Universitatea …..

Prof. univ. dr. ing. Constantin Niţu Dr. ing. Vasile Nacu

CARTOGRAFIE COMPUTERIZATĂ

Galaţi, 2012

2

3

CONTINUT

Cap. 1 Dezvoltări şi perspective în cartografie …………………..1.1 Câteva aspecte ale cartografiei teoretice ……………………………………1.1.1 Funcţiile hărţii …………………………………………………………...1.1.2 Procesele spaţiale ......................................................................................1.1.3 Procesarea datelor digitale ........................................................................1.1.4 Limbajul hărţii …………………………………………………………….1.2 Noi produse cartografice …………………………………………………….Cap. 2 Date geografice …………………………………………….2.1 Date vectoriale, date raster şi date de tip grilă ………………………………2.2 Organizarea datelor în baze de date …………………………………………2.2.1 Baza de date ……………………………………………………………….2.2.2 Proiectarea BD …………………………………………………………….2.2.3 Baze de date spaţiale ………………………………………………………Cap. 3 Culegerea datelor cartografice ……………………………3.1 Generalităţi ......................................................................................................3.2 Metode de culegere a datelor topogeodezice ..................................................3.2.1 Folosirea sistemelor de poziţionare pe glob .................................................3.2.2 Culegerea datelor cu aparate topografice moderne ......................................3.2.3 Culegerea datelor vectoriale prin digitizarea hărţilor şi ortofotogramelor ...3.2.4 Culegerea datelor fotogrammetrice şi de teledetecţie ..................................Cap. 4 Programul MicroCAM ……………………………………4.1 Introducere …………………………………………………………………..4.2 Operarea lui MicroCAM …………………………………………………….4.2.1 Lansarea programului MicroCAM ………………………………………..4.2.2 Fereastra programului ……………………………………………………..4.3 Fişierele bazei de date ……………………………………………………….4.4 Formatele fişierelor pentru exportul datelor …………………………………4.5 Comenzile de desen generate de preogramul MicroCAM …………………..Cap. 5 Aplicaţia OCAD ....................................................................5.1 Tipuri de obiecte cartografice ..........................................................................5.2 Fereastra programului ……………………………………………………….5.2.1 Bara de meniuri ............................................................................................Cap. 6 Programul Geographic Transformer …………………….6.1 Introducere …………………………………………………………………..6.2 Lansarea aplicaţiei …………………………………………………………..6.3 Georeferenţierea (referenţierea geografică) …………………………………6.3.1 Coordonatele imaginii sursă ……………………………………………….6.3.2 Sistemul de coordonate de referinţă ……………………………………….6.3.3 Georeferenţierea …………………………………………………………...6.3.3.1 Operaţiuni de georeferenţiere ……………………………………………6.3.3.2 Georeferenţierea cu programul vrăjitor ………………………………….6.4 Transformarea coordonatelor ………………………………………………..6.5 Mozaicarea …………………………………………………………………..6.6 Baza de date cu parametrii de transformare …………………………………

4

6.6.1 Vizualizarea si editarea unităţtilor de măsură liniare ……………………...6.6.2 Vizualizarea şi editarea elipsoizilor ……………………………………….6.6.3 Definiri de datum, vizualizare si editare …………………………………..6.6.4 Vizualizarea şi editarea sistemelor de coordonate ………………………...6.7 Personalizări …………………………………………………………………6.7.1 Setări generale ……………………………………………………………..6.7.2 Setări pentru imaginea sursă ……………………………………………….6.7.3 Setările preferinţelor hărţii de referinţă ……………………………………6.7.4 Setările listei punctelor de referinţă ………………………………………..6.7.5 Setarea preferinţelor de vizualizare a hărţii ………………………………..6.8 Cerinţe de sistem pentru aplicaţie …………………………………………...6.9 Sisteme de coordonate cunoscute ……………………………………………6.10 Câteva proiecţii cartografice ……………………………………………….6.11 Metode de transformare a datum-ului ……………………………………...6.12 Elipsoizi de referinţă ……………………………………………………….6.13 Sisteme geodezice de referinţă, transformări ………………………………6.14 Sisteme de coordonate ……………………………………………………...Cap. 7 Reprezentarea valorilor z=f(x,y) pe o zonă continuă .........7.1 Generalităţi ......................................................................................................7.2 Determinarea prin interpolare a valorii z .........................................................7.3 Modul de lucru ................................................................................................7.4 Programul SURFER ........................................................................................7.4.1 Introducerea datelor de la tastatură ..............................................................7.4.2 Prelucrarea datelor şi realizarea fişierului grilă ............................................7.4.3 Realizarea diferitelor reprezentări grafice ....................................................Cap. 8 Realizarea şi vizualizarea hărţilor statistice ……………...8.1 Construcţia hărţilor statistice ………………………………………………...8.2 Noţiuni generale de statistică ………………………………………………..8.2.1 Istoric ............................................................................................................8.2.2 Metode statistice ...........................................................................................8.3 Clasificarea elementelor. Sisteme de clasificare .............................................8.3.1 Coeficienţi de corelaţie .................................................................................8.3.2 Analiza grupărilor .........................................................................................8.4 Pachetul de programe EPIMAP ……………………………………………...8.5 Alte programe pentru reprezentări de cartodiagrame ......................................Cap. 9 Portaluri pentru cartografierea pe web …………………..9.1 Generalităţi …………………………………………………………………..9.2 Servicii de bibliotecă pentru sisteme informaţionale geografice ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,9.3 Factori în alegerea datelor geospaţiale stocate pe server …………………….9.4 Alţi factori pentru serverele de hărţi …………………………………………9.5 Selecţia datelor cartografice digitale de către utilizator ……………………..9.6 Iniţiativa OpenGIS …………………………………………………………...9.7 Portaluri cartografice şi păstrarea datelor ……………………………………9.8 Pachete de programe pentru servere cartografice ............................................9.9 Exemple de site-uri cartografice ……………………………………………..9.10 Indexul denumirilor geografice ale globului terestru .,,,,,,, ,,,,,,, ,,,,,, ,,,,,,,,, ,,

5

9.10.1 Generalităţi ……………………………………………………………….9.10.2 Caracteristici ale bazei de date …………………………………………...9.10.3 Folosirea bazei de date …………………………………………………...Lista figurilor …………………………… ………………………………………Lista tabelelor ………………. ………………….. ………………….. …………Bibliografie …………………………………………………………

6

7

Cap. 1 Dezvoltări şi perspective în cartografie

În cartografie au avut loc dezvoltări deosebite în ultimele decenii, care au vizat atât bazele teoretice, cât şi tehnologiile cartografice, mijloacele de reprezentare şi echipamentele de culegere, prelucrare, organizare, stocare, regăsire şi utilizare a datelor şi informaţiilor cartografice.

1.1 Câteva aspecte ale cartografiei teoretice

Teoria cartografică nu se dezvoltă pe loc gol sau la iniţiativa cuiva. Necesităţile practice cer noi produse cartografice, de exemplu harta electronică, harta electronică de navigaţie, atlasul electronic etc.

1.1.1 Funcţiile hărţii

Funcţiile hărţii au constituit obiectul studiilor cartografice încă din deceniul al şaselea al secolului al XX-lea. S-a dezvoltat metacartografia şi s-au abordat studii cartografice de teoria informaţiei cartografice, semiotică, teoria modelării etc. S-a înţeles şi mai mult legătura dintre realizatorul şi utilizatorul hărţii, căpătând o dezvoltare şi mai mare studiul funcţiilor hărţii. Se tratează funcţiile hărţii prin prisma realizării şi utilizării SIG. A apărut deja o nouă propunere de definiţie a cartografiei, făcută la Conferinţele O.N.U. pentru cartografie – “cartografia este un proces de transmitere a informaţiei focalizat pe date spaţiale, aceste date înseşi putând fi considerate ca un model complex al mediului geografic; baza de date spaţiale este modulul central al şirului de procese cartografice, procese ce folosesc datele ca date de intrare (ca date iniţiale) pentru realizarea diferitelor tipuri de produse informatice.” Pare straniu, dar nu mai apare în cuprinsul definiţiei noţiunea de hartă!

În literatura actuală despre SIG, cei mai buni specialişti, proveniţi din experţi cartografi şi geografi, îşi îndreaptă eforturile spre definirea utilizatorului SIG, nevoilor de date şi alte produse ale SIG, utilizarea SIG drept suport decizional spaţial etc. Se pare că noua definiţie a fost impusă de aceştia din urmă. Ca o remarcă, se vede că noua definiţie se axează pe informaţie, procese cartografice şi produse informatice.

Funcţiile hărţii se consideră a fi următoarele:1) Funcţia cognitivă este legată de toate procesele, procedurile şi operaţiunile,

de toate modelele care generează şi îmbunătăţesc cunoştinţele referitoare la spaţiul geografic. Toate procesele cartografice şi de analiză cartografică, clasice sau asistate de calculator, transformările, generalizarea, simulările, animaţiile cartografice trebuie incluse aici, dacă e posibil într-o secvenţă de operaţiuni ce duc de la modelele aproape reale la modelele foarte abstracte ale spaţiului.

2) Funcţia de comunicare (inclusiv subfuncţia de demonstrare) cuprinde toate procesele şi operaţiunile transferului de cunoştinţe spaţiale de la cartograf la utilizator. Funcţia poate fi împărţită în diferite subfuncţii, după volumul cunoştinţelor transferate, nivelul anterior de cunoaştere şi mijloacele de transfer al cunoştinţelor. Cuvintele cheie pentru a sublinia această funcţie sunt comunicarea educaţională, comunicarea prin mass media, comunicarea academică, comunicarea administrativă.

8

3) Funcţia de suport pentru decizie cuprinde toate procesele şi operaţiunile care, bazate pe evaluarea fenomenelor spaţiale, au ca rezultat deciziile spaţiale şi acţiunile spaţiale. Funcţia poate fi împărţită în mai multe subfuncţii după tipurile şi şirul de decizii şi tipul şi şirul de acţiuni, bazate pe cercetarea domeniului spaţial pentru indivizi, grupuri sociale sau întreaga societate. Una din noţiunile cheie aici este navigaţia, care ilustrează complexitatea funcţiei hărţilor ca suport pentru decizii, deoarece navigaţia este posibilă prin aer, pe ape, pe pământ, pe pământ în oraşe, pe drumuri, cu mijloace diferite etc. O altă noţiune cheie este planificarea spaţială, care cuprinde resurse de planificare, planificarea mediului, , planificarea construcţiilor etc.

4) Funcţia socială cuprinde procesele ce rezultă nu din acţiunile spaţiale, ci din cele sociale referitoare la mediu. A nu ţine seama de ele în SIG nu e o soluţie bună. Una din subfuncţii este cea profesională; ar trebui analizat statutul social al cartografului în relaţie cu alte persoane, incluzând în procesul de realizare a hărţii şi pe utilizator; câteva noţiuni cheie aici sunt instruirea profesională, cunoştinţe ale expertului, etica profesională şi venitul cartografului sau specialistului SIG. Subfuncţia socială de control descrie hărţile ca instrumente ale puterii sociale, exercitată prin accesul la datele şi informaţiile spaţiale, prin drepturile de autor sau monopolul asupra echipamentelor de cartografiere. Aici trebuie incluse hărţile oficiale, precum cele cadastrale şi alte hărţi cu putere legiferată. Subfuncţia culturală consideră cartografierea ca o activitate de cultură (şi civilizaţie), hărţile uneori considerându-se şi obiecte artistice, subiect al colecţiilor sau chiar în patrimoniul naţional.

Analiza funcţiilor de mai sus duce la concluzia că noua definiţie a cartografiei are un suport în realitatea începutului de mileniu. Sublinierea acestor funcţii trebuie văzută ca o încercare de a atrage atenţia comunităţii cartografice şi în general specialiştilor geodezi asupra necesităţii umplerii golului de cunoştinţe o dată cu extinderea domeniului până la realizarea şi utilizarea sistemelor informaţionale spaţiale.

1.1.2 Procesele spaţiale

Harta este un tip de reprezentare vizuală a informaţiei spaţiale şi a modificărilor sale temporale. Obiectele şi fenomenele spaţiale ce fac obiectul reprezentării pot fi apreciate din mai multe puncte de vedere – fizic, social, cultural, militar etc. Actualmente nu este totuşi suficientă metoda cartografică tradiţională pentru a reprezenta asemenea modificări temporale, deoarece hărţile tipărite sunt materiale statice care nu pot explica (expune) toate aceste modificări. Dezvoltarea tehnicii de calcul şi geoinformaticii oferă noi mijloace de reprezentare a modificărilor, respectiv a dinamicii obiectelor şi fenomenelor. Animaţia cartografică se dezvoltă cu repeziciune şi se impun unele teze de doctorat şi teme de cercetare în acest domeniu.

Stocarea într-o bază de date spaţiale a tuturor datelor referitoare la o zonă permite să se răspundă la unele solicitări ale utilizatorilor, de tipurile : 1) căutare temporală simplă – care este situaţia unui obiect la timpul t; 2) căutarea în şirul temporal – ce se întâmplă cu un obiect după o anumită perioadă de timp; 3) căutare spaţiotemporală simplă – care este situaţia unei zone areale la timpul t; 4) căutare în şirul spaţio-temporal – ce se întâmplă cu o zonă areală după o anumită perioadă de timp. Mai sus, prin căutare se înţelege şi interogare, termen specific SGBD.

9

Dar introducerea datelor referitoare la dinamica unei zone necesită eforturi uriaşe şi se poate realiza numai pentru unele zone şi pe anumite teme, în număr restrâns. Într-un SIG pot convieţui încă multă vreme procedeele clasice şi procedeele moderne. Dezvoltarea SIG ne aduce într-o nouă situaţie, de a organiza corespunzător structurile de date şi de a reproiecta procesele cartografice. Procesarea spaţială este una din noţiunile critice ale cartografiei moderne.

1.1.3 Procesarea datelor digitale

În ultimele trei decenii, cartografia asistată de calculator s-a dezvoltat rapid, ducând la o eră nouă în cartografie. Apar noi produse nerealizate nicicând cu ideile şi tehnologiile cartografiei clasice şi cartografia asistată de calculator predomină cartografia tradiţională. Această situaţie obligă pe cartografi să-şi revizuiască atitudinea, să reexamtneze concepţia hărţii, să fundamenteze noi principii teoretice pentru procesele tehnice. S-au dezvoltat în acest context cartografia automată, gestiunea datelor cartografice şi sistemele informaţionale geografice, continuă explorarea unor noi domenii legate de procesarea datelor, capacitatea de memorare (stocare), flexibilitatea transformării datelor, vizualizare, eficienţa întreţinerii datelor etc. Dar se pare că aceste schimbări tehnologice şi filozofice constituie doar începutul revoluţiei şi dezvoltarea ulterioară în cartografie a metodelor digitale necesită o fundamentare teoretică deosebită.

Unul din interesele principale ale domeniului multimedia actual este de a se produce periferice pentru a realiza: a) transformarea geometrică a coordonatelor, cotelor şi distanţelor; b) transformarea statistică a variabilelor Z (funcţii de poziţie); c) transformarea datelor numerice în imagini şi vizualizarea acestora sau transformarea imaginilor în date digitale, prin digitizare raster (scanare) sau digitizare vectorială.

Vizualizarea, ultima şi cea mai cunoscută din cartografie, depinde de suportul hărţii. Noţiunea de hartă nu se mai rezumă la suportul hârtie sau folie de material plastic (hărţi reale); afişările cartografice pe ecranele catodice (hărţi temporale) şi structura de date cartografice numerice (harta virtuală) aparţin de asemenea cartografiei. Ca o consecinţă, noţiunea de hartă trebuie revăzută. Vizualizarea este şi o “retorică iconică”. Hărţile reale sunt tipărite pentru a fi analizate în linişte, pe când hărţile temporale sunt reprezentate pe ecran (în sistemele color RGB sau ITS) pentru o vizualizare rapidă, pentru verificarea unui detaliu local; secvenţele animate trebuie focalizate pe procese geografice şi nu pe detalii. Ca atare, şi modul de reprezentare pe ecran nu trebuie să fie acelaşi ca pentru reprezentările clasice, referindu-ne aici la culori, densitatea detaliilor, semne convenţionale, inscripţii, legendă etc.

