Дәріс сабақтарының мазмұны

Оперативті  шұғыл картографиялау –ол геоақпараттық картографияның тармақтарының бірі. Оның мәні картаны реальды немесе реальға жақын уақыт  масштабына кезінде пайдаланушыларға ақпаратты мүмкіндігінше тез (өз уақытында) беру және процесс жүрісіне ықпалын тигізу болып саналады.         

Практикада картографиялық өнімдерді және оларды оперативті  түрде жасау тұтынушыға дер кезінде жеткізу маңызды және берілген тапсырманы уақытында орындау маңызды саналады. Шұғыл карталарды тез жасау көптеген проблемаларды шешеді.  Біріншіден, ал қолайсыз немесе қауіпті процестердің алдын алуға, олардың дамуын қадағалайды,болжауды құруға кепілдік береді,бақылау варианттарын таңдауға көмектеседі, барлық сферадағы процестің жүрісімен өзгеруін реттейді.

Шұғыл картографиялық деректердің  бастапқы материалы болып ғарыштық түсірімлер,тікелей бақылау жәнә өлшеу,статистикалық деректер, сұрау салу қорытындысы,т.б.  

Шұғыл картографиялаудың  тиімділігі үш фактормен анықталады

•    автоматикалық  жүйенің сенімділігі, енгізу жылдамдығы және деректерді өңдеу,деректер базасына жетудің қолайлылығы.

• шұғыл карталардың жақсы ақылы, сыртқы безендірілуінің қарапайымдылығы

• картаны тұтынушыларға  шұғыл тарату, оның ішінде телекоммуникацияны да пайдалану

 «Геоақпарат» термині  үш түбірден- географиядан, ақпараттан  және автоматикадан тұрады.Геоақпарат  ғылым ретінде  география, Жер туралы ғылымдармен, картографиямен, қашықтық зондтаумен тығыз байланысты. Бірақ жоғарыдағы  жүйелерге қарағанда геоақпараттың өзінің ерекше құрамымен әдісі бар. Олардың бастысы – компьютерлік модельдеу және онымен ұштасқан геоақпараттық картографиялау. Карталар  мен атластар компьютерлік өңдеуге арналған кеңістік және уақыттық ақпаратты алудың басты көзі. Геоақпараттық жүйеде  пайдаланылған “картографиялық емес” ақпараттар тек картаға  байланыстырылады.(мыс.,  координата жүйесі, т.б.)

Жоғарғы геоақпараттық-картографиялық ерекеше білім бағыты қалыптасты.  Екі ғылым салалары және техникалық біртұтастығы төмендегі факторлармен анықталады:

•  жалпы географиялық және тақырыптық координаталар- табиғат, шаруашылық, әлеуметтік сфера, эколоогиялық жағдайды көрсететін кеңістік ақпараттың басты көзі.

•  картографияда қабылданған  координата жүйесі және графалау ГАЖ  – дың барлық деректерін географиялықлакализациялаудың  негізі үшін қызмет көрсетеді.

• карталар- ГАЖ-да түсетін, өндірілетін  және сақталатын қандай да болмасын  ақпаратты және қашықтық зондтау  деректерін интерпрегациялау және ұйымдастырудың негізгі құралы;

• геоақпаратық технология кеңістік- уақыт құрылымын зерттеу, геожүйенің байланыстарымен динамикасын  пайдалана отырып негізінен картографиялықәдіс жолдау және математикалық картографиялық модельдеуге сүйенеді.

•картографиялық бейнелеу-тұтынушыларға  ақпаратты көрсетудің ең дұрыс формасы,ал картаны жасау (құру( ГАЖдың негізгі  функцияларының бірі. 

Геоақпараттық картографиялау деп геоақпараттық техналогияны және географиялық (геологиялық,экологиялық, әлеуметтік, экономикалық,т.б.(білімдер негізіндекартаны автоматты құрау және пайдаланумен айналысатын картография саласын айтадыГеоақпараттық картографияның мәнісін геожүйені ақпараттық картографиялық модельдеу құрады.

