Дәріс сабақтарының мазмұны

Осы екі өлшемді объектілердің  шекарасы, кеңістікте тұрған орны бір  нүктеден басталып сол нүктемен шектеледі. Демек, бұл аудандық объектілердің  кеңістікте тұрған орны ғана емес, енді оның әр формасы, бағытын және оның алып жатқан аумағын табуға болады.Аудандық объектілерге тағы бір бір өлшемді қоссақ. Онда үш өлшемді беткейді табуға болады.Үшінші өлшемді енгізу себебі, мынада тұр. Егер біз үйдің енін, ұзындығын білген болсақ, бұл үйдің биіктігі қанша екенін білу үшін, оның биіктік өлшемін енгізуіміз қажет. Бұл мәселеде көптеген мысал келтіруге болады, мысалы тау, рудник т.т.б.

Осы уақытқа дейін  біз геометриялық объектілермен  танысып, біліп келдік және олардың кеңістіктегі орнын таба білдік. Картографиялық объектілердің кеңістікте қандай орын алатын біліп қана қоймай, енді олардың не екенін, олар біздің сараптауымызға қажет екенін біліуіміз қажет.

Мысалы ағаш, нүктелік объект ретінде көрсетуге болады, ал оның емен бе, қайың ба, немесе қарағай ма екенін білмейміз. Ағашты кесіп, біз оның жасын білеміз. Ағашты толық сипаттау үшін бізге толық мелемет қажет. Енді, кеңістікте жатпайтын мәлеметтер арқылы біз объектілерді сипатттай аламыз. Сондықтан белгілі объектіні, белгілі орында, белгілі атымен  қосымша мәлеметтермен  сипаттап оған толық анықтама береміз.Бұл қосымша мәлімет-атрибут деп атаймыз.

Атрибут дегеніміз (atribute) – сандық және сапалық түрде болатын  ерекше номері немесе идентификаторы бар кеңістіктегі объектінің сипаттамасы. Атрибуттар жиынтығын, әлбетте таблица түрінде  СУБД (ДҚБЖ) сақталады.

Ол енді, осы өткендерді атрибуттармен меншіктендіру алдында, біз оларды қалай өлшеу керектігін білуіміз қажет.

Бірінші деңгейде – номиналды  шкала тұр, мұның атынан білектілердің тек атын – ағаш, бұлақ, жол, орман және т.б. білеміз. Бұл өлшем жоғарыда аталған тек бекітілген аттары белгілі, ал бірімен бірін салыстыра алмаймыз. (сурет...)

Егерде бізге,бөлшектерді  салыстыру қандай болса, онда реттеу шкаласын қолдану қажет,- үлкен, кіші, тәтті –алуы. Т.б.

Өткенділерді  дәлірек салыстырғымыз келсе  аралық шкала қолданамыз. Мұнда өлшенген өлшемге сандық мән беріледі. Аралық шкалада өлшенетін өлшемдер, мысалы топырақтың температурасы.

Ең соңғы шкала, бұл  сандық – мұны кейде вербальді деп аталады. Ұзындығы 1см-50 м.1:50000

Координаттар дегеніміз  – кеңістікте, беткейде, берілген нүктенің тұрған орнын анықтайтын сандар.

Тік бұрышты немесе декарт координаттары. Бұл біріне – бірі прпендикуляр Х және Y сызықтар құрайтын, «О» ординат немесе «+» - белгімен белгіленетін координаттар түрлерін айтады. Бір беткейде жатқан үш өлшемді X, Y, Z координаттары басы «О».

Кеңістікте таралу. Кеңістікте таралған объектілерді сараплау –  геоинформатиканың негізгі мақсаты. Сондықтан деректер қорына өте көп мәліметтер енгізіліп олар сарапқа кіреді.

Енді осы кеңістікте таралатын объектілердің кеңістікте таралу жөнінде үш топқа бөлінеді. Көптеген объектілер кеңістікте үш түрде:

1. кездейсоқ;
2. топтастырылған;
3. реттелген.

Көп деректер жер бетінде  зерттеулер кезінде жиналады. Мысалы, лентамен аралықты өлшеу.