În prelucrările datelor, un rol important revine simulării, care capătă noi valenţe. Simulările spaţiale constau în predicţia de noi forme, conform modelelor acceptate. Modelele nu sunt altceva decât o formulare a proceselor geografice, fiind expresia ipotezelor asupra modului de modificare a suprafeţei. Modelele sunt folosite pentru a genera noi date plecând de la cele observate, afişarea rezultatelor arătând “suprafeţele teoretice” (sau reţele, fluxuri, peisaje artificiale, precum cele fractale etc.). Un bun exemplu este găsirea drumului optim între două localităţi.

Simularea unor fenomene şi situaţii geografice este un domeniu aplicativ actual şi de viitor al sistemelor nformaţionale geografice. Cu simularea, hărţile (în

10

general geoimaginile) devin instrumente ştiinţifice de excepţie. Devine posibilă reprezentarea unor forme abstracte, nu ca cele deja existente. De exemplu, secvenţele animate ale vectorilor în spaţiul 3D este un mod bun de studiere prin înţelegerea modului de comportare a componentelor principale la analiza multivariată.

În concluzie, viitorul cartografiei este legat de rezolvarea unor probleme practice şi teoretice ce pot fi rezumate ca probleme ale datelor şi probleme ale modelelor spaţiale.

a) Probleme ale datelorDintre acestea se amintesc: natura datelor geocodate (X,Y, Zn) la diferite scări

şi după diferite transformări; comportarea calităţii datelor la diferite transformări; protejarea dreptului de autor după transformări; modul de gestionare a marelui volum de date rezultate din digitizarea raster sau vectorială sau importate de la sistemele fotogrammetrice şi de teledetecţie; modul de generalizare şi de reducere a acestei cantităţi de date pentru a optimiza stocarea; criteriile de respectat pentru a alege arhivele necesare de păstrat; modul de generare a datelor ce lipsesc, fie pentru cele “pierdute”, fie de la cele compactate anterior; cum să se aleagă un standard naţional sau internaţional pentru schimbul de date sau pentru a colabora la realizarea hărţilor cu modificări continentale sau globale etc.

b) Probleme ale modelelor spaţialeDezvoltarea bazelor de date geocodate, inclusiv în SIG, este interesantă nu

numai pentru afişarea rapidă a datelor spaţiale, ci şi pentru analiza, combinarea, transformarea şi animarea datelor (geoimaginilor) ce au fost stocate. Toate transformările arătate mai sus necesită “modele” şi “modelare”, atât pentru datele cantitative, cât şi pentru cele calitative. Problemele legate de modelele spaţiale sunt: ce modele se introduc în SIG şi de ce tip – proceduri standard, modele cerute de utilizator, o structură model (similară concepţiei structurii datelor); protecţia modelelor şi metodelor (împotriva viruşilor, împotriva copierii neautorizate, împotriva accesului neautorizat etc.); schimbarea concepţiei de învăţare a cartografiei etc.

1.1.4 Limbajul hărţii

Cartografii utilizează un sistem de semne la exprimarea cartografică. Comunicarea se face de la un emiţător, realizatorul hărţii, la un receptor, utilizatorul hărţii. Limbajul este apropiat de cel natural. Limbajul de semne este limbajul hărţii. La analiza acestui limbaj se au în vedere sintactica, semantica, caracteristicile fundamentale şi regulile practice, asupra cărora s-au iscat multe dezbateri în urmă cu un deceniu. Necesitatea abordării problemei limbajului cartografic al noilor produse cartografice multimedia se impune cu prisosinţă, ţinând seama de următoarele:

a) noua concepţie lingvistică nu trebuie să fie o parte a vechii concepţii teoretice de transmitere a informaţiei pentru harta clasică;

b) concepţia lingvistică se bazează pe analiza structurală a hărţilor şi a semnelor convenţionale a hărţilor clasice, dar şi a noilor produse multimedia (credem că problema principală este cea a sintaxei semnelor);

11

c) concepţia lingvistică nu este destul de complexă pentru a rezolva toate problemele cartografice, altele decât cele ale realizării practice a hărţilor, concepţia nu trebuie să trateze proiecţiile cartografice, generalizarea etc.

1.2 Noi produse cartografice

Animaţia. A fost utilizată de cartografi folosind camerele de filmat pe suport film cinematografic, dar calculatoarele au transformat viteza şi eficienţa metodelor aplicate. Camerele digitale se folosesc cu succes pentru culegerea datelor. Procese fizice dinamice, dar în timp îndelungat pot fi derulate la o scară de timp diferită, de exemplu variaţia coastelor marine. Poate fi reprezentată dinamic suprafaţa terestră văzută dintr-un vehicol în zbor, chiar simulat. Aceste inovaţii au adăugat noi variabile celor propuse de Bertin (dimensiune, formă, intensitate, valoare, consistenţă, orientare), precum “timp de afişare”, ordine, viteză de rulare (cadre pe secundă) etc.

Multimedia. Adăugarea sunetului, textului, animaţiilor şi videoclipurilor în unele produse a devenit un lucru comun. Aceste tehnici pot fi integrate în multe hărţi digitale sau alte instrumente digitale cartografice şi permit introducerea de hiperlegături la imaginea hărţii pentru a permite un acces instantaneu la alte baze de cunoştinţe.

Atlasele electronice. Atlasele electronice (care în general îmbracă multe forme multimedia) au crescut ca număr şi diversitate. Faţă de atlasele tradiţionale pe hârtie specifice secolelor trecute, atlasele electronice oferă inovaţii pentru prezentarea datelor (numai vizualizare, interactivitate sau analiză SIG). Atlasele electronice sunt stocate pe CD sau pe site-uri Internet, cu acces posibil din orice punct al lumii (Cartointernet este chiar un nou capitol al cartografiei moderne). Reţeaua Internet permite chiar şi schimbul de date spaţiale, hărţi şi atlase electronice, proceduri de cartografiere, lecţii şi articole pentru învăţarea noilor tehnologii (eLearning). Toate aceste noi produse au devenit obişnuite şi eficiente ca realizare.

Mijloace de navigaţie. Navigaţia modernă se bazează pe folosirea hărţilor digitale şi a bazelor de date structurate ale SIG. Există deja sisteme chiar portabile sau montate pe avioane, vapoare, autovehicule etc.

Cu dezvoltarea rapidă şi diversificarea jocurilor şi divertismentului cu calculatorul electronic, au fost dezvoltate multe tehnologii pentru afişarea hărţilor digitale.

Realitatea virtuală (sau Lumile virtuale). Se construiesc multe baze de date pentru simularea realităţii. Acestea oferă avantaje mari pentru planificatori, ingineri proiectanţi, specialişti din turism etc. Este acceptată în general ideea că funcţionalitatea SIG este încă săracă matematic şi statistic. Noi instrumente precum “S-Plus” (MathSoft) pot face cu adevărat o cartografiere analitică în ajutorul analizei spaţiale. Trebuie dezvoltate noi proceduri de analiză şi sinteză.

Spaţiohărţi raster satelitare. O dată cu apariţia geoimaginilor satelitare comerciale cu rezoluţie spaţială metrică sau foarte curând chiar decimetrică, cu creşterea accesului la software şi mijloace de calcul puternice, apar spaţiohărţi atractive, cu pixeli interpretaţi, abandonându-se hărţile vectoriale pentru multe aplicaţii, în locul lor apărând geoimaginile redresate, inclusiv cu multimedia.

Cartografia de “zi cu zi.” Cu toate cele de mai sus, cartografia de “zi cu zi” (realizarea hărţilor străzilor unui oraş, hărţilor reţelei rutiere, hărţilor turistice etc.), fie

12

la nivel oficial instituţional (public sau comercial), fie la nivel ştiinţific sau chiar personal. Dar şi în realizarea acestor hărţi se pot folosi noile tehnologii. Nevoia de hărţi va exista mereu, unele dintre acestea prezente în cărţi, în atlase, în mijloacele mass media. Aşadar, profesiunea de cartograf este încă necesară mulţi ani, dar cu modificări substanţiale.

13

Cap. 2 Date geografice

Datele geografice sunt de mai multe tipuri. Datele pot fi metrice (date geometrice de poziţie, date metrice derivate, date metrice corespunzătoare spaţiilor tematice etc.) sau semantice (coduri, identificatori, adrese de date etc).

Datele de poziţie definesc, de regulă, poziţia unui punct în spaţiul geografic natural, într-un sistem de referinţă adoptat. Poziţia punctului poate fi definită ca P(,,H), unde şi reprezintă latitudinea şi longitudinea în sistemul de referinţă acceptat, respectiv, cu elipsoidul sau sfera de parametri metrici, fizici şi de orientare aleşi, iar H este cota sau altitudinea faţă de suprafaţa geoidului.

Datele tematice se referă, de regulă, la celelalte n-3 dimensiuni ale spaţiului Sn şi sunt referite întotdeauna la datele de poziţie. Uneori şi cota poate fi considerată o dată tematică. De asemenea, se poate considera de bază şi spaţiul tetradimensional (S4), adăugând timpul la cele trei dimensiuni liniare. Date tematice sunt considerate şi valorile reflectanţei spectrale, valorile densităţii optice etc. De foarte mare importanţă pentru toate tipurile de date este precizarea unităţii de măsură pentru mărimea descrisă.

Relaţiile dintre elemente sau dintre date se exprimă tot prin date numerice. Relaţiile dintre elementele geosferei sunt naturale, economice, sociale etc. După numărul elementelor participante relaţiile pot fi binare, unul la mai mulţi, mai mulţi la unul şi mai mulţi la mai mulţi. Sunt şi relaţii de bază, implicite, geometrice, topologice, ierarhice etc.

Datele geografice referitoare la un teritoriu dat sunt în volum foarte mare şi accesul la o dată singulară sau la un grup de date pune probleme deosebite de organizare. Datele geografice nu reprezintă conglomerate amorfe de valori numerice sau nenumerice. De aici rezultă necesitatea adoptării diferitelor structuri de date.

În prelucrare se întâlnesc şi diferite tipuri de date ca date numerice - întregi (-7, 2, 99, 9999 etc.), reale în simplă precizie (cu zecimale şi cu 7 cifre semnificative) şi în dublă precizie (cu 14 cifre semnificative), date logice, date text, date alfanumerice etc. Datele logice pot lua valorile “adevărat” sau “fals”. Datele text conţin literele diferitelor alfabete şi semnele speciale întâlnite în texte, iar cele alfanumerice conţin date text şi cifre.

Datele sunt memorate în celule de memorie. Orice tip de dată poate fi codificat astfel încât data să fie stocată într-un anumit mod în memorie.

Datele cartografice reprezintă un caz particular al datelor geografice. Totalitatea datelor care se referă la hartă formează datele cartografice. Din acestea fac parte în primul rând datele de poziţie pe elipsoid, latitudine şi longitudine, cota faţă de geoid sau faţă de elipsoid, dar şi cele care determină poziţia pe hartă, X şi Y, în orice proiecţie cartografică. Şi celelalte tipuri de date tematice pot fi date cartografice.

2.1 Date vectoriale, date raster şi date de tip grilă

Din alt punct de vedere, datele geografice sau cele cartografice se reprezintă în diferite spaţii ca date vectoriale, date teserale (în particular raster) şi date de tip grilă. Fiecare tip este legat de cea de a treia dimensiune Z, care se poate referi la un punct definit pe suprafaţa de referinţă sau la o zonă de formă regulată sau neregulată a acestei suprafeţe.

14

Datele vectoriale presupun exprimarea obiectelor punctuale, liniare şi de volum prin coordonate (Xi,Yi), i=1,n, cu n=1 în cazul obiectelor punctuale, n2 în cazul obiectelor liniare, n3 în cazul obiectelor areale (în cazul când n=3 punctele să nu fie colineare), n4 în cazul celor de volum, dar în acest caz limitele sunt arii ce trebuie definite altfel etc. Referiri concrete la acest tip de date se găsesc în literatura de specialitate (Niţu, C., et all, 2002). Pe lângă datele de poziţie, sunt stocate şi valori ale atributelor obiectelor geografice.

Datele teserale consideră ca element areal “placa” ce acoperă o suprafaţă dată (în particular pixelul), de forme şi dimensiuni distincte. În spaţiul bidimensional al suprafeţei de referinţă, din motive de simplificare a calculelor, dimensiunile pixelului sunt egale cu unitatea de suprafaţă.

Fig. 2.1 Principiul datelor vectoriale şi raster

La împărţirea în figuri regulate, spaţiul 2D se împarte izoedric, astfel ca fiecare celulă (placă, pixel) să poată fi suprapusă peste o celulă adiacentă. Există 81 de moduri de împărţire izoedrică a unei suprafeţe 2D (de exemplu un plan, deoarece orice suprafaţă 2D poate fi reprezentată într-un plan), dintre care 11 sunt cele mai semnificative.

Fig. 2.2 Pixelul ca celulă de date raster

15

Se analizează cazul cel mai general, nu doar cel particular când pixelul are numai formele de dreptunghi sau pătrat. În figura de masi jos este arătat un pixel, care poate lua o anumită valoare.

Poate fi făcută o comparaţie sugestivă între datele vectoriale şi datele raster, exprimată în figura de mai jos. Exemplificarea este făcută pentru elemente liniare, de exemplu râuri. Ca date vectoriale sunt reţinute şi memorate coordonatele succesive ale punctelor ce definesc traseul, iar ca date raster o matrice de valori care au o anumită semnificaţie. Săgeţile din figură reprezintă posibilităţile de transformare dintr-un tip în altul, respectiv vectorizarea şi rasterizarea.

Fig. 2.3 Date vectoriale şi date raster

În cazul datelor teserale (raster), sunt de remarcat câteva tipuri de rezoluţii care au mare importanţă în prelucrarea datelor SIG. Datele raster (fig. 2) constau din valori ale celei de a treia dimensiuni (de exemplu treptele de gri, presiunea, cota) pentru fiecare pixel (element de imagine, pentru cazul simplificat de formă pătrată). Unui pixel îi pot corespunde mai multe valori, de exemplu, în cazul imaginilor, potrivit numărului de benzi spectrale. Poziţia unui pixel este exprimată prin coordonate plane. Într-un sistem de coordonate 2D, poziţiile sunt organizate pe linii şi pe coloane (matricial). Se cunosc în teledetecţie patru feluri de rezoluţii, care sunt proprii şi SIG: spectrală, spaţială, radiometrică şi temporală.

Rezoluţia spectrală caracterizează datele imagine şi se referă la domeniile lungimii de undă a energiei electromagnetice din spectrul său. În figura 4 este arătat spectrul electromagnetic. De exemplu, pentru banda 1 a înregistrărilor Landsat Thematic Mapper, domeniul spectrului este 0,45 – 0,52 m. Se foloseşte şi termenul de multirezoluţie la exploatarea fotogrammetrică, în sensul că se utilizează mai multe înregistrări ale aceleiaşi zone corespunzătoare mai multor benzi spectrale şi cu rezoluţie spaţială diferită.

Fig. 2.4 Spectrul electromagnetic

16

Sateliţii de teledetecţie preiau imagini în mai multe benzi spectrale, care pot fi folosite în numeroase scopuri, problemă adâncită la disciplina teledetecţie. În figura de mai jos sunt reprezentate imaginile pentru satelitul Landsat Thematic Mapper, în cele şapte benzi spectrale.

