Как сделать топографическую карту

Обновлено: 04.07.2024

Семенов-Тян-Шанский считал, что “карта важнее текста, так как говорит нередко ярче, наглядней и лаконичней самого лучшего текста”.

Топографическая карта – это особенная общегеографическая карта, она детальна и крупномасштабна, изображает местность практически приближенной к плоскости. Часто это что-то среднее между планом и картой. Используют знаки плана, но с географической сеткой. В школе эта тема изучается только в 6-м классе в разделе “План и карта”.

К 11-му классу учащиеся забывают все азы этой темы, и на дополнительных занятиях я уделяю особенное внимание повторению изученного ранее. А подготовка к ЕГЭ часто напоминает изучение нового материала.

Пользуясь этой картой, мы рассмотрим и решим несколько типов заданий.

Во-первых, рассмотрим масштаб. Здесь представлены все 3 вида:

– Численный 1:10.000 – это значит, что в 1 см на плане или карте 10.000 см в действительности. Для реальных вычислений этот масштаб неудобен.

– Именованный в 1 см 100 м – этим масштабом будем пользоваться при вычислениях расстояний по прямой (по линейке).

– Справа изображен линейный масштаб – этим масштабом будем пользоваться при вычислениях расстояний по кривой (с помощью циркуля с двумя иголками). Например длину изгиба р. Беличка по карте.

Задача № 1. Найди расстояние от точки А до точки Б.

1. Берем линейку и измеряем расстояние по прямой от А до Б – 10 см.

2. По именованному масштабу нам известно, что в 1 см на карте 100 м в действительности. Значит, что бы найти расстояние надо 100 м * на 10 см. = 1000 м или 1 км. Ответ: 1км.

Могут быть задания по переводу из одного масштаба в другой и наоборот. Например: численный масштаб 1: 50.000.000 переведите в именованный. Сколько нулей мы должны убрать? в 1 м 100 см – это 2 нуля + в 1 км 1000 м – это 3 нуля, итого надо убрать 5 нулей.

Ответ: в 1 см 500 км.

Во-вторых, задания по определению азимута, прямого и обратного. Для решения этих задач вам потребуется транспортир. Его тоже, как и линейку, можно брать на экзамен и на ЕГЭ.

Главное запомнить – транспортир надо прикладывать не горизонтально, а вертикально: по направлению север – юг. А центр – это точка, от которой мы находим азимут.

Задача № 2. Определите по карте азимут, по которому надо идти от точки Б до точки высоты 32 м.

Ответ: 42 градуса.

Обратный азимут найдем так: 360 – 42 = 318* (т.е. от т.32 м до точки Б).

Задача № 3. Определите по карте азимут, по которому надо идти от точки Б до точки высоты 27 м.

Ответ: Здесь надо помнить, что определяют по кругу по часовой стрелке от севера. Это значит, что 180 градусов уже есть. Плюс еще 100 градусов. Итого – 280*.

В-третьих, задания по определению знаков плана.

Например: Определить соответствие:

Ответ: А-2, Б-4, В-1, Г-3. Почти все знаки плана и топографической карты можно найти в атласе 6 класса.

Но есть ряд знаков, которых нет в атласе, но есть на экзамене:

1. На зеленом цвете леса стоит знак сосна

27 – средняя высота деревьев,

0,35 – средняя толщина дерева,

7 – среднее расстояние между деревьями.

2. Около моста стоит знак

Д – материал постройки,

5 – высота над уровнем воды, м.

121 – длина моста, м.

6 – ширина моста, м.

15 – грузоподъемность в тоннах.

9 – ширина одной полосы в м.

2 – количество полос.

Ц – материал покрытия (цеменобетон).

12 – ширина покрытой части дороги в м.

17 – ширина всей дороги от канавы до канавы в м.

4. Крутизна ската (КС) – называют угол склона ската к горизонтальной плоскости, чем этот угол больше, тем скат круче. Рассчитывают по формуле:

где h – высота ската в м., d – заложение ската (длина) в м.

