Insoniyat har doim xaritalarga muhtoj edi. Yuzlab yillar oldin dengizchilar va sayohatchilar allaqachon qit'alar, ko'pchilik orollar, yirik daryolar va tog'larning joylashishini xaritaga tushirishgan. 20-asrning boshlariga kelib, dunyo xaritasida deyarli hech qanday "oq" joylar qolmadi, ammo baribir ko'pchilik ob'ektlarning joylashuvining aniqligi juda ko'p narsani talab qildi.
XVI asrda xaritalar shunday ko'rinishga ega edi: Frensis Dreykning dunyo bo'ylab sayohati, qit'alarning konturlariga e'tibor bering.
Kartografiya rivojlanishining yangi bosqichi hududni aerofotosuratga olish imkoniyati va keyinchalik sun'iy yo'ldosh tizimlari tufayli paydo bo'ldi. Va nihoyat, odamlar ming yillik muammoni hal qilishdi - maksimal aniqlik bilan ideal yo'nalish ob'ektini yaratish. Ammo o'shanda ham barcha muammolar tugamagan edi.
Nafaqat sun'iy yo'ldosh tasvirlarini, balki, masalan, faqat mahalliy aholi bilishi mumkin bo'lgan ma'lumotlarni ham qayta ishlay oladigan vositani yaratish kerak edi. OpenStreetMap (OSM) va Wikimapia xizmatlari shunday paydo bo'ldi. Haqiqiy dunyo qanday raqamlashtirilgan va xaritaga tushirilganligini batafsilroq muhokama qilaylik.
Tuproqni tuzatish
Birinchi xaritalar ming yillar oldin paydo bo'lgan. Albatta, bu zamonaviy ma'noda g'ayrioddiy xaritalar edi, aksincha, to'g'ri va to'lqinli chiziqlar daryolar, dengizlar, tog 'cho'qqilari va boshqalarning egilishlarini tasvirlaydigan diagrammalar edi. Yaqinda Madrid tumanlarining taxminan 14 ming yilga oid sxematik xaritasi topildi.
Keyinchalik kompas, teleskop, sekstant va boshqa navigatsiya asboblari ixtiro qilindi, ular Buyuk geografik kashfiyotlar davrida minglab geografik ob'ektlarni keng miqyosda o'rganish va chizish imkonini berdi. Bunga yorqin misol Xuan de la Kosning 1500 yildagi xaritasi. O'tgan ming yillikning o'rtalari kartografiyaning gullagan davri hisoblanadi. Taxminan shu davrda asosiy xarita proyeksiyalari, matematik usullar va xaritalarni tuzish tamoyillari ixtiro qilindi. Ammo bu aniq xaritalarni yaratish uchun hali ham etarli emas edi.
Xuan de la Kos xaritasi, 1500. Unda allaqachon Yangi Dunyoning konturlari mavjud
Kartografiyaning yangi bosqichi hududni topografik yerdan, keyinroq havodan suratga olishdan boshlandi. Birinchi marta borish qiyin bo'lgan joylarning fotosuratlari 1910 yilda samolyotdan olingan. Hududni aerofotosuratga olishdan so'ng tasvirni dekodlashning murakkab jarayoni boshlanadi. Har bir ob'ekt tan olinishi, sifat va miqdoriy xususiyatlarini aniqlash, so'ngra natijalarni qayd etish kerak. Oddiy qilib aytganda, siz uchta asosiy omilni hisobga olishingiz kerak: tasvirning optikasi, uning geometriyasi va kosmosda joylashishi.
Keyinchalik erni yaratish bosqichi keladi. Shu maqsadda kontur-kombinatsiyalangan va stereotopografik usul qo'llaniladi. Birinchisida geodeziya asboblari yordamida hududning asosiy balandliklari aniqlanadi va keyin geografik ob'ektlarning kontur chiziqlari tasvirlar bo'yicha chiziladi. Ikkinchi usulda maydonning uch o'lchamli tasviri o'xshashligini oladigan tarzda ikkita fotosurat bir-birining ustiga qo'yiladi, so'ngra asboblar yordamida nazorat balandliklari aniqlanadi.
20-asrda aerofotosuratning paydo bo'lishi aniqroq xaritalarni yaratish va erni hisobga olish imkonini berdi.
Sun'iy yo'ldosh tasviri
Hozirgi vaqtda yerdan va havodan suratga olish ishlari kamroq va kamroq amalga oshirilmoqda va ular o'rnini Yerni masofadan zondlash sun'iy yo'ldoshlari egalladi. Sun'iy yo'ldosh tasvirlari zamonaviy kartograflar uchun yanada kengroq imkoniyatlarni ochib beradi. Relyef ma'lumotlariga qo'shimcha ravishda, sun'iy yo'ldosh tasvirlari stereo tasvirlarni yaratishga, raqamli relef modellarini yaratishga, ob'ektlarning siljishi va deformatsiyasini aniqlashga yordam beradi va hokazo.
Sun'iy yo'ldoshlarni taxminan an'anaviy va o'ta yuqori piksellar soniga bo'lish mumkin. Tabiiyki, tayga yoki okeanni suratga olish juda yuqori sifatli fotosuratlarni talab qilmaydi va ma'lum hududlar yoki vazifalar uchun sun'iy yo'ldoshlar juda yuqori piksellar bilan suratga olishlari kerak. Bunday sun'iy yo'ldoshlar qatoriga, masalan, 10 metrgacha bo'lgan fazoviy aniqlik bilan atrof-muhit va xavfsizlik bo'yicha global tadqiqotlar uchun mas'ul bo'lgan Landsat va Sentinel modellari kiradi.
Sun'iy yo'ldosh orqali tasvirlash davri xaritalarning aniqligini 10 metrga yetkazdi.
Sun'iy yo'ldoshlar muntazam ravishda bir nechta spektrlarda terabayt ma'lumotlarni uzatadi: ko'rinadigan, infraqizil va boshqalar. Inson ko'ziga ko'rinmaydigan spektrdan olingan ma'lumotlar rel'efdagi o'zgarishlarni, atmosfera, okean holatini, yong'inlar sodir bo'lishini va hatto qishloq xo'jaligi ekinlarining o'sishini kuzatish imkonini beradi.
Sun'iy yo'ldoshlardan olingan ma'lumotlar bevosita ularning egalari yoki DigitalGlobe, Airbus Defence and Space va boshqalar kabi rasmiy distribyutorlar tomonidan qabul qilinadi va qayta ishlanadi. Asosan Landsat loyihasidan olingan Global Land Survey (GLS) ma'lumotlari asosida ko'plab turli xizmatlar yaratilgan. Landsat sun'iy yo'ldoshlari 1972 yildan beri butun dunyoning real vaqt rejimida tasvirlarini ishlab chiqaradi. Aynan shu loyiha kichik masshtabli xaritalarni loyihalashda barcha xaritalash xizmatlari uchun asosiy axborot manbai bo‘lib qoladi.
Sun'iy yo'ldosh tasvirlari butun yer yuzasi haqida ma'lumotlarning keng doirasini taklif qiladi, ammo kompaniyalar odatda fotosuratlar va ma'lumotlarni ixtiyoriy ravishda va ma'lum hududlar uchun sotib oladi. Aholi zich joylashgan hududlar uchun tasvirlar batafsil, kamroq aholi punktlari uchun esa past aniqlikda va umumiy ma'noda olinadi. Bulutli joylarda sun'iy yo'ldoshlar kerakli natijaga erishmaguncha bir necha marta suratga olishadi.
Sun'iy yo'ldosh tasvirlari va er o'lchovlari asosida vektor xaritalar yaratiladi, keyinchalik ular qog'oz xaritalarni chop etadigan yoki xaritalash xizmatlarini yaratadigan kompaniyalarga sotiladi (Google Maps, Yandex.Maps). Sun'iy yo'ldosh ma'lumotlari asosida xaritalarni mustaqil ravishda yaratish juda qiyin va qimmat ishdir, shuning uchun ko'plab korporatsiyalar Google Maps API yoki Mapbox SDK asosida tayyor echimlarni sotib oladi va keyin o'zlarining kartograflari bilan ba'zi tafsilotlarni yakunlaydi.
Sun'iy yo'ldosh tasvirlari va OpenStreetMap bilan bog'liq muammolar
Nazariy jihatdan, vektor xaritasini yaratish uchun sizga sun'iy yo'ldosh tasviri va tasvirdan barcha ob'ektlarni chizish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan grafik muharrir yoki xizmat kerak bo'ladi. Ammo aslida hamma narsa unchalik emas: deyarli har doim er yuzidagi haqiqiy ob'ektlar raqamli ma'lumotlarga bir necha metrga to'g'ri kelmaydi.