Геоақпараттық картографиялау салалық және кешенді,аналитиктік (талдамдық )және синтетикалық болуы мүмкін.                                                                         

Синтетикалық  картографиялау тақырыптық картографиялаудың бір бағыты саналады. Онда көптеген жәке көрсеткіштержәне аналитикалық және кешенді карталар сериясының игтеграциялануы негізінде теория және әдістер жасалады. Синтетикалық картографиялау картографияланатын нысанның интегралды сипатын алуға мүмкіндік беретін факторлық анализге, дискриминанттық анализге, басты компоненттерін көрсетуге,кластерлеуге және т.б. математикалық- картографиялық модельдеуге кеңінен сүйенеді.

Кешенді картографиялау болған іс-әрекетті картада көп жақты біртұтас беруді айтады. Кешенді картографиялау жүйелік негізде жасалады. Оның нәтижесінде табиғатты, халықты , шаруашылыықты және олардың өзара әрекетін сипаттайтын тақырыптық карталар, немесе, кешенді атластар жатады.

Жүйелік картографиялау деп құрамына жүйені құру және картографиялық өнімдерді геожүйелер моделі ретінде қарайтын ғылыми-техникалық бағытын айтады. Жүйелік картографиялау карталар жүйесінде геожүйелерді модельдеу, олардың компоненттерін (құраушыларын), өзара байланысын, иерархиясын, динамикасын және функцияларын алдын-ала көрсетуді айтады. Жүелік картографиялаудың принципі толық көрінісі кешенді ғылыми- анықтамалық атластар  және сериялық тақырыптық карталарда жақсы көрініс тапқан. Картографиялаудың  бұл түрінің маңызды сипатты белгілеріне төмендегілер жатады:

• Автоматтандырудың жоғарғы дәрежесі, цифрлі картографиялау базасына, және географиялық деректер базасына және географиялық білімге сүйенеді;

• бейнелеуге (суреттеуге) және геожүйе талдауына жүелі  жол табу;

• картографияның интерактивтілігі, картаны жасау әдістері және пайдаланудың тығыз үйлесімділігі;

• нақты уақытқа қарай  шұғыл орындау;

• жағдайды жан-жақты  бағалау және балама шешімдерді спектріне  мүмкіндік беретін көпжақтылық;

• компютерлік дизайнді және жаңа графикалық бейнелеу құралдарын пайдалану;

• жаңа түрдермен типтерді (электрондық карталарды, үш өлшемді компьютерлік модельдер және анимациялар, т.б.) жасау(құру);

Математикалық-картографиялық модельдеу деп математикалық модельдеу негізінде жаңа картографиялық өнімдерді алу, карталар деректерінен түсірілген математикалық модельдерді талдау және құру. Картографиялық және математикалық модельдерде мынадай тізбек циклі түзіледі: карта — математиклық модель — жаңа карта — жаңа математикалық модель, т.с.с.

Геоақпараттық картографиялау геожүйе динамикасын бейнелеу мүмкіндігін біршама кеңейтіп практикаға картографиялық анимацияны (мультипликацияны) енгізеді. Демонстрациялау (көрсету) кезінде бірінен соң бірі келетін карта-кадрлардың ерекше тиімді қозғалысы іске асырылады. Қозғалмалы бейнелерді алудың көптеген технологиялары және әдістері жасалған. Картографиялық анимациясының әр қилы вариантттарын және комбинацияларын қамтамасыз ететін ерекше компьютер. Бағдарламалар жасалған:

• барлық карталардың  экранда қозғалуы;

• карта – кадрлардың мультипликациялық бір ізділігі немесе үш өлшемді бейнеленуі;

• көрсету жылдамдығын  өзгерту, кадр аралығын қайта көру, таңдалған (сұрыпталған) кадрды қата көру, кері бір ізділік;

•картадағы  жеке элементтер мазмұнын өзгерту;

• элементтер мазмұны  түрін (нысанды , белгілерді), олардың мөлшерін, бағытын, т.б. өзгерту;

• бояулар түсін өзгертіп отыру, қарқындылығын өзгерту;

• бейнелердің немесе оның бір бөлікке масштабтау;

• карта үстінде қозғалыс тиімділігін тудыру.