Например: h – 30м. d – 600м.

5. Около туннеля

8 – высота туннеля, 12 – ширина, 125 – длина в м.

Напомню правила составления плана:

1) Знать знаки и другие обозначения (например горизонтали и бергштрихи).

2) Знаки суши, в том числе и названия населенных пунктов (их пишут горизонтально), рисуются черным цветом.

3) Знаки водных объектов – синим цветом, в том числе и названия водоемов (названия рек – по течению, названия озер – горизонтально).

4) Каждый объект имеет точечную границу.

5) Одноэтажные, деревянные постройки тонируются желтым цветом, высотные – черным. Асфальтированные дороги – красным, лес – зеленым.

6) Почти все знаки плана рисуются в шахматном порядке (сад – столбиками, болота и солончаки – хаотично параллельно, овраг – по границе склона).

7) Самое главное – сориентировать план по отношению к северу.

Север – верх плана, юг – низ, правая сторона – восток, левая – запад. Но могут быть и задачи на засыпку: определенную часть карты повернули в любом другом направлении и задание таково: определить стороны горизонта. Здесь надо ориентироваться по меридианам (все соединяются на северном полюсе), и параллелям (они направлены с запада на восток).

В-четвертых, в ЕГЭ используют топографические карты для разнообразных логических задач. Приведу в пример некоторые задания из прошлых лет.

Задача 1: Оцените, какой из участков, обозначенных на карте цифрами 1, 2 и 3, наиболее подходит для устройства тренировочного футбольного поля школьной команды. Для обоснования своего ответа приведите не менее двух доводов.

Ответ: Для этих целей подходит площадка № 2. Потому что она ровная. № 1 не подходит, потому что она заболоченная. № 3 тоже не подходит, потому что на ней есть овраги.

Задача 2: Оцените, какую из площадок, обозначенных на карте цифрами 1 и 2 , лучше выбрать для сооружения ветровой энергетической установки, предназначенной для аварийного энергоснабжения школы в селе Верхнее. Свой выбор обоснуйте.

Ответ: Для сооружения ветровой энергетической установки более подходит площадка № 2. Во-первых, потому что она находится на более высоком уровне (площадка № 2 на высоте 32 м, а №1 – 25 м. Во-вторых, от площадки № 1 надо тянуть линию электропередач (ЛЭП) через болото и реку. В-третьих, площадка №2 ближе к школе.

Задача № 3. Для строительства колодца с ветряным двигателем, предназначенного для водоснабжения поселка Новый, предлагаются площадки, обозначенные на карте цифрами 1 и 2.

Определите, какими преимуществами обладает площадка 2, если известно, что водоносные слои на обеих площадках залегают на одинаковой глубине.

Ответ: Во-первых, ветряной двигатель надо ставить на значительной высоте – площадка 2 находится выше чем площадка 1. Во-вторых, площадка 1 находится на болоте. В-третьих, площадка 2 ближе чем площадка 1, значит длина труб для подачи воды меньше.

Задача № 4. Оцените, какой из участков, обозначенных на карте цифрами 1 и 2, лучше выбрать для размещения новой базы отдыха. Свой выбор обоснуйте.

Ответ: Для строительства новой базы отдыха подходит участок №1. Во-первых, здесь более ровная территория. Во-вторых, этот участок рядом с дорогой, а значит к нему будет удобный подъезд в течении всего года. И еще участок расположен рядом с озером. Это тоже очень важно для базы отдыха. Участок №2 хоть и находится рядом с рекой, но территория заболочена.

Оцените, какой из участков, обозначенных на карте цифрами 1, 2 и 3, наиболее подходит для тренировок членов школьной горнолыжной секции. Для обоснования своего ответа приведите два довода.