Buzilish barcha sun'iy yo'ldoshlar yuqori tezlikda Yerga burchak ostida suratga olishlari tufayli yuzaga keladi. Shu sababli, yaqinda ob'ektlarning joylashishini aniqlashtirish uchun ular foto va video suratga olish va hatto avtomobillarni kuzatishdan foydalanishni boshladilar. Shuningdek, aniq xaritalarni yaratish uchun ortokorrektsiya zarur - burchak ostida olingan sun'iy yo'ldosh tasvirlarini qat'iy vertikal tasvirlarga aylantirish.
Sun'iy yo'ldoshlardan olingan kartografik ma'lumotlar qo'lda tuzatishni talab qiladi
Va bu aysbergning faqat kichik uchi. Yangi bino qurildi, daryoda ford paydo bo'ldi va o'rmonning bir qismi kesildi - bularning barchasini sun'iy yo'ldosh tasvirlari yordamida tez va aniq aniqlash deyarli mumkin emas. Bunday hollarda, OpenStreetMap loyihasi va shunga o'xshash printsip asosida ishlaydigan shunga o'xshashlar yordamga keladi.
OSM 2004 yilda yaratilgan notijorat loyiha bo'lib, u global geografik xaritani yaratish uchun ochiq platforma hisoblanadi. Har kim fotosuratlar, GPS treklari, video yozuvlar yoki oddiy mahalliy bilimlar orqali xaritalarning aniqligini oshirishga hissa qo'shishi mumkin. Ushbu ma'lumot va sun'iy yo'ldosh tasvirlarini birlashtirib, imkon qadar haqiqatga yaqin xaritalar yaratiladi. Qaysidir maʼnoda OSM loyihasi Vikipediyaga oʻxshaydi, bu yerda butun dunyodan kelgan odamlar bepul bilimlar bazasini yaratish uchun ishlaydi.
Har qanday foydalanuvchi xaritalarni mustaqil ravishda tahrirlashi mumkin va bu o'zgarishlar loyiha xodimlari tomonidan tekshirilib, tasdiqlanganidan so'ng yangilangan xarita hamma uchun mavjud bo'ladi. Xaritalar yaratish uchun asos sifatida Bing, Mapbox va DigitalGlobe-dan GPS treklari va sun'iy yo'ldosh tasvirlari ishlatiladi. Tijoriy cheklovlar tufayli Google va Yandex xaritalaridan foydalanish mumkin emas.
Ochiq xaritalash loyihalari har kimga aniq xaritalarni yaratishda ishtirok etish imkonini beradi
Gema'lumotlar sun'iy yo'ldosh tasviridan ob'ektlarni bog'lash yoki ko'chirish uchun ishlatiladi. GPS qabul qilgichdan foydalanib, chiziqli ob'ektlar (yo'llar, qirg'oqlar, temir yo'llar va boshqalar) bo'ylab imkon qadar ko'proq yo'l nuqtalarini yozib olishingiz va keyin ularni sun'iy yo'ldosh tasvirlariga qo'llashingiz kerak. Yelp, TripAdvisor, Foursquare va boshqalar geolokatsiya bilan bog‘liq bo‘lgan turli obyektlar nomlarini yangilash uchun mas’ul bo‘lib, ularni mustaqil ravishda OpenStreetMap va Google Maps’ga kiritadilar.
Pastki chiziq
Taraqqiyot to'xtamaydi va kartografiya ham bundan mustasno emas. Ob'ektlarni mustaqil ravishda qo'shish, aholi zich joylashgan hududlarni aniqlash va xaritalarni tahlil qilish qobiliyatiga ega bo'lgan mashinalarni o'rganish va neyron tarmoqlari asosida allaqachon xizmatlar yaratilmoqda. Hozircha bu tendentsiya hali unchalik ko'rinmayapti, ammo yaqin kelajakda odamlar OSM-da xaritalarni umuman tahrirlashlari shart emas. Kartograflarning fikriga ko'ra, kelajak avtomatlashtirilgan xarita yaratishda bo'ladi, bu erda santimetr aniqligi bilan ob'ektlarni modellashtirish uchun mashina ko'rishdan foydalaniladi.
Massachusets zamonaviy san'at muzeyida
Zamonaviy kartograflar uchun ob'ektlarning joylashishini juda qo'pol hisob-kitoblari bilan idealdan uzoqroq diagramma yaratgan o'tmishdagi hamkasblariga qaraganda ancha oson. 20-asr boshlariga qadar kartografiya asta-sekin o'zgardi va o'sha vaqtga qadar deyarli bo'sh joylar qolmagan bo'lsa-da, xaritalar aniqligi bilan maqtana olmadi.
Aerofotosurat davrining boshlanishi bilan kartograflar har qanday hududning batafsil rejasini tuzishga imkon beradigan ajoyib vositaga ega bo'lishdi. Sun'iy yo'ldosh tasviri ideal navigatsiya vositasini yaratish uchun minglab yillar davomida ish olib borishi kerak edi, ammo kartograflar yangi muammolarga duch kelishdi.
Kartografik muammolar va xatolarni hal qilish vositasi sifatida bizning MAPS.ME xizmatimiz mavjud bo'lgan ma'lumotlarga asoslangan OpenStreetMap (OSM) loyihasi paydo bo'ldi. OSM juda katta hajmdagi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi: nafaqat sun'iy yo'ldosh tasvirlari, balki faqat mahalliy aholi biladigan ma'lumotlar. Bugun biz sizga haqiqiy dunyo qanday raqamlashtirilganligi va xaritaga aylanishi haqida batafsilroq aytib beramiz.
Hududni suratga olish
Ushbu xarita 14 000 yil oldin
Birinchi xaritalar ibtidoiy tarix davrida paydo bo'lgan. Daryoning egilishlari, tizmalari, jarliklar, qoyali cho'qqilar, hayvonlarning izlari - barcha ob'ektlar oddiy tirqishlar, to'lqinli va to'g'ri chiziqlar bilan belgilangan. Keyingi xaritalar birinchi sxematik chizmalardan uzoq emas edi.
Kompas, teleskop, sekstant va boshqa dengiz navigatsiya asboblarining ixtiro qilinishi va undan keyingi Buyuk geografik kashfiyotlar davri kartografiyaning gullab-yashnashiga olib keldi, lekin xaritalar hali ham etarlicha aniq emas edi. Turli asboblar va matematik usullardan foydalanish muammoni hal qila olmadi - axir, xaritalar tabiatda yaratilgan tavsiflar yoki diagrammalar yordamida odam tomonidan chizilgan.
Kartografiya rivojining yangi bosqichi topografik suratlar bilan boshlandi. Topografik xaritalar yaratish boʻyicha yerni oʻrganish ishlari birinchi marta 16-asrda boshlangan, borish qiyin boʻlgan hududlarni birinchi aerofototopografik suratga olish ishlari esa 1910-yillarda amalga oshirilgan. Rossiyada kadastr va mashhur "Bosh shtab xaritalari" o'sha paytda misli ko'rilmagan aniqligi va qamrovi topograflar tomonidan yaratilgan.
O'tgan asrning o'rtalarida shifrni ochish misoli
Aerofotosuratdan so'ng uzoq va murakkab dekodlash bosqichi talab qilinadi. Tasvirdagi ob'ektlarni aniqlash va tanib olish, ularning sifat va miqdoriy tavsiflarini o'rnatish va natijalarni yozib olish kerak. Shifrni ochish usuli ob'ektlarning optik va geometrik xususiyatlarini fotografik ko'paytirish naqshlariga, shuningdek ularning fazoviy joylashuvi o'rtasidagi munosabatlarga asoslanadi. Oddiy qilib aytganda, uchta omil hisobga olinadi: optika, tasvir geometriyasi va fazoviy joylashuv.
Relyef ma'lumotlarini olish uchun kontur-kombinatsiyalangan va stereotopografik usullar qo'llaniladi. Birinchi usulda yer yuzasidagi eng muhim nuqtalarning balandliklari geodeziya asboblari yordamida bevosita yerda aniqlanadi va keyin kontur chiziqlarining holati aerofotosuratlarda chiziladi. Steretopografik usul ikkita tasvirning qisman bir-biriga mos kelishini o'z ichiga oladi, shunda ularning har biri erning bir xil maydonini tasvirlaydi. Stereoskopda bu maydon uch o'lchamli tasvirga o'xshaydi. Keyinchalik, ushbu modeldan foydalanib, er uchastkalarining balandligi asboblar yordamida aniqlanadi.