Fig. 2.5 Imaginile în şapte benzi spectrale ale aceleiaşi zone

Rezoluţia spaţială este dată de suprafaţa în teren a pixelului (de exemplu 10X10 m pentru înregistrările pancromatice SPOT) sau la scara geoimaginii, în cazul scanării hărţilor sau fotogramelor. În acest caz, rezoluţia spaţială este exprimată uneori şi prin numărul de puncte pe unitatea de lungime (punctele având forma de cerc). Pentru ecranele grafice rezoluţia se exprimă prin numărul de pixeli pe orizontală şi pe verticală, de exemplu 1024X732. În figura de mai jos sunt arătate două valori ale rezoluţiei spaţiale pentru aceeaşi zonă.

Fig. 2.6 Exemple de rezoluţii spaţiale diferite

De multe ori referirile la rezoluţia spaţială se fac şi prin intermediul scării – geoimagini la scară mare sau geoimagini la scară mică. În teledetecţie de exemplu, înregistrările SPOT se consideră a fi la scară mare, iar înregistrările AVHRR la scară mică. Nu este totuşi echivalenţă între rezoluţie şi scară. O geoimagine are mereu aceeaşi rezoluţie spaţială, dar aceasta poate fi afişată la orice scară.

Tabelul 2.1 Rezoluţia spaţială a imaginilor de teledetecţieSensor Rezoluţia R

Rm/pixel Rm/per. linii

Landsat MSS 57 150Landsat TM 30 84SPOT XS 20 56SPOT P 10 20

17

Exploatarea în acelaşi sistem a tipurilor diferite de geoimagini este facilitată

de cunoaşterea tuturor acestor moduri de exprimare a rezoluţiei spaţiale. Pentru a se studia posibilităţile de (foto)interpretare, se dau în tabelul 1 valorile rezoluţiilor pentru înregistrările Landsat şi SPOT.

Rezoluţia radiometrică exprimă numărul de trepte ale valorii z sau logaritmul acestui număr (respectiv numărul de biţi pe care se poate înregistra valoarea treptei teoretice maxime).De exemplu, pentru înregistrările pancromatice SPOT există 256 de trepte de strălucire sau trepte de gri (fig. 2.7), ce pot fi înregistrate pe 8 biţi. Valoarea 0 este pentru negru şi 255 pentru alb.

Rezoluţia temporală exprimă, de exemplu, intervalul de timp după care se obţine înregistrarea datelor pentru aceeaşi zonă (pentru Landsat este de 16 zile). În figura de mai jos sunt date trei înregistrări ale aceleiaşi zone la momente diferite de timp, cu sateluiţi diferiţi (SPOT, ERS-1 şi Landsat).

Fig. 2.8 Rezoluţie temporală

La SIG tridimensionale (aplicate în geologie, în studiul poluării mediului, în meteorologie etc.) obiectele volumetrice se reprezintă prin tablouri 3D, geometria de construcţie a solidului bazată pe arbori octali şi reţeaua de tetraedre. Elementul de volum este voxelul.

Datele de tip grilă sunt asemănătoare datelor raster, cu deosebirea că cea de a treia dimensiune se referă geometric la un punct, nu la o zonă, dar modul de structurare se aseamănă cu cel al datelor raster şi, ca atare, se folosesc multe proceduri comune ultimelor două tipuri de date. Cel mai simplu mod de reprezentare este cel al grilei regulate (fig. 5). Datele în punctele grilei pot fi măsurate pe fotograme aeriene în cazul reliefului sau pot fi determinate prin interpolare, folosind valorile Z cunoscute în puncte vecine.

Grila poate fi şi neregulată, respectiv reţea de triunghiuri oarecare (TIN, fig. 7). Pentru relief, punctele reţelei neregulate se aleg în punctele şi pe liniile caracteristice.

Fig. 2.7 Rezoluţia radiometrică

18

Folosind valorile Z din punctele grilei neregulate, pot fi determinate valorile Z ale punctelor unei grile regulate. Ambele tipuri de reţele pot fi utilizate la determinarea punctelor izocurbelor (curbelor de nivel sau izohipselor, izobarelor, izogonelor etc.).

. Fig. 2.10 Reţea de triunghiuri oarecare (TIN)

Datele sunt memorate în diferite forme, în fişiere sau chiar în baze de date. Amintim faptul că se poate trece de la orice formă multimedia a datelor la date digitale stocate ca succesiuni de 0 şi 1. Conversia AD (analog – digital) se face în etapa de culegere a datelor, folosindu-se perifericele de intrare. Prezentarea datelor pentru utilizator se face prin conversia digital - analog, rezultând text scris, imagini pe cran sau tipărite, sunete, videoclipuri, filme etc. Conversia se face tot prin prelucrarea de către calculator, dar folosind periferice de ieşire.

2.2 Organizarea datelor în baze de date2.2.1 Baza de date

Baza de date (BD) este o colecţie de date sau informaţii. Exemple simple de baze de date pot fi cartea de telefon, mersul trenurilor, agenda personală, datele unei unităţi bancare, datele unei facultăţi etc. Din BD pot fi extrase date referitoare la anumite obiecte sau fenomene, conform unor condiţii sau criterii, pot fi create formulare speciale şi rapoarte cu datele extrase etc. Programele care gestionează bazele de date se numesc sistene de gestiune a bazelor de date. Bazele de date pot fo relaţionale sau pe obiecte.

Elementele principale ale unei BD relaţionale sunt listele sau tabelele. Tabelul are linii şi coloane. Toate elementele unei linii formează o înregistrare logică sau un articol. Elementul de pe o anumită coloană a unei înregistrări se numeşte celulă. Fiecare dată este introdusă într-o celulă, toate celulele unei coloane formând un câmp.. Denumirea câmpului este dată de denumirea coloanei. Datele pot fi introduse de operator direct în tabele, prin intermediul unor formulare speciale ce se crează în prealabil de către utilizator sau automat prin unele proceduri speciale şi sunt afişate pe

Fig. 2.9 Grilă regulată, în nodurile căreia se cunosc valorile Z

19

ecran. Din formulare datele sunt trecute automat în tabele. Pentru fiecare tip de tabel poate fi proiectat un tip de formular.

Cu programul ACCESS, de exemplu, pot fi create rapoarte cu date extrase din BD. Forma rapoartelor poate fi şi cea de hartă sau geoimagine sai alta care să conţină o geoimagine. Datele extrase din BD şi eventual introduse în rapoarte se obţin prin interogarea BD (DB querry).

2.2.2 Proiectarea BD

Proiectarea BD constă în: a) stabilirea datelor ce trebuie introduse în BD, stabilirea organizării acestora, respectiv a tipurilor de tabele şi a tuturor câmpurilor; b) stabilirea tipurilor de operaţii de introducere a datelor şi a tipurilor de formulare de completat cu date; c) stabilirea tipurilor de interogări posibile şi a rapoartelor tipărite sau afişate.

De exemplu, în cazul unei universităţi, ca tabele sau liste pot fi lista facultăţilor, lista catedrelor facultăţilor, lista sediilor universităţii, lista specializărilor, lista personalului didactic, lista căminelor, listele laboratoarelor pe factltăţi, lista bunurilor imobile etc. Listele de mai sus au câmpuri diferite, ca denumire, cod, suprafaţă, cantitate, poziţie etc. Ca exemple de rapoarte sunt conenzile pentru furnizori, bonurile fişe fiscale pentru personal cu salariile, preţurile parţiale şi costul total, situaţii statistice pe diferite perioade de timp, rapoarte de informare etc. În secretariatul unei facultăţi trebuie stabilite lista grupelor de elevi (studenţi), liste ale studenţilor pe specializări, pe ani şi pe grupe, liste ale obiectelor de studiu, liste ale personalului didactic etc. Ca rapoarte sau produse finale pot fi tabele pe grupe şi ani cu situaţia şcolară, situaţii statistice, încărcarea didactică etc. Toate tabelele, formularele şi rapoartele trebuie proiectate ca formă, structură, timp şi periodicitate de realizare etc.

Trebuie acordată o atenţie deosebită organizării tabelelor, astfel încât să fie evitate repetarea informaţiilor în tabele diferite şi redundanţa datelor. Sunt necesare totuşi unele date redundante, dar numai pentru control. Anumite câmpuri sunt comune în mai multe tabele, aceste câmpuri permiţând legarea între ele a tabelelor.

2.2.3 Baze de date spaţiale

De mare importanţă este şi formatul fişierului sau al bazei de date spaţiale (de exemplu SHP, BLL, PDF, BIP UTM, JPEG, NCDOT TIFF, NCDOT MrSID, MrSID UTM, BIP etc.), atât pentru date raster şi vectoriale, cât şi pentru atribute. Uneori este indicat pentru date grafice un format universal de schimb, de exemplu DXF.

Schema de împărţire pe foi de hartă sau trapeze geografice şi pe teme sau straturi permite o culegere corectă a datelor, o stocare eficientă şi un acces rapid. De exemplu, datele ce au fost culese de pe hărţile topografice în proiecţia Gauss-Kruger sau proiecţia UTM se pot păstra pe trapezele din care provin, pentru care există standarde internaţionale. În capitolul referitor la aplicaţia MicroCAM sunt exemplificate câteva tipuri de baze de date spaţiale.

20

Fig. 2.11 Împărţirea pe secţiuni şi pe straturi a colecţiei de date

Restricţiile de utilizare ale unor colecţii de date sunt legate de gradul de clasificare a datelor în funcţie de conţinut şi de precizie. Aceste date clasificate pot fi puse la dispoziţie pe reţelele de calculatoare, dar cu luarea măsurilor corespunzătoare de secretizare.

Fig. 2.12 Exemplu de arhitectură de metadate

La server şi la anumiţi utilizatori trebuie să existe dispozitive de secretizare şi desecretizare, pentru a nu permite accesul neautorizat, Alte date trebuie protejate şi pentru costul lor. Trebuie să existe o împărţire clară a datelor în publice, cu acces gratuit şi chiar cu obligaţia de a le pune la dispoziţie.

Metadatele sunt date despre datele bazei de date. În metadate sunt descrise formatele, unităţile de măsură pentru datele de poziţie, pentru distanţe, unghiuri, arii,

21

pentru atribute etc. Doar prin accesul la metadate pot fi accesate şi ulterior prelucrate şi reordonate datele geografice sau cartografice. Aceste metadate sunt accesate înaintea datelor geografice propriu-zise.

Fig. 2.13 Legătura dintre lumea reală, date şi metadate

Accesul rapid la date este o altă caracteristică a colecţiilor de date şi ale sistemelor pe care sunt stocate sau care le accesează. Între formatul datelor şi volumul acestora există o strânsă legătură. Chiar modul de organizare a datelor are mare importanţă. Datele de poziţie sunt stocate în structuri distincte, de exemplu în structura topologică pentru date vectoriale. De regulă, datele atribut sunt păstrate în baze de date separate, în cele mai multe cazuri relaţionale.

22

Cap. 3 Culegerea datelor cartografice

3.1 Generalităţi

Dintre datele SIG, rolul primar îl au datele de poziţie. Datele teserale (raster), fie primare, fie secundare, prezintă avantaje deosebite în ceea ce priveşte culegerea, prelucrarea şi manevrarea, dar au dezavantajul că punctul (adimensional) este extins la dimensiunea pixelului, unitate de suprafaţă aparţinând unui singur element geografic. Modelul vectorial presupune determinări punctuale. Este unanim acceptată ideea ca în SIG să coexiste ambele tipuri de date, dar toate determinările uzuale impun existenţa datelor vectoriale. Aceste date pot rezulta din: determinări topografice în teren; digitizarea automatizată prin urmărirea detaliilor din teren; exploatarea analogică a înregistrărilor fotogrammetrice (aerofotograme analogice); exploatarea analitică şi digitală a înregistrărilor numerice; digitizarea hărţilor sau ortofotohărţilor etc. Multe din aceste tipuri au probleme comune de rezolvat. Se remarcă faptul că la realizarea unui SIG culegerea datelor are costul cel mai ridicat, circa 70-75% din costul întregului sistem.

3.2 Metode de culegere a datelor topogeodezice

Pentru componenţa spaţială a SIG, cele mai importante sunt coordonatele (X,Y,Z) ale punctelor determinate. Transformarea acestor coordonate în sistemul de coordonate latitudine şi longitudine (B,L,H) sau (,,H) respectiv şi coordonate (x,y,H), unde coordonatele (x,y) sunt în sistemul de proiecţie al hărţii sau în sistemul de coordonate al bazei de date, iar H este cota

Coordonatele (X,Y,Z) pot fi privite ca un produs finit al lucrărilor topogeodezice. Metodele de obţinere pot fi grupate în metode de determinare a unui singur punct şi metode de determinare a punctelor unei reţele. Determinarea unui singur punct se bazează pe poziţionarea relativă, fie că punctele de sprijin, cu coordonate cunoscute (faţă de care se face determinarea) se află pe suprafaţa terestră (puncte geodezice sau topografice), fie în afara suprafeţei terestre, la o altitudine dată (sateliţii artificiali ai Pământului). Reţelele geodezice sau topografice asigură poziţionarea reciprocă precisă a unor puncte în raport cu toate punctele învecinate, dar şi între ele. În acest caz există mult mai multe măsurători decât cele strict necesare, putându-se aplica metode de prelucrare folosind principiile statisticii matematice.

Orice reţea geodezică sau topografică se prelucrează adoptând un anumit sistem de referinţă. Multe reţele astronomo-geodezice primordiale au avut ca scop chiar determinarea sau îmbunătăţirea parametrilor acestor sisteme de referinţă. În prezent toate reţelele geodezice existente se pot corela şi aprecia mai bine prin determinările GPS.

3.2.1 Folosirea sistemelor de poziţionare pe glob

Sistemul NAVSTAR GPS a fost proiectat în 1973, sub conducerea Departamentului Apărării al S.U.A. Un asemenea sistem este format din trei

23

segmente: spaţial (sateliţii dotaţi cu ceasuri de mare stabilitate, reglate într-un sistem unitar de timp, ce emit semnale speciale, inclusiv momentele de timp şi poziţiile acestor sateliţi, fig. 2.1); segmentul de control (staţie centrală care recepţionează şi prelucrează seemnalele de la mai multe staţii de urmărire şi rezultatele prelucrării sunt retransmise sateliţilor prin staţii de legătură); segmentul utilizatorilor militari sau civili (măsurarea pseudodistanţei folosind diverse receptoare, fixe sau mobile (fig. 2.2 şi 2.3), în cod C/A, în cod P etc.). În funcţie de metodele de măsurare şi prelucrare poziţionarea poate fi absolută sau relativă.

Proiectarea, efectuarea măsurătorilor GPS şi obţinerea coordonatelor finale în scopuri topogeodezice se fac cu metode specifice, în funcţie de precizia urmărită şi nu se analizează aici.

Precizia determinărilor este limitată atât de numărul canalelor independente (cel puţin 4), cât şi de posibilităţile de lucru în cod P (mai nou şi în cod Y), cod ce garantează obţinerea unei precizii radicale în cazul necriptării semnalelor emise sau obţinerea preciziei necesare după 14-60 zile, în cazul criptării semnalelor.

La 2 mai 2000, orele 4.00 GMT, guvernul SUA a luat o decizie epocală privind înlăturarea disponibilităţii selective asupra sateliţilor sistemului Navstar de poziţionare globală (GPS). În acest fel a fost oprită modificarea controlată a semnalelor GPS pentru comunitatea civilă. Această creştere a preciziei va permite creşterea numărului de aplicaţii şi îmbunătăţirea aplicaţiilor de poziţionare globală existente.

Actualmente digitizarea şi obţinerea coordonatelor detaliilor geografice se poate face direct în teren. În acest caz, unele receptoare pot fi fixe, iar unele receptoare mobile. Cel puţin unul din receptoare trebuie să fie fix, pentru obţinerea unei precizii corespunzătoare.

