Цифровые карты в ГИС. Структура ГИС-проекта. Навигация по карте. Получение информации по объектам. Горячая связь. Видеоряд. Публикация и печать карт.

Основным понятием в картографии является карта - графическое изображение пространственных объектов. Аналогично в геоинформацион­ных системах под термином «карта» («электронная карта») понимается со­вокупность данных, позволяющих отображать пространственные объекты на экране компьютера, а также редактировать их и анализировать.

Электронная карта состоит из упорядоченной совокупности графи­ческих слоёв карты, которые последовательно отображаются на экране компьютера (рис. 5.1). В случае необходимости некоторые слои карты мо­гут быть временно отключены, чтобы не мешать просмотру остальных.

Рис. 5.1. Пример слои карты

В геоинформатике пространственные данные отделены от способа их отображения. Поэтому каждый слой карты содержит некоторый набор пространственных данных, а также параметры их интерпретации и ото­бражения на карте. Каждому набору данных может быть назначен один или больше визуализаторов пространственных данных, отображающих данные на карте.

Ещё одно понятие, часто используемое в геоинформационных сис­темах, - это понятие «ГИС-проект». В некоторых геоинформационных системах (ArcGIS, MapInfo) понятие «проект» совпадает с понятием «кар­та», в других системах (ArcView GIS, IndorGIS) проекты могут включать в себя несколько карт, логически связанных друг с другом. На рис. 5.2 при­ведён пример структуры ГИС-проекта в IndorGIS. В этой системе проект может включать в себя любое число карт, растровых изображений, тексто­вых и других файлов, при этом все они могут быть сгруппированы в папки.

В следующих разделах рассмотрим основные операции, используе­мые при работе с картами в ГИС.

Рис. 5.2. Пример ГИС-проекта в IndorGIS 5.0

Навигация по карте.

Одним из важнейших преимуществ электронных карт в ГИС перед бумажными аналогами является удобство просмотра карты. ГИС позволяет увидеть любой фрагмент карты в любом требуемом масштабе.

Выбор необходимого фрагмента карты и масштаба его отображения в ГИС можно выполнять интерактивно либо с помощью команд поиска объектов и фрагментов карты. Интерактивный выбор видимого фрагмента карты выполняется с помощью одного из следующих режимов работы:

1.Режим увеличения изображения.

2.Режим уменьшения изображения.

3.Режим панорамирования.

4.Режим динамического масштабирования. В этом режиме пользо­ватель нажимает кнопку мышки в некоторой точке на карте и, удерживая её, перемещает мышку вверх, при этом масштаб изображения увеличива­ется; при перемещении мышки вниз масштаб будет уменьшаться.

Вышеприведённые режимы навигации по карте используют для сво­ей работы только одну левую кнопку мышки. Если же мышка имеет до­полнительное колесо прокрутки, то с его помощью можно быстро изменять масштаб изображения, крутя колесо вперед или назад. Достоинством этот способа является то, что использование колеса не требует переключе­ния в специальный режим навигации по карте, а может использоваться в дополнение к любому другому режиму.

Теперь рассмотрим команды поиска объектов и фрагментов карт.

1. Поиск по атрибутам. Данная команда позволяет находить объек­ты, имеющие заданные значения атрибутов. При этом в ГИС можно задать как конкретное искомое значение, так и некоторое условие над атрибута­ми. Например, можно потребовать найти все города на карте мира, имею­щие население более 10 миллионов человек.

2. Адресный поиск. Данная команда позволяет находить объекты по его адресу. Под адресом обычно подразумевается название улицы и номер дома, однако аналогичным образом могут быть найдены и любые другие объекты, имеющие названия (не обязательно в городе). Для выполнения поиска по адресу вначале необходимо создать геокод - набор правил, по которым адрес будет преобразовываться в пространственные координаты. После этого в ГИС становятся доступными команды выполнения адресно­го поиска (рис. 5.3). При этом достаточно ввести название улицы и номер дома, и ГИС покажет на карте найденный объект. Ещё одним вариантом поиска является задание двух пересекающихся улиц, при этом ГИС найдёт положение соответствующего перекрёстка. Весь процесс перевода тесто­вого описания адреса в координаты на карте называется геокодированием.

Рис. 5.3. Адресный поиск дома на карте города по геокоду

Геокод бывает нескольких основных видов:

·Одно имя. Используется для поиска объектов, однозначно харак­теризуемых одним атрибутом пространственного объекта. По су­ти, ГИС ищет имя объекта в заданном атрибуте и показывает най­денный объект на карте. Типичным представителем запросов тако­го рода является поиск города на карте страны. Для этого все го­рода должны быть представлены в виде векторного набора дан­ных, а в некоторый атрибут занесены их названия.

·Улица и номер дома. Данный тип геокода используется для поиска объектов, однозначно характеризуемых двумя атрибутами, например, дома однозначно описываются именем улицы и номером до­ма. При выполнении адресного поиска можно найти либо все зда­ния на указанной улице, либо конкретный дом.

·Улица и дома по разные стороны. Этот тип геокода используется для кодирования адресов домов уличными сегментами - отрезка­ми дорог между перекрёстками, на которых известен диапазон но­меров домов вдоль сегмента по левой и правой стороне (дома по одну сторону от улицы должны быть чётными, а по другую - не­чётными). Поиск конкретного дома в таком геокоде выполняется в несколько шагов (рис. 5.4): а) находятся уличные сегменты с за­данным названием улицы; б) определяется чётность номера разы­скиваемого дома; в) среди найденных сегментов улицы выполня­ется поиск сегмента, у которого номер дома попадает внутрь диа­пазона номеров домов по чётной или нечётной стороне; г) если ис­комый сегмент найден, то выполняется интерполяция положения дома относительно улицы на основе номеров домов на концах уличного сегмента и номера искомого дома.

Рис. 5.4. Пример поиска дома по уличным сегментам

3. Выбор листа карты. Данная команда позволяет находить требуе­мый фрагмент карты (лист) по его номеру в какой-то разграфке. Некото­рые ГИС позволяют создать произвольную разграфку с нумерацией листов карты по столбцам и строкам (например, ArcGIS). В других ГИС исполь­зуются системы разграфки, общепринятые в России или в мире. Например, в IndorGIS пользователь может ввести номер 1 59-А-7 и система покажет на экране соответствующий лист топографического плана масштаба 1 :500 (рис. 5.5).

4. Выбор закладок. В настоящее время многие ГИС позволяют созда­вать т.н. «закладки». При этом ГИС запоминает координаты центра теку­щего видимого фрагмента карты и текущий масштаб изображения. В даль­нейшем ГИС позволяет быстро возвращаться к ранее запомненным фрагментам карты.

Рис. 5.5. Выбор листа карты по номеру

Ещё одним удобным способом навигации по карте в ГИС является использование окна обзора (рис. 5.6), в котором отображается вся карта и прямоугольником показывается область, видимая в настоящее время в ос­новном окне. В окне обзора можно мышкой указать прямоугольную об­ласть карты, которая сразу же будет отображена в основном окне карты.

Рис. 5.6. Пример окна обзора карты в правой верхней части основного окна ГИС