Кәзіргі кезде жер  төңірегінде немесе айналасында  жер сезгіштері айналып тұр.  Олардың  орны мен айналу ортасы үлкендәлдікпен өлшенген. Сондықтан кәзіргі кезде, әлемдік масштабта позитивтік жүйе қолданылады. Бұл өлшемнің дәлдігі GPS –қабылдағыштан, ақпараттық көлемде құралған құжаттармен байланысты. Кәзіргі кезде осы жүйелер объектілерді 100м – 10дм аралығында ........  

Позициялау деп –  жер серіктері жүйелерінің көмегімен  жер үстіндегі үш өлшемді объектілердің  координаттарын таңдауды айтамыз.

Позициялаудың бірнеше  әдістері бар. Жекешелендірілген позициялау.   

Берілген пунктен кеңістікте орналасқан объектілердің координаттарын сызықтық белгі әдісімен анықтауды  автономдық жинақтау деп атайды.

Бұл әдіс барлық қателік көздеріне өте сезімтал. Дәлдігіне: 1) толқын желіліктерінің тұрақсыздығы; 2) уақыт аралығындағы шкаланың өзгеруі; 3) аппаратуралық қателіктер; 4) сыртқы әсерлер  - тропосфера, ионосфера, көптолқындылық. Ионосфералық қателіктер, электрондардың шығарылуынан (топтану), спутниктік биіктіктен, географиялық орнына (спутниктің), тәулік уақытынан, күннің қарқандылығынан және т.б. Бұл қателік бірнеше ондаған метрге жетеді. Бұл әдісте антенаға қайта шағылып келген әртүрлі толқындар (үйлерден, жер бетінен және басқа объектілерден) келеді. Сонымен қатар арақашықтықты дәл өлшеу мүмкіндігін қосады. Осы құбылысты көп сәулелі деп айтады. Координатты дәлдік өлшеу 10-100м.

Арақашықтықты кодтық әдіспен  координаттары белгілі екі өлшеу  пунктінен базалық станция және жаңа нүктеде өлшем жүргізеді. Барлық торапта ара қашықтықты өлшейді, оларды координаттармен салыстырып олардың диференциаодық айырмашылығын табады.  Диферанциалдық айырмашылығын қозғалыста болатын станцияға береді және  ол түзетіліп координаттар өлшенгеннен кейін енгізіледі. Координаттарды өлшеу дәлдігі 1-5м, кейбір кезде (аппаратураға байланысты) 1-3дм.

Радиотелеметриялық деректерді жинау. Бұл әдіс жануарларға датчиктер  қондырып олардың қозғалу орнын  жерлердегі көшпелі станциялар арқылы немесе ұшақ арқылы анықтауға болады.

Осы құбылысты өзгертілген  дистанциялық арақашықтықты қондырғы арқылы зерттеу деп атайды. Егер дистанциялық зондылауда өлшеу объектісінен қашықтықта орналасса, ал радиотелеметриялық әдісте датчик өлшеуіш ақпараты алушыдан қашықтықта орналасқан. Арақашықтық зондылауға жер серігінен сандық фотоаппаратың көмегімен зерттеледі. Бұл әдісте әртүрлі фотоақпараттар, әртүрлі ақ-қара, инфроқызыл түсті пленкалар қолданылады.

Әрине, арақашықтықта  зерттеу немесе аэрофотомен іздеу  қолайлы. Бірақ жер бетінде орналасқан керекті деректер космоста немесе әуеде іздеп табу өте қиын. Сондықтан кейбір жер бетңндегі объектілерді іздеуде, оған баға беруде жер бетінде өлшеу қажет болады. Бірақ мұндай объектілер көбейіп кетсе, олардың ішінен таңдау жасау керек. Таңдаудың арқасында есепке алынбаған объектілер туралы жалпы сипаттама беруге болады.

Енді бұл объектілерді қалай таңдау керек деген сұрақ  туады. Таңдаудың екі түрі бар: Бағытталған  және бағытсыз, бұлар кездейсоқ торларға кіреді. Бұл таңдау кездейсоқ, жүйелік, сейтрафикациялық және біркелкі атты топқа бөлуге болады.