Ответ: Наиболее подходит для тренировок участок №3. Участок №1 слишком пологий, да и от дороги до него долго идти. Участок №2 овражист и находится около реки. А это опасно. Участок №3 имеет склон, находится рядом с дорогой.

И наконец, самая трудная работа по топографической карте – построение профиля.

Этой работе уделю максимум внимания, так как в программах по географии эту тему вообще не изучают. Даже иллюстрации профилей материков в атласах за 7 класс имеются, а в учебниках об этом – ни слова.

Приложение 1. Задача № 1. Постройте профиль рельефа местности по линии А – Б.

Приложение 2. Задача № 2. Постройте профиль рельефа местности по линии А – В. Для этого

Составлением географических карт и топографическими съёмками местности человек занимался ещё в древности. Это занятие напрямую связано с человеческой жаждой познания и стремлением избавиться от страха перед неизвестностью. В качестве одного из таких решений, удовлетворяющих указанные выше потребности, было описание и графическое изображение малоизученной местности.

Разумеется, на сегодняшний день поверхность Земли достаточно хорошо изучена и картографирована, но людям всё ещё нужны топографические съёмки и иные графические изображения земельных участков.

Виды используемых человечеством карт

Главным образом карты местности классифицируются в зависимости от масштаба, в котором они создаются. Так, различают несколько видов карт:

Подробные графические изображения имеют масштаб один к двумстам тысячам и меньше. Их ещё называют топографическими картами. Сфера их применения ограничена преимущественно разнообразными производственными отраслями, например, мелиорацией, строительством или ландшафтным дизайном. Военные используют две разновидности топографических карт, которые называются оперативными, если их масштаб менее, чем один к двумстам тысячам и более, чем один к ста тысячам, и тактическими, если их масштаб менее одного к ста тысячам.
Обзорные графические изображения местности имеют масштаб один к ста тысячам или меньше. Они лучше показывают особенности местности в заданном районе, в частности, наличие изгибов рельефа и конфигурацию водных объектов, чем, например, подробные карты.
Карты, предназначенные для решения строго определённых заказчиком технических задач, как правило, имеют масштаб в диапазоне от одного к пятистам до одного к пяти тысячам. С помощью таких топографических карт возможно отобразить квадрат с максимальной стороной в двадцать километров или общей площадью четыреста квадратных километров.

Смотрите видео: Правильная топографическая съемка земельного участка

Классификация топографических карт по масштабу

Масштаб — это понятие, отражающее разницу между расстояниями, отображёнными картографом на топосъемке участка земли, и реальным расстоянием на местности. В картографии выделяют три разновидности масштаба:

Кстати, на нашем сайте вы можете найти удобный калькулятор масштабов 1:500, 1:1000 и других.

Что такое масштаб 1:500? Масштаб показывает, во сколько раз каждая линия, нанесенная на карту или чертеж, меньше или больше её действительных размеров.

Точность масштаба

За эталон, который принят картографами для расчёта точности съёмки, взято расстояние в ноль целых одна десятая миллиметра. Это то расстояние на топосъёмке, которое может различить человек без применения различных оптических приборов, например, лупы. Именно по этой причине оно принято за эталонный образец.

В качестве примера подсчитаем точность масштаба 1:500 для топосъёмки. Как уже говорилось выше, в одном сантиметре этой топосъёмки отображается пятьсот сантиметров реального пространства. Отсюда следует, что в ноль целых одной десятой миллиметра карты будет отображаться пять сантиметров действительно существующего участка земли. Значит, пять сантиметров — это точность топографической съёмки 1:500.

Также существует калькулятор, который поможет вам рассчитать реальное расстояние на местности, используя топографическую карту 1:500.

Видео: как определить масштаб топосъемки?

Топографическая съёмка 1:500

Топографическая съёмка земельного участка в масштабе один к пятистам — это одна из самых востребованных и распространённых работ, выполняемых геодезистами.

