Оценка метрических свойств картографических изображений и картометрия средствами ГИС

• Автор: Паниди, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 25.00.35
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Современная практика применения методов классической и компьютерной картометрии
1.1 Основные особенности традиционных и компьютерных технологий измерений по карте
1.2 Картометрические средства универсальных ГИС
1.3 Выбор поверхности для картометрических определений в ГИС
Глава 2. Оценка метрических свойств цифровых картографических материалов и алгоритмизация картометрических определений
2.1 Аппроксимация дуг на поверхности эллипсоида вращения
2.2 Оценка картометрических характеристик на поверхности эллипсоида вращения
2.2.1 Определение длин и ориентирных углов
2.2.2 Определение длин извилистых линий
2.2.3 Определение площадей
2.3 Особенности использования растровых данных для картометрических определений
2.3.1 Перепроецирование
2.3.2 Вычисление оптимального пространственного разрешения
2.3.3 Интерполяция
2.4 Методы оценки производных количественных характеристик
2.4.1 Определение коэффициента извилистости с построением «стягивающей ломаной»
2.4.2 Определение коэффициента извилистости с использованием формулы энтропии

2.4.3 Сравнительный анализ методов оценки извилистости
2.4.4 Моделирование полей видимости
2.5 Методика косвенной оценки метрических свойств географических
объектов по цифровым картографическим материалам
Глава 3. Прикладная геоинформационная картометрия
3.1 Реализация программных средств
3.2 Картографирование государственной границы на основе построения геодезических линий и локсодромий
3.3 Определение площади морского льда
3.4 Оптимизация хранения результатов обработки космических снимков
3.5 Моделирование зон видимости для оптимизации размещения радиолокационных средств системы управления воздушным движением
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Основным средством представления данных в геоинформационных системах (ГИС) является картографическое изображение. Это определяет необходимость применения при анализе и обработке цифровых карт и других геоизображений картографического метода исследования (КМИ) [16, 17], получившего широкое развитие в классической картографии.
Основная проблема, которую необходимо решить в процессе реализации КМИ в ГИС, заключается в выборе методов и средств, с помощью которых выполняются измерения и графические построения по картам, снимкам и другим геоизображениям и моделям. При этом важно учитывать, что исходные материалы могут быть представлены в различных системах координат и картографических проекциях, обладающих различными метрическими свойствами, так как это может существенно осложнить задачу проведения измерений.
Традиционно в ГИС задача интеграции исходных данных решается, в частности, путём преобразования всех исходных данных в единую систему координат и проекцию, что позволяет производить измерения одинаковым образом и отображать данные совместно. Однако, выбор проекции зачастую неоднозначен, особенно на больших территориях, где использование проекций и перепроецирования неизбежно приводят к существенным метрическим искажениям данных.
Следовательно, выбор картографической проекции и учёт её искажений при проведении измерений также являются неотъемлемой частью картометрических исследований, и без корректного решения этих задач невозможно реализовать и полноценно использовать измерительные средства.
Поэтому несомненное преимущество имеет хранение геоданных в геодезической системе координат [33, 63, 89, 99, 100, 103, 106], без преобразования в плоскость проекции. Такой способ хранения широко

На рисунке 1 представлены наиболее общие, не привязанные к предметной области и проблемной ориентации, факторы и требования, свойственные и предъявляемые к картометрическим определениям, проводимым в ГИС. Отметим, что факторы, влияющие на результат измерений, и прежде всего, различия в поддержке картографических проекций и неразработанность методики проведения измерений в ГИС и способов учёта искажений, привносимых картографическими проекциями в результаты измерений, фактически, во многих случаях не позволяют удовлетворить даже такие общие требования к результатам измерений, как устранение искажений, вносимых проекцией, и контроль точности измерений. Указанные обстоятельства дополнительно определяют необходимость разработки и применения картометрических методов и программных средств для поверхности эллипсоида.
Рис. 1 Контекст картометрических определений в ГИС.