Theory of Computer Geography
NABIYEV ALIPASHA ALIBEK
THEORY OF COMPUTER GEOGRAPHY
Baku State University, Centre of "Geoinformatics and Computer Geography"
AZ1073 Baku, Z.Khalilov street,23, AZERBAYJAN
E-mail: nabiyev@pisem.net
URL http://www.ali-nabiyev.narod.ru
Набиев Алипаша Алибек
Теория компьютерной географии
Бакинский Государственный Университет,
Центр "Геоинформатика и Компьютерная География
АЗ1073 Баку,ул. З.Халилова,23,АЗЕРБАЙДЖАН
E-mail: nabiyev@pisem.net
URL hhp://www.ali-nabiyev.narod.ru
Компьютерная география (КОМГЕОГРАФИЯ) -это новая наука географических знаний, которая занимается измерением характеристик географических объектов электронными приборами (космическими короблями, искусственными спутниками, самолетами, вертолетами и зондами), сохранением геоинформации на электронных(гибкие дискеты, жесткие диски, магнитные ленты) и лазерных носителях информации (лазерные диски-CD), разработкой алгоритмов и пакетов программ для анализа геоинформации (фотограмметрические, геостатистические, геоинформационные и другие пакеты программ ) и описанием Земной поверхности на компьютере в виде видео записи , снятые с разным расстоянием от поверхности Земли(на Земле, с летающими аппаратами и космическими кораблями. Кроме этого компьютерная география занимается разработкой методов дистанционного обучения, составлением электронных учебников (геомультимедиа процессов,состояний и явлений; говорящие карты; аудио и видео учебники по географическим дисциплинам ВУЗОВ и общеобразовательных учреждений и другие ).
Комгеография, в отличие от традиционной "бумажной географии", открывает широкие пути применения новых методов смежных наук для причинно-следственного анализа изменения элементов геосистем и его в целом (например, для определения эмергентных особенностей используются алгоритмы кибернетики и др.).
Комгеография открывает доступ к использованию раннее разработанных математико-статистических и физико-химических методов для всех географов, так как раньше эти методы были доступны для тех, кто владел хотя бы средним уровнем математических, физических и химических методов исследования.
Комгеография использует эти методы в автоматизированном виде (пакеты программ, утилиты, программные процедуры), которые требуют только ввода данных, после чего выводятся результаты анализа географических исследований. В этом случае не исключается использование новых уравнений или процедур. Для этого следует только внести новые формулы или процедуры алгоритмов в используемые пакеты как приложения.
Именно это свойство программных обеспечений, осуществляемое географическими пакетами программ (ГИС, ГПС), позволяет использование их даже в общеобразовательных учебных процессах. Например, ГИС пакет сейчас используется школьниками V-XI класcов . Компания ERSI (США) ежегодно проводит мероприятия "GIS DAY" для школьников. Простота использования GIS связана с хорошим оформлением рабочих инструментов и географических знаков для построения карт и планов.
В настоящее время особенно развиты следующие разделы комгеографии:
-Автоматическое распознавание (дешифровка) географических объектов на аэрокосмических снимках с помощью пакетов программ (пакеты ERDAS, ARC/INFO, INTERGRAPH и др).
-Автоматическая классификация географических объектов ( IDRISI и др.)
-Математико – статистическая обработка географических данных (пакеты STATISTICA,STATGRAF, STATWIN и др.)
-Автоматическое построение изолинии значений географических объектов.(пакета SURFER и д.)
-Создание электронных кадастров природных ресурсов (ГИС ARC/INFO, AUTOCAD и др.).
-Создание мультимедии географических процессов и состояний (пакеты ILLUSION, COOL EDIT PRO, ADOBE PREMIERE , 3DMAX и др.)
 Создание цифровой географической карты (ГИС MAPINFO, ARCVIEW и др)
 Создание цифровой топографической карты (пакет R2 и др.)
 Создание INTERNET карты регионов, стран и местностей(пакет ERSI ArcIMS и др)
 Автоматизированный сбор и управление пространственными данными (пакет INTERGRAPH GEOMEDIA PRO и др.)
 Автоматизация измерений высот рельефа ( GPS программа TRIMBLE, GEOMATICS, и др.).
В настоящее время развиты следущие разделы комгеографии:
-Компьютерная картография (комкартография)- занимается теоретическими и прикладными вопросами составления цифровых географических или других карт с помощью географических информационных систем (ГИС). На сегодняшний день большинство картографические проекции включены в ГИС программу и снабжены утилитами преобразования от одного в другое. К наиболее распространенным пакетам по ГИС относятся MAPINFO, ARCVIEW, и др.
-Компьютерная геоморфология (комгеоморфология) – занимается составлением моделей поверхности рельефа в 3-х мерном пространстве на основе аэрокосмических и спутниковых изображений, также изучает динамику перемещения слоев Земной коры, рыхлых горных пород, формирование оползней и др. с помощью пакетов IDRISI, ERDAS, TERRAIN и др. Кроме этого составление топографических поверхностей рельефа в виде 3-х мерного изображения тоже относится к задачам комгеоморфологии.
