Принципы построения содержания ОК

1. 2.Принципы построения содержания ОК

2.1 Методы построения содержания
2.2 Моделирование содержание ОК
2.3 Визуализация содержания ОК

2. Ответы

Лекция №1

3. 1.Если на ОК изображена Тверская обл. в масштабе 1:1,5 млн. ,как называется карта.

• Ответ
• Тверская обл. в масштабе 1:1,5 млн
• Если карта отдельная
Тверская область 1:1500 000
• Если в атласе Тверской области,
Общегеографическая карта 1:1500 000
Название области на обложке Атласа
Все карты комплексного атласа создаются на территорию
области.

4. 2.Каким образом размер рамки влияет на содержание ОК.

• Ответ
• Рамка определяет территориальный охват ОК, и ее размер
участвует в вычислении масштаба.
(На топографических картах - размер геодезической зоны).

5. 3.Как связи объектов влияют на их значимость.

• «Значимость» признак объекта в действительности отсутствует.
• Этот признак объекта следует понимать, как более « крупный»,
«важный». Признак искусственный, абстрактный.
• Он присваивается объектам разных элементов содержания,
чтобы объединить их в одну группу
• При обработке исходных данных или
• они выделяются средствами графики, чтобы значимость
объектов была видна пользователю.
• В легенде напрямую «значимый объект» не показывается.

6.

• «Значимость», как и «уровень обобщения содержания»
относятся к классу абстракций. Вводятся для структурирования
содержания, чтобы содержанием карты можно было управлять,
т.к. они не связаны с содержанием.

7. 4.Плотность графической нагрузки ОК больше, чем на ТК.

• Больше.

8. 5. Как определяют полноту содержания

(полнота содержания = полнота информации, создаваемой ОК)
Полноту содержания определяют:
• По детальности классификаций семантических объектов на ОК
• По min величине масштабных изображений объектов
(многие признаки геометрии объекта при переходе к УЗ
исчезают: конфигурация, площадь, уменьшается точность
положения.)

9. 6.Почему уровень обобщения содержания обеспечивает связь между содержанием карты и пользователем.

• Уровень обобщения содержания ОК (степень
обобщения) определяет тип ОК. Термин с содержанием
не связан.
• Уровень обобщения содержания влияет на характер
информации: размещение или концентрация объектов → это
информация.
• Пользователь обращается к карте, чтобы получить информацию.
• В назначении карты пора указывать, какой характер информации
передает карта.

10. 7.Дифференциацию территории на ОК создают изображения объектов или плотность УЗ.

• Плотность УЗ

11. 8. Какие факторы приводят к изменению информации, формируемой на ОК.

• Постоянный размер УЗ и уменьшение размера изображаемой
территории при уменьшении масштаба.

12. 9. Размер УЗ меняется с изменением масштаба ОК.

• Размер УЗ постоянный определяется физиологией зрения, с
масштабом не связан.

13. 10.Почему масштаб ОК влияет на характер формируемый информации.

• При уменьшении масштаба ОК почти полностью исключаются
семантические признаки объектов.
• Плотность линейных и точечных объектов возрастает.
• Начинают четко читаться типы речной сети, береговой линии,
основные транспортные узлы, центры концентрации точечных
объектов

14. 11. Если численный масштаб 1:2500 000, сколько км ? в 1 см карты.

11. Если численный масштаб 1:2500 000, сколько км ? в 1
см карты.
• 1 см на карте соответствует 25 км на местности.

15. 2. Принципы построения содержания ОК 2.1 Методы построения содержания Общая схема формирования пользователем информации по

карте
Карта
Восприятие
Множество
Формирование
образов
информации
Человеческое сознание

16. Обработка для сокращения исходных данных

• На практике возможностей интеллекта человека недостаточно,
чтобы при непосредственном восприятии
представить объективно и полно и понять как он устроен.
• Для этого многообразие объектов местности на ОК необходимо
уменьшить и представить абстрактно.

17. Методы обработки и представления исходных данных

• Метод генерализации – метод уменьшающий количество
объектов на карте путем избирательного отбора объектов и
обобщения их геометрии и атрибутивных признаков.
• Метод абстракции – метод отвлечения от многих признаков
объектов, позволяющий отобразить их отдельные признаки на
карте УЗ.
• Метод визуализации – определение величины и контрастности
УЗ карты с учетом физиологии зрения человека.