În fig. 3.2 este prezentat sistemul Digilog 2000, folosit pentru culegerea coordonatelor axelor căilor rutiere, culegerea unor imagini preluate de acestea cu camere speciale de luat vederi şi a altor date tematice referitoare la drumuri. Sistemul este folosit în aplicaţii diverse, precum actualizarea bazelor de date SIG, verificarea acestor baze de date, inventarierea condiţiilor de semnalizare, a stării podurilor, suprafeţelor acoperitoare, inventarierea pădurilor şi drumurilor forestiere. La preluare, unei videoimagini i se asociază datele spaţiale (coordonatele videocamerei) şi alte date tematice.

Fig. 3.1 Cei 24 de sateliţi ai sistemului GPS Navstar

24

Videoimaginile se preiau cu mai multe camere cu rezoluţie 640X480 sau de 2000X1000, în culori, pe 24 de biţi. Măsurarea coordonatelor de poziţie se face cu un receptor GPS montat pe aceeaşi maşină. Acest receptor poate pierde vizibilitatea electronică datorită unor clădiri înalte, pădurilor etc.

Camerele şi receptorul sunt considerate periferice ale unui calculator puternic, dotat, pe lângă sistemul de operare şi programele de calcul, cu software-ul interactiv ROADVIEW IV, o aplicaţie scrisă pentru mediul ArcView, eficientă şi rapidă. O versiune a calculatorului poate gestiona datele culese după prelucrare.

Printre datele tematice care se asociază punctelor drumurilor pot fi valoarea traficului, informaţii privind accidentele rutiere, date de avertizare, date privind starea suprafeţei acoperitoare etc. Roadview IV este disponibil pentru sistemele de operare Windows (începând cu NT), Mac OS, SGI IRIX, HP-UX şi DEC UNIX. Memorarea datelor se poate face pe mai multe tipuri de suporturi.

Pe un disc CD-ROM, de 650 MB, se pot stoca videoimaginile şi datele adiacente necesare pentru 100-180 km de drum, cu distanţele între centrele de perspectivă de 10-16 m, o videoimagine necesitând un volum de memorie de circa 50-70 kB, asigurându-se memorarea on-line. Datele pot fi transferate serverului care crează şi gestionează baza de date SIG.În fig. 2.2, la punctele 2,3 şi 4 sunt arătate ferestrele specifice software-ului Roadview IV.

3.2.2 Culegerea datelor cu aparate topografice moderne

Instrumentele geodezice s-au modernizat continuu, pe baza dezvoltării microelectronicii şi microcalculatoarelor. Scopul este creşterea eficienţei prin eliminarea unor operaţiuni de rutină (pregătirea instrumentelor, citirea pe cercurile gradate, înscrierea datelor în carnetele de teren, calcule preliminare şi definitive, introducerea unor coduri sau date suplimentare pentru prelucrări complexe, transferul uşor al datelor între instrument şi un calculator central etc).

În principiu, automatizarea culegerii datelor se face prin: eliminarea operaţiunii de orizontalizare precisă, obţinerea în formă digitală a valorilor măsurate; transferul direct şi înregistrarea valorilor digitale, pe suport magnetic special, de tipul “carnet electronic de teren”; interschimbabil; crearea unor aparate electrice de măsurare precisă şi rapidă a distanţelor; posibilitatea cuplării “carnetelor electronice de teren” la un calculator central sau dedicat pentru transferul datelor sau posibilitatea teletransmiterii datelor rezultate din măsurători; realizarea unei prelucrări preliminare chiar în punctul de staţie etc.

Principiul de măsurare pentru noile telemetre electronice este emisia-recepţia undelor electromagnetice. În funcţie de domeniul utilizat din spectrul electromagnetic, diferă şi bătăile (distanţele maxime ale) instrumentelor de măsurare şi corectarea unor influenţe ale factorilor perturbatori. De o importanţă deosebită este corectarea influenţei stării Staţiile totale modulare (rezultate prin asanblarea prin interfeţe de înregistrare pe “carnetul electronic de teren” şi a unui calculator portabil specializat) sau compacte, asigură punctarea unică pentru măsurări unghiulare şi de distanţe; corectarea automată a măsurătorilor pentru înclinările axelor instrumentului, pentru influenţa refracţiei atmosferice; validarea măsurătorilor; calculul unor mărimi derivate în funcţie de măsurătorile obţinute. Firme specializate precum OPTON (Germania), AGA (Suedia), Hewlett Packard şi TOPCON (SUA), SOKKIA (Japonia

25

şi Olanda) etc. construiesc staţii totale în mai multe variante. Se remarcă faptul că instrumentele arătate au metode adecvate, se pot folosi pentru măsurarea reţelelor geodezice şi topografice proiectate, pentru ridicarea de detaliu sau pentru determinarea unor puncte de bază (puncte de reper) necesare ridicării prin metode fotogrammetrice.

Fig.3.2 Sistemul Mandli RoadView / Digilog 2000

3.2.3 Culegerea datelor vectoriale prin digitizarea hărţilor şi ortofotogramelor

Digitizarea este operaţiunea de transformare a mărimilor analogice, inclusiv a imaginilor, în mărimi numerice înregistrate în fişiere. Cele mai multe metode folosesc drept sursă hărţile tipărite sau originalele hărţilor, de exemplu hărţile topografice. Din punctul de vedere al prelucrărilor ulterionare, digitizarea hărţilor se aseamănă cu digitizarea ortofotogramelor, cu singura deosebire că la acestea din urmă este necesară şi fotointerpretarea.În cazul ortofotogramelor, pot fi făcute unele prelucrări ale imaginii, în vederea identificării foarte precise a limitelor zonelor de pixeli cu aceeaşi valoare.

Principalele metode de digitizare utilizate în prezent şi în perspectivă sunt: (1) digitizarea vectorială manuală; (2) digitizarea vectorială interactivă (asistată de calculator); (3) digitizarea raster-vectorială (R-V) manuală; (4) digitizarea raster-vectorială (R-V) semiautomată; (5) digitizarea raster-vectorială (R-V) automată (fără intervenţia operatorului). Ultima metodă este mai de viitor.

26

La digitizarea manuală vectorială se folosesc digitizoare vectoriale interfaţate cu procesoare cu funcţii limitate, neinteractive. Datele sunt memorate în fişiere secvenţiale. Practic, operatorul “redesenează” ipotetic harta.

3.2.4 Culegerea datelor fotogrammetrice şi de teledetecţie

Lucrul se poate solda cu omisiuni şi erori. Pentru uşurinţa culegerii datelor se folosesc meniurile grafice instalate pe suprafaţa mesei de digitizare, un astfel de meniu constituind o structură raster-grosieră. Pentru o familie de hărţi se pot folosi mai multe meniuri cu unele părţi comune. Grila face trecerea de la o matrice la o listă liniară. Un meniu are mai multe zone, printre care zona câmpurilor cu codurile numerice şi pictogramele semnelor convenţionale ale elementelor, zona câmpurilor cu informaţiile generale despre foaia de hartă sau ortofotograma digitizată, zona câmpurilor atributelor detaliilor, zona câmpurilor corespunzătoare comenzilor de apelare a unor proceduri de prelucrare etc.

Cea mai modernă metodă de digitizare constă în scanarea hărţii, afişarea pe ecran a imaginii obţinute din date scanate şi digitizarea pe ecran prin vizarea pe un punct cu cursorul şi comanda de înregistrare a coordonatelor punctului vizat, plus introducerea altor date tematice pentru un punct sau pentru un set de puncte ce determină un detaliu liniar (de exemplu o porţiune de drum) sau conturul unui detaliu areal (de exemplu conturul unui lac).

Datele fotogrammetrice şi de teledetecţie se obţin sub formele analogice şi digitale. Forma analogică obişnuită este rola de film cu aerofotograme negative alb-negru sau color, după care se realizează diapozitivele. Acestea pot fi exploatate la aparate specializate de stereorestituţie analogică şi analitică sau pot fi scanate, obţinându-se date imagine raster digitale. Există şi camere aerofotogrammetrice digitale, cu care se obţin direct datele raster.

Sistemele satelitare de teledetecţie (de exemplu Landsat, SPOT, Quick Bird etc.) permit obţinerea directă a datelor raster, în diferite benzi ale spectrului electromagnetic. Datele sunt recepţionate de staţii de recepţie dispuse în diferite locuri de pe pământ. În sisteme de prelucrare speciale, acestor date li se aplică diferite

Fig. 3.3 Receptor GPS manual (este şi emiţător-receptor GSM)

27

corecţii geometrice şi radiometrice, după care sunt livrate diferiţilor beneficiari în formate standardizate. Aceşti beneficiari pot prelucra datele cu pachete de programe speciale de exploatare a imaginilor digitale (de exemplu ERDAS Imagine sau IDRISI). Mai multe detalii asupra folosirii acestor date se obţin de la cursul de teledetecţie.

28

Cap. 4 Programul MicroCAM

4.1 Introducere

MicroCAM pentru Windows este un program pentru PC destinat construirii hărţilor în cartografia computerizată. Studentii pot experimenta peste 20 de proiectii de hărţi şi numerosi parametri de cartografiere. Accesul este usor şi sigur. Este un mijloc ideal pentru profesor, atât pentru lucrarile de laborator, cât şi pentru testare şi examinare. Derivand din programul Cartographic Automatic Mapping (CAM) , MicroCAM are instrumentele de baza ale acestuia, un program gazda mainframe, dar il adapteaza pentru microcalculator. (Programul CAM şi bazele de date asociate pentru tot globul au fost realizate de catre CIA Central Intelligence Agency).

Atât MicroCAM cât şi CAM sunt destinate pentru a genera hărţi de referinţă ale oricărei regiuni a globului, conform specificaţiilor date, cu un limbaj usor. Comparativ cu programul CAM, orientat pe operare batch şi cu iesire numai pe ploterele cu peniţă, MicroCAM este interactiv, rezultatul fiind afişat rapid pe ecran cu rezoluţie grafică mare. Sub mediul Windows, MicroCAM poate crea ieşiri hardcopy pe orice ploter sau imprimantă instalate. Hărţile pot fi exportate ca fişiere Windows bitmap sau în formate industriale standard pentru schimb. Folosind alte programe comerciale, se pot realiza hărţi de calitate.

Programul poate fi instalat pe o reţea locala, cu fişiere dispuse separat în dosarul fiecărui student (directory). MicroCAM a fost scris de Colonel Scott A. Loomer, Ph.D., P.E, cu contribuţia şi a altor specialişti pentru crearea lui MWDBPoly, USAPoly şi seturilor de date WDB2, crearea şi întreţinerea site-ului MicroCAM WWW la adresa http:// wolf.its.ilstuedu/microcam/index.html, de nnde se pot obţine informaţii despre MicroCAM şi date, pentru crearea datelor WDB.

4.2 Operarea lui MicroCAM4.2.1 Lansarea programului MicroCAM

In mod normal, programul este încărcat şi lansat în execuţie prin vizare cu locatorul pe pictograma de pe ecran sau prin intermediul comenzilor succesive Start, Programs, Microcam. Apare fereastra programului, cu o bară de meniuri în partea de sus, o bară de butoane pentru comenzi rapide, o linie cu opţiunile de afişare în caseta centrală, cu opţiunile Map (afişarea hărţii) şi Commands (afişarea comenzilor de cartografiere).

4.2.2 Fereastra programului

Bara de meniuri are următoarele meniuri şi comenzile corespinzătoare:A. FILE (fişier):

29

new - crează un nou fişier cu numele wincam*, unde * este numarul secvential al fişierului; pot fi deschise simultan 4 fişiere harta;

open - deschide un fişier harta cu extensia cam; pot fi deschise simultan 4 fişiere harta;

close - închide fişierul activ; dacă a fost modificat prin editare, esti intrebat dacă vrei să salvezi fişierul, dacă nu îl salvezi, ai pierdut ce ai corectat;

save - salvează fişierul activ sub numele scris în fereastra pentru titlu;save as - salvează fişierul activ sub numele pe care il introduci în fereastra pentru

titlu;export map - crează un fişier într-unul din formatele MCF, DXF, HPGL (PLT)

sau BMP, introducând numele în fereastra “save as” (v. EXPORT FILE FORMAT);import map - converteşte în formatul CAM un fişier citit în formatul MCF;print - tipareste harta la imprimanta existenta în sistem, cu o orientare aleasa a

foii;configure - pentru introducerea căilor de acces la fişierele de date şi programe;

studentii incepatori nu lucreaza cu aceasta comandă;exit - iesire din program: eşti întrebat dacă doreşti să salvezi fişierul hartă activ.

B. EDIT - editare (corectare fişier hartă):cut - şterge textul selectat din linia comenzii şi îl copiază în dosarul “clipboard”;copy - copiază textul selectat sau harta în dosarul “clipboard”;paste - ataşază din dosarul “clipboard” textul existent acolo sau harta;delete - şterge din lista comenzii textul selectat;find - caută textul existent în caseta de dialog;find next - găseşte textul următor;select all - selectează tot.

C. MAP – harta:draw - desenează o hartă folosind lista de comenzi; de notat ca harta este desenată

chiar dacă afişarea este sau nu vizibilă; comenzile posibile sunt afişate în linia de stare a ferestrei hartă;

step (pas) - execută urmatoarea comandă din lista de comenzi: comanda executată este scrisă în linia de stare a ferestrei hartă;

pause - întrerupe desenarea hărţii; este activă doar dacă a fost aleasă opţiunea “update display”, adică “actualizare afişare”; un clic pe “draw” sau “step” face rezumatul desenării;

reset - şterge harta afişată şi resetează comenzile hartă la prima linie;update screen (actualizează ecranul) - este refăcută (actualizată) imaginea hărţii

pe ecran dupa fiecare comandă executată.

D. TOOLS - instrumente sau proceduri:dlg browser (explorator dlg) - permite selecţia unui fişier de tip dlg (digital line

graph), dlg fiind un standard pentru fişiere ale USGS;dlg indexer (indexator dlg) - permite indexarea fişierelor dlg (crearea unui fişier

suplimentar IDX), pentru accesul rapid la datele dlg;

30

dcw browser (explorator dcw) - permite selecţia unui fişier de tip dcw (digital chart of the world), dcw fiind un standard pentru harta digitală a lumii

dcw mounter (instalator dcw) - permite alegerea zonei delimitată de meridiane şi paralele, pentru incarcarea directă a datelor din cele globale dcw, de pe CDROM, dacă există;

pkd browser (explorator pkd) - permite selecţia unui fişier de tip pkd (packed database).

E. DESIGN ; proiectare - comandă procedura “vrăjitor” de proiectare, indicându-se paşii de lucru; procesul general de lucru este descris activând comanda “Map Design”. Paşii sunt:

Pasul 1 - alege dimensiunea şi orientarea foii de desen: a - alege orientarea portret sau peisaj; b - alege unul din formatele (dimensiunile) standard; c - alege un cadru exterior al hărţii, în afara caruia nu se desenează nimic, cadrul putând fi vizibil (desenat) sau invizibil (nedesenat).

Pasul 2 - alege o proiecţie pentru harta construită (Projection): a - alege tipul proiecţiei - conformă, echivalentă, azimutală, echidistantă sau hibridă; b - alege suprafaţa pe care se proiectează (plan, suprafaţă conică, suprafaţă cilindrică); c - alege dimensiunile regiunii; d - alege proiecţia din denumirile afişate.

Pasul 3 - alege limitele geografice pentru zonã, recte latitudinea minimã, latitudinea maximã, longitudinea minimã şi longitudinea maximã (Limits); a - alege coordonatele punctului central al zonei (imaginea axestui punct va fi în centrul hărţii şi va deveni originea proiecţiei); b - alege limitele geografice (latitudinile minimă şi maximă, longitudinile minimă şi maximă); c - alege scara (sau raza sferei) cu butonul “estimate”.

