Підручник з Географії (рівень стандарту). 11 клас. Довгань - Нова програма

§ 6. Електронні карти та глобуси. Картографічні інтернет-джерела

Пригадайте

• які картографічні інтернет-ресурси вам відомі

• що таке ГІС та які сфери їх застосування

1. Електронні карти та глобуси.

Електронні карти та глобуси є цифровими картографічними моделями, які пристосовані для відображення на моніторах комп'ютерів.

Їх створюють шляхом:

• оцифрування аналогових топографічних карт;

• обробки матеріалів топографічних зйомок, геодезичних вимірів електронними тахеометрами (інструмент, що використовується в сучасній геодезії, призначений для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів, відстаней та підняттів), приймачами глобальної системи позиціонування;

• обробки матеріалів дистанційного зондування Землі (аерофотознімків, космічних знімків);

• комбінованим способом.

Таким чином, завдяки цифровій картографії функції традиційних картографічних моделей розширюються. Тепер це не лише збереження географічних даних, але і їх візуальне представлення.

У наш час можна виділити дві основні сфери використання електронних карт і глобусів: як основу для створення різних паперових карт та основу для просторових вимірів, обчислень та аналізу.

Порівняно з паперовими електронні носії картографічної інформації набагато детальніші, мають можливість швидкого оновлення бази даних, дозволяють швидко обробляти дані, вільно збільшувати фрагменти й змінювати масштаб, дають тривимірне зображення кута огляду в реальному часі тощо.

Електронні глобуси є яскравим прикладом того, як давні винаходи людства отримали друге життя на новому етапі технологічного прогресу. За допомогою комп'ютера можна працювати з віртуальними глобусами, які обертаються в будь-якому напрямку, змінювати їх масштаб і тематичне покриття (мал. 1).

Мал. 1. Тривимірний віртуальний інтерактивний глобус від NASA. За допомогою доступної й простої панелі можна шукати географічні об'єкти та отримувати про них коротку інформацію, регулювати масштаб, змінювати кут огляду.

2. Картографічні інтернет-джерела.

Вам відомо, що сьогодні майже всі карти, атласи, аеро- і космічні знімки є загальнодоступними для користувачів у мережі Інтернет.

Кількість карт і атласів, що існують в Інтернеті, обчислюється сотнями тисяч. Низка серверів містить тематичні карти населення, транспорту, клімату, рослинності, ландшафтів тощо. Для відображення їх на екрані досить указати тематику карти й назву регіону, що вас цікавлять.

Особливу групу складають карти для освітніх цілей. Можливо, ви користувалися інтернет-ресурсом з інтерактивними функціями, що містить електронні версії навчальних атласів, контурних карт, стінних карт, підручників тощо.

Іншим інтернет-ресурсом, на якому можна отримати потрібну картографічну інформацію про певну місцевість, є «МЕТА. Мапи України» (мал. 2).

Мал. 2. Інтерфейс «МЕТА. Мапи України». МЕТА — український пошуковий портал в Інтернеті. Він використовує пошукову систему власної розробки українською, російською та англійською мовами. Зона пошуку — українські сайти та сайти, що стосуються України.

У масштабах планети чи не найповнішим і найпотужнішим веб-ресурсом, на якому розміщено різну картографічну інформацію про країни світу, їхні міста тощо, є Google Earth (Гугл Планета Земля, мал. 3).

Мал. 3. Тривимірне зображення статуї свободи в Нью-Йорку (США). Гугл Планета Земля має можливість показувати тривимірні моделі будівель, споруд і пам'яток. До початку 2016 р. такі зображення були змодельовані для сотень міст у більш ніж 40 країнах та охоплювали всі континенти, крім Антарктиди.

3. Геоінформаційні та сучасні навігаційні системи.

Широке застосування й ускладнення електронних карт обумовило виникнення ще одного їх різновиду — географічних інформаційних систем (ГІС). Це автоматизовані комп'ютерні системи, призначені для збирання, збереження, обробки, аналізу та візуалізації (подання) інформації у вигляді тексту, карт, таблиць, графіків тощо. Інформація в таких базах накопичується дуже швидко. Сьогодні сюди надходить географічна інформація з усього світу від різних джерел. До них належать дані стаціонарних та експедиційних досліджень нашої планети, космічний моніторинг Землі, матеріали статистичних довідників, навчальних підручників і посібників, географічні карти, плани й картосхеми, дані аеро-, фотозйомки тощо.

ГІС надає нові інструменти, які розширюють і розвивають наукові засади картографії. За їхньою допомогою візуалізація самих карт може бути легко доповнена звітними документами, тривимірними зображеннями, графіками, таблицями, діаграмами, фотографіями та іншими засобами, у тому числі мультимедійними.

ГІС з'явилися в 1960-х рр. як засіб відображення в пам'яті комп'ютера об'єктів, розташованих на поверхні Землі. Перші ГІС були розроблені військовими відомствами США та СРСР як частина системи наведення ракет. у 1970-х рр. вони використовувалися для виведення координатно прив'язаних даних на екран монітора, а також для редагування та друку карт на папері. На сьогодні ГІС — один із сегментів ринку високих комп'ютерних технологій, що найбільш бурхливо розвивається.

