Проблемы создания
автонавигационных карт
и пути их решения

ш

ш

со

Проблемы создания автонавигационных карт и пути их решения

Дубровина С. В.

Дубровина С. В. На сегодняшний день, навигация — это необходимость

аспирант кафедры картографии современной жизни, требующая оперативности и точно-

МИИГАиК, г. Москва сти. Пространственная навигация служит для решения за-

дач, связанных с определением положений объектов и их Канделаки К.Г. управлением в пространстве и времени, становится одной

магистр геологического факультета из повседневных функций различных областей экономики

КубГУ, г. Краснодар и отраслей хозяйства. Современные технологии коорди-

натно-временного и навигационного обеспечения определяют экономическое и промышленное развитие страны, укрепляют ее оборону и национальную безопасность, стимулируют развитие научно-технической и инновационной деятельности.

Автомобильная навигация — сложная навигационная система, так как обладает высокой точностью позиционирования и помимо цифровой карты навигационная программа использует информацию об объектах, правилах дорожного движения и количестве полос на дороге, расположении светофоров и мостов, и еще множество разного рода атрибутивной информации.

Несмотря на то, что данная сфера цифровой картографии получила распространение в России около 15 лет назад, и за это время большое количество сил было затрачено на усовершенствование технологии создания карты и повышение качества, как исходного материала, так и конечного продукта, все еще существуют важные задачи, которые требуют серьезной научной проработки.

До сих пор не решена проблема, связанная с внедрением и исполнением нормативных документов на всех стадиях создания автонавигационных карт. Причиной этому служит по большей части рекомендательный характер использования документации в отношении создания такого рода цифровых карт. Еще одной проблемой является оптимизация технологии составления автонавигационных карт, обоснованные требования к количеству и качеству отображаемых элементов, оформлению и наполнению атрибутивной информацией.

Опираясь на многолетний практический опыт в сфере создания автонавигационных карт, была выдвинута гипотеза о том, что современные автонавигационные карты, даже в условиях большого спроса на них имеют ничем необоснованное количество элементов, что непосредственно влияет на качество картографического материала, снижает читаемость и общее восприятие картографической информации пользователями.

Для обоснования выдвинутой гипотезы было проведена исследовательская работа по анализу существующих на данный момент картографических продуктов и выявлению обоснованных недоработок карт в отношении распределения картографических объектов по уровням масштабного ряда, обоснование выбора элементов внутри каждого уровня, обоснования выбора размеров условных знаков картографических элементов. [1]. С этой целью было выбрано три автонавигационных карты компаний Автоспутник, На-вител и СитиГид. Анализ проводился в следующем порядке:

1. Визуальный анализ объектового состава слоев навигационной карты и их распределение по уровням масштабного ряда

2. Анализ густоты объектов навигационной карты по слоям на уровнях масштаба - 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000

Визуальный анализ выявил следующие недостатки: • перегруженность автонавигационной карты объектами

Науки о земле

• перекрытие элементов одного слоя элементами другого слоя

• недостаток информации о территории

" 1 JF *' ' SEI L«  4

a

.....~ ~ t_J

. сг-~а ..Я ~ 4

* —

• | -и"" ьИЭч

\ . _ I.JH

iL* fc-8."*!- га. «„jp Щ-.,. . ч—

L--- --------г

--- Hj [Q .vi— ^HUV »Ii™

/ттч """Я v^-r—^Vga в

-ao in.  JicüP -1 :

нш) *...... WZ^-L.

Ii

'cm

.. .....*

EZP'

, ,, Щ»

Г

ГЬ'

та.

sgjt^vb- ......SiS^^T

л-—'' -. т^ га

"sjftiv-.л.* .«иГч j«--  • -¿..Lp , Pf-тг:  * ца.  "rfitr— •

. ..-L i' • -v M .тп. •

r -L 4 .

б

I-* ] ---и*' I Ц1И Д ' '

14 '-H-.J —-' '

' Щ'

— Q щ ь—°   3 »tu"

-____г. .5П - * „p^ ... - 1 ? '

^ЯЁ"ИгТЙ^^' * • -

..........'«м, ,  fcr^n Г—I

— •___f яЕЭ"'-" . ж "-Л,".'

ZJ'"......,.. ......

1 '\ ".. .1 - - .t--'- " J ..'ж.

S-

i ^

^ frl

<f

В результате проведения Анализа густоты объектов навигационной карты по слоям на уровнях масштаба — 1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000 были выявлены следующие недостатки:

• генерализация (отбор) элементов содержания по уровням масштабного ряда производится путем исключения целых классов объектов.

