Джерела інформації для створення карт

Джерелом інформації для створення карт є різного виду дані. Це можуть бути дані аерофотознімання, повітряного лазерного сканування, крупно масштабні топографічні плани та карти, дані тахеометричного, мензульного та інших наземних знімань, матеріали кадастрових знімань. Для різних типів карт джерелами інформації виступають різні матеріали. Найбільш поширеними у використані даними для створення карт спортивного орієнтування є топографічні карти та плани різних масштабів, дані земельного і лісового кадастру, матеріали аерофотознімання, дані лазерного сканування землі (LIDAR). Ці документи містять великий обсяг інформації про зображену на них місцевість і характеризують її з різних сторін, в залежності від свого призначення і технічних можливостей виконання. Однак далеко не всю інформацію, наявну на вихідних матеріалах можливо і доцільно використовувати при створені картографічного матеріалу для спортивного орієнтування.

Рис. 1.3. Структурно-графічна модель класифікації джерел інформації

1. Топографічні карти масштабів 1: 10 000 і 1: 25 000.

На таких картах у відповідності з основними положеннями їх створення і діючими умовними знаками повинні бути нанесенні пункти державної геодезичної мережі, населенні пункти, промислові та сільськогосподарські об’єкти, залізниці, шосейні та ґрунтові дороги, гідрографічна мережа, рослинність, болота, межі, огорожі, рельєф місцевості [1].

Призначення карт та перелік об’єктів, що підлягають нанесенню на них, вже самі по собі говорять про те, що найбільш докладно і достовірно нанесенні на карти об’єкти, господарської діяльності людини, природно розташовані на відкритій місцевості без лісового покриву. Територія лісового покриву, що представляє основний інтерес для орієнтування, зображується на мапі з меншою повнотою і більш схематично.

З аналізу призначення і змісту топографічних карт можна дійти до таких висновків:

1) Топографічні карти масштабу 1: 10 000 служать цінним матеріалом, що містить багато інформації. Для них характерна висока точність планового і висотного положення окремих точок, особливо на відкритій місцевості. Ці карти мають служити основою для створення карт спортивного орієнтування.

2) Точність, а головне детальність і повнота зображення топографічних карт різко знижується у міру переходу від відкритих, господарсько-освоєних ділянок місцевості до заліснених ділянок з розчленованим рельєфом і великими перепадами висот. В призначення цих карт не входить, а отже і не передбачається основними методами зйомки при їх створені, детальне зображення рельєфу з виявленням всіх його середніх і дрібних форм, особливо на заліснених територіях.

3) Багаторічний досвід роботи укладачів спортивних карт приводить до висновку, що вимоги інструкцій на зйомку топографічних карт в частині точності, особливо висот точок і проведення горизонталей, не завжди виконується на практиці. Причому ймовірність появи похибок на них різко зростає в заліснених районах зі складним рельєфом.

4) В якості основи для створення карти для спортивного орієнтування можна достовірно використовувати з топографічних карт, в якості планового обґрунтування – дороги, просіки, канави (на відкритій місцевості), чіткі контури рослинності (особливо вирубок), окремі будівлі і споруди. В якості висотного обґрунтування – відмітки висот і загальна кількість горизонталей на основних формах рельєфу.

5) Враховуючи старіння карт, доцільно перевіряти польовими обстеженнями з точними вимірами планове положення точок, які використовуються як тверді точки при коректуванні.

2. Топографічні плани масштабів 1: 5000, 1:2500, 1: 2000, 1: 1000, 1: 500.

Топографічні плани різних масштабів для потреб народного господарства. На них достовірно та з потрібною точністю і детально, залежно від масштабу плану, зображуються: населені пункти, окремі будівлі, промислові, сільськогосподарські, культурно-побутові об’єкти та об’єкти комунального господарства; дорожня мережа, рельєф місцевості, рослинний покрив і ґрунти, межі та огорожі.