Sun'iy yo'ldosh tasviri
Sun'iy yo'ldoshdan stereo juftlik namunasi
Sun'iy yo'ldoshlar stereo tasvirlarni yaratish uchun xuddi shunday ishlaydi. Relyef to'g'risidagi ma'lumotlar (va boshqa ko'plab ma'lumotlar, shu jumladan radar interferometriyasi - raqamli relef modellarini qurish, yer yuzasi va inshootlarining siljishlari va deformatsiyalarini aniqlash) Yerni masofadan zondlash uchun radar va optik sun'iy yo'ldoshlar tomonidan taqdim etiladi.
Ultra yuqori aniqlikdagi sun'iy yo'ldoshlar hamma narsani suratga olmaydi (cheksiz Sibir o'rmonlari yuqori aniqlikka muhtoj emas), balki ma'lum bir hudud uchun buyurtma asosida. Bunday sun'iy yo'ldoshlarga, masalan, Sentinel kiradi (orbitada Sentinel-1, radar tasviri uchun mas'ul, Sentinel-2, Yer yuzasining optik tasvirini olib boradi va o'simliklarni o'rganadi va Sentinel-3, dunyo okeanining holatini kuzatadi).
Landsat 8 Los-Anjelesning surati
Sun'iy yo'ldoshlar ma'lumotlarni nafaqat ko'rinadigan spektrda, balki infraqizil (va boshqa bir nechta) ham yuboradi. Inson ko'ziga ko'rinmaydigan spektral diapazonlardan olingan ma'lumotlar sirt turlarini tahlil qilish, ekinlarning o'sishini kuzatish, yong'inlarni aniqlash va boshqa ko'p narsalarni qilish imkonini beradi.
Los-Anjeles tasviri 4-3-2 diapazonlariga mos keladigan (Landsat 8 terminologiyasida) elektromagnit spektrning chiziqlarini o'z ichiga oladi. Landsat qizil, yashil va ko'k sensorlarni mos ravishda 4, 3 va 2 deb belgilaydi. Ushbu sensorlardan olingan tasvirlar birlashtirilganda to'liq rangli tasvir paydo bo'ladi.
Ma'lumotlar sun'iy yo'ldosh egalari va rasmiy distribyutorlar - DigitalGlobe, e-Geos, Airbus Defence and Space va boshqalar tomonidan qabul qilinadi va qayta ishlanadi. Mamlakatimizda sun'iy yo'ldosh tasvirlarining asosiy etkazib beruvchilari "", "" va "" hisoblanadi.
Ko'pgina xizmatlar AQSh Geologik xizmati (USGS) va NASAning Global Land Survey (GLS) ma'lumotlar to'plamiga asoslangan. GLS maʼlumotlarni birinchi navbatda 1972 yildan beri butun sayyoraning sunʼiy yoʻldosh suratlarini real vaqtda ishlab chiqaradigan Landsat loyihasidan oladi. Landsat-dan foydalanib, siz butun yer yuzasi, shuningdek, uning so'nggi o'n yilliklardagi o'zgarishlari haqida ma'lumot olishingiz mumkin. Aynan ushbu loyiha barcha davlat xaritalash xizmatlari uchun kichik masshtablarda Yerni masofadan zondlash ma'lumotlarining asosiy manbai bo'lib qolmoqda.
MODIS nuqtai nazaridan
MODIS (MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer) skanerlash spektroradiometri NASAning EOS (Earth Observing System) integratsiyalashgan dasturining bir qismi boʻlgan Terra va Aqua sunʼiy yoʻldoshlarida joylashgan. Olingan tasvirlarning o'lchamlari boshqa sun'iy yo'ldoshlarga qaraganda qo'polroq, ammo qamrov deyarli real vaqt rejimida har kuni global tasvirlar to'plamini olish imkonini beradi. Ko'p spektrli ma'lumotlar er yuzasi, okean va atmosferani tahlil qilish uchun foydali bo'lib, bulutlar, qorlar, muzlar, suv havzalaridagi o'zgarishlarni, o'simliklarning holatini tezda (bir necha soat ichida) o'rganish, suv toshqini, yong'inlar dinamikasini kuzatish imkonini beradi. va boshqalar.
Sun'iy yo'ldoshlardan tashqari, "vertikal" o'rganishning yana bir istiqbolli yo'nalishi mavjud - dronlardan ma'lumotlarni olish. Kompaniya qishloq xo'jaligi erlarini suratga olish uchun dronlarni (kamdan-kam hollarda kvadrokopterlarni) shunday yuboradi - bu sun'iy yo'ldosh yoki samolyotdan foydalanishdan ko'ra tejamkorroq bo'lib chiqdi.
Sun'iy yo'ldoshlar juda ko'p turli xil ma'lumotlarni taqdim etadi va butun Yerni suratga olishi mumkin, ammo kompaniyalar ma'lumotlarni faqat kerakli hudud uchun buyurtma qilishadi. Sun'iy yo'ldosh tasvirlarining yuqori narxi tufayli kompaniyalar yirik shaharlar hududlarini batafsil tasvirlashni afzal ko'rishadi. Tashqari deb hisoblangan har qanday narsa odatda juda umumiy ma'noda suratga olinadi. Doimiy bulutli hududlarda sun'iy yo'ldoshlar tobora ko'proq suratga olishadi, aniq tasvirlarga erishadilar va xarajatlarni oshiradilar. Biroq, ba'zi IT kompaniyalari butun mamlakatlardan tasvirlarni sotib olishlari mumkin. Masalan, Bing Maps.
Vektorli xaritalar sun'iy yo'ldosh tasvirlari va maydon o'lchovlari asosida tuziladi. Qayta ishlangan vektor ma'lumotlari qog'oz xaritalarni chop etadigan va/yoki xaritalash xizmatlarini yaratadigan kompaniyalarga sotiladi. Sun'iy yo'ldosh tasvirlari yordamida xaritalarni o'zingiz chizish qimmatga tushadi, shuning uchun ko'plab kompaniyalar Google Maps API yoki Mapbox SDK asosida tayyor echimni sotib olishni va uni o'zlarining kartograflari bilan ishlab chiqishni afzal ko'rishadi.
Sun'iy yo'ldosh xaritalari bilan bog'liq muammolar
Eng oddiy holatda, zamonaviy xaritani chizish uchun sun'iy yo'ldosh tasvirini yoki uning bir qismini olish va muharrirda yoki ba'zi onlayn interaktiv xarita yaratuvchisi xizmatida barcha ob'ektlarni qayta chizish kifoya. Bir qarashda, yuqoridagi OSM misolida hamma narsa yaxshi - yo'llar xuddi shunday ko'rinadi. Ammo bu faqat birinchi qarashda. Aslida, bu raqamli ma'lumotlar haqiqiy dunyoga mos kelmaydi, chunki u ob'ektlarning haqiqiy joylashuviga nisbatan buzilgan va siljigan.
Sun'iy yo'ldosh yuqori tezlikda burchak ostida suratga oladi, suratga olish vaqti cheklangan, tasvirlar bir-biriga yopishtirilgan ... Xatolar bir-birining ustiga chiqadi, shuning uchun ular xaritalarni yaratish uchun erda foto va video suratga olishdan, shuningdek, geo -avtomobillarni kuzatish, bu ma'lum bir marshrut mavjudligining yaqqol dalilidir.
Noto'g'ri ortorektifikatsiya tufayli muammo yuzaga kelgan fotosuratga misol: izlar suv yaqinida juda yaxshi yotardi, lekin o'ngdagi tog'da ular sirpanib ketdi
Tuproq, tortishish sharoitlari va kamera turi rasmlardagi buzilishlarning ko'rinishiga ta'sir qiladi. Buzilishlarni bartaraf etish va asl tasvirni orfografik proyeksiyaga aylantirish jarayoni, ya'ni relyefning har bir nuqtasi qat'iy vertikal ravishda kuzatiladi, ortorektifikatsiya deyiladi.
Natijada tasvirdagi piksellarning qayta taqsimlanishi
Faqat ma'lum bir nuqtada suratga oladigan sun'iy yo'ldoshdan foydalanish qimmat, shuning uchun suratga olish 45 darajaga yetishi mumkin bo'lgan burchak ostida amalga oshiriladi. Yuzlab kilometr balandlikdan bu sezilarli buzilishlarga olib keladi. To'g'ri xaritalarni yaratish uchun yuqori sifatli ortorektifikatsiya juda muhimdir.
Xaritalar tezda o'z ahamiyatini yo'qotmoqda. Yangi avtoturargoh ochdingizmi? Aylanma yo'l qurdingizmi? Do'kon boshqa manzilga ko'chdimi? Bularning barchasida hududning eskirgan fotosuratlari foydasiz bo'lib qoladi. Kosmosdan olingan suratlarda ko‘p muhim detallar, xoh u daryodagi o‘tish joyi, xoh o‘rmondagi yo‘l bo‘lsin, ko‘rinmasligi haqida gapirmasa ham bo‘ladi. Shuning uchun, xaritalar ustida ishlash yakuniy nuqta qo'yish mumkin bo'lmagan jarayondir.