18. Взаимосвязь методов в процессе картографирования

• Начальный этап картографирования связан с
Прежде всего, с отбором объектов.
генерализацией.
• Абстрагирование на ОК связано с формализацией и направлено на
замену конкретных признаков объектов на их значимость (качество
покрытия автодорог заменяется их значимость: магистральные,
главные, прочие; города делятся на крупные более 50 000 жит. и
малые менее 50 000 жит. )
• Причина: большие размеры территории ОК, необходимость создать обзорность. Для этого
вводится УЗ, обобщающий всё многообразие характеристик конкретных автодорог. Шкала
людности НП, шкала гипсометрических ступеней рельефа также на это направлена.

19. Модель изображения главных объектов ОК

• На основе сформированной модели главных объектов всех
элементов содержания выполняется формирование знаковой
системы (процесс визуализации).
• Цель визуализации – создать
(изображения) содержания.
целостность представления

20. Схема процесса обработки данных (ИсхКМ): моделирование и отображение целостности содержания ОК

21. Схема моделирования содержания ОК

• 1.Отбор объектов уменьшает их количество
• 2. Генерализованные данные моделируются
- на основе классификаций объектов
- правил определения главных объектов элементов содержания
• 3. Формируется содержательная часть таблицы УЗ (легенды)
Модель содержания создаваемой ОК.
• 4. Создание знаковой системы в таблице УЗ - визуализация иерархии
знаков внутри каждого элемента содержания и связи между
элементами содержания.

22. Как выполняется моделирование содержания ОК

• Объекты местности совершенно различны.
• На ОК объекты местности отображаются выборочно
(избирательно).
• Объекты изображаются на ОК на основе УЗ (абстрактное
изображение объектов местности).
• Изображение объектов на ОК - искусственное построение
• Отображает отдельные объекты и их отдельные признаки,
• Отдельные формы

23.

• Чтобы отобразить взаимосвязанное изображение
объектов на ОК, необходимо «отвлечься» от фактических
признаков конкретных объектов местности, объединив
их основным типичным признаком объектов ОК.
• Для обзорных ОК типичным признаком служит
значимость объектов. Он обеспечивает единый уровень
обобщения содержания ОК (всех элементов ).
• Мерой обобщения служит масштаб.

24. Выбор главных (ГЛ) объектов

• Значимость (класс абстракции) «объединяет» объекты разных
элементов содержания в одну группу, один тип объектов –
главных(ГЛ) объектов.
Создается единый уровень обобщения элементов содержания,
основа для сравнения, для визуального определения их связей.
• Главные(ГЛ) объекты отбираются из числа крупных (Кр)
объектов и значимых (Зн) -из числа мелких объектов.
ГЛ объекты уровня обзорных карт можно записать
ГЛ1 = Кр1 + Зн1

25. Принцип моделирования содержания ОК

• 1. Разделение содержания ОК по слоям.
• 2.Выделение главных (ГЛ) объектов.
• Отбор ГЛ объектов выполняется из числа крупных (Кр) и
значимых (Зн) из числа мелких массовых объектов, т.е.
• ГЛ = Кр + Зн.
• Значение ГЛ объектов в отображении целостности территории.
• Каждый уровень обобщения имеет свои ГЛ объекты. Они состоят
из ГЛ1 объектов обзорной карты (1) и (Кр2 +Зн2) объектов
региональной карты (2), т.е. ГЛ2 = ГЛ1+ (Кр2 +Зн2)

26. Оригиналы Макеты ОКМ ДопКМ 1:1млн

• ГЛ3+Пр
ГЛ 3= ГЛ2+(Кр3+Зн3)
• ГЛ1+ГЛ2
ГЛ2=ГЛ1+(Кр2+Зн2)
• ГЛ1
Основа
ГЛ1
ОКМ
Доп 1: 7,5млн

27. 2.2 Генерализация содержания аналоговой модели ОКМ

• выполняется в пределах модели основного КМ (ОКМ).
При этом обеспечивается целостность содержания созд. ОК.
• Генерализация может выполняться :
концепции Исх КМ, его концептуальной модели.
при обработке исходных данных
при изображении отдельных объектов.

28. Генерализация концепции исходного КМ, его концептуальной модели.

• при создании оригинального содержания / оформления карты,
методологической переработки элементов содержания.
Новые знания: о рельефе морского дна (АМ, 2изд.), пространственной
урбанизации, границы плотной застройки городов (АМ,3изд.).
• При изменении назначения карты:
- Создание карта-основы для тематических карт
-Базовой карты для цифровых карт мелкого масштаба различного
назначения. Карта РФ и сопред.гос-в масштаба 1:2,5млн на 16 листах

29. Генерализация при обработке исходных данных

• При обработке исходных данных используют дополнительные
картографические и справочные материалы:
• Состав ГЛ объектов помогают определить обзорные ОК. Доп КМ для
региональных карт европейской части РФ могут служить ОК масштабов
1:7500 000 / 1:8000 000.
• Разделение береговой линии по типам берегов, по густоте речной
сети, протяженности / площади орографических объектов ФГАМ
• Людность городов и ПГТ – данные Росстата
• Людность сельских НП – обзорно-топографические карты 1:1млн,
1:500 000, 1:200 000.