Зараз ГІС успішно застосовують у багатьох сферах народного господарства: укладанні кадастру землі та природних ресурсів, екології, промисловості, енергетичному комплексі тощо. Наприклад, ГІС використовують Міністерство надзвичайних ситуацій для прогнозування стихійних лих, Міністерство аграрної політики та продовольства для прогнозування врожаю на певний рік, Міністерство соціальної політики для регулювання кількості попиту та пропозиції трудових ресурсів в окремих регіонах. Цим переліком не вичерпуються всі напрями діяльності, що мають потребу в ГІС та геоінформаційних технологіях.

За прогнозами фахівців, близько 80—90 % усієї інформації, із якою ми зазвичай маємо справу, може бути представлено у вигляді ГІС.

Ви самостійно можете створювати ГІС для власних потреб, користуючись ArcGIS — системою для побудови ГІС будь-якого рівня. Вона дає можливість легко шукати певні відомості, створювати карти, глобуси й моделі в настільних програмних продуктах, потім публікувати їх та використовувати в настільних засобах, у веб-браузерах та через мобільні пристрої.

Одним з основних джерел даних для ГІС є матеріали дистанційного зондування Землі, які охоплюють сукупність спостережень за станом поверхні Землі авіакосмічними засобами. Серед них велике значення мають глобальні супутникові навігаційні системи GPS, GALILEO, SBAS, GBAS, ГЛОНАСС тощо. Вони складаються з мережі штучних супутників Землі й наземного обладнання. Ці системи створені для визначення місця розташування об'єктів земної поверхні в географічній системі координат, точного часу подій, напрямків і швидкості переміщення об'єктів на території, в акваторії та повітряному просторі.

Дані супутникового позиціонування використовуються у військовій справі, морській та повітряній навігації, геодезії. Навігаційні системи надійно увійшли в наше повсякденне життя. Без GPS-навігації зараз складно уявити роботу громадського транспорту або туристичні подорожі. Використання супутникової навігації у пристроях дає змогу швидко орієнтуватися в місті, обирати безпечний та оптимальний маршрут руху (мал. 4).

Мал. 4. Відображення маршруту транспортного засобу на навігаційній карті.

Карти, що використовуються в автомобільних навігаційних системах, містять дані не тільки про вулично-дорожню мережу, але й велику кількість додаткової інформації про об'єкти. Особливе значення на таких картах мають точки інтересу (РОІ — points of interest) — об'єкти інфраструктури, пам'ятки і пам'ятники, природні об'єкти і важливі точки на дорогах, координати й інформація про які нанесені на карту. До POI належать: готелі, ресторани, автозаправні станції, лікарні, магазини, кінотеатри, музеї, банкомати, аптеки, станції метро, вокзали, аеропорти та інші транспортні вузли. Окремо виділяються дорожні POI: це «лежачі поліцейські», камери, радари, залізничні переїзди та інші зони підвищеної небезпеки. POI можуть супроводжуватися аудіопопередженнями.

Навігаційні карти активно застосовують для розв'язання актуальних проблем осіб з інвалідністю. Для багатьох міст України розроблено мобільний додаток «Мапа доступності», який показує місця розташування пандусів та підйомників. Зокрема, у Києві працює навігаційна система «Метро для всіх». У подальшому ця програма постійно оновлюватиметься, у тому числі будуть ураховані побажання людей, які мають порушення зору.

Головне

Електронні карти та глобуси — це цифрові картографічні моделі, аналоги звичайних географічних карт або навігаційних систем.

• У мережі Інтернет представлені різноманітні картографічні ресурси та сервіси, що дозволяють використовувати високоточні картографічні матеріали в цифровому форматі, отримувати інформацію, що постійно оновлюється, та самостійно створювати карти.

• Головним завданням ГІС є впорядкування та систематизація географічної інформації для подальшого використання її спеціалістами різних професій.

• Глобальні супутникові навігаційні системи створені для визначення місця розташування об'єктів на земній поверхні в географічній системі координат, точного часу подій, напрямків та швидкості переміщення об'єктів у просторі.

Запитання та завдання для самоперевірки

1. Що таке електронні карти та глобуси? Назвіть сфери їх використання та переваги порівняно з традиційними варіантами. 2. Назвіть та поясніть основні завдання сучасних ГІС, галузі їх практичного застосування. 3. Наведіть приклади, охарактеризуйте складові та призначення глобальних супутникових навігаційних систем.

Поміркуйте

Що сьогодні є більш зручним у користуванні — паперові картографічні носії або їхні електронні варіанти? Наведіть приклади їх практичного застосування.

Набуваємо практичних навичок

Ознайомтеся з віртуальним глобусом та прийомами роботи з ним. Складіть перелік функцій програми, які для вас мають практичне або навчальне значення.

Працюємо самостійно

Скористайтеся однією з ГІС та з'ясуйте, яку інформацію вона містить. Поясніть способи використання цієї інформації, її корисність та доступність.

Дослідження (на вибір)

1. Визначення оптимального маршруту руху між визначними об'єктами свого району за допомогою навігаційної карти своєї області.

2. Сфери використання даних дистанційного зондування Землі.