Географія. З поглибленим вивченням географії. 8 клас. Масляк

§ 4. Створення географічних карт. Дистанційне зондування Землі

Поясніть, чим відрізняються давні й сучасні карти.

1. ДЖЕРЕЛА ДЛЯ СТВОРЕННЯ ГЕОГРАФІЧНИХ КАРТ. КАРТОГРАФІЧНІ ІНТЕРНЕТ-ДЖЕРЕЛА. Джерелами створення географічних карт є графічні, цифрові, текстові та інші матеріали. Їх використовують для укладання та оновлення карт. За своїм змістом усі джерела поділяють на астрономо-геодезичні, матеріали знімань, картографічні та тематичні джерела (мал. 1).

Астрономо-геодезична інформація необхідна для обчислення фігури Землі, створення основи карти, її просторових координат. Матеріали знімань отримують після проведення польових знімальних робіт під час географічного та геометричного вивчення місцевості, під час проведення землемірних робіт тощо. Результатами таких знімань є схеми, топографічні плани та карти. До знімальних робіт належать також повітряні (аеро-) та космічні знімання. Картографічні джерела — це різноманітні карти, плани, атласи в паперовому й електронному вигляді. Тематичними джерелами є дані вимірювань, лабораторних досліджень, статистичні дані, різноманітні текстові матеріали (енциклопедії, словники, довідники).

Додаткові можливості пошуку інформації дає Інтернет. У наш час створено картографічні інтернет-ресурси, які накопичують і зберігають просторові дані. Такі ресурси використовуються для пошуку місця розташування об’єктів, прокладання маршрутів, створення власних карт.

Мал. 1. Джерела для створення географічних карт.

СЛОВНИК

Просторові дані — відомості, які характеризують місце розташування об'єктів у просторі щодо одне одного.

Spatial data information that characterizes the location of objects in space relative to each other.

Найпопулярнішими серед них є: Google Maps, Bing Maps, OpenStreetMap та 2GIS (мал. 2). Кожне таке інтернет-джерело містить електронну карту й космічні знімки земної поверхні. Наприклад, це міжнародний проект OpenStreetMap, мета якого — створення детальної карти світу у відкритому доступі. Будь-хто з його користувачів може вносити дані про відомі їм вулиці, дороги, будинки. Таким чином, інформація постійно розширюється та оновлюється.

bing.com/maps, openstreetmap.org, 2gis.ua — картографічні інтернет-джерела.

Проаналізуйте та порівняйте картографічні інтернет-джерела. Які можливості пошуку та відображення інформації вони мають?

2. СУЧАСНІ ГЕОІНФОРМАЦІЙНІ Й НАВІГАЦІЙНІ СИСТЕМИ ТА ЇХ ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ. Інформація — одна з найважливіших складових існування людства. XXI ст. є століттям інформації. Завдяки інформаційним технологіям у науках про Землю створено географічні інформаційні системи (ГІС).

Мал. 2. Відображення програми 2GIS на моніторі.

«Хто володіє інформацією, той володіє світом» — ці слова відомого німецького банкіра XIX ст. Натана Ротшильда й сьогодні є актуальними.

Основними складовими ГІС є техніка, програми, інформація і люди. Люди керують усіма процесами, обробляють, аналізують, візуалізують (унаочнюють) дані різними способами у спеціалізованих програмах. Для цього використовується різноманітна техніка: комп’ютери, монітори, принтери, сканери тощо.

Головним завданням ГІС є впорядкування величезної кількості географічної інформації. ГІС зберігає цю інформацію про реальний світ у вигляді набору тематичних шарів: просторові дані про воду, ліси, землю, населення та інше лежать в окремих шарах (мал. 3).

Така структура даних у ПС дає можливість швидкого пошуку та обробки інформації. Людина використовує ГІС для вирішення практичних завдань: визначення найкращого місця для будівництва доріг та готелів, прокладання трубопроводів, організації пошуково-рятувальних і військових операцій, у сільському господарстві — для визначення врожайності та площі посівів. Використовують ГІС і для вирішення приватних завдань: для того щоб визначити й подивитися на карті, де розташований об’єкт або явище; де стався землетрус або повінь; за яким маршрутом простіше й швидше дістатися потрібного пункту тощо. Широким є застосування ГІС у дослідженні глобальних проблем людства, таких як перенаселення, забруднення території, скорочення лісових угідь, природні катастрофи.

Мал. 3. Пошарова будова даних у ГІС.

СЛОВНИК

Географічні інформаційні системи (ГІС) — автоматизовані комп'ютерні системи, призначені для збирання, зберігання, обробки, аналізу та візуалізації (подання) інформації у вигляді тексту, карт, таблиць, графіків тощо.

Geographic Information Systems (GIS) automated computer systems, intended for harvesting, storage, processing, analysis and visualization (presentation) of information in the form of text, maps, tables, graphs, etc.

Для визначення точного розташування об’єктів сьогодні використовують навігаційні, або супутникові навігаційні системи.

СЛОВНИК

Супутникова навігаційна система — сукупність космічних і наземних електронно-технічних засобів для визначення місця розташування (географічних координат і висоти) та характеристик руху (швидкості й напрямку) наземних, водних і повітряних об'єктів.

Satellite navigation system — it is a set of space and ground electronic means to determine the location (geographical coordinates and altitude) and characteristics of movement (speed and direction) of land, water and air objects.