30. Справочные (вспомогательные) материалы

• Классификация автодорог – атласы автомобильных дорог,
• Классификация ж.д – Атласы ж.д.
• Политико-административная карта 1:4млн – проверка границ и
размещение подписей названий
• политико-административных единиц
• Центров политико-административных единиц

31. Решение задач, связанных с изменением классификации объектов

• Требует приравнивания классификаций создаваемой и исхКМ

32. При генерализации шкал / классификаций атрибутивных признаков необходимо сохранять их стандартность

• Такие изменения вносятся
• для приспособления к требуемому назначению ОК или
• для приближения содержания ОК к
особенностям картографируемой территории.
географическим

33. . Пример 1. Указать конкретное число жителей единственного наиболее крупного города в интервале шкалы людности

Интервалы шкалы людности населения
НП на ОКМ
Более 1000 000 жителей
Генерализация
интервалов
шкалы
Самара
1
139
жителей
000

34. Пример 2. Разделить интервал на 2 интервала, сохранив крайние значения стандартного интервала

От 100 000 до 500 000 жителей
от 100 000 до 250 000 жителей
от 250 000 до 500 000 жителей

35. Пример 3. Выделить наиболее крупные из числа мелких сельских населенных пунктов

Менее 10 000 жителей
От 1 000 до 10 000 жителей
Менее 1 000 жителей

36. Элементарные приемы генерализации (относящиеся к объекту)

Геометрическая генерализация
• Упрощение контуров и линий
• Преувеличение контуров и линий
• Смещение (с целью сохранения пространственного соответствия)
Семантическая генерализация
• Обобщение,
• Классификация(группировка, шкалы)
• Значимость (оценка)
Генерализация графической нагрузки (изменение нагрузки, способа изображения, и как
следствие → характера информации)
• Отбор , селекция
Пошаговое выполнение приемов генерализации определяется
последовательностью процессов создания карты с учетом нормативных /редакционных
документов (методика классической картографии).

37. Генерализация при изображении отдельных объектов

• Генерализация – общенаучный метод – моделирует многообразие реальности.
• Цель –отбор и обобщение второстепенных массовых объектов.
• Развитие теории генерализации связано с развитием геоинформатики. Широкое
понимание природы пространственных данных привело к пониманию того, что
пространственные данные обрабатываются иначе, чем непространственные
данные
(геометрии объекта и его семантики) .
• Цифровые технологии потребовали дифференцировать приемы генерализации
при обработке признаков объекта, моделирования карты и разных этапов
создания карты, на которых выполняется генерализация.

38. Генерализация семантических признаков

Обобщение на основе количественных данных:
Населенные пункты по числу жителей
• Более 1 000 000
• 500 000 – 1000 000
Крупные города
• 100 000 - 500 000
50 000 и более
• 50 000 – 100 000
• 10 000 – 50 000
Малые города
менее 10 000
менее 50 000

39. Генерализация количественных признаков

• Генерализация количественных признаков встречается на
общегеографических картах реже, чем на тематических картах.
• Генерализация на общегеографических картах связана с
- классификацией абсолютных количественных значений ( шкала
высот и глубин, шкала людности НП).
- отбором равнозначных объектов с целью уменьшения их
количества (сокращение числа улиц на плане города, количества
сельских населенных пунктов).

40. Генерализация геометрии объекта

связана с положением объекта и выполняется с учетом
• элементарной min величины площадных и линейных объектов с
учетом масштаба карты (min площадь озер, min длина рек).
• графических элементов УЗ, относительно которых фиксируется
положение УЗ ( центр, середина основания, осевая линия).
• равновеликости площадей, верности направления линейных
объектов и др.

41. Визуализация. Взаимосвязь семантического признака и геометрии объекта выполняют на карте элементы графической модели УЗ.

Модель УЗ
Элемент
привязки
Элемент
визуальной переменной

42. Преобразование непрерывных объектов в дискретную форму(объекты природного ландшафта).

Классификация
от А1 до А2
d1
Шкала визуальной
объектов, их
от А3 до А4
d2
переменной
признаков
……………
от Аn-1 до Аn
….
(видовых / количественных
di
признаков

43.