Кездейсоқ таңдау ең негізгі  әдіс болып табылады . Бұл таңдаудың  негізгі мақсаты әрбір нүктелік, сызықтық, аудандық немесе беткейлік  объектілерге көршілес жатқан беткейлерге  кездейсоқ таңдауды қамтамассыз ету. Егер кеңістіктегі объектілер дискритті түрде таңдалса, оларға нөмер беріледі., мысалы 1-1000 дейін. Компьютердің ішінде орналасқан кенеттен таралған соң геоақпарат арқылы, бұл объектілердң біразын ала аламыз.   

Топология (topology) – жабынның көрші немесе жалғастырғыш объектілері (доғалар, түйіндер, полигондар және нүктелер) арасындағы кеңістіктік қатынастар. Картаға қатысы бойынша топология объекттер арасындағы байланысты анықтайды, полигондардың көршілестігін айқындайды және бір объектіні басқа объекттер жинағы ретінде көрсетеді (мысалы, түзулер). Тпологилық қатынастар қарапайым элементтерден күрделі элементтерге қарай құрастырылады: нүктелер (қарапайым элементтер), доғалар (көптеген жалғасқан нүктелер) және полигондар (көптеген жалғасқан доғалар).

Топологияны қолданған  кезде деректер тиімді сақталады. Сондықтан  деректерді өңдеу тездетіледі, және көлемі үлкен деректер жинағын өңдеу  де мүмкін. Топологиялық байланыстар  болған кезде әртүрлі сараптаулар  қолданылады, жеке алғанда сипаттамалары  бірдей полигондарды үлгілеу және сызбалық объекттерді бірінің устіне бірін қою. ARC/INFO жүйесінің үш негізгі топологиялық концепциясы бар:

• доғалар бір-бірімен түйіндер арқылы жалғанады (байланыстылық);
• фигураны шектейтін доғалар полигон түзеді (фигураны, ауданды анықтау);

- доғалар бағытқа ие, сонымен қатар сол және оң жақ бағытқа (үзіліссіздік). 
Негізгі әдебиет (1 нег.[19-31])

Қосымша әдебиет (1 доп.[23-56])

Бақылау сұрақтары:

1. Позициялау деген не және оның түрлері? 
2. Геологияда аэрофототүсірім не үшін керек?
3. Атрибут деген не?
4. Топология деген не?

3-дәріс  Картография негіздері. Карта үлгі ретінде: нақтылықты көрсету. Карта элементтері.Карта масштабы және картаның басқа сипаттамалары. Карта қасиеттері. Топографиялық карталардың номенклатурасы .

«Карта» термині орта ғасырларда Қайта өркендеу дәуірінде пайда болды.Бұл термин латын сөзінің «Charta»(бет,барақ) ұғымынан шыққан.Ол өз кезінде гректің XAPNS (хартес-папирустан жасалған қағаз) сөзінен шыққан туынды сөз.

Карта (map,chart)- жер бетінің  т.б.аспан денелерінің немесе ғарыштық кеңістіктің математикалық амалмен анықталып кішірейтіліп генрализацияланған бейнесі.Карта жоғары ақпараттылығы;оригиналына салыстырма түрінде кеңістік уақытта ол жоғарғы ақпараттылыққа ие,және ерекше сипаттамалық және көрнектілігімен көрінетін кейіпті белгілі модель түрінде қаралады.Сондықтан да ол Жерді тану ғылымдарының және әлеуметтік –экономикалық ғылымдардың ең басты және маңызды құралы саналады.

Масштабында қарай ірі  масштабты (1:100000 және одан да ірі),орта масштабты (1:200000-1:1000000) және ұсақ масштабты (1:1000000 және одан да ұсақ)карталарға ажыратылады.

	- Сызықты масштаб
Бір сантиметрде 10 км	- Атауланған масштаб
1: 1 000000	- Сандық масштаб

Кеңістікті қамту тұрғысынан ең ірі аумақты қамтитын картаға  Лүн жүйесі және жұлдызды аспан,планеталар картасы,оның ішінде Жер де бар.Одан әрі карталарпланеталық құрылымдарды қамтиды.Оған мысал ретінде Жер және оның бетіндегі құрлықтар мен төмендегідей карталар классификциясына(жіктеліміне)таралады:

-  әкімшілік-аумақтық  бөлініске

-  табиғат аудандарына

-  экономикалық аймақтарға

-   табиғи-тарихи  облыстарға.