Её цель заключается в том, чтобы как можно более точно отобразить местность, которая исследуется по заданию заказчика. Топосъёмка проводится в три этапа:

Сначала работа проводится в полевых условиях, когда непосредственно проводятся измерения.
Затем результаты, полученные в поле, обрабатываются специалистами камерально или, другими словами, в лабораторных условиях.
В итоге, обработав и проанализировав полученные данные, геодезисты делают с помощью компьютерной программы цифровую модель земельного участка или геоподоснову на бумажном носителе.

Геоподоснова обладает тремя важными характеристиками: масштабом, который подробно был рассмотрен выше, системой координат, высотой сечения.

Что показывает масштаб 1:500? Масштаб 1:500 показывает, что 1 см на карте соответствует 500 см в действительности. В метрах — это 5м.

Высота сечения рельефа

Этим понятием определяется различие высот двух соседствующих друг с другом горизонталей на топографической съёмке. Как правило, высота сечения в пятьдесят сантиметров применяется для топографических карт 1:500. Она вычисляется по следующей математической формуле:

h = d x tg a, где d это расстояние между исследуемыми горизонталями, tg a это тангенс угла, на которой наклонена местность, h высота сечения.

На топографической съёмке вы, возможно, замечали круглые параллельные плоскости, на которые подразделяется карта. Чем больше таких плоскостей вы обнаружите на карте, тем меньше, соответственно, будет высота сечения рельефа, а значит, рельеф будет изображён на этой карте очень подробно.

Система координат

Координаты определяются при помощи тахеометра геодезического прибора, предназначенного для измерения расстояний, углов и высоты объектов, находящихся на интересующем заказчика земельном участке. В дальнейшем полученные результаты измерений обрабатываются специальными геодезическими программами, и на выходе получается чертёж земельного участка с понятными условными знаками и ясной легендой.

Чтобы топографическую съёмку и разработанный на её основе план участка было легко понять другим специалистам, необходимо сделать их на базе принятых стандартов и систем координат, на основе которых осуществляется единообразный кадастровый учёт. С этой целью используют спутниковые приёмники, позволяющие очень точно определить координаты интересующей местности, а затем, исходя из полученных данных, геодезисты получают возможность создать карту с верно выполненными измерениями.

Расстояние между крестами на топосъемке

Сначала разберемся, что это за условный знак. Это координатная сетка, места пересечения точных значений координат. Они могут быть географическими и прямоугольными. Географические координаты — это широта и долгота, прямоугольные — это расстояния от условного начала координат в метрах. Например, прямоугольные координаты используется в государственном кадастровом учете, а географические используются на больших территориях (можно увидеть в GPS навигаторах).

Кресты на топосъемке по правилам расположены на расстоянии 10 см друг от друга и образуют правильные квадраты. Р асстояние между крестами в масштабе 1:500 составляет 50 метров. Можно проверить масштаб карты от исходного плана в случае копирования или ксерокопии. Расстояние между соседними крестами всегда должно быть 10 см. В случае значительного отклонения от нормы такую карту нельзя использовать.

Если разница в расстоянии между крестами больше двух, то такую карту распечатали, скорее всего, для задач, не требующих соблюдения исходного масштаба. Например, если в масштабе 1 к 500 расстояние между крестами составляет 5 см, то действительный масштаб карты уже 1:1000, но все условные знаки будут искажены.

Зная масштаб топосъемки, можно определить расстояние в метрах между крестами. Для масштаба 1:500 расстояние между крестами составляет 50 метров, 1:1000 — 100м, 1:2000 — 200 метров и т.д. Рассчитать расстояние между крестами на топографической карте любого масштаба просто. Нужно всего лишь поделить знаменатель масштаба на 10.

Вычислить масштаб топосъемки по крестам можно в том случае, если указаны прямоугольные координаты соседних крестов. Для вычисления необходимо разницу координат по одной из осей соседних крестов умножить на 10.

Зачем нужна топографическая съёмка?