Структурная
единица
Семант.
А1
A2
Модель
d1 Визуал.
A0 = d 0
A3
d2 переменная
d3
объекта
Модель
УЗ
Элемент
Точеч
геометр
Лин.
Осев.лин.
Площ.
Координ.описан.
Ценр.точка
Элемент
привязки

44. Функции элементов модели УЗ

• «Геометрический» элемент УЗ
• -обеспечивает локализацию УЗ,
• - определяет геометрическую / топологическую точность УЗ на
карте.
• 2. Графический элемент УЗ = визуальная (графическая)
переменная
• - отображает изменение семантических признаков,
• - обеспечивая полноту и детальность содержания карты.

45. Точность локализации изображения /УЗ:

• - фиксирование изображения объекта в масштабе карты
(координатное описание)
-принадлежность УЗ центральной точке, осевой линии, середине
основания (структурной ед.,),
-топологическое соответствие УЗ.

46.

• Ограниченное количество видовых (качественных) и
количественных признаков, и это помогает пользователю карты
формировать «картину» местности в целом.
• Каждый вид УЗ может быть видоизменен.
• (Основной вид УЗ населенного пункта на ОК- пунсон окружность; его видоизменения связаны с изменение
диаметра пунсона и его контрастности ).

47. Систему УЗ можно дополнить, но каждый дополнительный элемент знака должен быть таким, каким его определяет система УЗ.

Примеры ступенчатых условных знаков:
изменения по величине и изменения по
величине и контрасту

48. Типовые комбинации УЗ

• МодельУЗ + шрифт подписи → Символ географического
объекта на карте.
• Установление отношения размера УЗ и размера (высоты) подписи
названия на основе общего признака объекта позволяет создать
новый качественный признак объекта на карте.

49. Визуальной переменной при отображении рек является толщина русла и размер шрифта надписи

• Толщина русла реки
0,1
0,2
Ока
Размер шрифта
0,3 мм
Ока

50. Логика построения системы УЗ

• Многообразие целей и масштабов не позволяют унифицировать УЗ ОК
также строго как УЗ ТК.
• Система УЗ строится путем последовательного усложнения / упрощения
УЗ на основе графического элемента УЗ.
• Для каждого элемента содержания устанавливается основной вид УЗ
• (линейный знак черного цвета – железные дороги; красного цвета –
автомобильные дороги; окружность диаметром от 0,8 до 2,2мм –
пунсон – УЗ населенного пункта).
• Каждый вид может иметь видоизмененные УЗ.

51. Информация, формируемая на ОК

• - На обзорных ОК они моделируют земную поверхность.
• - Меняется характер создаваемой на карте информации –
передаются
пространственные
структуры
(вместо
размещения объектов).
• Дифференциация территории выполняется не количеством
объектов, а графикой УЗ (графической нагрузкой).

52. Методика выполнения генерализации Методика классической картографии

• Последовательность выполнения элементарных приемов
генерализации основана на использовании обязательных
правил (нормативных / редакционных документов и
программного обеспечения).
• Они дополняются интуитивными действиями редакторов
(ограничить число равноценных объектов, передать
извилистость русла, многочисленные повороты дорог),
• Эта методика определила последовательность составления:
сначала строго локализованные объекты, затем изображение
поверхностей.

53. Разработка методики генерализации Эмпирическая методика

Опирается на картометрические исследования результатов генерализации
изданных карт. (Эта методика используется при создании и изменении УЗ.)
На основе этой методики разработаны нормативы нагрузки на картах
средних и мелких масштабов.
Разработаны
- методология генерализации содержания общегеографических карт
1:1,5млн., 1:2,5млн. и 1:4млн. (ЦНИИГАиК, 1956).
-
Зависимости графической нагрузки карт с учетом масштаба, УЗ (
А.Н.Бородин, В.И.Сухов, Topfer, 1961).
- Метод автоматического установления графической нагрузки с учетом
масштаба и значимости объектов на основе ранжирования и кодирования
признаков (А.Г.Иванов и др.).
Методики не полностью формализуют процесс генерализации, но позволяют
получить единообразные и сравнимые результаты.
-

54. Вопросы

1. Составные части (элементы) модели УЗ.
2. Методы обработки объектов местности при отображении их на ОК.
3. Приведите пример абстрагирования объектов местности при изображении их на ОК.
4. Какой элемент модели УЗ отвечает за визуализацию признаков объектов; какой за передачу
геометрии объекта. Приведите пример.
5. Назовите структурную единицу линейного объекта.
6. Можно / нельзя унифицировать УЗ ОК.
7. В каких случаях визуализируется на ОК значимость изображаемого объекта.
8. Какую модель содержания карты называют аналоговой.
10. В каких пределах можно изменять шкалы семантических признаков ИсхКМ.