Pasul 4 - alege dacă doreşti sau nu desenarea unei reţele cartografice (Graticule – reţea): a - alege tipul reţelei - linii sau doar puncte; b - alege limitele geografice pentru reţea (de regulã aceleaşi cu limitele zonei) şi pasul reţelei (sã fie în general 6 - 12 intervale); c - alege culoarea şi tipul liniei.

Pasul 5 - alege detaliile ce trebuie desenate pe hartã (ţărmuri - coasts, insule -islands, lacuri - lakes, râuri - rivers, graniţe internaţionale sau ale ţărilor - int”l borders, frontiere ale statelor dintr-o federaţie state borders), tipul liniilor şi culoarea (Features – detalii): a - alege categoriile de detalii; b - alege tipul liniei pentru fiecare categorie; c - alege culoarea pentru fiecare categorie.

Pasul 6 - alegerea unei denumiri a hãrţii şi locul pe hartă al casetei cu denumirea (Title – titlu,nume, denumire): a - alege pozitia pentru titlu din cele 9 posibile; b - introdu caracterele titlului şi subtitlului; c - alege culoarea de scriere.

31

F. WINDOW – fereastrã:tile (împãrţire ecran) - împarte ecranul pentru a fi afişate pânã la patru hărţi în

acelaşi timp;cascade (cascadă) - alege modul de afişare suprapusã a maximum patru hãrti pe

tot ecranul;arrange icons (aranjare pictograme) – modificã dimensiunile ferestrelor a

maximum patru hãrţi pentru a încãpea pe ecran

G. HELP (asistenţã).

Butoanele barei de instrumente

Butoanele barei de instrumente sunt: crează fişier; deschide fişier; închide fişier; salvează fişier; dialog de tipărire; tăiere text; copiere text sau hartă; lipire text sau hartă; desenare; step-pas; pauză; resetare, toate cu aceleaşi funcţii ca meniurile din bara de deasupra.

4.3 Fişierele bazei de date

Fişierele bazei de date globale furnizate cu MicroCAM (COAST.PNT, ISLAND.PNT, LAKE.PNT, COUNTRY.PNT, STATE.PNT şi RIVER.PNT) sunt derivate din World Data Bank II, creatã de Central Intelligence Agency.

Fiecare fişier conţine o categorie de detalii (de exemplu ţãrmuri), pentru întregul glob. Datele originale au fost generalizate pentru harta la scara 1:3.000.000 sau mai mică. Fişierele bazei de date pentru state (AK.PNT,...,WY.PNT) au fost derivate din fişierele cu frontiere ale US Census Bureau (USCB). Fişierele USCB definesc fiecare frontierã a statelor şi frontierele regiunilor administrative de ordinul I (de exemplu judete).

Ambele seturi de fişiere au fost transformate pentru folosire cu microcalculatorul şi au fost plasate în domeniul public de catre Fred Pospeschil şi Antonio Rivera, de la Micro Doc. 2739 42nd Street, Two Rivers, WI 54241 (Email: fwp@excel.net şi pagina Web: www.excel.net; ~fpospesch).

A. Formatul fişierelor World Data Bank II

Fişierele originale World Data Bank II sunt foarte mari, atât datoritã numãrului de puncte, cât şi datoritã lungimii structurii înregistrãrii. Fiecare punct este codificat pe o înregistrare de 80 caractere. Acest format fix este nepractic pentru microcalculatoare. Fişierele principale ale bazei de date folosite de MicroCAM au fost reduse în volum prin generalizarea datelor şi utilizarea unei înregistrãri binare de 6 octeţi pentru fiecare punct.

B. Formatul fişierelor Packed Database

Întreaga colecţie World Data Bank II existã la firma MicroDoc în acest format (stocată pe AAG-MSG MicroCAM CDROM). Fişierele PC ale World Data Bank II au o

32

capacitate totalã de circa 12 MB, comparativ cu capacitatea de 122 MB a fişierelor normale. ale WDBII. MicroCAM poate procesa aceste fişiere sau oricare alte fişiere ale utilizatorului create în acest format împachetat, folosind comanda PKDFILE. Rezoluţia formatului este de o secundã, permiţând scãri mai mari de cartografiere faţã de formatul original WDBII.Fişierul conţine valori întregi mici cu semn, în intervalul de la -127 la +127. Algoritmul de compresie se bazeazã pe faptul cã diferenţa coordonatelor a douã puncte succesive este mai micã de ±127 secunde, fiind stocate, ca atare, coordonatele relative.

C. Formatul fişierelor bazei de date Digital Line Graph

U.S. Geological Survey a dezvoltat şi a publicat formatul bazelor de date geografice denumit digital line graph (DLG). Sunt disponibile volume mari de date la un cost redus. La USGS este disponibil un CDROM cu baza de date DLG pentru atlasul naţional al S.U.A. la scara 1:2.000.000. Datele DLG sunt în diferite formate, dintre care unul, "graphic" (grafic), acceptă sau suportă comanda DLGFILE. Acest format simplu poate fi folosit pentru procesarea cu MicroCAM. Există un manual de descriere a formatului.

Fişierele de indexare Digital Line Graph

Deoarece formatul DLG "graphic" nu conţine informaţii privind extensiile detaliului liniar, fiecare fişier de date trebuie procesat secvenţial pentru întreaga lungime. Această procesare poate dura mult timp când datele sunt stocate pe CDROM. Pentru a imbunătăţi performanta lui MicroCAM pe timpul procesarii datelor DLG "graphic", există procedura “DLG Indexer". Procedura poate fi folosită pentru crearea câte unui fişier de indexare pentru fiecare fişier DLG "graphic". Se alege DLG Indexer din meniul de proceduri sau instrumente.

Se foloseşte dialogul de selecţie a fişierului standard pentru a alege pentru indexare unul sau mai multe fişiere în formatul DLG "graphic" (de exemplu, SEC01_RR.GRF). Este creat un fişier de indexare de către MicroCAM, în dosarul Microcan (MicroCAM data directory) (aşa cum se citeşte din fişierul WINCAM.INI), cu acelaşi nume ca al fişierului iniţial DLG şi cu extensia IDX (de exemplu SEC01_RR.IDX).

Când este folosită comanda DLGFILE pentru accesarea unui fişier DLG, MicroCAM verifică prezenţa unui fişier de indexare cu acelaşi nume ca al fişierului initial DLG şi, dacă este găsit, fişierul este folosit pentru o calificare preliminară a fiecărui detaliu liniar al hărţii curente, bazata pe limitele hărţii.

E. Formatul ASCII al fişierelor DCW (Digital Chart of the World)

Agenţia Cartografică a Apărării (Defense Mapping Agency sau DMA, apoi NIMA actualmente NGA) a creat fişierele Hărţii Digitale a Lumii (Digital Chart of the World, DCW) cu datele digitale ale hărţii la scara 1:1.000.000, pe zone de 5° X 5° denumite “tiles” (plăci, trapeze), individualizate prin coordonatele colţului de sud-vest (latitudine şi longitudine). Deoarece este dificil să se proceseze direct fişierele DCW.

33

datele DCW au fost reformatate ca fişiere ASCII, stocate in forma comprimată pe un singur CDROM.

În MicroCAM, două comenzi permit accesul la fişierele DCW în format ASCII. Comanda DCWFILE procesează detaliile liniare în DCW, iar comanda DCWTEXT procesează etichetele text ale detaliilor din DCW.

Introducerea datelor DCW

Fişierele de date ASCII trebuie introduse pe sistemul la care se lucrează. Opţiunea DCW Mounter din meniul Tools (instrumente, proceduri) face decompresia fişierelor DCW existente pe CDROM şi plasează datele rezultate în subdosarul DCW de pe discul sistemului. Deoarece fiecare zonă de 5° x 5° din datele DCW are fişiere cu acelaşi nume, fiecare nouă zonă o va inlocui pe precedenta dacă nu folosiţi optiunea mount în subdirectory, care crează un subdosar (subdirectory) pe calea (path) DCW denumită pentru zona introdusă (de exemplu, DCWPATH\40N090W).

Observaţie:: Pentru ca DCW Mounter să lucreze, trebuie să existe pe sistem programul PKUNZIP.EXE, în dosarul (directory) sistem.

E. Fişierele bazei de date World Data Bank II

Aceste fişiere sunt accesate automat prin comenzile, respectiv procedurile cartografice elementare FEATURE şi LINEPT. Sunt accesibile în mod manual prin program cu comanda FEATURE (detaliu), prin folosirea tuturor celor trei parametri. Subfişierele sunt: COAST.PNT (pentru ţărmuri); ISLAND.PNT (pentru insule); LAKE.PNT (pentru lacuri); COUNTRY.PNT (pentru frontiere ale ţărilor); STATE.PNT (pentru frontiere ale statelor SUA); RIVER.PNT (pentru fluvii şi râuri).

4.4 Formatele fişierelor pentru exportul datelor

Funcţia Export File (export fişiere) permite salvarea hărţilor în formatele de fişiere: MicroCAM (MCF), AutoCAD (DXF), limbajul grafic Hewlett-Packard (HPGL) şi bitmap (BMP). Fişierele salvate pot fi importate în alte aplicaţii.

Formatul de export MicroCAM este folosit pentru a salva o hartă într-o formă interemediară, care poate fi importată (folosind File| Import) pentru a restaura harta mai rapid decât la utilizarea fişierului de comenzi obişnuite. Fişierele salvate cu extensia .MCF sunt relativ mici şi sunt procesate mai rapid.

Formatul DXF al lui AutoCAD este un standard industrial, de tip ASCII, acceptat de multe programe de aplicatii CAD şi SIG. Fişierele pot fi de volum mare (multiMB). Fişierele DXF sunt formate din date vectoriale şi de aceea pot fi folosite prin rescalare fără pierdere de rezoluţie. MicroCAM plasează culorile şi stilurile de linii pe diferite straturi, pentru a uşura editarea ulterioară a hărţii. Fişierele sunt salvate cu extensia .DXF.

Limbajul grafic Hewlett-Packard sau HPGL constă din comenzi elementare pentru ploter. Fişierele sunt de tip ASCII, dar nu conţtin întreruperi de linii şi sunt greu de editat. Fişierele pot fi mari, dar mai mici decât cele în format DXF; conţin date vectoriale şi pot fi rescalate fără pierderea rezoluţiei (au extensia .PLT).

34

Fişierele bitmap sunt fişiere grafice standard pentru mediul Windows. Deoarece sunt create la rezoluţia imaginii originale, nu pot fi rescalate fără pierderea rezoluţiei. Înaintea exportarii fişierului, încercaţi să ajustaţi dimensiunile hărţii la mărimea dorită. Fişierul este salvat cu extensia .BMP.

4.5 Comenzile de desen generate de programul MicroCAM

Programul generează automat un fişier cu comenzi elementare de desen. Limbajul acestor comenzi sau instrucţiuni elementare are o anumită gramatică şi un vocabular. Comenzile se împart în două familii – cea a generării elementelor proiecţiei cartografice şi cea a generării elementelor de conţinut ale hărţii (semne convenţionale şi inscripţii).

Comenzile pentru generarea elementelor proiecţiilor cartografice sunt:

AITOFFAZEDAZEQAREABONNECEAGENCEIKIVCEIPOSEQUCONIC

EQUIRECTGNOMONICHAMMERLAMBERTMERCATMILCYLMOLLWEIDOMERCTA

OMERCTBONOPOTORTHOPERSPPOLYCONPOSTEREORECTANROBINSON

SINEARSTEREOTMERCTTMERSDVANGRINTWINKEL

În denumirile de mai sus ale proiecţiilor sunt cuvinte care se regăsesc în denumirile extinse ale proiecţiilor (Niţu, C., 1995).

Pentru desenarea conţinutului hărţii, comenzile sunt:

ARCARCXYAXISBODEBOXBOXXYBRANGECALIBCENTERTKCETPOTCHAINCIRCLECIRCLEXYCLIPCONFACCORNERTKCorridorDB2PLOT

DCWFILEDCWTEXTDETAILDLGFILEEATRADECCENTELIPSERGELLIPSEELLIPSXYEOFFalseptsFEATUREFILLFILLXYFONTGEOFFSETGEOLINEgraphdat

GRDCIRGRDCIRXYGridlablGTCIRCLEINCLUDELALOTICKLGRIDLIBRARYLINELINEFILELINEMODELINEPTLINEWTLINEXYMAPBOUNDMAPSALMetkgridOPENBOX

ORGOFFpdsymbolPENPKDFILEPLOTTERREGISTKREMREVRSXYROTATERRANGESAVEScalebarSCRIBESHADESHADESSHADEXYSHEETsolidfil

35

SPEEDSPLATESTEPSUPPRESSSYMBOLSYMBOLXYSYMPTTEXTTEXTXYTSLATUtmgridXYLIMXYOFF

36

Mai jos sunt date câte două exemple de comenzi, din fiecare grupă, cu explicarea funcţiei comenzii şi a semnificaţiei parametrilor.

2.AZEDProiecţia azimutală echidistantă/1 parametri:

[1]: raza maximă a proiecţiei (mile marine)Exemplu:

AZED 4000 - selectează proiecţia cu raza de 4000 mile

3.AZEQAREAProiecţia azimutală echivalentă0/1 parametri:

[1]: raza maximă a proiecţiei (mile marine)Exemplu:

AZEQAREA - selectează proiecţia azimutală echivalentă (valoarea implicită a razei este 5000 mile)

……80.TEXTDesenează un text intr-un punct de latitudine si longitudine date.9 parametri:

1,2,3: latitudinea colţului din stânga-jos al textului (g,m,s);4,5,6: longitudinea colţului din stânga-jos al textului (g,m,s);7: înîlţimea textului;8: unghiul de rotire a textului (in grade, în sensul acelor de ceas);9: textul de desenat.

Exemplu:TEXT 45,,,25,,,.25,,STÂLPENI - desenează textul "Stâlpeni", cu

caractere mari (capitale), înalte de 0.25" (6,35 mm), în punctul 45°00”00"N, 25°00”00"E

81.TEXTXYDesenează un text în punctul de coordonate X şi Y date.5 parametri:

1,2: poziţia x,y a colţului din stânga-jos al textului;3: înălţimea textului;4: unghiul de rotire a textului (în grade, în sensul acelor de ceas);5: textul de desenat.

Exemplu:TEXTXY 3,-2,.2,,Proiecţia Mercator - desenează textul "Proiecţia

Mercator", înălţimea de 0.2" (5,08 mm), cu caractere mari (capitale), în punctul de coordonate rectangulare 3", -2" (unghiul egal cu 0).

Pentru o exemplificare extinsă, se dau mai jos o listă de comenzi de desen generată de program şi completată manual de autor şi harta realizată.