Составленная на основе съёмки карта представляет собой сведения об определённом участке земли, а список этих сведений определяется, исходя из целей заказчиков исследования. К таким целям могут относиться:

Разработка строительных генпланов.
Составление чертежей для строительства на земельном участке.
Составление дорожных проектов.
Мелиоративные или землеустроительные работы.
Прокладка инженерных коммуникаций.
Иные работы, требующие высочайшей точности измерений.

На картах, составленных с помощью топосъёмки, обычно обозначают данные о следующих объектах: ЛЭП, коммуникации, находящиеся под землёй, любого рода дороги, например, железнодорожные или автомобильные, здания и сооружения жилого или нежилого назначения, промышленные сооружения (шахты, фабрики, заводы), особенности рельефа (холмы, овраги, равнины), объекты для снабжения водой (колонки или скважины), трубопроводы как подземные, так и наземные.

Как сделать топографическую съемку участка самостоятельно

Масштаб 1 к 500 топографической съемки считается наиболее выгодным. Он отразит все нюансы местности, будет четко видно линии связи, все строения и возвышенности. Для этого нужно провести анализ участка. топографический план нужен для точного вычисления местоположения террас, прудов, дорожек и другого.

Составленный топографический план может действовать до пяти лет.

Этапы

Можно выделить три этапа, как сделать топографическую карту самостоятельно:

Этап подготовки. Ставится цель работы и проводится исследование прошлой съемки. Итог зависит от качества проведения данного этапа.
Полевой этап. Идет изучение участка земли и проводятся замеры. Также определяются несущие геодезические пункты.
Камеральный этап. Изучение, обработка собранно информации, по которой составляется план местности.

Проведение топографической съемки

Для проведения данной процедуры необходимо минимум два человека.

Делается это в несколько этапов:

На колышка в начальных точках делают отметки по горизонтальному уровню. Ставится отметка на любом из колышков, а затем, при помощи гидроуровня, наносятся отметки на другие колышки. Количество колышек зависит от размера исследуемой территории.
Натягиваем веревку между первыми двумя колышками. Она не должна провисать.
Затем делаются замеры расстояния между натянутой веревкой и землей каждый метр при помощи линейки. Данные заносятся в уже составленный план, где должны быть размечены квадраты метр на метр. На месте пересечения квадратов и веревки делаются отметки об измерении.

Съемка ландшафта земельного участка

При помощи двух колышек и натянутой между ними веревки проводятся необходимые измерения. Они устанавливаются на расстоянии метра от веревки между первыми двумя колышками, и по новой линии делаются нужные замеры, которые также вносят в план.
То число, которое чаще всего повторяется, вам и нужно. Его нужно брать за ноль. От этого числа отталкиваемся и пересчитываем результаты измерений, и меняем их знаки на противоположные.
Составляется топографический план местности по внесенным данным.

Нужно полагать, что топографическая карта земельного участка будет более точной, если это сделают специально обученные люди. Также это пригодиться для официальной документации по участку.

Плюсы составления топографической карты масштабом 1 к 500 самостоятельно:

можете создать план участка;
создать свой уникальный дизайн;
неплохо сэкономить.

Стоит отметить, что самому произвести топосъемку будут практически невозможно, так как нужны специальные знания и умения обращаться с техническим оборудованием. Тем более вам нужен будет заверенный документ для проведения электричества, газа, воды в дом. Это предполагает наем специалистов геодезической фирмы.

Однако, если вы обладаете знаниями по составлению топографической карты, то вы самостоятельно можете воспользоваться планом, например, для проложения дорожек или создания искусственных водоемов.

Познавательное видео: все о топосъемке.

Какое оборудование нужно для топосъемки

Составление топографической карты невозможно сделать без специального геодезического оборудования. Помимо этого, для правильного и точного составления необходимо иметь квалификацию и определенные требования специалисту по топосъемке. Основными устройствами для топосъемки являются:

Системы GPS и ГЛОНАСС;
Нивелиры;
Тахеометры;
Теодолиты;
Мензулы;
Трассоискатели;
Геологические и геодезические изыскания.