OpenStreetMap qanday yaratilgan
Sun'iy yo'ldosh tasvirida xarita yaratishda birinchi qadam trek ma'lumotlaridan foydalangan holda yo'llarni chizishdir. Treklar geografik koordinatalarda harakatni tasvirlaganligi sababli, ulardan yo'lning aniq qayerdan o'tishini aniqlash oson. Keyin boshqa barcha ob'ektlar chiziladi. Yo'qolgan va hududiy ob'ektlar tasvirlardan yaratiladi va ob'ektlarning egaligini ko'rsatadigan yoki ularni fon ma'lumotlari bilan to'ldiradigan imzolar kuzatishlar yoki registrlardan olinadi.
Turli ma'lumotlar bilan to'ldirilgan xaritani yaratish uchun geoma'lumotlar bilan ishlash uchun mo'ljallangan geografik axborot tizimi (GIS) ishlatiladi - uni tahlil qilish, o'zgartirish, tahlil qilish va chop etish uchun. GIS yordamida har qanday ma'lumotni vizualizatsiya qilish bilan o'z xaritangizni yaratishingiz mumkin. Siz xaritalar uchun GISga Rosstat, munitsipalitetlar, vazirliklar, idoralar ma'lumotlarini - barcha geografik ma'lumotlar deb ataladigan ma'lumotlarni qo'shishingiz mumkin.
Geo-ma'lumotlar qayerdan keladi?
Shunday qilib, sun'iy yo'ldosh tasvirlari haqiqatga nisbatan bir necha o'n metrga siljiydi. Haqiqatan ham aniq xaritani yaratish uchun siz o'zingizni navigator (GPS qabul qilgich) yoki oddiy telefon bilan qurollantirishingiz kerak. Va keyin, telefoningizdagi qabul qilgich yoki ilovadan foydalanib, trek nuqtalarining maksimal sonini yozib oling. Yozib olish erda joylashgan chiziqli ob'ektlar bo'ylab amalga oshiriladi - daryolar va kanallar, yo'llar, ko'priklar, temir yo'l va tramvay yo'llari va boshqalar mos keladi.
Bitta trek hech qachon biron bir bo'lim uchun etarli emas - ularning o'zlari ham ma'lum darajadagi xatolik bilan yozilgan. Keyinchalik, sun'iy yo'ldosh substrati turli vaqtlarda yozilgan bir nechta treklarga moslashtiriladi. Boshqa har qanday ma'lumot ochiq manbalardan olingan (yoki ma'lumot provayderi tomonidan taqdim etilgan).
Turli kompaniyalar haqida ma'lumotsiz kartalarni tasavvur qilish qiyin. Yelp, TripAdvisor, Foursquare, 2GIS va boshqalar GPS pozitsiyasi bilan bog'langan tashkilotlar haqida mahalliy ma'lumotlarni to'playdi. Hamjamiyat (jumladan, mahalliy korxonalarning bevosita vakillari) OpenStreetMap va Google Maps-ga ma'lumotlarni mustaqil ravishda kiritadi. Barcha yirik tarmoqlar o'zlari ma'lumot qo'shishni xohlamaydilar, shuning uchun ular filiallarni xaritalarga joylashtirishga va ma'lumotlarni yangilab turishga yordam beradigan kompaniyalarga (va boshqalar) murojaat qilishadi.
Ba'zida real ob'ektlar haqidagi ma'lumotlar xaritalarga mobil ilovalar orqali qo'shiladi - darhol, dalada, odam kartografik ma'lumotlarni aniq yangilash imkoniyatiga ega. Shu maqsadda MAPS.ME o'rnatilgan xarita muharririga ega bo'lib, u orqali yangilangan ma'lumotlar to'g'ridan-to'g'ri OpenStreetMap ma'lumotlar bazasiga o'tadi. Ma'lumotlarning to'g'riligi OSM hamjamiyatining boshqa a'zolari tomonidan tekshiriladi. Boshqa tomondan, OSM ma'lumotlari MAPS.ME ga "xom" shaklda kiradi. Ular foydalanuvchining smartfon ekranida paydo bo'lishidan oldin ular qayta ishlanadi va qadoqlanadi.
Kelajak: neyron tarmog'i mappers
Hududlarning geografik xususiyatlari
Hududingizning har tomonlama geografik xususiyatlari.
Bu savolga javob berishda siz quyidagi rejaga amal qilishingiz kerak:
1. Hududning geografik joylashuvi. Yer maydoni. Chegaralar. Hududning tabiiy "ramkasi" (asosiy tabiiy ob'ektlar). EGP hududi. Hududning ijtimoiy-iqtisodiy «ramka» (shaharlar va asosiy transport yo'llari).
2. Hududning rivojlanish tarixi. Hududning rivojlanish bosqichlari. Kashfiyotchilar, tadqiqotchilar, tadqiqotchilar. Toponimika.
3. Hududning tabiiy resurs salohiyati. Tabiiy sharoit va resurslar. Hududiy kombinatsiyalar. Manzaralar. Fermer xo'jaligi ehtiyojlari uchun tabiiy sharoit va resurslarni baholash.
4. Aholi soni. Demografik holat. Migratsiya. Urbanizatsiya. Tarkibi, tuzilishi. Xalqlar. Tillar. Dinlar. Hisob-kitob.
5. Uyni saqlash. Sanoat. Qishloq xo'jaligi. Transport. Mutaxassislik tarmoqlari. Geografik mehnat taqsimotida ishtirok etish.
6. Hududni rivojlantirish muammolari: ekologik, demografik, ijtimoiy va boshqalar.
So'nggi yillarda zamonaviy kartografiya sezilarli o'zgarishlarga duch keldi
topografik xaritalarni yaratish texnologiyalari. Hozirgi vaqtda asosiy mahsulotlar
Roskartografiya korxonalari raqamli bo'ldi,
elektron xaritalar, geografik axborot tizimlari, ortofotomalar, ortofotokartalar.
Raqamli topografik xarita bilan birgalikda ortomozaika vizualni yaxshilaydi
umuman topografik ma'lumotni idrok etish, bu kerak bo'lganlar uchun qimmatlidir
o'z faoliyatining tabiati bo'yicha fazoviy ma'lumot va ayni paytda u emas
topograf (kartograf), unga xaritalarning an'anaviy topografik belgilarini idrok etish qiyin
va rejalar. Yangi mahsulotlarni yaratish an'anaviy yaratish usullarining kombinatsiyasini talab qiladi
yangi, zamonaviy usullar bilan topografik xaritalar.
Dala ishlari (o'lchovlar) bilan bir qatorda masofaviy o'lchovlar keng qo'llaniladi.
yerni zondlash usullari. Aerofotosuratga olish: oq-qora, rangli, spektrzonal va
termal tasvir; turli spektral zonalarda yer yuzasini kosmik suratga olish.
Masofaviy zondlash usullaridan foydalanish tezda qoplash imkonini beradi
yer yuzasining katta maydonlari (jumladan, erishish qiyin) va qabul qilish
barcha ob'ektlar haqida, shuningdek, zamonaviy texnik vositalar mavjudligida zarur ma'lumotlar
ushbu materiallarda yuqori aniqlikdagi o'lchovlarni amalga oshirish uchun dasturiy ta'minot tizimlari.
Ayni paytda Sevzapgeoinform markazida bir necha usullar mavjud
raqamli asos yaratish:
PCM (original kartografik materiallar) yordamida - DPC (transparentlar) skanerdan o'tkaziladi
doimiy saqlash, undan bosma hujjatlar kartografiya fabrikalarida tayyorlanadi
"ARM-RASTER2" raqamli xaritani yaratadi. Ushbu texnologiyaning yaxshi tomoni shundaki, siz buni qila olasiz
avtomatik rejimda xarita mazmuni yarmidan ko'p vektorlash, chunki DPH bu
xarita mazmuniga ko'ra bo'linish (relef, gidrografiya, o'rmon to'ldirish va gidrografiya,
kontur, kombinatsiya). Texnologiya o'rta masshtablar uchun maqbuldir (1:10 000 - 1: 1 000 000).
