Содержание

Введение 3

Глава 1. История становления геоиконики 5

Глава 2. Геоизображения 8

Глава 3. Масштаб геоизображений 11

Глава 4. Временные диапазоны геоизображений 13

Глава 5. Генерализация геоизображений 15

Глава 6. Геоиконометрия 19

Заключение 21

Список литературы 23

Введение

Отраслью науки, которая занимается общими проблемами геоизображений является геоиконика. Геоиконика - синтетическая отрасль знания, изучающая общую теорию геоизображений, методы их анализа, преобразования и использования в науке и практике. Она является частью иконики - науки об изображениях, их общих свойствах, методах получения, обработки и воспроизведения. Геоиконика связана с иконикой, психологией восприятия, машинной графикой, теорией распознавания образов и другими отраслями знаний, занимающимися общими проблемами графических изображений.

При этом геоиконику следует рассматривать не столько как пограничную дисциплину, возникшую на стыке интересов разных наук, сколько как дисциплину связующую, как одно из направлений, наводящее мосты, заполняющее пустоты, образовавшиеся в процессе дифференциации научного знания. Геоиконика способствует соединению соответствующих разделов картографии, дистанционного зондирования и геоинформатики.

В основе геоиконики лежат содержательные представления, раскрывающие специфику геоизображений, особенности формирования графических образов, отражающих земные (планетные) объекты и процессы.

Первый раздел- теория геоизображений, в задачи которой входит изучение системных позиций свойств геоизображений как моделей действительности, разработка принципов оценки их информативности и способов её повышения. В задачи данного раздела входят разработка единых подходов к проектированию считывающих устройств и распознающих систем, изучение пограничных проблем на стыках геоиконики с другими науками (психологией и физиологией зрения, теорией распознавания образов и кибернетикой, оптикой, структурной лингвистикой и т. д.), развитие контактов с науками о Земле. В рамках этого раздела изучаются и разрабатываются способы анализа геоизображений, изучаются проблемы генерализации, законы зрительного восприятия, психологические факторы и механизмы чтения карт, снимков, динамических и трёхмерных изображений.

Второй раздел-методика обработки и распознания изображений. В этом разделе разрабатываются методы количественного анализа, включая картометрию и тематическую морфометрию, математическую статистику, приёмы фотограмметрии, фотометрии и т. д. Совершенствуются методы преобразования и улучшения геоизображений, их коррекции, снятия помех и шумов, фильтрации, сглаживания, повышения контраста. В данный раздел входят методы цифрования геоизображений, создания цифровых моделей, создания цифровых моделей, их хранения и воспроизведения, методы, алгоритмы и технические средства классификации и распознавания графических образов в автоматическом и интерактивном режимах.

Третий раздел-интерпретация геоизображений – это область прикладной геоэконики, которая должна опирается на тесные контакты с геграфическими, геолого -геофизическими, социально-экономическими науками, использующими карты, снимки и другие геоизображения. В рамках этого раздела следует изучать механизмы возникновения графических образов различных природных и антропогенных явлений и процессов. Перспективы практического приложения геоиконики чрезвычайно многообразны. Задачи данного раздела – расширять известные и изыскивать новые возможности[2].

Цель работы: систематизировать и обобщить данные по заданной теме.

Задачи: 1. Осветить понятие "геоизображение" с точки зрения геоиконики.

2. Разобрать как применяются масштаб и генерализация в геоиконике.

3. Показать значимость данного научного направления.

Глава 1. История становления геоиконики

Исследованием изображений и распознаванием образов с разных позиций занимаются представители многих отраслей науки и техники: оптики и кибернетики, астрономы и врачи, специалисты в области передачи и информации, кино и телевидения, картографы, психологи и многие другие. Считается, что девяносто процентов информации об окружающем мире люди получают в виде всевозможных плоских и объёмных изображений.

В 60-е годы в СССР и за рубежом зародилась и стала быстро прогрессировать особая наука об изображениях – иконика, которая, не претендуя на замену конкретных отраслей знаний, таких, как телевидение, оптика или фотография, занялась исследованием систем воспроизведения и преобразования изображений, их кодирования и декодирования. Первоначально считалось, что иконика – это теория оптимальных систем воспроизведения изображений. Но по мере накопления и синтеза теоретических и практических изысканий в разных сферах науки и техники появилась более широкое понимание иконики как научного направления, изучающего общие свойства изображений, определяющего цели и задачи их преобразования, обработки и воспроизведения.

