную информацию, чтобы добиться правильного взаимного расположения растра и векторных слоев.
Растровые изображения необходимо регистрировать однажды. Каждый последующий раз файл с растровым изображением открывается так же, как любая другая таблица MapInfo.
Формирование и редактирование слоев карты
При использовании ГИС-технологии оператор на первом этапе получает отсканированное изображение исходного картографического материала, визуализированное на экране монитора, которое необходимо "оцифровать", т.е. преобразовать растровое изображение в векторное и сформировать слои цифровой карты, полученные в результате цифрования (дигитализации). Процесс картографической генерализации в этом случае выполняется одновременно с дигитализацией. Программные средства генерализации изображения, имеющиеся в данном пакете, будут рассмотрены в отдельном разделе данного пособия.
ГИС-технология составления карт предполагает на этом этапе не только формирование, но и редактирование слоев. Слои в упрощенном виде, как уже было сказано выше, можно представить себе в виде набора листов прозрачного пластика, на каждом из которых по отдельности изображены как элементы географической основы (гидрография, населенные пункты, административные границы, дорожная сеть и т.д.), так и элементы специального (тематического) содержания (в виде заливок, штриховок).
Листы этого пластика, наложенные друг на друга, и создают картографическое изображение. Точно так же, как и при составлении карт по традиционной технологии, в первую очередь создаются слои с элементами географической основы (гидрография, дорожная сеть, населенные пункты, границы и т.д.), а затем — тематические.
Цифрование слоев содержит некоторые особенности. Так, цифруя исходные картографические материалы по элементам содержания, необходимо различать внутри каждого элемента следующие подуровни:
а) полигон (объекты, представляющие собой полигон);
б) дуга (объекты, представляющие собой дуги);
в) точка (точечные объекты), например, из элементов гидрографии: полигон - озёра, водохранилища; дуга — реки; точка — источники минеральных вод и т.д.
MapInfo позволяет на одном слое содержать несколько различных типов элементов (в том числе и текст).
В ГИС MapInfo имеются следующие стандартные инструменты для цифрования (панель "Пенал"):
В ГИС MapInfo имеются следующие стандартные инструменты для цифрования(панель «Пенал»):
Добавить узел - инструмент, с помощью которого можно добавлять узлы в режиме Форма;
Дуга -инструмент, который позволяет Рисовать дуги с угловым размером в четверть эллипса;
Эллипс - инструмент, с помощью которого можно Рисовать эллипсы и круги;
Линия - инструмент, Рисующий прямые линии;
Стиль линии - Открывает диалог "Стиль линии", в котором можно выбрать стиль, цвет и толщину для линейных объектов;
Полигон (Многоугольник) - инструмент, позволяющий создавать замкнутые области, ограниченные прямыми линиями;
Полилиния (Ломаная) - инструмент, позволяющий создавать ломаные (незамкнутые) линии;
Прямоугольник - инструмент, позволяющий создавать прямоугольники и квадраты;
Стиль области - Открывает диалог "Стиль области", в котором можно выбрать штриховку, цвет и стиль контура замкнутой области;
Форма - Включает и выключает режим Форма, в котором можно перемещать, добавлять и удалять узлы объектов;
Скругленный прямоугольник - инструмент, позволяющий создавать прямоугольники и квадраты со скругленными углами;__
Символ (Булавка) - инструмент, который позволяет помещать на Карту точечные объекты;
Стиль символа - Открывает диалог "Стиль символа", в котором можно выбрать размер, стиль и цвет символа, представляющего точечный объект;
Текст - инструмент, с помощью которого на Карты или Отчеты помещаются тексты и подписи;
Стиль текста - Открывает диалог "Стиль текста", в котором можно выбрать гарнитуру, размер, стиль и цвет фона для текстового объекта.
Например, для оцифровки линейного объект выбирают следующие инструменты:( Рис. 6.2.9, Рис. 6.2.10).
1.Выберите линейный объект, для этого нажмите кнопку "ЛИНИЯ"
2. Выберите стиль линейного объекта, для этого нажмите кнопку "СТИЛЬ ЛИНИИ"
Используйте клавиши прокрутки для выбора стиля, цвета и толщины линии
Рис. 6.2.10. Диалог "СТИЛЬ ЛИНИИ"
3. Управление слоями.
Для управления слоями и элементами на них используется диалог "Управление слоями" панели инструментов "Операции" (Рис. 6.3.1).
Для запуска диалога "УПРАВЛЕНИЕ СЛОЯМИ" нажмите эту клавишу, или запустите этот диалог из главного меню "КАРТА".
Видимость слоя Возможность редактирования
Возможность привязки к узлам объектов
Подписи объектов
Поставьте флажок в данном окне для активизации косметического Слоя После нажатия данной иконки появится представленный выше диалог (Рис. 6.3.2).
Наличие или отсутствие в соответствующей ячейке напротив названия слоя флажка означает возможность или невозможность выполнения действия.