Yerni tekshirish materiallari asosida: taxeometrik suratga olish, ba'zan hatto chiziqli suratga olish. Bu,
Qoida tariqasida, katta suratga olish joylari emas. Ba'zan usiz otishni o'rganish tavsiya etiladi
dala usulidan foydalangan holda katta yopiq er maydoni, so'ngra VIDAR tipidagi skanerda,
13,5 mm gacha bo'lgan qattiq asosda kartografik materiallarni skanerlash imkonini beradi;
Biz ushbu yer o'rganish materiallarini skanerlaymiz, rastrlarni bog'laymiz va ularni vektorlaymiz.
Sevzapgeoinform markazida bugungi kunda topografik yaratishning asosiy usullaridan biri
xaritalar, jumladan raqamli topografik xaritalar stereotopografik hisoblanadi
usuli. Xarita noldan yaratilgan, shuningdek, aktualizatsiya (yangilash). Bular. minimal maydon
ishlar, maksimal stol ishi, bu xarajatlarni kamaytiradi va yaratilish davrini qisqartiradi
topografik xarita.
Hozir Markazimiz yuqori darajadagi zamonaviy texnik bazaga ega
xalqaro standartlarga javob beradi va yuqori raqamli topografik xaritalarni yaratish imkonini beradi
aniqlik va qisqa vaqt ichida. Bizda: RC30 – yuqori tezlikdagi aerofotosurat kamerasi
linzalarning o'lchamlari (vaznli o'rtacha millimetr uchun 110 chiziq); PAV30 -
davomida samolyotning pitch, roll va drift burchaklarini tuzatuvchi gyrostabilizing platformasi
aerofotosuratga olish vaqti; ASCOT - apparat-dasturiy ta'minotni boshqarish tizimi
parvoz va GPS sun'iy yo'ldoshlari yordamida suratga olish markazlarining koordinatalarini olish;
Flykin Suite+ - GPS ma'lumotlarini qayta ishlash dasturi; ORIMA - sozlash dasturi
dan suratga olish markazlarining koordinatalaridan foydalangan holda fotogrametrik o'lchovlar
GPS ta'riflari; DSW500 - bu skanerlash imkonini beruvchi fotogrametrik skaner
5 mikron o'lchamlari bilan fotografik tasvir; SD2000 - analitik fotogrametrik
stantsiya. Yuqoridagi barcha jihozlar Shveytsariyada ishlab chiqarilgan (kompaniya
Raqamli topografik xaritalarni yaratish uchun biz raqamlidan foydalanamiz
“PHOTOMOD” va “TSFS” kabi fotogrametrik komplekslar yaratildi
Rossiya ishlab chiqaruvchilari fotogrammetrik kompleksni bajarishga imkon beradi
yordamida to'g'ridan-to'g'ri kompyuterda ishlaydi (shu jumladan ortofotomaplarni yaratish).
Stereo ko'zoynaklar yoki stereo qo'shimchalar.
Stereotopografiya bo'yicha topografik bazani yaratish jarayoni
● Aerofotosuratni plan-balandlikka tayyorlash bo'yicha dala ishlari. Belgilash
aerofotosuratga olishdan oldin identifikatsiya qilish (minimalgacha). Agar hudud
yaqinlashib kelayotgan ish ko'plab konturlar bilan to'ldirilgan va bu konturlarni aniqlash mumkin
yaratilgan xarita masshtabida 0,1 mm aniqlikdagi aerofotosuratlarda, keyin rejalashtirilgan
balandlik ma'lumotnomasi allaqachon tugallangan materiallar yordamida amalga oshirilishi mumkin
havodan suratga olish.
● Suratga olish markazlarining koordinatalarini aniqlash bilan havodan suratga olish (
apparat-dasturiy kompleksi ASCOT).
● Topografik rejalarni yaratish texnologiyasining majburiy komponenti
stereotopografik usul - fotografiyaning dekodlanishi
fotosuratda er ob'ektlarini tanib olishdan iborat tasvir,
ularning xususiyatlarini aniqlash. Dekodlash dala yoki ofis bo'lishi mumkin.
Ko'pincha topografiyaga qarab dala va ofis kombinatsiyasida
tadqiqot maydoni va ish maydonining qabul qilingan texnologik sxemasini bilish
shifrni ochish ofisdan oldin yoki keyin amalga oshiriladi.
● Aniqlikni qondiradigan parametrlarga ega aerofotosuratlarni skanerlash
topografik asos.
● Raqamli topografik xaritaning asosini bevosita yaratish
fotogrametrik stantsiyalarda stereotopografik usul.
● Raqamli bazani Buyurtmachining dasturiy mahsulotiga aylantirish va yetkazib berish
raqamli topografik xarita GOSTlar, OSTlar, normativ hujjatlar talablariga muvofiq
texnik hujjatlar, mijoz.
● Yangi yaratilgan (joriy) yordamida aniq GIS yozish
raqamli topografik xarita.
● Mahsulotlarni mijozga o'tkazish.
To'g'ridan-to'g'ri "PHOTOMOD"da Markaz yaratish bo'yicha katta hajmdagi ishlarni amalga oshirdi
Taymir saytida 23 000 km² maydonda 1:25 000 masshtabdagi raqamli xarita. edi
ishlarning butun majmuasi amalga oshirildi: foto triangulyatsiya, tekislash, raqamli qurish
relyef modellari va ortofoto xaritalar yaratish. Xuddi shu yili biz yaratishni boshlaymiz
50 000 maydonni qamrab olgan bir xil dasturiy ta'minot to'plamidagi raqamli xaritalar va ortofotomalar
Ushbu saytda ishlash texnologiyasi quyidagicha edi:
1. Shaffoflarni skanerlash. (havo negativlari avval chop etilgan
shaffoflar).
2. Malumot tarmog'ining fotogrametrik qalinlashuvi.
3. Raqamli relyef modelini qurish.
4. Yagona stereojuftlardan ortofotomalar yaratish.
5. Yagona stereo juftlikdan ortomozaikani davlat sxemasining trapesiyasida tikish.
texnik shartlarga muvofiq miqyosda.
6. Ortofotokartalarni talqin qilish va raqamli xaritalarni yaratish.
7. Alohida raqamli karta nomenklaturalarini yagona raqamli maydonga birlashtirish.
Shaffoflar Mustek kompaniyasining Paragon A3 PRO skaneri yordamida skanerlangan
o'lchamlari 1200 dpi. Kiritilgan geometrik buzilishlarni tuzatish uchun
skanerni chop etishda skanerlangan fayl ScanCorrect dasturi tomonidan qayta ishlangan
("Rakurs" kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan). Keyin AT modulida (Photomod tizimi)
mos yozuvlar tarmog'ining fotogrametrik qalinlashuvi. Keyinchalik, biz StereoDraw moduliga import qildik
relyef (oldin eski topografik xaritalar yordamida raqamlashtirilgan gorizontallar),
stereo rejimida biz eski relyef model yuzasida, agar mavjud bo'lsa, "o'tiradi" yoki yo'qligini tekshirdik
Ba'zan relyefda o'zgarishlar bo'lgan, ba'zida stereoskopik gorizontal chiziqlar tuzatilgan.
Relyef StereoDraw modulidan DTM moduliga konstruktiv chiziqlar va
raqamli er modelini qurdi va uning asosida har bir stereopairning ortofotomapi va
VectOr moduliga “tashlandi”. VectOr modulida alohida stereo juftlar tikilgan
1:25,000, 1:50,000 va 1:100,000 masshtabdagi yagona trapesiya, davlat sxemasi. tomonidan
maydon va yordamida ArcView dasturida ortomozaika tasviri
ofis talqini, raqamli topografik xaritalar yaratildi
masshtab 1: 25 000.
Photomod tizimida 6 oy ichida (bu vaqt tizimda ishlash bo'yicha treningni o'z ichiga oladi)
Markaz 700 ga yaqin trapezoidal ortofotolarni ishlab chiqarishgacha qayta ishladi
aerofotosuratlar - bu ushbu tizim to'liq ishlayotganligini ko'rsatadi.
Photomod tizimida ishlaganimiz uchun bizda takomillashtirish bo'yicha bir nechta takliflar bor edi
Photomod tizimlari va agar Rakurs kompaniyasi, bizningcha, ularni hisobga olsa, Photomod faqat
foyda ko'radi va fotogrammetrik ishlov berish bozoridagi mavqeini yanada mustahkamlaydi
aerofotosurat materiallari.
10 yil davomida raqamli fotogrametrik stantsiyalarda (DPS) joriy etilgan raqamli fotogrammetriya usullari Roskartografiyaning ishlab chiqarish korxonalarida raqamli xaritalar va rejalarni yaratish va yangilash, aerokosmik materiallarda boshqa turdagi mahsulotlarni olish uchun keng qo'llanilmoqda. Raqamli usullarni ishlab chiqarishga joriy etishning muhim bosqichi Roskartografiya rahbarining 2001 yil 19 fevraldagi CFS dan sanoat korxonalarida ustuvor foydalanish bo'yicha ko'rsatmasi bo'ldi. Hujjat barcha texnik loyihalarni CFS bo'yicha raqamli xaritalar va rejalarni yaratish va yangilash variantlari uchun taqdim etilishini talab qildi.