• при переходе на более крупные уровни масштабного ряда не происходит переход от простых понятий к сложным. Такая генерализация позволяет вводить интегральные понятия и собирательные обозначения (за исключением объектов Р01 — точек интереса). [2]

• наряду с тем, что не существует обоснованного количества объектов в слое, также отсутствует взаимосвязь слоев карты на разных уровнях масштабного ряда. Нет закономерности появления различных элементов на разных масштабах

• не стандартизированы и унифицированы размеры условных знаков (гидрографии, дорожной сети), что непосредственно влияет на показатель графической нагрузки и вследствие этого на густоту.

• графические условные знаки точек интереса (Р01) имеют одинаковый размер на протяжении всех уровней масштабного ряда, что приводит к перегрузке карты.

• при отборе объектов автонавигационной карты не учитывается показатель значимости в соответствии с особыми географическими и социально-экономическими условиями на территории Российской Федерации. [1]

Помимо выявленных проблем важно отметить особенности автомобильных навигационных карт, которые имеет большое влияние на формирование содержания автонавигационных карт и, следовательно, требуют особого внимания при организации процесса их создания:

Значимость дорожной сети в зависимости от территории

Так как все основные элементы содержания могут классифицироваться с учетом местных особенностей территории, параметр значимости (значения) заслуживает особого внимания при создании современных автонавигационных карт на территорию Российской Федерации.

В этой связи необходимо провести районирование на территории Российской Федерации с учетом распределения коэффициентов густоты объектов дорожной сети для составления карты районирования.

Такая карта в дальнейшем позволит классифицировать выбранный регион по величине густоты объектов дорожной сети и исходя из классификации выбирать оптимальный для данной местности состав объектов.

Рис. 1. Пример несбалансированной нагрузки на автонавигационной карте

Размер условных знаков на каждом уровне масштабного ряда

В результате уменьшения масштаба автонавигационной карты происходит увеличение графической нагрузки картографических условных знаков по отношению к площади карты (рис. 2). К тому же на самом мелком масштабе знаки, имея такой же размер, как и на крупном масштабе, знаки смещаются относительно своего центра. Такая ситуация влияет на основное свойство карты — ее точность и затрудняет ориентирование. К этому добавляется то, что на мелком масштабе не показываются названия улиц, что дополнительно осложняет ориентирование по карте.

Всероссийский журнал научных публикаций № 5(20) 2013

13

Рис. 2. Пример увеличения величины графической нагрузки тематических объектов на фоне уменьшения масштаба карты

В связи с этим предлагается ввести классификацию размеров условных знаков в соответствии с различными уровнями масштабного ряда.

Таблица 1. Распределение размеров тематических условных знаков автонавигационной карты по уровням масштабного ряда

Существующие размеры условных знаков (см) Предлагаемые размеры условных знаков (см) Масштабы

éd 0,85/0,82 & 0,65/0,62 1:50 000

â 0,5/0,45 1:100 000

Ш 0,4/0,35 1:200 000

О 0,82/0,82 О 0,65/0,65 1:50 000

О 0,5/0,5 1:100 000

О 0,4/0,4 1:200 000

графирования геоинформационного картографирования, разработанной на кафедре картографии МИИГАиК под руководством проф. Иванова А.Г. [3] предлагается:

• Ввести обобщающие понятия для генерализации сложных объектов и сформулировать основные правила обобщения.

• Определить ценз отбора содержания элементов тематического содержания.

• Эмпирический путем выбрать оптимальный размер условных знаков для каждого уровня масштабного ряда, исходя из величин показателя графической нагрузки.

В дальнейшем будет предложена методика создания автонавигационных карт с использованием картографических баз данных, разработанная на основе анализа замечаний и проведения ряда экспериментальных расчетных работ.

Список использованных источников

1. Дубровина С.В., Фокин И.Е. Анализ объектового состава навигационных карт на разных масштабных уровнях. Сборник статей по итогам научно-технических конференций: Приложение к журналу Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка», №6. - вып.6, 2013

2. Менно-Ян Краак, Ферьян Ормелинг. Картография. Визуализация геопространственных данных - М.: Научный мир, 2005 г.

3. Иванов А.Г, Крылов С.А. Концепция камерального геоинформационного картографирования. // Сборник статей по итогам международной научно-технической конференции, посвященной 230-летию основания МИИГАиК. Выпуск 2.

Количество социально важных объектов тематического содержания в зависимости от политико-административного статуса населенного пункта и численности его населения

Количество социально значимых объектов тематической нагрузки на местности в среднем в 3 раза превышает количество социально значимых объектов на карте. Одной из причин такой ситуации является неоптимальность величин густоты и графической нагрузки условных знаков. Обеспечив оптимальность величин густоты и графической нагрузки тематической составляющей, можно обеспечить большую информативность автонавигационной карты за счет больше вместимости информации.

В связи с выше перечисленными проблемами и на основе концепции камерального геоинформационного карто-