Моделирование в картографии - Тикунов В.C.
ISBN 5-211-03346-9
Скачать (прямая ссылка):
Каждая горизонталь в проведенном эксперименте цифровалась раздельно с предварительной ее идентификацией с помощью так называемых "видовых кодов". То есть перед каждым потоком координат той или иной горизонтали на магнитную ленту записывается значение ее абсолютной или относительной высоты. Поскольку каждая горизонталь имеет свое значение высоты сечения рельефа, то соответствующий набор текущих координат точек на магнитной ленте, представляющий данную горизонталь, может как бы идентифицироваться ее высотой. Далее по специальной программе производится уменьшение числа координат, например, исключением повторяющихся или мало отличающихся пар координат. Это не только уменьшает объем работы ЭВМ в дальнейшем, но и делает горизонтали более сглаженными.
Однако на данном этапе работ в изображении горизонталей еще могут встречаться небольшие погрешности цифрования. Поэтому оказывается целесообразным произвести их "чистовую" корректуру. Для этого первоначально все горизонтали вычерчиваются графопостроителем по координатам, причем рядом с каждой из них автоматически выписываются ее "видовые коды". Для вычерчивания горизонталей и надписей на этом этапе работ нами ис
309
пользовался графопостроитель "Calcomp". Вычерченное изображение горизонталей совмещается с исходной картой и выявляются все даже мелкие погрешности цифрования, а в случае необходимости изменяются и "видовые коды". Далее все погрешности исправляются на магнитной ленте или диске, содержащем оцифрованное изображение. Этот этап работ условно назван "чистовой" корректурой картографического изображения, для чего оказывается пригодным обычный дисплей. Поскольку наиболее распространены дисплеи небольшого размера и невысокого разрешения, то они позволяют охватывать сравнительно небольшие площади карты одновременно. В данном эксперименте нами использовался дисплей "Tektronix" с размером экрана всего 20 х 15 см, так как для корректировки горизонталей не требовалось их высокоточное изображение.
Наборы координат точек, в цифровой форме представляющие горизонтали, используются для вычисления значений абсолютной или относительной высоты местности в узлах квадратной решетки, которая как бы покрывает весь изучаемый участок на карте. Для этих целей вполне естественно использовать метод аппроксимации рельефа с вычислением значений аппроксимируемой поверхности в узлах регулярной решетки. Однако здесь возникает проблема выбора размера квадратов, поскольку при их большом размере можно просеять как сквозь сито и потерять информацию о формах рельефа. В случае малого размера квадратов увеличивается объем работы ЭВМ. Поэтому был произведен небольшой эксперимент для выбора оптимального размера квадратов, аналогичный тому, который использовался при построении цифровых моделей Северного Казахстана для создания корреляционных карт (см. параграф III. 1).
Было априори выбрано несколько размеров квадратов, и для каждого варианта произведена аппроксимация рельефа. Для того чтобы установить соответствие между характеристикой положения координат X и У, как правило, измеряемой в миллиметрах, и высотой сечения рельефа, чаще всего измеряемой в метрах, нужно привести значения высоты рельефа к такому же измерению, причем учитывая масштаб карты. После этого, используя уже упоминавшуюся проблемно-ориентированную систему программ для ЭВМ — SACM (Surface Approximations and Contour Mapping), произведены интерполирование горизонталей на основе создания цифровой модели рельефа и автоматизированное их вычерчивание с помощью графопостроителя "Calcomp". Шкала сечения рельефа
310
Рис. JOL Изображение рельефа, воссозданное на основе регулярной сети точек
была взята такой же, как и шкала исходной карты, что позволило простым совмещением карт выявить все различия между ними. Естественно, что с уменьшением размера регулярной решетки различия между этими картами становились все меньшими. При стороне квадрата 3,35 мм различия оказались достаточно малыми. Поскольку размер участка в масштабе карты приблизительно равен 40 х 40 см, количество узловых точек сторон квадратов, для которых вычислялись аппроксимированные значения высоты рельефа, составило 14 640. Заметим, что искажения в основном возникают вдоль краев карты, где количество точек для автоматизированного интерполирования изолиний ограничено (рис. 101). Поэтому было признано целесообразным ограничиться данным размером стороны квадрата и считать, что регулярная сеть точек с
311
вычисленными значениями высоты поверхности рельефа надежно представляет морфометрические формы для вычисления углов наклона и экспозиции склонов.
Чтобы объемно представить себе, как выглядит изображение рельефа исследуемого участка, на основании которого будут вычисляться углы наклона и экспозиции склонов, бывает полезно строить перспективные блок-диаграммы. Программа SACM позволяет автоматизированным путем строить такие изображения. Они могут быть показаны с четырех сторон горизонта и развернуты в вертикальной плоскости, т.е. можно рассматривать участок рельефа как бы из различных точек окружающего его пространства. В виде перспективных диаграмм можно представить отдельные интересующие части всего участка рельефа. Такие перспективные диаграммы позволяют в объемном изображении представить исследуемую поверхность и визуально оценить правильность расчета углов наклона и экспозиции склонов. Для примера приведем перспективную блок-диаграмму рельефа исследуемого участка местности при одном из наиболее выразительных его положений — при рассмотрении рельефа с верхней (северной) стороны при угле наклона 40° в вертикальной плоскости (рис. 102). Заметим, что после вычисления углов наклона или экспозиции склонов эти характеристики также можно представить в виде блок-диаграмм.
