Введение 3
1. История возникновения цифрового картографирования 5
1.1 Цифровая карта 5
1.2 Электронная карта 6
2. Геоинформационная система Global Mapper 8
2.1 Понятие о ГИС Global Mapper 8
2.2 Цифровая модель рельефа SRTM 9
2.3 Функционал ГИС Global Mapper 12
2.3.1 Привязка растрового изображения в Global Mapper 16
2.3.2 Составление тематической карты в Global Mapper 19
3. Составление трёхмерной карты в Global Mapper 23
3.1 Импорт данных SRTM съемки 23
3.2 Редактирование элементов карты 28
3.3 Импорт дополнительной информации 30
3.4 Компановка карты 32
4. Сравнение геоинформационных систем Global Mapper и Mapinfo
Professional при составлении трёхмерных карт 34
4.1 Создание файлов трёхмерных изображений поверхности Земли в
Mapinfo Professional 34
4.2 Дополнительные возможности Global Mapper при составлении
трёхмерных карт 36
Заключение 39
Список использованных источников и литературы 41
Приложение № 1 «Гипсометрическая карта Уфы»
Современное картографирование тесно связано с каждым аспектом нашей повседневной жизни, будь то необходимость построить быстрый маршрут от работы до дома, либо отправиться на отдых за город и элементарно не сталкиваться с неудобствами во время использования карты Google. Процессы познания и отображения действительности все больше внедряются трёхмерные компьютерные технологии. Примером могут служить технологии и функции, ранее осуществляемые человеком: поиск пространственной информации о различных объектах местности, производство вычисления длин и площадей на карте, рационализация маршрутов и трассирование линейных сооружений и т.д. В данной ситуации человек выступает уже в роли постановщика главной задачи с установлением необходимых условий, и приемщика полученных данных. Разумеется, для достижения необходимых результатов человеку требуются данные на каждом из этапов производства информации в той форме, которая будет максимально наглядно показывать все тонкости и нюансы проделанной работы, то есть в виде трёхмерного картографического изображения.
В связи с вышеизложенным актуальность темы данной работы обусловлена всецело развивающимися технологиями в области картографирования, а так же увеличением уровня потребностей людей в более простом и наглядном использовании карт в повседневной жизни.
В данной выпускной квалификационной работе рассмотрены основные возможности ГИС-программы Global Mapper, ее использование в картографировании, цифровая модель рельефа и местности как картографическая основа и особенности составления трёхмерных картографических изображений.
Использование трехмерных карт позволяет увидеть полную картину местности с разных ракурсов и сторон, тем самым облегчая её использование и сокращая время, затрачиваемое на ориентирование на местности.
Карта на протяжении всего времени была и есть наилучшим способом отображения ситуации и местности вокруг нас, и SD-карта - это то, что должно быть под рукой у каждого современного человека уже в ближайшем будущем. Новые технологии приносят так же и новые возможности в дополнении обычных карт визуальными эффектами, моделируемыми ситуациями, такими как прогнозы затопляемых территорий относительно высотных отметок, а это напрямую связано с социальной составляющей нашей жизни, невероятно четкое и реалистичное изображение с минимальными погрешностями ввиду объемности всех SD-моделей.
Целью данной выпускной квалификационной работы является подробное ознакомление с ГИС-программой Global Mapper, её функциями и возможностями, а также анализ составления SD-карт на основе цифровой модели рельефа.
В рамках поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
1) Получить общие представления о трехмерных картах;
2) Изучить методы создания трехмерных карт;
3) Выявить источники и основу для составления трехмерных карт;
4) Ознакомиться с функционалом ГИС-программы Global Mapper;
5) Выявить особенности составления трехмерных карт с помощью ГИС-программы Global Mapper и определить степень разработанности трехмерного моделирования.
Объектом исследования в выпускной квалификационной работе являются трёхмерные карты.
Предметом исследования - составление трехмерных карт в ГИС- программе Global Mapper с использованием цифровой модели рельефа.
