ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ВНЕЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ 5
1.1. ЗАРУБЕЖНАЯ ИСТОРИЯКАРТОГРАФИРОВАНИЯ ВНЕЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ .. 5
1.2. ОТЕЧЕСТВЕННАЯИСТОРИЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ВНЕЗЕМНЫХ
ОБЪЕКТОВ 8
1.3. ИСТОРИЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ МАЛЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ 11
1.4. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВНЕЗЕМНОЙ КАРТОГРАФИИ 13
ГЛАВА 2. ПРОЕКЦИЯ ТРЕХОСНОГО ЭЛЛИПСОИДА ДЛЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ
МАЛЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ 16
2.1. РАССЧЕТ ПРОЕКЦИЙ ТРЕХОСНОГО ЭЛЛИПСОИДА 16
2.2. СИСТЕМЫ КООРДИНАТ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ
НЕБЕСНЫХ ТЕЛ 18
2.3. КЛАССФИКАЦИЯ ПРОЕКЦИЙ ТРЕХОСНОГО ЭЛЛИПСОИДА ДЛЯ
КАРТОГРАФИРОВАНИЯ МАЛЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ 19
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (ГИС) ДЛЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ МАЛЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ В ПРОЕКЦИИ ТРЕХОСНОГО ЭЛЛИПСОИДА 22
3.1 ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ДЛЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ 22
3.2 ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ДАННЫХ ДЛЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ 23
3.3 ОБРАБОТКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И СОСТАВЛЕНИЕ КАРТ 25
3.4 СОСТАВЛЕНИЕ 3D МОДЕЛИ РЕЛЬЕФА В ПРОГРАММЕ JMARS 34
3.5 АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ ПОСТРОЕНИЯ КАРТ АСТЕРОИДОВ 242 ИДА И 951
ГАСПРА В ПРОЕКЦИИ ТРЕХОСНОГО ЭЛЛИПСОИДА В РАМКАХ
ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ ПО КУРСУ «КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПЛАНЕТ» 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 38
ПРИЛОЖЕНИЯ 41
Космическая картография и космические карты - это реальность, которая стала особенно очевидной, когда полеты автоматических станций и пилотируемых кораблей вокруг Земли и к другим планетам открыли эру космических съемок и исследований. Человечество, по словам К. Э. Циолковского, не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство. В этом движении, которое уже началось, люди не смогут обойтись без карт, роль которых станет такой же значительной, какой она была и есть при освоении земных пространств (Смирнов Л.Е. 1992).
Внеземное картографирование определяется как создание картографических произведений, отображающих объекты и явления, находящиеся за пределами планеты Земля. Картографированию подлежат разные объекты от галактик, звездного неба до малых тел Солнечной системы.
К малым небесным телам (МНТ) относятся астероиды, метеороиды, ядра комет и другие. Их фигуры различны - от шарообразной (например, спутник астероида 243 Ида Дактиль) до экстремально нерегулярной (например, астероид 433 Эрос). Тела, подобные Эросу, сильно вытянуты и напоминают картофелину. Фигура является ключевым фактором для выбора референц-поверхности и соответствующих проекций для математической основы карт небесных тел. Рекомендации по использованию референц- поверхности содержатся в отчете рабочей группы по координатным системам при Международном астрономическом союзе. Большинство малых тел аппроксимируется трехосным эллипсоидом, но при этом указывается, что использование трехосных эллипсоидов усложняет вычисления картографических проекций. Усложняется их использование и исследование свойств. В результате в большинстве случаев используется сфера (Нырцов М.В., 2012).
На пути к картографированию приходится решать задачи по извлечению данных из информационных систем, посвященных небесным телам, по интеграции данных, находящихся в разных системах координат и разных форматах.
Таким образом, цель данной дипломной работы заключается в изучении методики картографирования и создании карт малых небесных тел в проекции трехосного эллипсоида.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить литературу и методики внеземного картографирования, существующие референц-поверхности и методы их отбора под конкретные МНТ на основе их параметров;
2. Выполнить поиск исходных данных: фотомозаики, shape-файлы с номенклатурой и файлы с ЦМР для выбранного объекта картографирования;
3. Осуществить картографирование МНТ согласно выбранному методу (определить способ оформления карт МНТ и принцип использования ЦМР и материалов космической съемки для картографирования МНТ).
4. Провести апробацию методики в рамках педагогической практики среди студентов СПбГУ по направлению «Геоинформационное картографирование».
Для реализации цели и задач исследования будут использоваться следующие методы:
• теоретический анализ;
• изучение материалов и обобщение опыта;
• картографический методы;
• методы геоинформационного картографирования;
• дешифрирование космических изображений.
Теоретическая значимость работы состоит в развитии картографического метода исследований поверхности малых небесных тел. Практическая значимость - заключается в изучении и обобщении информации о малых небесных телах, а также возможности внедрения методики создания карт малых небесных тел в учебную программу.
В результате выполнения научно-исследовательской работы была достигнута ее цель - изучена методика картографирования малых небесных тел в цилиндрической проекции трехосного эллипсоида и созданы карты астероидов 242 Иды, 253 Матильды и 951 Гаспры, а также решены следующие поставленные задачи:
Была изучена необходимая тематическая литература по внеземной картографии, при этом основной акцент делался на расчете проекций и картографировании малых небесных тел. Также были освоины методики картографирования малых небесных тел и основные вопросы математической картографии применительно к малым небесным телам в проекции трехосного эллипсоида.
Были рассмотрены три основных источника исходных данных - Gazetteer of Planetary Nomenclature, PDS Small Bodies Node и Отчёты рабочей группы Международного астрономического союза.
Было проведено картографирование МНТ и созданы карты астероидов 242 Иды, 253 Матильды и 951 Гаспры. Также были созданы примеры оформления карт малых небесных тел и принципы использования ЦМР и материалов космической съёмки для картографирования.
В рамках педагогической практики успешно прошла апробация практической работы по картографированию МНТ для 4 курса бакалавриата в рамках дисциплины «Картографирование планет».