При необходимости используется спутниковые технологии и аэрофотографические методы. Это необходимо для составления крупномасштабных карт.

Топографическая карта земли

Можете найти практически все, что вас интересует. Также есть функция определения расстояния.

Ранее я публиковал статьи о топографических картах в своем блоге, а именно учебник по эффекту контурной карты Illustrator и мой бесплатный набор шаблонов топографических карт . Мой первый урок использовал инструмент Illustrator’s Blend, чтобы нарисовать серию концентрических линий. Это сработало довольно хорошо, но я продолжил разрабатывать технику, которая помогала бы создавать более подробные и повторяемые шаблоны, которые я использовал для создания этого бесплатного пакета. Я никогда не объяснял эти новые методы в учебнике, так что это тема на сегодня! Следуйте этому практическому руководству, чтобы узнать, как создать подробный эффект топографической карты, а затем преобразовать дизайн в цельный узор.

Эффект, который мы будем создавать в этом уроке, — это реалистичная топографическая карта. Мой оригинальный урок включал рисование контуров вручную, но эта новая техника с легкостью создает гораздо более сложные дизайны. Я также покажу, как вы можете настроить эффект для создания диапазона стилей карты и преобразовать дизайн в непрерывный повторяющийся узор для использования в качестве фона в ваших тематических проектах на открытом воздухе.

Этот урок начинается с Photoshop, а затем переключается на Illustrator. Создайте новый документ Photoshop размером около 1000×1000 пикселей.

Нажмите клавишу D, чтобы вернуть цвета переднего плана и фона к черно-белым по умолчанию, затем перейдите в Filte> Render> Clouds.

Затем перейдите к Filter> Blur> Gaussian Blur. Количество размытия, которое вы добавляете, определяет плавность линий контурной карты. 20 пикселей — хорошая начальная цифра.

Перейдите в Изображение> Настройки> Постеризация. Эта цифра будет определять плотность линий контурной карты. Введите 15 в опции уровней или увеличьте цифру для более детальных моделей.

На последнем шаге Photoshop перейдите в Filter> Stylize> Find Edges, чтобы преобразовать эти пузырьковые фигуры в контуры стиля контурной карты.

Мы могли бы закончить здесь, если бы вы хотели простой неповторяющийся эффект топографической карты, но есть немного больше работы, чтобы преобразовать дизайн в шаблон.

Настройте параметры трассировки изображения для создания точного преобразования вектора. Важными параметрами являются флажок Strokes, Ignore White и достаточно высокий порог, чтобы захватить все линии.

Примените Трассировку изображений, перейдя в Object> Expand. Это преобразует линии в редактируемые пути.

Повторно щелкните правой кнопкой мыши и выберите Разгруппировать для каждой из двух карт, чтобы разбить штрихи на индивидуально выбираемые фрагменты.

Количество открытых конечных точек вряд ли совпадает, поэтому вам, возможно, придется соединить два конца одной и той же карты вместе, чтобы сформировать новые петли в промежутке.

Вам может потребоваться проявить творческий подход, когда число конечных точек особенно несбалансировано, но избегайте каких-либо случайных линий.

Как только две карты были соединены по вертикали, перетащите еще один дубликат под оригиналы, оставив между ними аналогичный разрыв.

Как только карты полностью соединены, выберите идентифицируемую точку в шаблоне и нарисуйте прямоугольник между ними. Включите Smart Guides (CMD + U), чтобы облегчить привязку к определенной точке привязки в проекте.

Дополнительные детали можно добавить к шаблону контурной карты, увеличив вес некоторых линий. Увеличьте ударный вес определенных путей до 3pt.

Везде, где линия выходит за квадратный контур, один и тот же штрих должен применяться ко всем другим экземплярам того же пути в любом месте шаблона.

