15. Картографічні методи дослідження. Способи та методи роботи з картами.

Картографічний метод дослідження – це використання карт для наукового опису , аналізу й пізнання явищ. Суть картографічного методу дослідження полягає у включенні в процес дослідження географічної карти, як моделі явищ, що вивчаються. При цьому карта виступає в якості засобу дослідження та предмета в вигляді моделі , що замінює собою реальні явища, безпосереднє вивчення яких неможливо або ускладнено. При картографічному методі дослідження важливо не тільки використовувати карту як суму знань, які містяться в ній, але й розширювати знання на основі висновків.

В результаті вивчення карти як образно-знакової моделі отримується інформація про явища й процеси, що відображена на ній за результатами аналізу й генералізації мовою картографічних символів.

Основні засоби аналізу при картографічному методі дослідження такі:

• візуальний аналіз – ґрунтується на суті карти, він добре визначає якісні характеристики явищ, але не точно відтворює їх кількісну величину.; його використовують на першій стадії дослідження для загального ознайомлення з явищами, що вивчаються.

• картометричні дослідження – полягають в вимірюваннях й обчисленні по картах кількісних характеристик явищ з оцінкою точності отриманих результатів. Картометрія дозволяє отримувати різноманітні абсолютні й відносні показники, такі як градієнти, щільність, інтенсивність. Вибір конкретних показників і способів їх визначення залежить від задачі дослідження.

• графічний аналіз – полягає в дослідженні різних побудов , що виконуються за допомогою географічних карт; такими побудовами є профілі, розрізи, перетини, блок-діаграми, рози напрямів.; часто картометричний та графічний аналізи використовуються сумісно.

• математичне моделювання – базується на створенні просторових математичних моделей явищ або процесів, що беруться з карти. ; принципова можливість використання цього способу полягає в тому, що багато явищ й процесів, які зображуються на карті, зв”язані між собою функціональною залежністю .(висоти, температура, опади, викиди шкідливих речовин, забруднення ґрунтів, тощо )

При картографічному методі дослідження можливі різні способи використання карт:

• безпосередній аналіз окремих карт

• аналіз поєднання карт різної тематики

• співставлення карт різних років видання

• порівняльне вивчення карт-аналогів

• аналіз, що пов”язаний з перетворенням картографічного зображення на складові.

На точність й достовірність при картографічному методі дослідження впливають:

• технічна точність вимірювання

• точність карт і властивість картографічного зображення

• географічні особливості, що притаманні вимірюваним об”єктам

Доцільна точність дослідження явищ по картах визначається з врахуванням мети досліджень, яка обумовлює вибір карт, методику й технічні засоби обробки картографічного зображення.

16 . Процес візуалізації в цифровій картографії. Способи представлення просторової інформації в цифровій картографії.

Візуалізація (графічне відтворення, відображення) – проектування і генерація зображення, в тому числі геозображень, картографічних зображень і іншої графіки на пристроях відображення (переважно на екрані дисплею) на основі вихідних цифрових даних і правил та алгоритмів їх перетворення. Можливості проектування і редагування зображень включають набір інструментальних засобів і операцій візуалізації, включаючи масштабування зображення, тобто його зменшення і збільшення, кратне цілому або задане користувачем, або збільшення деталей обраного фрагмента в межах прямокутного вікна; панорамування (розгортання зображення до розмірів робочої частини відео екрану або його активного вікна); прокрутку або скролінг зображення (розмір якого перевищує габарити відображення); пролистування або по кадровий перегляд, броузінг багатошарового набору; суміщення, переміщення, дублювання, відсічення, поворот (ротація) або інші графічні або геометричні перетворення. До засобів оформлення зображень відносяться операції кольорової заливки замкнутих контурів з палітри допустимих кольорів або їх штриховка з набору їх текстурних типів. При візуалізації картографічних зображень, крім того, використовують різні графічні змінні і особливі способи картографічного зображення. Розрізняють також плоскі, або двовимірні, або планіметричні і трьохмірні зображення; останні з них будуються в аксонометричній, ортогональній або перспективній чи іншій проекції з центру проектування – точки огляду з визначеними характеристиками: висотою над поверхнею, відстанню до неї і напрямом огляду, у вигляді на півтонового світлотіньового або нитяного, сітчатого, каркасного, або проволоченого, проволочено-каркасного зображення. Побудова трьохмірних зображень – одна з функцій обробки цифрової моделі рельєфу, що використовується разом з іншою операцією обробки ЦМР – накладанням на трьохмірне зображення планіметричного шару, або „драпіровкою”, в тому числі цифрових аеро- космозображень, що дозволяє отримувати високо реалістичні об’ємні зображення території, динамічне маніпулювання якими дає ефекти, близькі до віртуальної реальності. Реалістичність візуалізації досягається також текстуруванням зображення при використанні моделей трьохмірних даних, що допускає зв’язок текстурного елементу поверхні тіла з атрибутивними даними.

Представлення просторової інформації – спосіб цифрового опису просторових об’єктів , тип структури просторових даних. Найбільш універсальні з усіх просторових даних: векторне представлення (векторно-топологічне представлення), растрове представлення. До менш розповсюджених або тих, що мало застосовуються для представлення просторової інформації визначеного типу відносяться також гіперграфова модель, модель типу TIN і його багатовимірне розширення. Відомі гібридні представлення просторових даних. Існують способи і технології переходу від одних представлень просторових даних до інших в цифровій картографії, такі як: растрово-векторне перетворення, векторно-растрове.Векторне представлення – цифрове представлення точкових, лінійних і полігональних просторових об’єктів у вигляді набору координатних пар, з описом тільки геометрії об’єктів, що відповідає не топологічному векторному представленню лінійних і полігональних об’єктів або геометрію і топологічні спввіднощення; в машинній реалізації векторному представленню відповідають векторні форми просторових даних.Векторн -растрове перетворення – перетворення (конвертування) векторного представлення об’єктів в растрове представлення шляхом присвоєння елементам растру значень, які відповідають приналежним або не приналежних до їх елементів векторних записів об’єктів .Растрово-векторне представлення (векторизація) – автоматичне або напівавтоматичне растрове представлення просторових об’єктів у векторне представлення за допомогою набору операцій, включаючи, як правило, «скелетизацію» растрового запису лінії; генералізацію з застосуванням операторів розрядки, тобто видалення збиткових проміжних точок в цифровому записі ліній, їх згладжування, спрощення рисунку, видалення розривів, видалення «висячих» ліній. Растрово-векторне перетворення підтримується спеціалізованими програмними засобами – вектори заторами. Прості векторизаиори, які виконують трасіровку растрових зображень або слоїв даних, можуть входити в склад графічних редакторів або програмних засобів ГІС, обслуговуючи чисто графічні операції.