Fişierul de comenzi de desen:

REM O hartă a României în proiectia conica Lambertrem alege proiectia conică conformă Lambert cu paralelele standard 22°N si rem 26°Nlambert 42,,,46,,rem setează scara hărtii 1:5.000.000mapsal 5000000rem setează zona de desen de 5"x 3,75"xylim 5,3.75rem limitează harta ca lat 40°N - 50°N,rem long 20°E - 30°Emapbound 40,,,60,,,20,,,30,,rem centrul hărtii la 45°N si 25°Ecetpot 45,,,25,,rem crează o casetă goală de 4" x 1,5" în punctul 2,75",-2,75" si desenează rem frontiera casetei goaleopenbox 1.0,2.75,-2.75,2.0,0.75,1.0rem desenează o caseta de 10" x 7,5" în punctul de coordonate 0", 0"boxxy 0.0,0.0,5,3.75rem alege linie punctatălinemode 4rem alege penita 5 (maro pe ecran)pen 5rem desenează o reţea lat/long la intervale de 1° de la 40°N la 50°N si de la rem 20°E la 30°Elgrid 1,1,.5,.5,40,,,50,,,20,,,30,,rem alege linie continuă (solid line)linemode 0rem alege penita 1 (negru pe ecran)pen 1rem desenează tărmurile feature 1,0,30rem alege linie intreruptă (liniuta-punct)linemode 2rem alege penita 4 (rosu pe ecran)pen 4rem desenează frontierele nationalefeature 2,0,234feature 2,0,235feature 2,0,302feature 2,0,307feature 2,0,308rem deseneazş un simbol pentru capitala Bucharest, symbol 44,26,,26,6,,.1,0,7rem deconectează activarea casetei deschiseopenbox 0rem alege linie continuălinemode 0rem alege penita 2 (albastru pe ecran)

pen 2rem alege lătimea liniei de 2 puncte (un punct ~1/150" sau 0,169 mm)linewt 3rem scrie textul "România" de inaltime a caracterelor 0.28", în punctul de rem coordonate 0,87", -2,40"textxy 0.87,-2.40,0.28,0,ROMÂNIArem alege latimea liniei de 1 punctlinewt 1rem scrie textul "Proiectia conică Lambert", înălţime 0.28", în punctul rem de coordonate 0,87", -2,65"textxy 0.87,-2.65,0.14,0,Proiecţia conică Lambertrem scrie textul "Scara - 1:5.000.000", înăltime 0.14", în punctul rem 0,87". -2,90"textxy 0.87,-2.90,0.14,0,Scara - 1:5.000.000rem scrie textul "Proiectant: Niţu Constantin", înăltime 0.14", în punctul ....textxy 0.87,-3.15,0.14,0,Proiectant: Nitu Constantinrem scrie textul "cu programul MicroCAM" inaltime 0.14", in.....textxy 0.87,-3.40,0.14,0,cu programul MicroCAM

Fig. 4.1 Exemplu de hartă construită cu MicroCAM

Mai jos este dată imaginea unei hărţi mai complexe desenată cu programul.

Fig. 4.2 Harta Lumii în proiecţia sinusidală

Şi ca să vedem cum au fost obţinute iniţial hărţile, este dată şi fereastra programului vrăjitr pentru generarea automată a comenzilor de desen. Este nevoie să se cunoască totuşi şi lucrul cu comenzile, deoarece acestea pot fi corectate şi completate de operator, mai ales la reprezentarea unor semne convenţionale particulare folosind fonturile existente în sistemul de operare Windows.

Fig. 4.3 Fereastra vrăjitorului de proiectare a hărţilor din MicroCAM

Cap. 5 Aplicaţia OCAD

Cu aplicaţia OCAD, în mai multe versiuni, puteţi crea uşor şi rapid hărţi de foarte bună calitate. Programul are calitatea de a ocupa un volum mic de memorie. Principala caracteristică a aplicaţiei este aceea că a fost concepută pe baza obiectelor cartografice. Un obiect cartografic este un detaliu particular din teren, căruia îi corespunde pe hartă un anumit simbol sau o inscripţie.

5.1 Tipuri de obiecte cartografice

Obiectele cartografice sunt clasificate din punct de vedere al formei în punctuale, liniare şi areale. Obiectele punctuale sunt definite ca poziţie de un singur punct P(X, Y), unde X şi Y sunt coordonatele în planul proiecţiei cartografice. Aceste coordonate provin din coordonatele geografice latitudine şi longitudine. Obiectele punctuale sunt reprezentate pe hartă prin simboluri punctuale. Exemple de asemenea obiecte punctuale sunt numeroase – biserici, puncte geodezice, pietre kilometrice, copaci izolaţi, movile ş.a.

Obiectele liniare sunt acelea la care una din dimensiuni variază şi alta rămâne constantă (porţiuni de râuri, drumuri, căi ferate, pâraie etc. Asemenea obiecte sunt definite ca poziţie de un şir de puncte Pi(Xi,Yi), i=1, n, n≥2. Obiectelor liniare le corespund pe hartă simboluri liniare - o linie continuă, o linie întreruptă, un model de obiecte punctuale repetate etc. Punctele Pi sunt plasate pe axul obiectului liniar din teren sau pe una din frontierele marginale.

Fig. 5.1 Tipuri de obiecte cartografice

Obiectele areale sunt acelea la care ambele dimensiuni au importanţă (lacuri, parcele de teren, judeţe, ţări etc.). Asemenea obiecte sunt definite ca poziţie de un şir de puncte Pi(Xi,Yi), i=1, n, n≥3, care formează conturul exterior al obiectului. Obiectelor areale le corespund pe hartă simboluri areale - haşuri, culoare, un model de obiecte punctuale repetate pe linii şi coloane etc. Punctele Pi sunt plasate pe frontiera obiectului areal, frontiera fiind de fapt un obiect liniar închis.

5.2 Fereastra programului

Lansarea aplicaţiei se face la fel ca pentru orice aplicaţie Windows. Şi aici apare o fereastră prietenoasă, cu toate componentele unei asenenea ferestre – bara de titlu, bara de meniuri, barele de instrumente (standard şi de editare), bara de stare etc. În figura de mai jos sunt arătate barele din partea superioară a ferestrei.

Fig. 5.2 Partea superioară a ferestrei aplicaţiei

Fereastra are în partea centrală un câmp gri, ceea ce simbolizează faptul că nu este deschisă încă o hartă. Pentru începerea unei sesiuni de construcţie a unei hărţi se face click pe.meniul File, se selectează New şi apare o casetă de dialog pentru alegerea unei familii de simboluri.

Fig. 5.3 Caseta de selecţie a familiei de simboluri pentru o hartă nouă

După alegerea familiei de simboluri pentru noua hartă (pe figură Harta urbana Nitu.ocd, se validează selecţia prin click pe OK. Se pot citi pe figură ce alte familii de simboluri există în aplicaţia existentă în calculatorul la care s-a lucrat.

Fereastra aplicaţiei se modifică, completându-se cu un meniu sau casetă de simboluri în partea dreaptă, un câmp alb vid pentru desenarea hărţii în partea centrală şi o bară în partea de jos, pe care pot fi citite coordonatele punctului curent al pointerului sau cursorului când acesta se află în câmpul pentru desenarea hărţii, numărul simbolului activ din meniul de simboluri şi denumirea obiectului reprezentat cu acest simbol. Simbolul este activat prin vizare cu pointerul, cursorul sau marca pe acesta şi un click cu butonul din stânga al locatorului (mouse). Câmpul de desenare a hărţii are inscripţionate pe laturi valorile coordonatelor.

În meniul de simboluri sunt celule care au reprezentate simbolurile aşa cum apar pe hartă. În rândul acestor celule sunt şi cele pentru generarea inscripţiilor. Inscripţiile pot fi în casete orizontale sau aplicate pe o curbă definită de utilizator. Înainte de a trece la construcţia unei hărţi, care presupune alegerea simbolurilor, desenarea efectivă în câmpul de desenare, corectarea şi validarea desenării, salvarea hărţii sau fişierului cu extensia ocd, eventual tipărirea hărţii, este necesară cunoaşterea funcţiilor programului. Acestea pot fi însuşite uşor prin detalierea meniurilor din bara

de meniuri şi a butoanelor din barele standard şi de editare. Harta cu inscripţii şi simboluri poate fi completată şi cu alte elemente de desen.

Fig. 5.4 Partea din dreapta jos a ferestrei aplicaţiei

5.2.1 Bara de meniuri

Meniurile sunt cele specifice unei ferestre Windows, începând cu File (fişier) şi terminând cu Help (ajutor sau asistenţă).

A Meniul File (fişier)

Cu acest meniu pot fi create noi fişiere hartă, deschise fişiere existente, salvate fişiere, copiate fişiere etc. Comenzile sunt descrise mai jos.

A.1 New (nou): Crează o nouă hartă.La acţionarea comenzii se crează o nouă hartă vidă. Apare caseta de dialog

New Map (hartă nouă). Alegerea familiei de simboluri a fost descrisă mai sus, la indicaţia Load symbols from (încarcă simbolurile din).

Asupra fişierului de simboluri pot fi obţinute informaţii prin intermediul comenzii Information din meniul File.

Puteţi încărca un alt fişier de simboluri cu care a fost creată o altă hartă OCAD, alegând comanda Browse din caseta New Map, caz în care sunt afişate fişierele hartă cu extensia ocd din dosarul de lucru şi la alegerea unei hărţi este încărcat automat fişierul de simboluri. Remarcăm că în orice fişier hartă este încărcat la început conţinutul fişierului de simboluri.

A.2 Open (deschide): Deschide un fişier hartă existent.La acţionarea comenzii apare caseta de dialog Open file este în care apare lista

fişierelor, dintre care se alege fişierul dorit. Dacă este ales un fişier creat cu o versiune anterioară a programului, utilizatorului i se va cere confirmarea conversiei fişierului în versiunea superioară existentă.

A.3 Close (închide): Închide fişierul hartă activ.

Alegeţi comanda pentru închiderea hărţii curente. Dacă au fost făcute modificări în hartă şi comanda Auto Save (salvează automat) este deconectată (off), operatorul este întrebat dacă doreşte salvarea documentului modificat.

A.4 Save (salvează): Salvează fişierul hartă curent.

A.5 Save as (salvează ca): Salvează harta cu o nouă denumire.

A.6 Information (informaţii): Citeşte sau editează informaţiile referotoare la fişierul hartă.

Alegeţi comanda pentru a citi sau edita informaţiile referitoare la fişierul hartă cu extensia ocd activ (deschis). Este afişată caseta de dialog File Information şi se pot introduce date referitoare la fişier.

Fig. 5.5 Caseta cu informaţii despre hartă

A.7 Print (tipărire: Tipăreşte o hartă în culori sau originale separate pe culori. Caseta de dialog Print are patru pagini:

a) General: Setări generale pentru tipărire.b) Window (fereastră): Fereastra de tipărit, când este tipărită numai o porţiune

din harta activă creată.c) Options (opţiuni): Opţiunui de tipărire la imprimantele instalate.d) CMYK: Opţiuni pentru originale separate pe culori substractive CMYK

(cian, magenta, ...).

A.8 Import: Importul unui fişier hartă. La acţionarea comenzii apare caseta de dialog Import file (importă fişier), în care sunt listate fişierele ce pot fi importate din dosarul de lucru.

Pot fi importate:- fişiere OCAD - apare caseta de dialog Import OCAD File, în care puteţi

introduce parametrii de importare;- fişiere DXF;- fişiere Adobe Ilustrator, de versiunea 4 sau superioară (După importare, toate

obiectele importate apar în culoare gri, ca obiectele cu simbol nedefinit. Dacă selectaţi un asemenea obiect, este afişat un nume de strat în colţul din stânga jos. Dacă fişierul AI conţine straturi, atunci acest nume de strat este folosit împreună cu un număr, în caz contrar OCAD crează denumiri de strat. Obiectele de acelaşi fel - lăţime a liniei,

culoare etc. au acelaşi nume de strat. Pentru a crea o hartă reală, aceste straturi trebuie convertite în simboluri OCAD.);

- WMF (Windows metafile – metafişiere Windows) - fişierele bitmap (imagini raster) conţinute în WMF nu sunt importate;

- EMF (Enhanced metafile) -.fişierele bitmap (imagini raster) conţinute în EMF nu sunt importate.

A.9 Export: Exportă întreaga hartă într-un anumit format. Această comandă este activată când harta are cel puţin un obiect. Alegeţi comanda pentru a exporta întreaga hartă. Din submeniu selectaţi formatul dorit de fişier, dintre BMP (bitmap, format ce poate fi transformat ulterior în format gif acceptat de Internet); DXF (pentru export într-un format acceptat de programele GIS sau de cele de proiectare asistată de calculator); AI (Adobe Illustrator, pentru programe de grafică); WMF (Windows Metafile)/EMF (Windows Metafile, pentru transfer în documente create cu Microsoft Office).

A.10 Backup (copie): Face o copie backup pe disc floppy (dischetă) a fişierului hartă curent.

A.11 Restore (restaurează): Regăseşte şi încarcă un fişier hartă salvat cu funcţia Backup. În caaseta de dialog care apare alegeţi din listă fişierul de activat sau de deschis şi faceţi click pe butonul Start. Cu click pe butonul Info puteţi citi informaţiile referitoare la acest fişier backup (nume de fişier, data şi ora copierii şi numărul dischetei).

A.12 Exit: Ieşire din aplicaţia OCAD.

A.13 Lista de fişiere: Sunt listate denumirile ultimelor cinci fişiere cu care a lucrat aplicaţia OCAD. Un click pe o denumire din listă are ca efect încărcarea acelui fişier hartă.

B. Meniul Edit: Editează obiectele selectate.Meniul are comenzi diferite, cu care se corectează erorile făcute la desenarea

hărţii, din vina operatorului sau datorită imperfecţiunii unor proceduri de desenare. Meniul şi comenzile sau funcţiile componente permit cartografierea interactivă, pentru a obţine în final o hartă de calitate.

B.1 Undo: Anulează ultima operaţiune de editare sau de desenare.

B.2 Redo: Reface operaţiunea de editare sau de desenare anulată cu Undo.

B.3 Cut (decupează): Copiază în clipboard obiectele selectate şi le şterge din harta curentă. Comanda este activată când sunt selectate unul sau mai multe obiecte. La ştergerea textului cu această comandă, textul selectat este copiat în clipboard şi şters din obiectul curent.

B.4 Copy (copiază): Copiază în clipboard obiectele selectate. Comanda este activată când sunt selectate unul sau mai multe obiecte.

Fig. 5.6 Obiect individual selectat

B.5 Paste (lipeşte sau ataşează): Introduce în hartă obiectele existente în clipboard. Comanda este activată când clipboard conţine obiecte OCAD sau când conţine text şi scrieţi efectiv un text.. Obiectele sunt plasate iniţial în centrul ecranului şi pot fi mutate apoi în poziţia dorită. Se face click pe butonul din dreapta al mouse-ului şi la click pe comanda Move pointerul se transformă într-un simbol de mână deasupra obiectului copiat. Trageţi obiectul în poziţia dorită.

Fig. 5.7 Comanda de mutare a unui obiect selectat

Când ataşaţi un obiect dintr-o altă hartă şi simbolul corespondent nu există în harta curentă, simbolul este adăugat noii hărţi. Cu toate acestea, dacă tabelul de culori este diferit, obiectul poate apărea în culori incorecte sau nepotrivite. Trebuie să ajustaţi culorile noului simbol importat.

B.6 Delete (şterge): Şterge obiectele selectate.Comanda este activată când este selectat un obiect sau un grup de obiecte.

Când reprezentaţi o inscripţie, este şters caracterul următor sau textul selectat. Acelaşi efect este obţinut şi dacă se foloseşte tasta Delete de pe claviatură.

B.7 Join (uneşte): Mută capetele unui obiect liniar selectat pentru a le racorda cu obiectele adăugate vecine de acelaşi tip. Comanda este activată dacă este selectat un obiect liniar. Trebuie remarcat faptul că obiectele racordate rămân independente, Pentru a uni cele două obiecte folosiţi comanda Merge. Liniile sunt racordate automat când sunt desenate dacă este activată comanda Automatic Joining din bara de

instrumente (racordare automată ).

Fig. 5.8 Selecţia obiectelor ce trec prin zona cu linie îngroşată

Racordarea automată este realizată de fiecare dată când este desenat un obiect liniar. Doar conturul poligonal al unui obiect areal este închis automat pe punctul iniţial.

Când se desenează într-unul din modurile curbă, segment de dreaptă sau cu mâna liberă (freehand), puteţi continua linia existentă sau conturul obiectului areal. Pentru a face acest lucru, menţineţi apăsară tasta Shift şi începeţi desenarea de la primul sau ultimul punct al obiectului existent. Linia este adăugată obiectului existent fără crearea unui obiect suplimentar.