Аналізуючи великомасштабні плани, можна відзначити, що вони служать більш відповідною основою для складання спортивних карт, ніж топографічні карти 1: 10 000 і особливо 1: 25 000, хоча і не позбавлені властивим картам недоліків [1].

3. Плани землеустрою

Плани землеустрою створюються для різних категорій земель сільськогосподарського призначення. Це можуть бути перелоги, рілля, сінокоси, пасовища, а також землі житлової забудови, межі площ незручних для використання в сільському господарстві, такі як: болота, яри, круті схили і т.д.

Як основний матеріал для складання карт для спортивного орієнтування ці плани особливої цінності не представляють, але певну інформацію в якості додаткової або довідкової можна з них отримати.

4. Плани лісовпорядкування

Плани лісовпорядкування на території, що входить до Державного лісового фонду. Вони бувають двох масштабів: чорно-білі 1: 10 000 і кольорові – 1: 25 000. На планах лісовпорядкування детально показано все, що відноситься до ведення лісового господарства: різні просіки, контури лісу і вирубок, межі таксаційних ділянок, а також основні дороги, струмки і болота. Рельєф не зображується. Чорно-білі лісо плани масштабу 1: 10 000 зберігаються в лісництвах і є робочими документами. На них наносяться всі останні дані по вирубках, посадках, проріджуванні та інші зміни в лісі. На них же наносяться і плановані на найближчий рік суцільні і вибіркові вирубки. Ці відомості дуже цінні для укладача карти.

Кольорові плани лісовпорядкування видаються в масштабі 1: 25 000. На них умовними кольорами наносять породи дерев: ялину – бузковим, сосну – жовтим, дуб – коричневим, березу – блакитним, осику – зеленим, відкриті місця – білим. Молодий ліс зображують блідим тоном, зрілий – більш інтенсивним. Ці матеріали зберігаються в обласних управліннях лісового господарства.

Самі по собі лісо плани – є менш інформативними для карт спортивного орієнтування, про те в поєднанні з топографічними картами або аерофотознімком можуть бути успішно використані. На них з достатнім ступенем точності, маються на увазі плани масштабу 1: 10 000, нанесено багато точок і ліній, які можна використовувати при польових роботах. Крім того з них можна почерпнути відомості довідкового характеру, корисні коректувальнику карт.

5. Дані дистанційного зондування землі (аерофотознімання)

Аерофотознімання – це фотографування земної поверхні з літака чи супутника за допомогою спеціальних аерофото камер. Дистанційний метод вивчення земної поверхні шляхом фотографування в різних областях оптичного спектра з літака чи інших літальних апаратів.

Планове аерофотознімання являє собою вертикальне розміщення оптичної осі фотокамери. При перспективному аерофотозніманні вісь похилена до горизонту.

В геометричному відношенні аерофотознімок являє собою центральну чи іншу проекцію, центром проектування якої служить задня вузлова точка об’єктива аерофотоапарата.

Існують такі види аерофотознімків:

- горизонтальні – отримані при строго прямовисному положенні осі аерофотоапарата; У випадку плоскої і без нахилу місцевості масштаб горизонтального аерофотознімка на всій площі постійний;

- планові – отриманий при проведенні планового аерофотознімання, відхилення оптичної осі аерофотоапарата від прямовисного положення не перевищує 3°;

- перспективні – отриманий при перспективному аерофотозніманні; Місцевість на перспективному аерофотознімкові зображується без збереження подібності фігур, масштаб в різних його частинах різний. Користуватися таким знімком у вимірювальних цілях без застосування фотограмметричних приладів не доцільно;

- кольорові – місцевість зображується в кольорах, близьких до натуральних;

- спектрозональні – кольоровий аерофотознімок, на якому об'єкти місцевості зображуються не в натуральних, властивих їм кольорах, а в умовних (червоному, зеленому, блакитному тощо); завдяки цьому різні об'єкти чітко розрізняються за своїм забарвленням;

- топографічні – отриманий топографічним аерофотоапаратом.

