Программное обеспечение процессов компьютерного создания картографических произведений

В настоящее время для создания картографического изображения применяются различные пакеты графических программ, работающих в основном под управлением операционных систем Windows и MacOS. К ним относятся:

· программы растровой графики (Adobe Photoshop, Corel Photo-Paint) для сканирования и обработки растрового изображения;

· программы векторной графики (Adobe Illustrator, Macromedia FreeHand, CorelDraw и др.) для графического построения по растровому шаблону векторного изображения в интерактивном режиме;

· специализированные картографические программы или ГИС-приложения (Mercator, Atlas Pro, MapGrafix MapInfo, Arc/INFO, ArcView, Панорама и др.);

· программы верстки QuarkXPress, Adobe PageMaker, CorelVentura используются в издательских системах для верстки газет, журналов и другой печатной продукции, для сборки многостраничных атласов и карт, содержащих информацию различных форматов (растровую, векторную графику и текст), а также последующей передачи данных на издательскую рабочую станцию с фотонаборным автоматом, посредством которого созданное изображение выводится на фотопленку;

· текстовые редакторы (Microsoft Word, Word for Macintosh и др.) для набора текстовой информации.

Программа растровой графики Adobe Photoshop в картографии применяется для обработки отсканированных цифровых изображений, в художественном оформлении картографических произведений, а также для отмывки рельефа.

Для построения векторного изображения на экране компьютера в интерактивном режиме с целью его дальнейшего тиражирования используются векторные графические программы (программы графического дизайна). Основными из них являются: Adobe Illustrator, CorelDraw, Macromedia FreeHand. Выбор этих программ для целей картографии обусловлен следующими основными факторами.

Удобный интуитивный пользовательский интерфейс графических редакторов позволяет быстро овладеть компьютерной технологией составления карт. Программы векторной графики имеют в своем арсенале наборы инструментов, методов и средств, позволяющих формировать на экране персонального компьютера изображение любой сложности высокого графического качества на основе элементарных геометрических фигур и кривых. Аналогично и картографическое изображение можно представить в виде набора простейших геометрических символов (конструктивных элементов) с различными параметрами (рисунком, размером, цветом, текстурой).

Широкие возможности работы со слоями позволяют оптимальным образом формировать многослойное картографическое изображение по отдельным элементам содержания. Использование различных цветовых моделей позволяет создавать многокрасочные картографические произведения высокого качества. Кроме того, программы предоставляют возможность подготовки электронных материалов для размещения в компьютерной сети.

Названные программы являются мировыми лидерами в группе компьютерных программ построения векторной графики и с появлением их обновленных версий все более совершенствуются. Они имеют универсальные возможности совмещения (форматы данных) с различными техническими устройствами (сканер, принтер, компьютер, фотонаборный автомат) и их программным обеспечением, что является важнейшей составляющей технологической цепочки создания карт, начиная с процесса сканирования и заканчивая печатью тиража.

Однако ни одна из этих программ не производит автоматическую привязку картографического изображения к географическим координатам и преобразование картографических проекций, что вполне объяснимо, так как изначально программы разрабатывались именно как графические редакторы для художников-дизайнеров. Названные действия могут быть выполнены специализированными картографическими программами (ГИС-приложениями), например: Map Grafix, Mercator, Atlas Pro, MapInfo, Arc/INFO, ArcView и др.

Они позволяют получать картографическое изображение в электронном виде с одновременным созданием базы данных объектов картографирования (описанием их характеристик).

Семейство ГИС-приложений включает целый комплекс зарубежных и отечественных программ, решающих задачи различной сложности и различающихся по своим функциональным возможностям.

В зависимости от выполняемых функций эти программы делятся на следующие основные категории.

· инструментальные (универсальные и специализированные);

· вьюеры;

· векторизаторы;

· средства пространственного моделирования;

· средства обработки данных дистанционного зондирования;

· справочно-картографические системы.

Универсальные (или полнофункциональные) инструментальные ГИС-приложения обеспечивают создание и управление базой данных, поддержку картографических проекций, ввод карт и их редактирование, геометрические измерения на карте, решение прикладных задач, пространственный анализ, создание элементов оформления карты, подготовку и вывод твердых копий и др. Наиболее известными представителями этого класса являются: ARC/INFO, ArcView GIS компании ESRI (США), Intergraph (США), AutoCAD Map компании Autodesk (США), MapInfo (США), MapGrafix фирмы ComGrafix (США), WINGIS, GeoDraw, Карта 2000 (Россия), CREDO (Беларусь) и др.

Специализированные инструментальные ГИС ориентированы на создание только одной группы карт. Например, ГИС «Панорама» (Россия) специализируется на работе с топографическими картами среднего масштаба.

Программы-вьюеры предназначены для просмотра введенной ранее и структурированной (сгруппированной по однородным элементам) информации и выполнения запросов к базам данных, в том числе и графическим, подготовленным в среде инструментальных ГИС. Эти программы позволяют вычертить карту, но имеют ограниченные возможности редактирования данных. Как правило, все разработчики полнофункциональных ГИС предлагают и ГИС-вьюеры.

Векторизаторы предназначены для реализации ввода картографических данных, обработки сканированных растровых картографических изображений, т. е. перевода их в векторный формат. Примерами могут служить Easy Trace PRO, MapEdit, SpotLight, AutoVEC, являющиеся российскими программными продуктами.

Специализированные средства пространственного моделирования предназначены для решения задач моделирования пространственно-распределенных данных: обработки результатов полевых измерений, построения трехмерной модели рельефа, построения моделей речной сети и определения участков затопления, расчета переноса загрязнения и др. Представителями этого семейства программ являются продукты американских фирм Eagle Point и SOFTDESK.

К средствам обработки и дешифрирования данных дистанционного зондирования относятся программы, обеспечивающие обработку цифровых изображений земной поверхности, полученных методами аэро- и космической съемок. Самые известные представители: ERDAS Imagine, ER Mapper, серия продуктов Intergraph, TNT Mips.

Справочно-картографические системы предназначены для обеспечения пользователей информацией на основании запросов и отображения. Как правило, пользователь лишен возможности редактирования данных. К этому классу ГИС-пакетов можно отнести электронные карты и атласы городов.

Многие программные пакеты по характеру выполняемых ими работ можно отнести к нескольким классам, другие предназначены для решения узкоспециальных задач (изысканий, экологии и др.).

Некоторые программы, входя в состав автоматизированных систем, выполняют вполне определенные функции. Например, электронная издательская система для картографии Mercator компании BARCO Graphics (Германия) предназначена для издания карт на основе цифровой информации. Программный продукт канадской фирмы AVENZA Systems Inc. MAPublisher позволяет на базе цифровой ГИС-информации различных форматов выполнять дизайн карт и обеспечить печать высококачественных копий.