TsFSni ishlab chiqish TsNIIGAiKda "Geosistema" davlat ilmiy-ishlab chiqarish korxonasi (Ukraina) bilan birgalikda 1995 yilda boshlangan va uni 1997 yilda birinchi ishlab chiqarish yo'lga qo'ygan. Sanoatdagi birinchi korxonalardan biri bu ishlanmani eng muvaffaqiyatli amalga oshirgan va ishlab chiqarishni amalga oshirgan. yangi usullarni ishlab chiqish va ularni takomillashtirishda yordam ko'rsatishda BaltAGP, NovgorodAGP, YuzhAGP muhim hissa qo'shdi. Bugungi kunga kelib, sanoat korxonalari 1000 dan ortiq raqamli stantsiyalardan foydalanadilar, bu ularni topografik xaritalashning barcha asosiy vazifalarini, shu jumladan butun yirik seriyali raqamli ma'lumotlar markazlarini yaratish, yangilash va umumlashtirishni hal qiladigan asosiy texnik vosita deb hisoblash imkonini beradi. aerokosmik tasvirlar, ortofotomaplar va fotoxaritalarni olish, raqamli nashriyotning asl nusxalarini tayyorlash va boshqa mahsulotlarni qabul qilish. Yaratilgan raqamli xaritalarni axborot bilan ta'minlash Roskartografiya va Rossiya Federatsiyasi Mudofaa vazirligi Bosh shtabining VTU talablariga javob beradi, bu esa boshqa topografik va geografik axborot tizimlariga o'tkazish uchun tartibga soluvchi mahsulotni olish imkonini beradi.
2. Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish
Ilgari ishlatilgan usullar bilan solishtirganda, DFS raqamli topografik xaritalar (DTC) va rejalarni (DTP) yaratish va yangilash texnologiyalarida bir qator mehnat talab qiladigan va muntazam jarayonlarni avtomatlashtirishga imkon beradi, shu jumladan:
- fotogrammetrik tarmoqni sozlash natijalari bo'yicha stereomodelni avtomatik ravishda tiklash;
- butun masshtab diapazoni uchun kartografik shablonlardan foydalangan holda ob'ektlarni avtomatik yaratish va grafik ko'rsatish;
- yaratilgan xaritalar sifatini nazorat qilish jarayonlarini avtomatlashtirish;
- fotogrammetrik blok va alohida stereo juft tasvirlarining ichki, nisbiy va tashqi yo'nalishi bosqichlarida nuqtalarni avtomatik aniqlash;
- muntazam yoki tartibsiz tarmoq yordamida DEMni avtomatik ravishda qurish;
- berilgan relyef kesimi bilan kontur chiziqlarni avtomatik qurish;
- oraliq balandlikdagi mavjud relyef uchastkalari asosida qo'shimcha konturlarni avtomatik ravishda qurish;
- DEMni gorizontal chiziqlar bo'ylab avtomatik qurish;
- har bir blok uchun ortofoto tasvirni avtomatik yaratish;
- Ob'ektni stereo chizishda qayta ishlangan keyingi tasvirni avtomatik yuklash (stereo juftlik);
- Avtomatik stereo identifikatsiyalash rejimida konturlar va piketlarni stereoskopik yig'ish.
3. Texnologiya va dasturiy ta'minotni takomillashtirish
3.1. Fotogrametrik qalinlashuv
So'rovni asoslashni fotogrametrik qalinlashtirish texnologiyasi real vaqt rejimida raqamli foto triangulyatsiyani ta'minlaydi, ya'ni. bog'lanish nuqtalarini o'lchash jarayonida olingan ma'lumotlar sozlash natijalarini nazorat qilish bilan o'rnatiladi. Bu sizga mumkin bo'lgan o'lchov xatolarini lokalizatsiya qilish va tezda bartaraf etish, ularning to'planishiga yo'l qo'ymaslik imkonini beradi. Onlayn texnologiyani amalga oshirish uchun texnika fanlari doktori tomonidan ishlab chiqilgan mashhur Photocom dasturiy paketi CFS dasturiga integratsiya qilingan. I.T. Antipov. Kondensatsiya texnologiyasining o'ziga xos xususiyati monitor ekranida bir vaqtning o'zida o'lchangan tarmoq nuqtasini tasvirlaydigan barcha qo'shni tasvirlarni ko'rsatish qobiliyatidir. Ushbu yondashuv barcha bir-biriga o'xshash tasvirlarda bir xil nomdagi nuqtalarni avtomatik aniqlash usullaridan to'liqroq foydalanish va yuzaga kelishi mumkin bo'lgan xatolarni vizual ravishda kuzatish imkonini beradi.
Fotogrametrik kondensatsiya natijasida olingan tasvirlarning tashqi orientatsiya elementlari keyingi qayta ishlash jarayonlarida (DEM, ortofoto, xaritalash) ishlatiladi. Texnologiya va dasturiy ta'minotning so'nggi takomillashuvlari raqamli blok sxemasidan foydalangan holda triangulyatsiya blokining loyihasini yaratish, bir nechta oldindan o'lchangan va sozlangan qo'shni bloklardan foydalangan holda bitta katta o'lchamli blokni qurish, sozlash natijalarini stereoskopik boshqarishni avtomatlashtirish, tasvirlardagi bo'shliqlar, blok ichidagi "teshiklar" bo'lgan parvozga asoslangan blokning qurilishi . Saqlash banki bilan kelishilgan formatlarda nazorat nuqtalarining fotosurat konturlari va koordinatalarini olish uchun dasturiy ta'minot ishlab chiqilgan.
3.2. Raqamli balandlik modelini olish
Ortorektifikatsiya uchun relyef haqida raqamli ma'lumotlarni olish, raqamli ma'lumotlar markazi va raqamli ma'lumotlar markazining baland tog'li qismini yaratish texnologiyasi stereoskopik tasvirni qayta ishlashga asoslangan. Stereoskopik relyefni olish avtomatlashtirilgan, interaktiv yoki qo'lda ishlatiladi
rejimlar yoki ularning kombinatsiyasi.
Massachusets zamonaviy san'at muzeyida
Zamonaviy kartograflar uchun ob'ektlarning joylashishini juda qo'pol hisob-kitoblari bilan idealdan uzoqroq diagramma yaratgan o'tmishdagi hamkasblariga qaraganda ancha oson. 20-asr boshlariga qadar kartografiya asta-sekin o'zgardi va o'sha vaqtga qadar deyarli bo'sh joylar qolmagan bo'lsa-da, xaritalar aniqligi bilan maqtana olmadi.
Aerofotosurat davrining boshlanishi bilan kartograflar har qanday hududning batafsil rejasini tuzishga imkon beradigan ajoyib vositaga ega bo'lishdi. Sun'iy yo'ldosh tasviri ideal navigatsiya vositasini yaratish uchun minglab yillar davomida ish olib borishi kerak edi, ammo kartograflar yangi muammolarga duch kelishdi.
Kartografik muammolar va xatolarni hal qilish vositasi sifatida bizning MAPS.ME xizmatimiz mavjud bo'lgan ma'lumotlarga asoslangan OpenStreetMap (OSM) loyihasi paydo bo'ldi. OSM juda katta hajmdagi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi: nafaqat sun'iy yo'ldosh tasvirlari, balki faqat mahalliy aholi biladigan ma'lumotlar. Bugun biz sizga haqiqiy dunyo qanday raqamlashtirilganligi va xaritaga aylanishi haqida batafsilroq aytib beramiz.
Hududni suratga olish
O'tgan asrning o'rtalarida shifrni ochish misoli
Aerofotosuratdan so'ng uzoq va murakkab dekodlash bosqichi talab qilinadi. Tasvirdagi ob'ektlarni aniqlash va tanib olish, ularning sifat va miqdoriy tavsiflarini o'rnatish va natijalarni yozib olish kerak. Shifrni ochish usuli ob'ektlarning optik va geometrik xususiyatlarini fotografik ko'paytirish naqshlariga, shuningdek ularning fazoviy joylashuvi o'rtasidagi munosabatlarga asoslanadi. Oddiy qilib aytganda, uchta omil hisobga olinadi: optika, tasvir geometriyasi va fazoviy joylashuv.