Аерофотознімання є одним із методів вивчення земної поверхні, який широко застосовується при створенні топографічних карт різних масштабів.

В нашому випадку аерофотознімок служить інформативним матеріалом для створення карт для спортивного орієнтування. Використання якісних фото основ дозволяє прокреслити такі об’єкти зображені на них: шосе і основні дороги, більшість просік, контурів полів, різних типів рослинності, а також контури боліт і заболоченостей. Працюючи з різними видами аерофотознімків потрібно уважно дешифрувати інформацію з них. Особливо потрібно звертати увагу на тіні від різних об’єктів місцевості. Наприклад високих дерев і багатоповерхових будинків. Високі дерева і будинки можуть відкидати досить довгу тінь. Темний контур утворений цією тін’ю легко сплутати зі справжнім контуром лісу чи будівлі, що в свою чергу може дати досить велику похибку при прокреслені об’єктів. З цієї причини буває важко з фото основи точно прокреслити великі галявини в середині лісу.

6. Дані лазерного сканування LIDAR

Якість і швидкість складання карти для спортивного орієнтування багато в чому залежить від якості вихідних матеріалів – топографічної основи, і аерофотознімків. Останнім часом для якісного складання карт з’явилась чудова можливість – отримати топографічну основу рельєфу місцевості підготовлену в цифровому вигляді при використанні технології Lidar [25].

LIDAR (LIGHT DETECTION AND RANGING) – що в перекладі з англійської означає «Технологія лазерного сканування».

Тривимірне лазерне сканування – порівняно молодий напрямок в області високоточних вимірювань. Передумовою до його виникнення і розвитку стала поява в арсеналі геодезистів без відбиваючих лазерних далекомірів (тахеометрів), що дозволяють проводити вимірювання без використання спеціальних відбивачів, а також GNSS - технологій (глобальна навігаційна супутникова система), що дають можливість швидко і точно визначити координати на місцевості за допомогою супутникової інформації.

Принцип дії лазерних сканерів, незалежно від їх типу та призначення, заснований на вимірюванні відстані від джерела лазерного імпульсу до об’єкта. Пучок лазера, що виходить з випромінювача, відбивається від поверхні обстежуваного об’єкта. Відбитий сигнал надходить в приймач сканера, де по затримці часу (імпульсний метод) або зрушенню фаз (фазовий метод) між випроміненим і відбитим сигналом визначається необхідна відстань. Знаючи координати сканера і напрямок імпульсу, можна визначити тривимірні координати точки від якої імпульс відбився.

За призначенням сканери можна розділити на три основних типи:

- наземні;

- повітряні;

- мобільні.

Практика використання даних Lidar для складання карт спортивного орієнтування добре розвинена в державах ЄС. За приклад можна взяти країну східної Європи Естонію. В цій країні достатньо добре поширена практика використання даних Lidar для складання карт спортивного орієнтування. Територія цієї невеликої країни покрита оцифрованими Lidar даними не на 100%, але при необхідності данні лазерного сканування можна замовити у спеціальному відомстві.

Для одержання матеріалів потрібно 2 речі – ліцензія та заява на отримання необхідних матеріалів. Ліцензія коштує невеликих грошей, а ось матеріали коштують дещо більше. Для прикладу ціна Lidar матеріалів коштує 5-6 євро за квадратний кілометр місцевості. Навіть попри те, що для отримання даних Lidar необхідні певні фінансові затрати – швидкість робіт зростає в багато разів, а головне, якість кінцевого матеріалу буде на високому рівні.

В даному досліджені для створення картографічної моделі спортивного орієнтування використовувалось викопіювання з топографічного плану території мікрорайону міста Сторожинця масштабу 1: 2500. Для більшої інформативності та зображення всі потрібних об’єктів на карті використовувалось аерофотознімання даної території.