Еще один интересный эффект — использование функции пунктирная линия в параметрах обводки. Настройте 2-тактный ход с чередующимися штрихами и цифрами.

Дайте квадрату контура рисунка черную заливку без обводки, затем выберите все и перейдите в Object> Expand.

Добавьте этот шаблон в палитру образцов, перетащив его непосредственно, или сначала протестируйте его, используя функцию Object> Pattern> Make.

Этот новый образец теперь можно применять в качестве заливки к любому элементу в Illustrator, и он будет повторяться без проблем, чтобы охватить все пространство. В качестве альтернативы, скопируйте обрезанный рисунок в Photoshop и определите шаблон для использования шаблона контурной карты непосредственно в ваших проектах Photoshop.

Окончательный шаблон топографической карты идеально подходит для любого дизайна на открытом воздухе и тематических приключений. Самое замечательное в этом плавно повторяющемся шаблоне — он заполняет области любого размера, поэтому плакаты большого формата и фоны веб-сайтов не представляют проблемы. Поиграйте с этими настройками размытия и постеризации в Photoshop, чтобы получить различные эффекты карты, а затем поэкспериментируйте с различными мазками, чтобы добавить интересные детали.

Нарисованная от руки

Фотофиксация местности

Возраст этой карты — 14 000 лет

Первые карты появились еще в период первобытной истории. Изгибы рек, гребни, овраги, скалистые пики, звериные тропы — все объекты обозначалось простыми насечками, волнистыми и прямыми линиями. Последующие карты недалеко ушли от первых схематичных рисунков.
Изобретение компаса, телескопа, секстанта, других приборов морской навигации, и последовавший вслед за этим период Великих географических открытий, привели к расцвету картографии, но карты все еще оставались недостаточно точными. Использование различных приборов и математических методов не могло стать решением проблемы — в конце концов, карты рисовал человек, используя описание или схемы, созданные на натуре.

Пример дешифрования середины прошлого века

После аэросъемки необходим длительный и сложный этап дешифрования. Объекты на снимке нужно выявить и распознать, установить их качественные и количественные характеристики, а также зарегистрировать результаты. Метод дешифрования основывается на закономерностях фотографического воспроизведения оптических и геометрических свойств объектов, а также на взаимосвязях их пространственного размещения. Проще говоря, учитываются три фактора: оптика, геометрия изображения и пространственное размещение.

Для получения данных о рельефе используются контурно-комбинированный и стереотопографический методы. При первом методе непосредственно на местности с помощью геодезических приборов определяют высоты важнейших точек поверхности и затем на аэрофотоснимки наносят положение горизонталей. Стереотопографический метод подразумевает частичное перекрытие друг другом двух снимков таким образом, чтобы на каждом из них изображался один и тот же участок местности. В стереоскоп этот участок выглядит как трехмерное изображение. Далее по этой модели с помощью приборов определяют высоты точек местности.

Спутниковая съемка

Пример стереопары со спутника
Изображение Лос-Анджелеса, снятое спутником Landsat 8

Спутники присылают данные не только в видимом спектре, но и в инфракрасном (и еще нескольких других). Данные из невидимых для глаза человека диапазонов спектра позволяют анализировать типы поверхности, следить за ростом сельскохозяйственных культур, выявлять пожары и многое другое.

Изображение Лос-Анджелеса включает в себя полосы частот электромагнитного спектра, соответствующие (в терминологии Landsat 8) диапазонам 4-3-2. Landsat обозначает красный, зеленый и синий сенсоры как 4, 3 и 2 соответственно. Полноцветное изображение появляется при комбинации изображения с этих сенсоров.