Выставляя флажки в соответствующем окошке можно манипулировать слоями изображения и отключать растровую подложку, т.е. делать ее невидимой, можно поочередно просматривать каждый оцифрованный слой с целью проверки правильности выполнения действий и т.д.
Косметический слой.
Каждое окно Карты содержит косметический слой. Косметический слой можно представить себе как чистую, на начальном этапе, прозрачную пленку. Каждый слой представляет различные коллекции географических объектов. Косметический слой - это пустой слой, лежащий поверх всех прочих слоев. Он используется для оцифровки, проектирования и т.д. В него помещаются подписи, заголовки карт, разные графические объекты. Косметический слой всегда является самым верхним слоем Карты. Его нельзя удалить из окна Карты. Нельзя изменить также и его положение по отношению к остальным слоям.
Выбрать вид штриховки, тип линий, символов _______и шрифтов для Косметического слоя можно также с помощью меню "Настройки" и соответствующих команд СТИЛЬ... (Рис. 6.3.3).
Содержимое косметического слоя изменяется при изменении размера изображения в окне. За исключением символов, все объекты и текст на косметическом слое увеличиваются или уменьшаются при изменении размера изображения в окне.
Для выбора стилей воспользуйтесь клавишей прокрутки Создание слоев.
Создание слоев выполняется на косметическом слое, который предварительно в диалоге "Управление слоями" активируем, т.е. ставим флажок в окне "Редактирование" (Рис. 6.3.2). Создание слоев выполняется поверх нижнего слоя, которым является растровая подложка с отсканированным изображением Административной карты.
Административные границы.
Слой "Административные границы", хотя это линейные объекты, лучше оцифровать как площадные объекты с тем, чтобы можно было в дальнейшем определять площади полигонов.
Выбрав в панели инструментов команду "Полигон", задаем командой "СТИЛЬ ПОЛИГОНА" толщину, цвет и форму границы района, области, республики и т.д. из появившейся таблицы стилей линий. После этого подводим курсор к поворотной точке границы района, нажимаем левую кнопку мыши, и продвигаемся к соседней точке излома границы, при этом нажимая на левую клавишу мыши в следующей поворотной точке (точке излома границы). При наведении курсора на конечную точку проведенной линии появляется перекрестие (предварительно должна быть нажата клавиша "S" (при англ. раскладке клавиатуры) сочетание) и при нажатии левой кнопки мыши происходит замыкание границы. Таким же образом оцифровываются остальные границы районов до тех пор, пока все границы не будут замкнуты.
Замечание: Для оцифровки смежных границ полигонов удобно пользоваться следующим приемом: удерживая нажатой клавишу Shift, указываем левой кнопкой мышки (при активированном инструменте цифрования "Многоугольник") в начальную точку общей границы полигонов и затем в последнюю точку. MapInfo автоматически оцифрует всю смежную границу. (Для обхода полигона по противоположной стороне необходимо удерживать "Ctrl")..
Для просмотра параметров полигона (площади, координат рабочего пространства и центра тяжести фигуры), стиля линий и способа заливки необходимо произвести двойной щелчок левой кнопкой мыши внутри полигона.
Таким образом, получаем набор полигонов, которые соответствуют границам районов. Затем в меню "КАРТА" выбираем команду "СОХРАНИТЬ КОСМЕТИКУ" и далее для первого слоя указать имя файла, а для всех последующих слоев "Создать новый" и "Сохранить" (Рис. 6.3.4).
В диалоге указываем имя файла и адрес сохраняемого файла, при этом сохраняем созданный слой как: "Тип файла" "ТАБЛИЦА" (Рис. 6.3.5).
После сохранения слой "Административные границы" автоматически
добавится к списку слоев, которые мы видим в "Управлении слоями" (Рис. 6.3.6).
Аналогичным образом создаются слои: "Города", "Дороги", "Гидрография", как полигональные, точечные и линейные объекты с соответствующим типом значков и стилем линий. (Рис.6.3.7).
6.4. Создание базы данных.
Переходим к следующему шагу создания электронной карты в ГИС MapInfo. Это создание базы данных и присвоение атрибутивной или семантической информации объектам цифровой карты.
MapInfo содержит всю графическую, текстовую и другую информацию, как мы уже говорили выше, в так называемых таблицах. Одной таблице MapInfo соответствует один слой карты. Каждая таблица представляет собой набор файлов-компонентов:
<�имя файла>.TAB: этот файл содержит описание структуры данных таблицы.
Он представляет собой небольшой текстовый файл, описывающий формат того файла, который содержит данные;
· <�имяфайла>.DAT или <�имяфайла>.WKS, .DBF, .XLS: этот файл содержит табличные данные. Кроме того, таблицы, содержащие растровые изображения, хранят данные в файлах форматов BMP, TIF или GIF;
· <�имяфайла>.MAP: этот файл описывает графические объекты.
·<�имяфайла>.ID: этот файл содержит список указателей (идентификаторов) на графические объекты, позволяющий MapInfo быстро находить объекты на карте.