Relyef ma'lumotlarini olish uchun kontur-kombinatsiyalangan va stereotopografik usullar qo'llaniladi. Birinchi usulda yer yuzasidagi eng muhim nuqtalarning balandliklari geodeziya asboblari yordamida bevosita yerda aniqlanadi va keyin kontur chiziqlarining holati aerofotosuratlarda chiziladi. Steretopografik usul ikkita tasvirning qisman bir-biriga mos kelishini o'z ichiga oladi, shunda ularning har biri erning bir xil maydonini tasvirlaydi. Stereoskopda bu maydon uch o'lchamli tasvirga o'xshaydi. Keyinchalik, ushbu modeldan foydalanib, er uchastkalarining balandligi asboblar yordamida aniqlanadi.
Sun'iy yo'ldosh tasviri
WorldView-1 sun'iy yo'ldoshidan stereo juftlik namunasi
Sun'iy yo'ldoshlar stereo tasvirlarni yaratish uchun xuddi shunday ishlaydi. Relyef to'g'risidagi ma'lumotlar (va boshqa ko'plab ma'lumotlar, shu jumladan radar interferometriyasi - raqamli relef modellarini qurish, yer yuzasi va inshootlarining siljishlari va deformatsiyalarini aniqlash) Yerni masofadan zondlash uchun radar va optik sun'iy yo'ldoshlar tomonidan taqdim etiladi.
Ultra yuqori aniqlikdagi sun'iy yo'ldoshlar hamma narsani suratga olmaydi (cheksiz Sibir o'rmonlari yuqori aniqlikka muhtoj emas), balki ma'lum bir hudud uchun buyurtma asosida. Bunday sun'iy yo'ldoshlar qatoriga, masalan, Landsat va Sentinel (orbitada Sentinel-1, radar tasviri uchun mas'ul, Sentinel-2, Yer yuzasining optik tasvirini olib boradi va o'simliklarni o'rganadi va Sentinel-3, dunyo okeanining holatini kuzatadi) ).
Landsat 8 Los-Anjelesning surati
Sun'iy yo'ldoshlar ma'lumotlarni nafaqat ko'rinadigan spektrda, balki infraqizil (va boshqa bir nechta) ham yuboradi. Inson ko'ziga ko'rinmaydigan spektral diapazonlardan olingan ma'lumotlar sirt turlarini tahlil qilish, ekinlarning o'sishini kuzatish, yong'inlarni aniqlash va boshqa ko'p narsalarni qilish imkonini beradi.
Los-Anjeles tasviri 4-3-2 diapazonlariga mos keladigan (Landsat 8 terminologiyasida) elektromagnit spektrning chiziqlarini o'z ichiga oladi. Landsat qizil, yashil va ko'k sensorlarni mos ravishda 4, 3 va 2 deb belgilaydi. Ushbu sensorlardan olingan tasvirlar birlashtirilganda to'liq rangli tasvir paydo bo'ladi.
Ma'lumotlar sun'iy yo'ldosh egalari va rasmiy distribyutorlar - DigitalGlobe, e-Geos, Airbus Defence and Space va boshqalar tomonidan qabul qilinadi va qayta ishlanadi. Mamlakatimizda sun'iy yo'ldosh tasvirlarining asosiy etkazib beruvchilari Rossiya kosmik tizimlari, Sovzond va Scanex hisoblanadi.
Ko'pgina xizmatlar AQSh Geologik xizmati (USGS) va NASAning Global Land Survey (GLS) ma'lumotlar to'plamiga asoslangan. GLS maʼlumotlarni birinchi navbatda 1972 yildan beri butun sayyoraning sunʼiy yoʻldosh suratlarini real vaqtda ishlab chiqaradigan Landsat loyihasidan oladi. Landsat-dan foydalanib, siz butun yer yuzasi, shuningdek, uning so'nggi o'n yilliklardagi o'zgarishlari haqida ma'lumot olishingiz mumkin. Aynan ushbu loyiha barcha davlat xaritalash xizmatlari uchun kichik masshtablarda Yerni masofadan zondlash ma'lumotlarining asosiy manbai bo'lib qolmoqda.
MODIS nuqtai nazaridan Bagama orollari
MODIS (MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer) skanerlash spektroradiometri NASAning EOS (Earth Observing System) integratsiyalashgan dasturining bir qismi boʻlgan Terra va Aqua sunʼiy yoʻldoshlarida joylashgan. Olingan tasvirlarning o'lchamlari boshqa sun'iy yo'ldoshlarga qaraganda qo'polroq, ammo qamrov deyarli real vaqt rejimida har kuni global tasvirlar to'plamini olish imkonini beradi.
Ko'p spektrli ma'lumotlar er yuzasi, okean va atmosferani tahlil qilish uchun foydali bo'lib, bulutlar, qorlar, muzlar, suv havzalaridagi o'zgarishlarni, o'simliklarning holatini tezda (bir necha soat ichida) o'rganish, suv toshqini, yong'inlar dinamikasini kuzatish imkonini beradi. va boshqalar.
Sun'iy yo'ldoshlardan tashqari, "vertikal" o'rganishning yana bir istiqbolli yo'nalishi mavjud - dronlardan ma'lumotlarni olish. DroneMapper kompaniyasi qishloq xo'jaligi erlarini suratga olish uchun dronlarni (kamdan-kam hollarda kvadrokopterlarni) shunday yuboradi - bu sun'iy yo'ldosh yoki samolyotdan foydalanishdan ko'ra tejamkorroq bo'lib chiqdi.
Sun'iy yo'ldoshlar juda ko'p turli xil ma'lumotlarni taqdim etadi va butun Yerni suratga olishi mumkin, ammo kompaniyalar ma'lumotlarni faqat kerakli hudud uchun buyurtma qilishadi. Sun'iy yo'ldosh tasvirlarining yuqori narxi tufayli kompaniyalar yirik shaharlar hududlarini batafsil tasvirlashni afzal ko'rishadi. Tashqari deb hisoblangan har qanday narsa odatda juda umumiy ma'noda suratga olinadi. Doimiy bulutli hududlarda sun'iy yo'ldoshlar tobora ko'proq suratga olishadi, aniq tasvirlarga erishadilar va xarajatlarni oshiradilar. Biroq, ba'zi IT kompaniyalari butun mamlakatlardan tasvirlarni sotib olishlari mumkin. Masalan, Bing Maps.
Vektorli xaritalar sun'iy yo'ldosh tasvirlari va maydon o'lchovlari asosida tuziladi. Qayta ishlangan vektor ma'lumotlari qog'oz xaritalarni chop etadigan va/yoki xaritalash xizmatlarini yaratadigan kompaniyalarga sotiladi. Sun'iy yo'ldosh tasvirlari yordamida xaritalarni o'zingiz chizish qimmatga tushadi, shuning uchun ko'plab kompaniyalar Google Maps API yoki Mapbox SDK asosida tayyor echimni sotib olishni va uni o'zlarining kartograflari bilan ishlab chiqishni afzal ko'rishadi.
Sun'iy yo'ldosh xaritalari bilan bog'liq muammolar
Eng oddiy holatda, zamonaviy xaritani chizish uchun sun'iy yo'ldosh tasvirini yoki uning bir qismini olish va muharrirda yoki ba'zi onlayn interaktiv xarita yaratuvchisi xizmatida barcha ob'ektlarni qayta chizish kifoya. Bir qarashda, yuqoridagi OSM misolida hamma narsa yaxshi - yo'llar xuddi shunday ko'rinadi. Ammo bu faqat birinchi qarashda. Aslida, bu raqamli ma'lumotlar haqiqiy dunyoga mos kelmaydi, chunki u ob'ektlarning haqiqiy joylashuviga nisbatan buzilgan va siljigan.
Sun'iy yo'ldosh yuqori tezlikda burchak ostida suratga oladi, suratga olish vaqti cheklangan, tasvirlar bir-biriga yopishtirilgan ... Xatolar bir-birining ustiga chiqadi, shuning uchun ular xaritalarni yaratish uchun erda foto va video suratga olishdan, shuningdek, geo -avtomobillarni kuzatish, bu ma'lum bir marshrut mavjudligining yaqqol dalilidir.
Noto'g'ri ortorektifikatsiya tufayli muammo yuzaga kelgan fotosuratga misol: izlar suv yaqinida juda yaxshi yotardi, lekin o'ngdagi tog'da ular sirpanib ketdi
Tuproq, tortishish sharoitlari va kamera turi rasmlardagi buzilishlarning ko'rinishiga ta'sir qiladi. Buzilishlarni bartaraf etish va asl tasvirni orfografik proyeksiyaga aylantirish jarayoni, ya'ni relyefning har bir nuqtasi qat'iy vertikal ravishda kuzatiladi, ortorektifikatsiya deyiladi.