Навігаційні системи складаються з двох частин: космічної та наземної. Для визначення координат вимірюється відстань від об’єкта (від вбудованого в нього спеціального GPS-пристрою) до супутників. Знаючи положення цих супутників, навігаційна система обчислює місце розташування об’єкта, напрямок його руху та швидкість. GPS-пристроями (навігаторами) можуть оснащуватися автомобілі, морські судна, літаки, смартфони. Це дає можливість навігаційній системі визначати координати автомобіля або людини й відображати його положення на електронній карті. Далі навігаційна система може прокладати найкращий маршрут руху, враховувати особливості дороги. Глобальним супутниковим навігаційним системам належить провідна роль у керуванні транспортними засобами та здійсненні контролю за їх переміщенням у будь-якій точці нашої планети. Основні супутникові навігаційні системи: GPS (США), GALILEO (Євросоюз), ГЛОНАСС (Росія), BeiDou (Китай) (мал. 4).

3. ДИСТАНЦІЙНЕ ЗОНДУВАННЯ ЗЕМЛІ ТА ЙОГО ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ. Одним із найпотужніших джерел інформації є дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) з космічних, повітряних та інших апаратів.

Історія розвитку ДЗЗ пов'язана з винаходом французькими дослідниками фотографії. Ідею фотографування Землі з повітря для картографування території запропонував французький фотограф Надар (Гаспар-Фелікс Турнашон). У 1858 р. він уперше сфотографував Париж із повітряної кулі.

СЛОВНИК

Дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) — вивчення будови та змін географічної оболонки Землі без безпосереднього контакту з об'єктами на її поверхні.

Remote Sensing of the Earth (REM) — it is the study of the structure and changes of the Earth's geographical shell without direct contact with objects on its surface.

Мал. 4. Принцип дії супутникової навігаційної системи.

Перші космічні знімки Землі з’явилися в середині XX ст. із початком освоєння космосу, запуском у 1957 р. першого штучного супутника Землі СРСР.

У 1995 р. було вперше запущено вітчизняний штучний супутник Січ-1. Сьогодні Україна — визнана у світі космічна держава, що належить до провідних країн на ринку космічних послуг і технологій. Україна відома своїми ракетоносіями «Дніпро», «Циклон», «Зеніт», космічними двигунами, програмним забезпеченням тощо.

Матеріалами ДЗЗ є різні види знімків земної поверхні з повітряних і космічних літальних апаратів. За допомогою космічних знімків проводять глобальні дослідження клімату, хмарності, геологічних утворень, корисних копалин, стану вод Світового океану, небезпечних природних явищ тощо. Маючи космічні знімки за різні періоди часу, можна оновлювати карти, простежувати рух льодовиків, зміну русел річок, розростання поселень. Використання знімків у ГІС та створення на їх основі карт дає можливість оцінювати збитки від лісових пожеж, повеней і паводків, розливів нафти, вирубування лісів. Аналіз матеріалів ДЗЗ дозволяє контролювати технічний стан інженерних споруд, прогнозувати погоду, врожайність сільськогосподарських культур.

Цікавим для користувачів є інформаційний ресурс Google Earth (Гугл Планета Земля) — безкоштовна програма, що відображає віртуальний глобус. Земна поверхня тут зображена у вигляді космічних знімків (мал. 5).

Мал. 5. Відображення програми Google Earth на моніторі.

СЛОВНИК

Дрон — безпілотний літальний апарат, запрограмований для виконання конкретного завдання в повітрі, на суходолі або під водою.

Drone — an unmanned aerial vehicle, programmed to perform a specific task in the air, on land or underwater.

У програмі можна переглядати тривимірні моделі космічних апаратів, будівель та споруд, занурюватися під воду та знайти уламки загублених кораблів, подорожувати в минуле за допомогою старих космічних знімків, переглядати планети та сузір’я, далекі галактики, облетіти території на імітаторі польоту. Також програма пропонує велику кількість додаткової інформації (текстової, фото, відео) про країни, населені пункти, пам’ятки природи і культури тощо.

Мал. 6. Дрон.

Мал. 7. Український безпілотний літальний апарат PD-1.

Сучасний розвиток ДЗЗ пов’язаний із використанням безпілотних повітряних літальних апаратів, або дронів (мал. 6).

Легкі, малопотужні, екологічні апарати проводять знімання невеликих ділянок Землі з надвисокою точністю. Вони мають широке застосування у військовій сфері та сільському господарстві.

В Україні розроблено безпілотний літальний апарат People’s dron PD-1, призначений для військової розвідки та контролю за переміщенням супротивника (мал. 7).

Перевагами дистанційних методів є швидке отримання даних; незалежність від погодних умов, добового або сезонного періоду, можливість дослідження великих територій та важкодоступних місць, дослідження зміни характеристик об’єктів, відображення динаміки протікання процесів, картографування потенційно небезпечних ділянок.

ВИСНОВКИ

  • Для створення географічних карт використовують різноманітні джерела: астрономо-геодезичні, матеріали зйомок, картографічні й тематичні.
  • Картографічні інтернет-ресурси є потужним джерелом просторових даних.
  • Для точного визначення розташування об'єкта, напрямку його руху та швидкості застосовують навігаційні системи.
  • Дистанційне зондування Землі забезпечує дослідників і користувачів різними знімками, які мають широке практичне застосування.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

  • 1. Які переваги мають картографічні інтернет-джерела порівняно з паперовими?
  • 2. Назвіть основні складові геоінформаційної системи.
  • 3. Запропонуйте завдання, які можливо вирішити із застосуванням ГІС.
  • 4. Для чого призначений GPS-навігатор?
  • 5. Оцініть переваги України на ринку космічних послуг.