Таблица может содержать также и индексный файл. Индексный файл позволяет проводить поиск объектов на карте с помощью команды НАЙТИ. Если необходимо найти улицы, города или области с использованием команды НАЙТИ, соответствующие поля таблицы должны быть проиндексированы. Индекс хранится в файле: · <�имяфайла>.IND.
На экране монитора MapInfo позволяет отображать таблицу в виде “Карты”, “Списка” или “Графика”. Каждое представление показывает данные в специальном окне, выбрать которое можно в меню “Окно”.
Рис.6.4.1. Окно "Карты" в MapInfo
Окно Карты представляет информацию в графическом виде, не являясь, по сути, картой в общепринятом виде, позволяя видеть взаимное расположение данных, анализировать их и выявлять закономерности (Рис. 6.4.1).
В окнах Карт показываются географические объекты, относящиеся к таблице.
Окно Карты может содержать информацию сразу из нескольких таблиц, при этом каждая таблица представляется отдельным слоем.
Окно Списка представляет записи из базы данных в формате электронной таблицы, позволяя применять привычные приемы работы с базами данных (Рис. 6.4.2).
Рис. 6.4.2. Окна "Список" и "Карта" в MapInfo.
В окнах Списков можно просматривать и обрабатывать данные в традиционной форме строк и колонок, которая обычно используется в системах баз данных и электронных таблицах. Каждая колонка содержит определенный тип информации (например, поле фамилии, адреса, номера телефона или суммы счета).
В окне Списка можно изменять, копировать, удалять и добавлять записи.
Замечание: Окна "Списка" и "Карты" взаимосвязаны. Вектору на "Карте" соответствует строка в "Списке" и наоборот. Удаление записи повлечет за собой удаление и изображения на карте. Выделение мышкой объекта в "Списке" подсвечивает объект на "Карте". При оцифровке растра в "Списке" создаются пустые строки (без информации) и только одна колонка (при выполнении оцифровки в косметическом слое).
Для заполнения базы данных и создания тематической карты необходимо изменить структуру "Списка" в соответствии с тематикой создаваемой карты, например, для слоя "Границы" необходимо выделить поля и ввести: название района, состав пашни по каждому административному району, состав сельскохозяйственных земель, распаханность (т.е. долю пашни в общей площади сельскохозяйственных угодий района), долю сельскохозяйственных земель в районе и пр. Для слоя "Населенные пункты" - названия населенных пунктов, число жителей в них. Для слоя "Потребность почв в фосфорных удобрениях" - индекс записи, дозу внесения удобрения, номер поля севооборота, площадь поля и т.п. Изменение структуры представлено на Рис.6.4.3.
Рис.6.4.3
Диалог вызывается из меню Таблица — Изменить — Перестроить. Далее выбирается имя таблицы, структура которой изменяется. Добавление полей осуществляется кнопками Добавить – Удалить поле. Параметры поля вводятся в диалоге Описание поля (Имя, Тип данных) которые будут содержаться в поле и пр.). В поле Индекс необходимо установить флажки (для осуществления запросов и др. логических операций с объектами). В верхней части рис. 46 показано окно списка после изменения структуры таблицы.
Замечание: Описание типов данных полей можно найти в "Справочнике" MapInfо.
После нажатия ОК окно со "Списком" и "Картой", содержащее эту таблицу, будет закрыто. Пугаться этого не надо, таким образом, MapInfo обновляет структуру таблицы. Для того, чтобы таблица вновь отобразилась, необходимо войти в диалог Управление слоями — Добавить и в перечне выбрать имя необходимой таблицы. Она отобразится в окне Управления слоями.
Замечание: Расположение слоев в окне Управления слоями и соответственно в окне "Карты" должно соответствовать принципу "Слоеного пирога" – самым нижним должен быть растр (за исключением прозрачных растров), выше - границы, далее гидрография, дороги, населенные пункты, подписи (если они выносятся на отдельный слой). Расположение тематических слоев необходимо определять исходя из поставленной задачи.
Ввод информации в таблицу можно осуществить несколькими способами:
экспорт из внешних источников БД, автоматический метод (ввод площадей, длин линий, координат), непосредственно ручной ввод. Мы рассмотрим автоматический и ручной ввод информации.
Ручной ввод. а) Данные вводят непосредственно в табличном виде (ячейки как в EXCEL), для чего необходимо в окне Списка. б) Перейдя в окно "Карта", необходимо выбрать на панели инструментов Таблицу показать кнопку "Информация" (i) и указать курсором в объект на карте, информация по которому вводится. (Рис.6.4.4)
Рис.6.4.4
Автоматический ввод. Данный метод обычно применяется в тех случаях, когда необходимо получить данные по большому количеству объектов карты (площади участков, длины дорог, координаты углов поворота землепользований и т.п.), а также ответ на ряд нестандартных вопросов, например о количестве полей, содержащих дерново-подзолистые почвы; общей площади трансформируемых угодий и т.д. Для этого используется специальный язык запросов (SQL), который в данном пособии не рассматривается.
|