В процессе написания выпускной квалификационной работы использовались теоретические и методические положения современного трёхмерного моделирования, изложенные в работах Берлянта А.М., Лисицкого Д. В, Коротина А.С. А также положения об изучении трёхмерной графики и ГИС, которые изложены в работах Абламейко С.В, Капустина В.Г. Середовича В.А,. Основной информационной базой для написания работы являлись учебные пособия по геоинформатике и дистанционному зондированию, ГИС-программы, источники сети Интернет.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы, включающего 40 наименований. Выпускная квалификационная работа проиллюстрирована 29 рисунками, двумя таблицами и изложена на 44 страницах компьютерного текста.
Прогресс в области картографии за последние годы отличился как никогда ускоренным ростом различных технологических направлений, предопределяемых такими технологическими тенденциями как: трёхмерная, анимационная и мультимедийная картография. На особое место в этом списке вышел переход от двумерных карт к ранее неизвестным трёхмерным.
В пределах этого направления разрабатываются основные версии создания SD-моделей:
1) Производство трёхмерных карт на основе данных полевых съемок методами дистанционного зондирования, например лазерного, либо привычными геодезическими методами.
2) Визуализация картографического изображения SD-моделей местности.
3) Использование материалов 2D-карт.
Несмотря на всеобщее увеличение прогресса составления геоинформационных сетей, мы не можем не согласиться с преимуществом 3D-изображений над их двумерными аналогами. Электронные карты в современных реалиях задействуются не только в новом ключе, но и традиционно как их бумажные аналоги. Также нельзя забывать про необходимость моделирования различных ситуаций, таких как: паводки и половодья. Само существование SRTM-моделей уже существенно облегчает производство различных картографических произведений.
На смену бумажным картам во всю силу стремятся интерактивные аналоги, которые позволяют находить необходимые объекты буквально за несколько секунд. Но дело не только в скорости поиска, а что немаловажно в реализации интерактивного просмотра местности. Отклик на действие пользователя проявляется по разному, например простые йазй-карты лишь показывают необходимую местность по запросу пользователя, чего не скажешь о более инновационных. Современные интерактивные карты содержат информацию с детализацией вплоть до дома.
В ходе написания выпускной квалификационной работы был рассмотрен функционал ГИС-программы Global Mapper, виды инструментария, возможные форматы используемых данных и сама структура трёхмерной модели местности, а так же продемонстрирован трёхмерный способ изображения местности на примере составления гипсометрической трёхмерной карты города Уфы. Редактирование и компоновка данной карты были произведены в графическом редакторе CorelDraw.
Нельзя не отметить обширное поле функций и инструментов программы Global Mapper, в которой можно производить такие работы как. привязка растрового изображения к определённым координатам, со специализированной настройкой проекции самой карты, создание тематических карт, графиков и различных профилей местности с возможностью вычислять площадь, длину объем, визуализация с помощью моделирования трёхмерных карт и изображений.
Основой для 3D-моделирования являлись цифровые снимки данных SRTM-съемки, отредактированные в графическом редакторе. Уровень воды был поднят в соответствии с данными статистических вычислений на общедоступных ресурсах, что показывает наибольшую наглядность при моделировании ситуаций паводков и наводнении. Были созданы две модели, с максимальным уровнем половодья и с минимальным соответственно.
Дальнейшие исследования возможностей Global Mapper будут направлены на данные Lidar съемки, так как они обладают еще большей точностью с возможностью детализации жилых домов и деревьев. К сожалению, данная съемка находится еще на стадии зарождения на территории нашей страны, чего нельзя сказать про западные страны, где данные методы уже распространены и к результатам съемок имеется общий доступ.
Таким образом, актуальность выбранной темы подтверждается и на сегодняшний день, ведь прогресс не стоит на месте и вслед за ним должны двигаться способы отображения земной поверхности. Создание 3D-карт - это максимально наглядный способ отображения земной поверхности, как для специфических ситуаций, так и для общего пользования, и геоинформационная система Global Mapper отлично подходит для производства данных картографических материалов.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