Негізгі әдебиет  (1 нег.[45-61])

Қосымша әдебиет  (1 қос.[66-91])

Бақылау сұрақтары:

1. Картографиялық символдар деген не?
2. Тематикалық карталарда картографиялық бейнелеудің қандай тәсілдері қолданылады?
3. Қандай талдаулар кезінде арақашықтықтан зондылау деректері жиі қажет етіледі?
4. Генерализация деген не және оның түрлері?

 

5-дәріс  Координатты мәліметтер. Координатты мәліметтер арасындағы байланыс. Атрибутты мәліметтер. Географиялық мәліметтерді ұсынудың екі әдісі. ГАЖ- де  мәліметтерді растрлік формада көрсету. Растрлік моделдер. ГАЖ-де мәліметтерді векторлық (объектілік) түрінде бейнелеу.

Мазмұны. Координатты  мәліметтер. ГАЖ жүйеде түрлі координат жүйелері қолданады: жазық декартты координаттар; жазық полярлық координаттар; геоцентірлік; топоцентірлік және т.б.

ГАЖ-де базалық геометриялық моделді типтер жиынтығын қолданады, олардан қалған барлық күрделірек моделдер құрады. Карталардың заттық аймақтарын ескеруде осындай типтерді сипаттаумен ғана шектеледі (географиялық мәліметтер құрылымы), олар топографиялық көрсету және тематикалық ретке келтіруге қатысты.

ГАЖ-ға келесідей координатты мәліметтер типтерін қосады: нүкте; тұйықталмаған сызық; контур (тұйықталған сызық); полигон (ареал, район)- бір-біріне көршілес тұйықталған аудан топтары.

ГАЖ-де объектілерді құру үшін коптеген координатты моделдер санын пайдаланады. Мысалы, кейбір жүйелердегі мәліметтер жиынтығына доға, түйін ұшы және т.б. сияқты элементтер кіреді.

Нүктелі объектілер. Картаның берілген масштабында көрінбейтін элементтер нүктелермен сипатталады. Мысалы, Қазақстан картасындағы ауылдар. Ауыл ауданы картада көрсетілуі мүмкін емес, сол себептен де ол шартты белгімен сипатталады, демек белгілі бір нүкте суретімен. Нүкте түрінде көрсетілген объектілерді таңдау, картаның масштабына немесе зерттеулерге байланысты болады. Ірі масштабты картада нүктемен жеке құрылыстар көрсетіледі, ал майда масштабты картада – қалалар. Нүктелі объектілердің ерекшелігі олардың басқа да кеңістіктік объектілер сияқты графикалық файлдар түрінде және атрибуттар сияқты кесте түрінде сақталынуда. Әрбір нүктенің координаты екі қосымша атрибут түрінде сипатталады. Кестедегі әрбір жол нүктеге сәйкес – онда сол нүкте жөнінде барлық ақпарат жиналған.

Сызықты объектілер. Сызықпен, карта масштабында ауданы болмайтын, бірақ ұзындығы бар объектілер көрсетіледі. Мысалы, Қазақстанның темір жол картасы. Әрине, жол ені көрсетілуі мүмкін емес, бірақ Алматы – Астана жолының картасында көрінетіндей ұзындық бар.

Сызықтар – желіні сипаттау үшін де кеңінен қолданылады, оларға нүктелі объектілерге қарағанда  топологиялық белгілердің болуы  сипат. Кез-келген желі түйін – қосындысынан, жекелеген сызық ұшынан және буын (доға) – модель мәліметтер базасындағы қосарламадан тұрады. Әрбір түйін үшін арнайы сипаттама болады, ол ондағы буындардың санымен анықталып, валенттілік деп аталады.