Выделились разделы, занимающиеся теоретическим и экспериментальным изучением свойств изображений, законов и алгоритмов их зрительного восприятия, разработкой средств и методов обработки изображений, а также созданием соответствующих алгоритмов. Важное место заняли проблемы технического порядка, связанные с оптимизацией получения и передачи изображений по оптическим и радиоканалам (в том числе в реальном масштабе времени) с отработкой взаимодействия оптико-электронных систем и ЭВМ и др.

В числе проблем, которыми занимается иконика, следует отметить цифровую обработку изображений, включая снятие и ввод информации в ЭВМ, подготовку изображений для зрительного восприятия (улучшение их качества, снятие шумов) и для автоматической обработки. Также в иконике разрабатываются способы восстановления пропущенных или искажённых образов, получения метрических характеристик, сглаживания, разложения и фильтрации изображений и др. Близко к этим задачам примыкают технические проблемы конструирования визуальных оптических приборов, видеоэкранных процессоров, считывающих и распознающих автоматов и другого аппаратурного обеспечения.

Иконика включает в круг своих интересов не только плоские, но и трёхмерные изображения, а также – лазерную голографию, используемую для фиксации и воспроизведения сложных и динамических объёмных изображений.

Надо сказать, что первая попытка ввести иконометрическую терминологию относится к сфере аэрокосмической съёмки. В 1973 году Б. Н. Родионов предложил понимать под иконикой комплекс методов и средств получения любых изображений, включая фотографические, телевизионные, акустические и др. Совокупность же методов, средств обработки и использования информации, содержащейся в этих изображениях, было предложено называть иконологией, выделив в ней три раздела: первый охватывает методы использования изображений, основанные на интуитивных началах, не поддающихся в настоящее время формализации и автоматизации; второй включает интерпретацию изображений на базе алгоритмов и моделей, а третий объединяет методы автоматического распознавания образов, что является высшим уровнем интерпретации изображений.

Позднее был введён термин иконометрия для обозначения совокупности методов и практических приёмов измерения изображений и их гипсометрической интерпретации. Иконометрия включает в себя два раздела: иконогеометрию, представляющую измерения геометрических параметров и геометричекую интерпретацию изображений, и иконоактиметрию – определение лучистости и энергетическую интерпретацию изображений.

Иконометрическая терминология была затем использована в работах Б. Н. Виноградова применительно к задачам изучения биосферы. Он писал, что "при изучении структуры биосферы основным средством её анализа является использование аппарата иконологии, т.е. комплекса методов и средств интерпретации изображений. В зависимости от характера обработки различаются иконография – описание дистанционных изображений тех или иных экосистем, и иконометрия – измерение этих изображений". При этом в основу иконографических классификаций и иконометрического анализа кладутся изучение и количественное описание конфигураций, форм, рисунка изображений, а также оценка связи этого рисунка с теми или иными свойствами окружающеё среды.

Терминология и принципы иконометрии не получили распространения, поскольку близкое содержание вкладывалось в другие термины: "фотограмметрия", "фотометрия изображений", "измерительное дешифрирование", "измерительные основы дистанционного зондирования" и др.

Новое обращение к идеям иконики связано с тенденцией к явному сближению и даже интеграции картографии, дистанционного зондирования и машинной графики на базе широкой автоматизации. Идеи единого подхода к изображениям выдвигались Б. Н. Родиовым, Ю. Ф. Книжниковым, Е. П. Аржановым и другими в связи с разработкой общего понятия снимка, Л. Е. Смирновым в рамках концепции трёхмерного картографировнаия, рядом зарубежных картографов в контексте сопоставления свойств карт и космических снимков, изготовления фотокарт и космокарт как новых видов геоизображений.

В 1985 году А. М. Берлянтом была выдвинута идея разработки нового научного направления – геоиконики как синтетической отрасли знаний, изучающей теорию геоизображений, методы их анализа, преобразования, распознавания и использования в науке и практике[2].