Мазмұнына қарай карталар келесі топтарға бөлінеді:жалпыгеографиялық  карталар;тақырыптық (темалық) карталар,оның ішінде табиғат карталарына,әлеуметтік-экономикалық карталарға,табиғат және қоғам арасындағы өзара қарым-қатынас,сонымен бірге арнайы карталарға ажыратылады.Бұл карталардың барлығы аналитикалық (талдамдық),кешенді және синтетикалық болуы мүмкін.

Қолданыста бірнеше  типті арнайы карталарға бөлінеді:нысананың  тұрған жерін көрсететін инвентарлық,жергілікті карта;қандай да бір шаруашылық әрекет түрініңшске жарамдылығын  сипаттайтын бағалау карталарына;табиғат жағдайлары менқорды қорғаудың оңтайлы амалдарын қарастыратын табиғатты қорғауға арналған шараларды орналастыруды көрсететін карталарға;қазіргі уақытқа дейін белгісіз немесе болмаған табиғи құбылыстарды алдын ала ғылыми түрде байқап білетін болжам карталарына бөлінеді.Мұхиттар картасы өз кезегінде теңіздер,шығанақтар,бұғаздар мен аймақтар картасына ажыратылады.

Карта географияның ерекше және негізгі тілі саналады.Сондықтан да ол компютерлік географияның негізгі тілі саналады.Кеңістік деректерден тұратын бұл графикалық форма (пішін) әр түрлі координатты жүйеден,проекциядан,символдар жиынтығынан,қысқартулар және генерациялар әдшстеелерінен тұрады.

ГАЖ арқылы Жерді зерттеу біздің кеңістікте ойлау қабілетімізге   негізделеді.Кеңістіктік ойлау бізден кездескен нәрсенің барлығын бақылау,өлшеу,жазу,таңдай білу сияқты қабілетімізді талап етеді. Бірақ құндылығын картографиялық формода көру мәселесін шешу деректерді біз немесе пайдаланушылар жер беті әдістермен немесе қашықтықта зондтау көмегімен жинауына қарай және бұрыңғы архивті карталарды бақылауды талдау және көптеген факторларға тәуелді.

Графкалық элементтерді үйлесімдік мүмкіндігін білген сайын  және сонымен бірге бұл элементтермен картографиялық құжаттарда қалай пайдалануына қарай географиялық тілде анық байқалады.Кеңістіктік лексикон аумағы кең болған сайын кеңістік феноменіңнің және оның кеңістікте таралуы солғұрлым тиімді болады.

Графикалық қабылдау түсінігі дамуының деңгеиі жоғары болуы ГАЖ-дың барлық төрт қосалқы жүйесіне де жарайды.Бар картаны геоақпараттық жүйеге еңгізгенде генерализацияның бірнеше деңгеиінің әсері белгілі болады.Сонымен бірге масштабтардың, проекциялардың, символдардың,т.б.қалай еңгізілгені туралы деректер белгілі болады.ГАЖ ішінде редакциялауды қажет ететін бірнеше мәселелер туындайды.Мысалы,әр түрлі проекцияда жасалған шектес(қатарлас)жатқан енгізілген екі картаны немесе символдарының мөлері үлкен карталарды орналастыру орны немесе дәйектілігі дұрыс емес түрде орналасуы сияқты мәселелерді редакциялау (сараптау) қажет болады.Деректерді талдау алдында бізұсақ масштабты карталарды пайдаланудан болған,бірін-бірі жапқан қателерді байқаймыз.Соңында картаны шығаратын кезде талдау қорытындысын ең жақсы түрде көре аламыз.Себебі,біз картографиялық әдісті және оның дизайн критериімен жақсы таныспыз.Карта кеңістік құбылыстарының,абстракцияның моделі саналады.Карта зерттелетін облыстың барлық бөлшектерін көрсете алатын нақтылық версияның шағын (миниатюрлік) моделі саналмайды.