B.8 Merge (uneşte): Sunt unite mai multe obiecte liniare, areale şi text într-un singur obiect. Comanda este activată dacă sunt selectate două sau mai multe obiecte liniare, areale sau text cu acelaşi simbol. Obiectul rezultat poate avea maximum 2000 de puncte.

B.9 To curve (în mod curbă): Converteşte obiectele liniare şi areale desenate “cu mâna liberă” (freehand mode) sau liniile frânte în curbe. Comanda este activată când unul sau mai multe obiecte sunt selectate.

Fig. 5.9 Selecţia obiect cu obiect cu click şi tasta Shift

B.10 To graphics: Converteşte obiectele selectate în elementele grafice respective (linii şi poligoane). Comanda este activată când sunt selectate unul sau mai multe obiecte. În caseta de simboluri sunt create simboluri suplimentare pentru aceste

linii şi zone. Aceste simboluri au aceeaşi pictogramă ca simbolul original, dar sunt marcate cu un triunghi gri în colţul din dreapta sus.

Fig. 5.10 Simbol suplimentar marcat cu triunghi gri

B.11 Measure: Măsoară suprafaţa unui obiect areal sau lungimea unui obiect liniar.

Comanda este activată când este selectat un obiect liniar sau un obiect areal. Rezultatul este afişat în caseta de dialog Measure Result (rezultatul măsurării). La determinarea mărimii este folosită şi scara hărţii.

Fig. 5.11 Măsurarea suprafeţei unui obiect areal

B.12 Line text (text pe linie): Modifică textul obiectelor de text liniar. La alegerea comenzii de editare a textului apare caseta de dialog Edit Line

Text. O linie a obiectului text poate conţine până la 255 de caractere. Textul formatat şi neformatat poate fi modificat direct în fereastra de desen.

Fig. 5.12 Text pe o curbă şi caseta de editare a textului

C. Meniul View: Schimbă porţiunea hărţii afişate pe ecran.In acest meniu puteţi schimba porţiunea hărţii afişate pe ecran şi scara la care

harta este afişată.

C.1 Redraw (redesenează): Este redesenată harta pe ecran.

C.2 Move (mută): Mută în fereastra de afişare o altă porţiune din hartă, deplasând harta în planul propriu (efect similar funcţiei Pan de la alte aplicaţii de desen).

C.3 Zoom in (mărire): Afişează harta mărită (efect de lupă). Selectaţi un dreptunghi cu pointerul locatorului (mouse) în jurul zonei dorite a fi mărită. Dacă faceţi un click cu butonul locatorului, lmaginea aleasă este mărită de două ori.

Fig. 5.13 Zona marcată (sus) şi mărită (jos)

C.4 Zoom out (micşorare): Afişează o zonă mai mare a hărţii, micşorând scara de afişare. Are efect invers faţă de comanda precedentă.

C.5 Entire map (întreaga hartă): Afişează pe ecran întreaga hartă.

C.6 0.25X, ..., 32X: Selectează coeficienţii de mărire a imaginii afişate. Când alegeţi un coeficient mai mic decât cel curent, fereastra de desen este ştearsă imediat şi redesenată la noua scară. Când alegeţi acelaşi coeficient de mărire ca şi cel curent, este activată comanda Move şi imaginea poate fi deplasată. Când alegeţi un coeficient mai mare, apare un dreptunghi în jurul pointerului mouse-ului care este mutat împreună cu pointerul; dreptunghiul reprezintă mărimea zonei hărţii care prin mărire va acoperi zona de desen afişată pe ecran. Mutaţi pointerul în poziţia dorită şi faceţi click cu butonul din stânga.

Fig. 5.14 Bara standard (sus) şi bara de editare (jos)

C.7 Standard toolbar (bara standard de instrumente): Comanda este folosită pentru a ascunde sau a vizualiza pe ecran bara cu instrumente standard. Bara cuprinde butoanele instrumentelor sau procedurilor standard, funcţii de editare, funcţii de vizualizare şi butoane de parametri.

C.8 Edit toolbar (bara de editare): Comanda ascunde sau vizualizează bara de editare. Bara are butoane de editare şi butoane de desenare. Denumirile butoanelor se pot afla uşor prin plasarea pointerului asupra fiecărui buton.

Fig. 5.15 Familiile de butoane ale barelor de instrumente

Multe butoane au imagini comune cu cele cu funcţii similare din alte aplicaţii Windows. Pentru lămuriri suplimentare consultaţi meniul Help al programului.

D. Meniul Symbol: Crează noi simboluri, modifică simbolurile existente, defineşte culorile şi separările pe culori.

D.1 New (nou): Crearea unui nou simbol. Apare caseta de dialog New Symbol (simbol nou). Alegeţi tipul de simbol, dintre punctuale, liniare, areale sau inscripţii şi faceţi click pe OK. Este afişată o nouă casetă de dialog, în care puteţi alege parametrii simbolului, diferiţi pentru fiecare tip de simbol. Trebuie remarcat că pentru fiecare stil de text este necesar un simbol separat. Există unele fonturi care conţin simboluri cartografice punctuale. În acest caz, tastelor le sunt asociate noi semnificaţii, cu simbolul text desenându-se semne convenţionale punctuale. Unele texte pot fi aplicate pe un traseu curbiliniu.

Fig. 5.16 Simboluri punctuale ca text din fontul MapSheets

D.2 Edit (editare): Definirea sau redefinirea simbolului selectat. Apare o casetă de dialog pentru fiecare tip de simbol în care pot fi modificaţi parametrii simbolului.

D.3 Icon (pictogramă): Desenează sau corectează desenul pictogramei simbolului care apare în caseta simbolului din caseta de dialog Edit Icon (pictograma de editare). Pictograma conţine un program simplu de colorare a unor pătrăţele, inclusiv de alegere a culorii.

Programul are instrumentele de desenare: Pen (peniţă) – desenarea unui singur pixel; Line (linie) – desenează segmente de dreaptă; Rectangle (dreptunghi) – umple cu culoare un dreptunghi; Circle (cerc) - umple cu culoare un cerc; Color (culoare) – alege o culoare din 16, culoarea selectată fiind marcată cu FG (foreground).

Fig. 5.17 Caseta de editare a pictogramei unui simbol

D.4 Enlarge/Reduce (mărire/reducere): Măreşte sau reduce simbolul selectat sau toate simbolurile. Este afişată caseta de dialog Enlarge/ reduce Symbol. Mărimea Factor trebuie să conţină coeficientul în procente, valoarea 100 însemnând scara 1:1. Dacă faceţi click pe All symbols (toate simbolurile), sunt mărite sau micşorate toate simbolurile, în caz contrar doar simbolul care este selectat în meniu.

D.5 Copy: Copiază în clipboard simbolul selectat.

D.6 Paste: Copiază un sjmbol din clipboard în harta curentă. Comanda este activată dacă în clipboard există unul sau mai multe simboluri OCAD. Dacă deja există un număr de simbol, acesta este modificat atribuindu-i-se un număr liber.

D.7 Delete (şterge): Şterge simbolul selectat. Înainte ca simbolurile să fie şterse, apare un mesaj de solicitare a confirmării de către operator. Dacă a fost şters un simbol şi este afişată apoi o hartă care îl conţine, obiectele respective nu sunt selectate, dar sunt colorate în gri (ca obiecte cu simbol nedefinit).

D.8 Duplicate (dublează): Face o copie a simbolului selectat. Simbolurilor duplicate li se asignează numerele libere de simboluri. Dacă un simbol este selectat,

simbolul duplicat este inserat după simbolul selectat; în caz contrar simbolurile duplicate sunt adăugate la sfârşitul casetei cu simboluri.

D.9 Sort (sortează): Sortează simbolurile casetei cu simboluri. Comanda are două subcomenzi - By Number (după număr), simbolurile fiind casetei fiind sortate după numă şi By Color (după culoare), simboluriloe fiind sortate după culoarea acestora. Dacă într-un simbol sunt culori diferite, este folosită pentru sortare culoarea din poziţia cea mai înaltă.

D.10 Colors (culori): Defineşte sau editează culorile şi separările pe culori din harta curentă. Maximum 256 culori pot fi definite. Apare caseta de dialog Colors. Culorile sunt redate pe ecran şi la imprimantă de jos în sus, culoarea de jos fiind redată prima, iar cea de sus ultima. În coloana No. (număr) există un număr pentru fiecare culoare, de la 0 la.255, care nu poate fi modificat. În coloana Name (nume) este introdusă o denumire de maximum 31 de caractere pentru fiecare culoare. Opţiune O (Overprint - supratipărire) este folosită în mod normal pentru culoarea negru, când este tipărită o hartă cu patru culori (CMYK). Când este selectată supratipărirea, celelalte separări CMYK nu sunt blocate (fără linii albe unde este negru). Supratipărirea afectează numai culoare din fişierele în format EPS, separările pe culori CMYK şi fişierele Adobe Illustrator.

Separările pe culori sunt folosite dacă harta este tipărită folosind culori spot. Dacă harta este tipărită cu patru culori (CMYK) nu trebuie definite separările pe culori.

Sub denumire sunt câmpurile de procentaje. Acestea definesc procentajul culorii respective care apare în originalele separate pe culori: 100 înseamnă că acea culoare apare în negru pe originalul unei culori; valoarea 0 înseamnă că acea culoare apare în alb şi şterge orice nuanţă de negru; un câmp gol înseamnă că acea culoare nu are efect pe acel original.

Fig. 5.18 Caseta de dialog Colors (culorile sunt transformate în nuanţe de gri)

Cu un click pe butonul Color (culoare) se poate trece la editarea culorii selectate sau inserarea unei noi culori. Butonul Separation (separare) permite după un click editarea culorii selectate în separareal de culoare sau introducerea unei noi separări. După un click pe butonul Move Up (mutare în sus) iniţializează prin click

mutarea culorii selectate color cu o linie către în sus în tabelul de culori. Butonul Move Down face mutarea cu o linie în jos.

D.11 Load colors from (încarcă culorile din): Încarcă un tabel de culori dintr-o altă hartă. Caseta de dialog Load Colors from file, în care. Se alege un fişier hartă din care este încărcat tabelul de culori, care înlocuieşte tabelul deja existent.

D.12 Load symbols from (încarcă simbolurile din): Încarcă setul de simboluri din altă hartă. Apare caseta de dialog Load Symbols from file, din care alegeţi fişierul hartă care conţine setul de simboluri. Toate simbolurile şi tabelul de culori din harta curentă sunt înlocuite de către noile simboluri şi tabel de culori.

D.13 Normal: Face ca obiectele cu simbolul selectat (simbolurile selectate) să apară normal, adică neprotejate şi neascunse. Obiectele cu simboluri în starea normală sunt afişate pe ecran şi pot fi desenate, selectate şi editate.

D.14 Protect (protejează): Face ca obiectele cu simbolul selectat (simbolurile selectatee) să fie protejate la editare. Obiectele cu simboluri protejate sunt vizibile, dar nu pot fi editate. Simbolurile protejate apar în gri în caseta de simboluri.

D.15 Hide (ascunde): Objectul cu simbolul selectat nu apare. Obiectele ale căror simboluri sunt ascunse nu apar pe hartă (nu sunt vizibile). Simbolurile ascunse apar cu o cruce gri (x) în caseta de simboluri.

E. Meniul Extras: Funcţii diverse.

E.1 Optimize/repair (optimizează/repară): Elimină spaţiul gol din fişierul hartă şi corectează obiectele deteriorate. Este afişată caseta de dialog Optimize/repair File. cu operaţiuni de editare cum ar fi ştergerea obiectelor, În fişerul hărţii este creat un spaţiu gol. Această funcţie elimină acest spaţiu gol şi reduce volumul fişierului. Când OCAD întâlneşte obiecte deteriorate încearcă să le corecteze. Dacă nu se poate face corectarea, acestea sunt şterse.

Poate avea loc şi o ştergere a obiectelor cu simboluri nedefinite. Cu operaţiunile asupra sinbolurilor, cum ar fi renumerotarea simbolurilor, pot rezulta obiecte cu un simbol nedefinit. Acestea apar în gri pe ecran. Dacă verificaţi această casetă de verificare, toate obiectele cu simboluri nedefinite vor fi şterse.

E.2 Move map (mută harta): Mută întreaga hartă în altă poziţie în sistemul de coordonate. Aceasta poate fi necesară deoarece aţi întâlnit frontiera zonei de desen sau doriţi să combinaţi două hărţi într-o singură hartă. Este afişată caseta de dialog Move Map.

Mutarea orizontală constă în aceea că o distanţă pozitivă mută harta spre dreapta, iar o distanţă negativă spre stânga.

Mutarea vertical constă în aceea că o distanţă pozitivă mută harta spre în sus, iar o distanţă negativă spre în jos.

Fig. 5.19 Caseta de translaţie a hărţii (Move Map)

E.3 Change scale (modifică scara): modifică scara hărţii şi măreşte/reduce harta conform noii scări. Apare caseta de dialog Change Scale, unde poate fi introdusă noua scară. Linia Current scale (scara curentă) din casetă arată scara actuală a hărţii. Pentru a seta scara, alegeţi Scales (scări) din meniul Options. De notat că modificarea scării în meniul Options (opţiuni) nu măreşte sau reduce harta. Este schimat doar un număr în fişierul hartă.

În caseta New scale (scara nouă) se introduce noua scară a hărţii. Puteţi alege una din scările predefinite sau sau altă scară de la tastatură. Caseta Enlarge/reduce symbols (măreşte/reduce simbolurile) are efectul cunoscut, descris deja mai sus.

E.4 Stretch map (deformează harta): Deformează (măreşte sau reduce) întreaga hartă, pe orizontală sau oe verticală. Comanda afişează caseta de dialog Stretch Map.

Defornarea pe orizontală (horizontal stretch) şi defornarea pe verticală (vertical stretch) sunt arătate şi introduse în procente. Activarea opţiunii Mirror horizontally/vertically (oglindire pe orizontală/pe verticală) crează o hartă simetrică faţă de cea dată.

E.5 Rotate map (roteşte harta): Roteşte întreaga hartă. În câmpul casetă Angle (unghi) din caseta de dialog Rotate Map afişată, se introduce unghiul de rotire în grade sexagesimale. O valoare pozitivă roteşte harta în sensul acelor de ceas, iar o valoare negativă invers. Caseta Rotate symbols roteşte toate simbolurile unei hărţi. Acest fapt afectează simbolurile punctuale, modelele simbolurilor areale şi textele.

E.6 Select by symbol (selectează după simbol): Selectează toate obiectele cu un simbol selectat. De exemplu, puteţi selecta toate drumurile. Înaintea alegerii comenzii, trebuie să selectaţi simbolul dorit. Pentru exemplul dat mai sus, selectaţi toate simbolurile drumuri şi apoi alegeţi comanda. Toate drumurile sunt selectate şi puteţi măsura lungimea lor totală sau le puteţi modifica.

E.7 Change symbols (modifică simboluri): Schimbă toate obiectele cu un simbol specificat cu un alt simbol. Apare caseta de dialog Change symbols. Comanda este utilă pentru a transforma straturile unui fişier importat cu simboluri OCAD. Caseta numărului de simbol conţine numărul simbolului. În caseta To symbol no. (în simbolul cu numărul) introduceţi noul număr de simbol pentru obiectele selectate.

E.8 Export by symbol (export după simboluri): Exportă într-un nou fişier hartă toate obiectele cu un simbol selectat. Este afişată caseta de dialog Export by Symbol file. De exemplu puteţi selecta simbolurile străzi şi în noua hartă vor fi afişate toate străzile.

Fig. 5.20 Selectarea drumurilor şi determinarea lungimii totale

E.9 Delete by symbol (şterege după simboluri) : Şterge toate obiectele cu un simbol selectat. Înainte de ştergere se solicită o confirmare.