Ortokorrektsiya natijasida tasvirdagi piksellarni qayta taqsimlash
Faqat ma'lum bir nuqtada suratga oladigan sun'iy yo'ldoshdan foydalanish qimmat, shuning uchun suratga olish 45 darajaga yetishi mumkin bo'lgan burchak ostida amalga oshiriladi. Yuzlab kilometr balandlikdan bu sezilarli buzilishlarga olib keladi. To'g'ri xaritalarni yaratish uchun yuqori sifatli ortorektifikatsiya juda muhimdir.
Xaritalar tezda o'z ahamiyatini yo'qotmoqda. Yangi avtoturargoh ochdingizmi? Aylanma yo'l qurdingizmi? Do'kon boshqa manzilga ko'chdimi? Bularning barchasida hududning eskirgan fotosuratlari foydasiz bo'lib qoladi. Kosmosdan olingan suratlarda ko‘p muhim detallar, xoh u daryodagi o‘tish joyi, xoh o‘rmondagi yo‘l bo‘lsin, ko‘rinmasligi haqida gapirmasa ham bo‘ladi. Shuning uchun, xaritalar ustida ishlash yakuniy nuqta qo'yish mumkin bo'lmagan jarayondir.
OpenStreetMap qanday yaratilgan
Rasm
Sun'iy yo'ldosh tasvirida xarita yaratishda birinchi qadam trek ma'lumotlaridan foydalangan holda yo'llarni chizishdir. Treklar geografik koordinatalarda harakatni tasvirlaganligi sababli, ulardan yo'lning aniq qayerdan o'tishini aniqlash oson. Keyin boshqa barcha ob'ektlar chiziladi. Yo'qolgan va hududiy ob'ektlar tasvirlardan yaratiladi va ob'ektlarning egaligini ko'rsatadigan yoki ularni fon ma'lumotlari bilan to'ldiradigan imzolar kuzatishlar yoki registrlardan olinadi.
Turli ma'lumotlar bilan to'ldirilgan xaritani yaratish uchun geoma'lumotlar bilan ishlash uchun mo'ljallangan geografik axborot tizimi (GIS) ishlatiladi - uni tahlil qilish, o'zgartirish, tahlil qilish va chop etish uchun. GIS yordamida har qanday ma'lumotni vizualizatsiya qilish bilan o'z xaritangizni yaratishingiz mumkin. Siz xaritalar uchun GISga Rosstat, munitsipalitetlar, vazirliklar, idoralar ma'lumotlarini - barcha geografik ma'lumotlar deb ataladigan ma'lumotlarni qo'shishingiz mumkin.
Geo-ma'lumotlar qayerdan keladi?
Shunday qilib, sun'iy yo'ldosh tasvirlari haqiqatga nisbatan bir necha o'n metrga siljiydi. Haqiqatan ham aniq xaritani yaratish uchun siz o'zingizni navigator (GPS qabul qilgich) yoki oddiy telefon bilan qurollantirishingiz kerak. Va keyin, telefoningizdagi qabul qilgich yoki ilovadan foydalanib, trek nuqtalarining maksimal sonini yozib oling. Yozib olish erda joylashgan chiziqli ob'ektlar bo'ylab amalga oshiriladi - daryolar va kanallar, yo'llar, ko'priklar, temir yo'l va tramvay yo'llari va boshqalar mos keladi.
Bitta trek hech qachon biron bir bo'lim uchun etarli emas - ularning o'zlari ham ma'lum darajadagi xatolik bilan yozilgan. Keyinchalik, sun'iy yo'ldosh substrati turli vaqtlarda yozilgan bir nechta treklarga moslashtiriladi. Boshqa har qanday ma'lumot ochiq manbalardan olingan (yoki ma'lumot provayderi tomonidan taqdim etilgan).
Turli kompaniyalar haqida ma'lumotsiz kartalarni tasavvur qilish qiyin. Yelp, TripAdvisor, Foursquare, 2GIS va boshqalar GPS pozitsiyasi bilan bog'langan tashkilotlar haqida mahalliy ma'lumotlarni to'playdi. Hamjamiyat (jumladan, mahalliy korxonalarning bevosita vakillari) OpenStreetMap va Google Maps-ga ma'lumotlarni mustaqil ravishda kiritadi. Barcha yirik tarmoqlar o'zlari ma'lumot qo'shishni xohlamaydilar, shuning uchun ular filiallarni xaritalarga joylashtirish va ma'lumotlarni yangilab turishga yordam beradigan kompaniyalarga (Brandify, NavAds, Mobilosoft va boshqalar) murojaat qilishadi.
Ba'zida real ob'ektlar haqidagi ma'lumotlar xaritalarga mobil ilovalar orqali qo'shiladi - darhol, dalada, odam kartografik ma'lumotlarni aniq yangilash imkoniyatiga ega. Shu maqsadda MAPS.ME o'rnatilgan xarita muharririga ega bo'lib, u orqali yangilangan ma'lumotlar to'g'ridan-to'g'ri OpenStreetMap ma'lumotlar bazasiga o'tadi. Ma'lumotlarning to'g'riligi OSM hamjamiyatining boshqa a'zolari tomonidan tekshiriladi. Boshqa tomondan, OSM ma'lumotlari MAPS.ME ga "xom" shaklda kiradi. Ular foydalanuvchining smartfon ekranida paydo bo'lishidan oldin ular qayta ishlanadi va qadoqlanadi.
Kelajak: neyron tarmog'i mappers
Facebook sun'iy yo'ldosh tasvirlarida yo'llarni topish uchun mashinani o'rganish algoritmlaridan foydalanganini aytdi. Ammo faktlarni tekshirish allaqachon yo'llarni tekshirgan va ularni OSM ma'lumotlari bilan "yopishgan" odamlar tomonidan amalga oshirilgan.
Geotaglangan fotosuratlar almashish xizmati Mapillary o'tgan yili ob'ekt tasvirlarining semantik segmentatsiyasini ta'minlovchi xususiyatni qo'shdi. Darhaqiqat, ular bir vaqtning o'zida har bir hududdagi ob'ekt turini aniqlagan holda, tasvirlarni bitta ob'ektga mos keladigan piksellarning alohida guruhlariga ajratishga muvaffaq bo'lishdi. Odamlar buni juda oson bajaradilar - masalan, ko'pchiligimiz tasvirlarda mashinalar, piyodalar, uylarni aniqlab, topishimiz mumkin. Biroq, kompyuterlar uchun katta hajmdagi ma'lumotlarni boshqarish qiyin edi.
Konvolyutsion neyron tarmog'ida chuqur o'rganishdan foydalangan holda Mapillary yo'l sahnasida eng ko'p uchraydigan 12 toifadagi ob'ektlarni avtomatik ravishda aniqlashga muvaffaq bo'ldi. Ularning usuli kompyuterni ko'rishning boshqa muammolari bo'yicha muvaffaqiyatga erishishga imkon beradi. Harakatlanuvchi ob'ektlar (masalan, bulutlar va transport vositalari) o'rtasidagi tasodiflarga e'tibor bermaslik orqali manba ma'lumotlarini ikki o'lchovli yoki stereoskopik tasvirga aylantirish jarayonlari zanjirini sezilarli darajada yaxshilash mumkin. Mapillary-ning semantik segmentatsiyasi ba'zi shaharlarda o'simliklarning zichligi yoki piyodalar yo'laklari mavjudligini taxminiy baholash imkonini beradi.
Neyron tarmoq Moskvaning janubi-g'arbiy qismini rivojlanish turiga qarab zonalarga ajratdi
CityClass loyihasi neyron tarmoqdan foydalangan holda shaharsozlik turlarini tahlil qiladi. Shaharni funktsional rayonlashtirish xaritasini yaratish uzoq va monotondir, ammo siz kompyuterni sanoat zonasini turar joydan va tarixiy binoni mikrorayondan ajratishga o'rgatishingiz mumkin.
Stenfordlik bir guruh olimlar sun'iy yo'ldosh tasvirlari yordamida Afrikadagi qashshoqlik darajasini bashorat qilish uchun neyron tarmoqni o'rgatishdi. Birinchidan, panjara uylar va yo'llarning tomlarini topadi, so'ngra uni tungi vaqtda hududlarning yoritilishi haqidagi ma'lumotlar bilan taqqoslaydi.
Hamjamiyat avtomatik xarita yaratish sohasidagi dastlabki qadamlarni bajarishda davom etmoqda va ba'zi ob'ektlarni chizish uchun allaqachon kompyuter ko'rishdan foydalanmoqda. Kelajak nafaqat odamlar, balki mashinalar tomonidan yaratilgan xaritalarga tegishli bo'lishiga shubha qilish qiyin.