Сызықты объектілердің, нүктелідегідей өзінің атрибуттары бар, олар доға және түйіндер үшін түрлі болады. Мысалы, доға үшін атрибуттар келесідей болуы мүмкін: қозғалыс бағыты, қозғалыс интенсивтілігі, ұзындық (жолдар үшін), ЛЭП-тегі  кернеу, тіреу биіктігі (электроөткізгіш желісі үшін) , құбыр диаметрі, газ қозғалысының бағыты (газөткізгіш) және т.б. Мысалы, түйін үшін атрибуттар келесідей болуы мүмкін: өткізгіштің блуы, қиылысатын көше аттары, ЛЭГТ трансформаторларының сипаттамасы, компрессор қуаты және т.б.

Кейбір атрибуттар (мысалы, қиылысқан көше аттары) бір типті объктілерді басқаларымен (буындары бар түйіндермен)байланыстыру үшін қызмет етеді. Нақты мысалда, сызықты объектілер түрінде өзендер және темір жолдары көрсетілген.

Ареалдар. Кәзіргі уақытта ГАЖ-де ареалдың бірнеше типтері көрсетілуі мүмкін: қоршаған орта немесе табиғи ресурстар белдемі,  әлеуметтік-экономикалық белдем, жерді шаруашылықта пайдалану жөнінде мәліметтер және т.б.

Координатты мәліметтер арасында әртүрлі байланыс болуы  мүмкін, олар бір немесе әртүрлі  типті объектілер арасында болады. Олардың негізгілерін қарастырайық.

Байланыстың бірінші типін қарапайым элементтерден күрделі объектілерді жасау үшін пайдаланады. Мысалы, доға және оның ұшын анықтайтын реттелген жиынтық арасындағы өзара байланыс; полигон және оның сызықтарын анықтайтын реттелген жиынтық арасындағы өзара байланыс.

Өзара байланыстың екінші типін – координаты объектілер бойынша анықтауға болады, Мысалы, екі сызықтың қиылысқан нүктесінің координаты “қиылысады” типі мен төртвалентті түйіннің өзара байланысын анықтайды.

Үшінші тип – “интеллектуалды”. Бұл өзара байланысты координаттар бойынша анықтауға болмайды, ол мәліметтерді енгізу кезінде арнайы сипаттама және семантика қабылдауы қажет. Мысалы, екі сызықтың қиылысуын анықтауға болады, бірақ ол сызықтар автожолдары болса, онда олар қиылысады ма , әлде ол жерде автожол айырығы екенін айтуға болмайды.

Атрибутты мәліметтер           

 Уақыт параметрі  мен тематикалық бағыттылықты  анықтау үшін атрибуттарды пайдаланады.  Атрибуттар болуы мүмкін: символдар  (атаулары); сандар (кодтар, сандық ақпаратттар); графикалық белгілер (түс, сурет, контурларды толтыру).

Атрибут (attribute) – кеңістікті объектіні сипаттайтын сапалы немесе мөлшерлік белгі (бірақ оның орын көрсеткішімен байланысты емес) және оның нөмірімен немесе идентификаторымен шамалас; атрибуттар мәндерінің жиынтығы (attribute value) көбіне МББЖ (СУБД) реляциялық әдістерімен кесте түрінде көрсетіледі; бұл жағдайда атрибуттар класына (attribute class) колона аты немесе  бағана (column), кесте шегарасына (field) сәйкестенеді. Атрибуттық мәліметтерді (attribute data)  ретке келтіру, сақтау және басқару үшін реляция типті мәліметтер базасын басқару жүйесін пайдаланады. Одан да кең мағынада атрибут дегеніміз, кез-келген кеңістікті немесе кеңістікті емес объекті құрамын түсінеміз, бұл жағдайда кеңістікті атрибуттар (spatial attribute) және кеңістікті емес атрибуттар (aspatial attribute) жөнінде айтылады. Кеңістікті объектілермен атрибуттарды жекелендіру процессі немесе объектілерді атрибуттармен байланыстыру атрибуттау деп аталынады (attribute tagging, attribute matching).