Множество сервисов создано на основе наборов данных Global Land Survey (GLS) от US Geological Survey (USGS) и NASA. GLS получают данные преимущественно от проекта Landsat, создающего спутниковые фотоснимки всей планеты в реальном времени с 1972 года. С помощью Landsat можно получить сведения обо всей земной поверхности, а также об ее изменениях за последние десятилетия. Именно этот проект для всех публичных картографических сервисов остается главным источником данных дистанционного зондирования Земли по мелким масштабам.

« Геопортал Роскосмоса — бесплатный (частично) источник данных. Спутниковые снимки предоставлены Роскосмосом и NASA, картографические данные — OpenStreetMap и Росреестром, средства поиска — GeoNames и OpenStreetMap Nominatim .

В простейшем случае, чтобы нарисовать современную карту, достаточно взять снимок со спутника или его фрагмент и перерисовать все объекты в редакторе или в каком-нибудь сервисе online interactive map creator. На первый взгляд в примере выше из OSM все отлично — дороги выглядят, как и должны выглядеть. Но это только на первый взгляд. На самом деле эти цифровые данные не соответствуют реальному миру, так как они искажены и сдвинуты относительно реального расположения объектов.

Спутник фотографирует под углом на большой скорости, время фотографирования ограничено, снимки склеиваются… Ошибки накладываются друг на друга, поэтому для создания карт стали использовать фото- и видеосъемку на местности, а также геотрекинг автомобилей, который является очевидным доказательством существования определенного маршрута.

Пример снимка, на котором возникла проблема из-за плохой орторектификации: у воды треки легли отлично, а на горе справа — съехали

Рельеф, условия съемки и тип камеры влияют на появление искажений в снимках. Процесс устранения искажений и преобразования исходного снимка в ортогональную проекцию, то есть такую, при которой каждая точка местности наблюдается строго вертикально, называют орторектификацией.

Перераспределение пикселей на изображении в результате ортокоррекции

Использовать спутник, который снимал бы только над заданной точкой, затратно, поэтому съемка ведется под углом, который может достигать 45 градусов. С высоты в сотни километров это приводит к значительным искажениям. Для создания точных карт качественная орторектификация жизненно необходима.

Карты быстро теряют актуальность. Открыли новую парковку? Построили объездную дорогу? Магазин переехал по другому адресу? Во всех этих случаях устаревшие снимки территории становятся бесполезны. Не говоря уже о том, что множество важных деталей, будь то брод на реке или тропа в лесу, не видны на снимках из космоса. Поэтому работа над картами — это процесс, в котором невозможно поставить финальную точку.

Как делают карты OpenStreetMap

Откуда берутся геоданные

Итак, спутниковые снимки сдвинуты относительно реальности в несколько десятков метров. Чтобы сделать действительно точную карту, нужно вооружиться навигатором (GPS приемником) или обычным телефоном. А затем с помощью приемника или приложения в телефоне записать максимальное количество точек трека. Запись осуществляется вдоль линейных объектов, расположенных на земле — подойдут реки и каналы, тропинки, мосты, ж/д и трамвайные пути и т.д.

Одного трека никогда не бывает достаточно для любого участка — сами они тоже записываются с определенным уровнем погрешности. В дальнейшем спутниковая подложка выравнивается по множественным трекам, записанным в разное время. Любая другая информация берется из открытых источников (или дарится провайдером данных).

Трудно представить карты без информации о различных компаниях. Сбор локальных данных об организациях с привязкой к GPS-позиции делают Yelp, TripAdvisor, Foursquare, 2ГИС и другие. Сообщество (включая непосредственно представителей локального бизнеса) самостоятельно вносит данные на OpenStreetMap и Google Maps. Не все большие сети хотят сами заморачиваться с добавлением информации, поэтому обращаются к компаниям ( Brandify , NavAds ,

Будущее: нейросети-картографы

Читайте также:


Как сделать мохито в домашних условиях с алкоголем с самогоном рецепт приготовления в домашних

Как сделать ковчег

Как сделать звук хищника

Как сделать селедку под шубой без картошки

Как сделать источник данных в ворде