-Компьютерная гидрология (комгидрология) - занимается в основном измерением и вычислением объема и скорости движения потоков поверхностных вод, запасов снежного покрова на основе автоматизированных стационарных станций и аэрокосмических снимков с помощью программы ERDAS и др.
Компьютерная климатология(комклиматология) -занимается созданием автоматизированного метода выбора подходящего сценария формирования различных типов климата с целью изучения глобального потепления. В настоящее время такие программы составлены на языке FORTRAN. После вычисления параметров климатической обстановки создаются анимационные файлы климатических сценариев с помощью пакетов ADOBE PREMIERE, ILLUSION, 3D MAX идр. –По этому направлению выпущены некоторые справочные лазерные диски о различных атмосферных явлениях.
Компьютерная география почв(компедология) –занимается созданием электронного почвенного кадастра регионов, стран, провинций и фермерского хозяйства с помощью пакетов ARC/INFO, ARCVIW, AUTOCAD и др.
А тепер перечисляем слабо автоматизированные отрасли современной географической науки:
Компьютерная биогеография (комбиогеография) –разрабатываются компьютерные видео каталоги растительности и животного мира по природным зонам и для отдельных геосистем в виде текстовых материалов и видеофайлов(в этом направлении особенно важную роль играет организация NATIONAL GEOGRAPHIC SOCIETY . Эта организация регулярно выпускают видеокассеты по географии растительности и животного мира Земного шара, и параллельно к этому направлению они разрабатывают компьютерные мультимедии -фильмы растительного и животного мира древних природных условий Земли.
Компьютерная география промышленности - разрабатываются справочные электронные энциклопедии о развитии промышленности континентов, регионов и остальных стран.
Компьютерная география сельского хозяйства и фермерского хозяйства –разрабатываются электронные справочники о развитии сельского и фермерского хозяйств стран и регионов.
Компьютерная география природы –разрабатывается микромультимедиа энциклопедия природы Земли.
Компьютерная география туризма и массового отдыха- выпущены лазерные диски и созданы ИНТЕРНЕТ ресурсы.
Компьютерная география городов –разработаны городские геоинформационные системы различных городов Мира и выпущены электронные планы больших городов Мира.
Компьютерная география мунициполитетов –разрабатываются геоинформационные системы мунициполитетов (органов местного самоуправления).
Компьютерная география морей и океанов – разработываются различные мультимедиа-энциклопердий о природе и экономике морей и океанов.
Компьютерная геомедиа(комгеомедиа) –занимается разработкой мультимедиа файлов географических процессов(эрозия, выветривание, поднятия и опускания земной коры, формирование катастрофических явлений -гроза, сели, ураганы, наводнения и др.) и состояний (трехмерные видеофайлы горных хребтов, городов, подводных ландшафтов и др.)
А теперь приведем простые примеры создания географических карт на компьютере(без использования аэрокосмических и спутниковых изображений), на основе которого создается географическая мультимедиа.
Шаг 1. Для создания цифровой карты географического объекта без использования аэрокосмических изобраэжений требуется провести дигитизацию существующей карты или плана местности. Дигитизация проводится в основном дигитайзерами а при его отсутствии карту следует отсканировать, если их много, следует сканировать все карты с одинаковыми графическими разрешениями (значение pdi). После сканирования карты с помощью программы Adobe Photoshop следует удалит ненужные участки карты и проверит их полную сопоставимость. Для всех карт в разделе "Изображение" программы Adobe Photoshop параметры "Размер печатного оттиска" и "Разрешение" должны быть одинаковыми.
Если карта не размещается на экране сканера и требуется отсканировать его по частям, тогда после сканирования их следует объединит инструментами "Размер холста" – здесь стрелками "расположение" фрагменты карты перемещаются с лева на право и с права на лево . После размещения первого фрагмента каждый раз следует указать стрелкой "расположение" которая была выбрана в первый раз.
После завершения процесса объединения фрагментов, полный вариант сохраняется командой "Сохранит копию" и после этого выбрать тип файла .jpg, а далее выбрать "параметры изображения – Качество –размер файла", здесь чем больше значения размера тем лучше будет читаемость объектов карты во время дигитизации с помощью инструментами ГИС.
Шаг 2. После получения полного изображения отсканированных карт приступаем к дигитизацию объектов на карте по трем типам картографических объектов (линейных, контурных, и точечных.) с помощью пакетов ГИС. При дигитизации контурных объектов внутренний область получают цвет (обычно белый) и этот цвет мешает при оформлении их названия так как они станет невидимыми. Для избежания этого следует сначала дигитизировать контурные объекты не инструментом "полигон", а инструментом "ломанные линии". В этом случае названия контурных объектов будут видны и спокойно можно их прочитать и добавит в соответствующий раздел таблицы WINDOWS BROUSER". После завершения оформления названия контурных объектов можно эти объекты превращать в контурные объекты с командой Convert to region".
Щаг 3. и другие этапы создания геоинформационной (цифровой) карты и этапы создания географической мультимедии будет изложена по просьбе пользователей нашего сайта.