E.10 To curve by symbol (În curbă prin simboluri): Transformă în curbe toate obiectele cu un simbol selectat care au fost desenate în modul “cu mâna liberă” (freehand mode). Înaintea executării comenzii este afişată o casetă de confirmare. Înainte de alegerea comenzii trebuie să selectaţi simbolul necesar (simbulurile necesare). Sunt transformate toate obiectele cu un simbol selectat.

E.11 Partial map (harta parţială): Exportă o porţiune dreptunghiulară a hărţii curente într-un nou fişier hartă. Este afişată caseta de dialog Export Partial Map. După selecarea butonului OK, este afişată caseta de dialog Export file, unde poate fi introdus un nume pentru harta externă. Pentru frontiere se alege opţiunea Rectangular boundaries (frontieră dreptunghi) pentru a exporta o porţiune dreptunghiulară. Faceţi click pe opţiunea To map size (la dimensiunea hărţii) pentru introducerea valorilor de exportare a întregii hărţi. Faceţi click pe Define Boundaries (defineşte frontierele) pentru a modifica frontierele folosind mouse-ul. Caseta de dialog va fi închisă, iar opţiunea View va fi setată pentru întreaga hartă şi frontiera curentă afişată ca un dreptunghi. După modificarea dreptunghiului, trebuie să se apeleze din nou comanda Partial map şi frontierele vor fi setate la valorile modificate.

Alegeţi opţiunea Use selected object for boundaries (folosiţi pentru frontiere obiectele selectate) pentru a exporta o zonă de formă neregulată a hărţii. Înaintea alegerii comenzii Partial map, trebuie să desenaţi figura cu un obiect liniar sau areal.

E.12 Grid lines (liniile reţelei): Crează liniile reţelei de coordonate a hărţii. Este afişată caseta de dialog Grid Lines. Este selectat un simbol liniar pentru desenarea liniilor. Liniile create ale reţelei sunt în mod normal obiexte liniare şi acoperă întreaga hartă desenată.

Iniţial toţi parametrii sunt cei impliciţi. Faceţi click pe butonul grid (reţea) pentru a vedea grila curentă. În locul altor comenzi din meniul Extras, puteţi folosi Undo pentru grila pe care aţi creat-o.

Cu opţiunea Horizontal/vertical offset (deplasare pe orizontală/pe verticală) puteţi face ca liniile reţelei sau grilei să treacă prin nişte puncte stabilite.

Cu opţiunea Horizontal/Vertical distance (intervalul pe orizontală/pe verticalăintroduceţi intervalul dintre linii.

În câmpul Angle (unghi) se introduce unghiul de rotire a liniilor grilei.

Fig. 5.21 Caseta pentru indexul de denumiri

E.13 Name index (index de denumiri): Crează un index de denumiri sau repertoar de toponime (de exemplu un index al străzilor). Este afişată caseta de dialog Name Index.

Înaintea acţionării comenzii trebuie să selectaţi simbolul/simbolurile dorit(e) (pentru un index al străzilor selectaţi toate simbolurile text folosite pentru nume de străzi). Indexul de denumiri este copiat în clipboard. Din clipboard puteţi să-l introduceţi cu comanda Paste într-un document text. Cu opţiunea Grid (reţea), indexul de denumiri este bazat pe reţeaua desenată pe hartă.

În câmpurile Horizontal/vertical offset (decalare pe orizontală/pe verticală) introduceţi coordonatele rectangulare ale colţului din stânga sus sau ale colţului din stânga jos de unde să înceapă numerotarea liniilor reţelei. În câmpurile Horizontal/vertical distance : se introduc intervalele dintre linii. În câmpul Angle introduceţi unghiul de rotire a grilei . (valoarea implicită este zero). Opţiunea Style permite alegerea modului de inscripţionare a axelor reţelei. Pe una din axe notaţiile sunt "A, B, C..." şi pe cealaltă "1, 2, 3...". Pentru denumirile străzilor unui fragment de hartă s-a obţinut indexul:

Bălcescu A 1Chilia A 1Cricov A 1Criivac A 1Daia A 1Noica A 1Roma A 2Rosetti A 1Steaua A 1Voina A 1

F. Meniul Options (opţiuni): Setarea unor opţiuni.

F.1 Preferences (preferinţe): Opţiuni pentru metodele individuale de lucru. Caseta de dialog Preferences are trei pagini:

a) General: preferinţe generale:-Redraw background (redesenează fondul). Cu această opţiune setată, sunt

actualizate toate obiectele din faţa sau dinapoia unui obiect modificat şi veţi vedea mereu harta corectă. Cu un calculator slab ca performanţe renunţaţi la această opţiune.

- Auto scroll (defilare automată). Când este setată această opţiune, vederea este defilată automat când desenaţi în afara ferestrei de desen.

-Auto Select Symbol (selectare automată a simbolului). Cu această opţiune fixată, când selectaţi un obiect, simbolul corespunzător este selectat automat.

-Context menu (meniu contextual). Dacă opţiunea este activată, la un click cu butonul din dreapta al mouse-ului apare un meniu contextual, În caz contrar, OCAD comutează direct între the ultimul mod de desenare folosit şi modul Edit point (editare punct).

-Object stretching (deformare obiect). Cu această opţiune setată, în jurul obiectelor selectate sunt reprezentate puncte de delimitare, care permit drformarea obiectelor.

-Freehand to curve (de la linie frântă la curbă). Alefeţi opţiunea când desenaţi cu mâna liberă (freehand). În caz contrar linia desenată este o linie frântă sau poligonală. Nivelul de netezire determină curbura liniei.

-Delayed redraw of lines (redesenare întârziată a liniilor). Caseta influenţează mediul behavaplicaţiei OCAD când sunt mutate puncte din obiectul liniar. Când este selectată opţiunea, sunt arătate doar punctele mutate. Obiectul este redesenat numai când este reselectat sau este selected alt obiect. Cu opţiunea neselectată, obiectele liniare sunt redesenate imediat după ce a fost mutat un punct.

-Delayed redraw of areas (redesenare întârziată a zonelor). Caseta influenţează mediul behavaplicaţiei OCAD când sunt mutate puncte din conturul obiectului areal. Acţionează la fel ca la opţiunea precedentă. -Auto file load (încărcare automată a fişierului). Cu această opţiune aleasă. La rularea aplicaţiei este încărcat automat ultimul fişier hartă cu care s-a lucrat.

-Auto file save (salvare automată a fişierului). Cu opţiunea aleasă, toate modificările făcute în hartă sunt salvate în fişierul hartă. În caz contrar sunt salvate într-un fişier temporar.

b) Additional: Preferinţe suplimentare pentru editare şi desenare):-Tolerances (toleranţe:

-Select (toleranţa de selectare). Valoarea toleranţei de selectare a liniilor subţiri, respectiv distanţa maximă faţă de ax când se face click lângă obiect, pentru a fi selectat (valoarea implicită este de trei pixeli).

-Join Lines (toleranţa de racordare a liniilor). (valoarea implicită este de 0,25 mm).-Selecting objects (selectarea de obiecte). Defineşte care obiecte sunt selectate

când este desenat un dreptunghi. Are opţiunile All objects partially in the rectangle (toate obiectele parţial în dreptunghi) şi Only objects entirely rectangle (numai obiectele în întregime în dreptunghi).

-Drawing curves (desenarea curbelor). Selectaţi aici modul de desenare a curbelor, dintre OCAD mode şi Adobe Ilustrator mode. În modul OCAD, este folosită numai direcţia unei tangente trasate. Distanţa punctelor curbei de la punctul normal este calculată automat. In modul Illustrator, lungimea tangentei trasate este folosită ca distanţă a punctului curbei (faţă de punctul precedent). Modul recommandat este OCAD.

c) Warnings (avertismente): Activează şi dezactivează afişarea avertismentelor (on şi off) pentru obiectele ascunse, la operaţiunile de tipărire, export şi import.

-Print (tipărire): Când este activată, OCAD arată un mesaj înaintea tipăririi dacă harta conţine simboluri ascunse.

-Export: Când este activată, OCAD arată un mesaj înaintea exportării dacă harta conţine simboluri ascunse.

-Import: Când este activată, OCAD arată un mesaj înaintea importării dacă harta importată conţine simboluri ascunse.

F.2 Shortcuts (scurtături): Defineşte sau modifică comenzile de la tastatură (keyboard shortcuts) pentru comenzile meniu. Este afişată caseta de dialog Shortcuts, care are un câmp cu toate comenzile meniurilor şi variantele pentru tastatură, un câmp separat pentru comanda de la tastatură şi patru butoane – Close, Standard, All Standard şi Help.

Câmpul Commands (comenzi) prezintă o listă a comenzilor meniurilor cu comenzile de la tastatură (shortcuts). Faceţi click pe o comandă pentru a o selecta.

În câmpul Shortcut (scurtătură) introduceţi comanda de la tastatură dorită pentru comanda selectată. Cu click pe butonul Standard selectaţi comanda de la tastatură implicită pentru comanda selectată. Cu butonul All standard (toate standard) sunt selectate comenzile de la tastatură implicite (standard) pentreu toe comenzile.

F.3 Color correction (corecţie a culorii): Introduce corecţii ale culorilor pentru ecran. Pe multe monitoare culorile apar diferit faţă de cele de la tipărire. Cu această procedură puteţi face culorile ecranului mai apropiate de cele ale imprimantei. Caseta de dialog care apare are câmpurile Color şi Gamma. Butoanele casetei sunt OK, Cancel, Standard şi Help.

Orice nuanţă de culoare se obţine din combinaţia aditivă a trei culori de bază – roşu, verde şi albastru. Pentru câmpul Color (culoare), deplasarea cursorului către stânga reduce componenta de roşu, astfel că apar mai închise culorile verde şi albastru. Cursorul la zero înseamnă că nu se introduce nici-o corecţie.

Pentru câmpul Gamma (contrast), mutarea cursorului către stânga face ca culorile închise sau întunecoase să apară întunecoase. La deplasarea cursorului spre dreapta, culorile întunrcoase devin mai deschise. Corsorul la poziţia “1” semnifică un contrast normal, fără corecţie de contrast.

Cu click pe butonul Standard sunt introduse corecţiile implicite, care dau rezultate bune pentru multe monitoare.

F.4 Scales (scări): Setează scara hărţii şi a reprezentării şi defineşte dimensiunile reţelei. Este afişată caseta de dialog Scales. În câmpul Map scale se introduce scara hărţii finale. Puteţi alege una din scările predefinite (de la 1:500 până la 1;100000) sau puteţi introduce de la tastatură orice altă scară. Pentru scara

1:50.000, introduceţi doar numitorul, respectiv 50000. Trebuie remarcat că modificarea scării unei hărţi existente modifică doar numitorul scării din fişier. Dacă doriţi să măriţi/micşoraţi harta la o nouă scară, alegeţi Change scale din meniul Extras.

În câmpul Draft (desen) introduceţi scara desenului (şablonului). Puteţi introduce scări separate pentru cele două coordonate (in cazul în care aveţi distorsiuni în câmpul de desen). Puteţi alege una din scările predefinite sau introduce numitorul scării de la tastatură. Când folosiţi cel puţin două puncte pentru orientare, scările desenului sunt calculate automat.

-Coordinates (coordonate):a) Paper coordinates (coordonate hartă): Această opţiune se alege pentru

afişarea poziţiei grilei şi pointerului comandat prin mouse în coordonate pe hartă, de exemplu în mm. Introduceţi intervalul reţelei (grid distance) în mm. Faceţi click pe butonul grid pentru a afişa grila pe ecran.

b) Real world coordinates (coordonate reale teren): Alegeţi această opţiune pentru a afişa coordonatele grilei sau reţelei şi ale poziţiei cursorului sau pointerului de pe ecran în coordonate teren. Coordonatele teren sunt date în metri. În patru câmpuri se introduc coordonatele teren în metri ale originii sistemului hărţii, unghiul de rotire ăn grade şi fracţiuni de grad şi intervalul reţelei în metri. La importarea unui fişier DXF, coordonatele teren pot fi importate automat din acest fişier DXF.

F.5 Scan template (scanează şablonul): Scanează un şablon folosind interfaţa TWAIN. Se numeşte şablon o hartă, o fotogramă sau o imagine satelitară care este afişată pe ecran ca culoare de fundal şi peste care se desenează obiectele hărţii. Pentru aceasta, imaginea trebuie să fie sub formă numerică, cu extensia BMP. Pentru a utiliza comanda de scanare, la calculator trebuie să fie cuplat un scaner şi în sistemul de programe trebuie să fie instalat driver-ul TWAIN pe 32 de biţi.

Începerea scanării este iniţializată prin alegerea subcomenzii Acquire (culegere). Pe ecran apare fereastra principală a driver-ului TWAIN oinstalat. După scanare şi obţinerea unui fişier, este afişată o casetă de dialog unde puteţi introduce un nume de fişier pentru şablonul scanat, după care acest fişier este deschis.

În cazul alegerii subcomenzii Select source (selectează sursa), dacă sunt instalate mai multe driver-e TWAIN, puteţi selecta sursa dorită în caseta de dialog Select source.

F.6 Open template (deschide şablon): Deschide un fişier imagine pentru un şablon. Este afişată caseta de dialog Open Template, în care sunt listate fişierele dosarului de lucru. După alegerea unui fişier şi un click pe Open, în cazul unei imagini BMP apare caseta de dialog Template Resolution (rezoluţia şablonului, în care puteţi introduce în câmpul Resolution valoarea dorită (valoarea implicită este 300 dpi). După click pe butonul OK imaginea apare pe ecram.

F.7 Close template (închide şablon): Închide un şablon. Comanda este activată când este deschis un şablon. La închiderea şablonului, imaginea şablonului dispare de pe ecran şi orientarea şablonului este pierdută. Dacă doriţi să dispară temporar imaginea şablonului de pe ecran, folosiţi comanda Hide template (ascunde şablonul); în acest caz, orientarea şablonului este păstrată.

F.8 Adjust template (orientarea şablonului): Orientează şablonul faţă de desen. Comanda este activă când este afişat ca fundal un şablon. Orice punct poate fi folosit pentru orientare, cu condiţia de a avea imagini atât pe desen, cât şi pe şablon. Puteţi folosi 1 la 12 puncte pentru orientare (referenţiere).

Pentru fiecare punct operaţiunile sunt:1. Vizaţi imaginea punctului pe şablon şi faceţi click.2. Vizaţi imaginea aceluiaşi punct pe desen sau hartă şi faceţi click.După vizarea ultimului punct, apăsaţi tasta Enter de pe tastatură. Şablonul este

rotit şi deformat, astfel încât imaginile corespondente ale punctelor să coincidă. Puteţi obţine o orientare, referenţiere sau suprapunere precisă cu patru puncte de reper (tics)

Fig. 5.22 Caseta de deschidere a şablonului şi şablonul în fundal

F.9 Hatch areas (haşurează zonele): Afişează pe ecran zonele pline (obiectele areale) ca zone haşurate. Zonele haşurate semnifică faptul că obiecrele areale sunt afişate pe ecran prin frontiera lor. Acest lucru vă permite să vedeţi şablonul sub zonele desenate pline. Comanda permite conectarea sau deconectarea opţiunii.

Fig. 5.23 Obiect normal şi obiect haşurat

F.10 Dim template (slăbeşte şablonul): Afişează şablonul cu o imagine slăbită. Şablonul cu imagine slăbită este imaginea în care cel de al doilea pixel apare cu

culoare albă, ceea ce permite o distincţie mai bună între imaginea hărţii şi imaginea şablonului. Alegeţi comanda pentru a comuta între imagine slăbită şi imagine normală (on şi off).

F.11 Hide template (ascunde şablonul): Ascunde temporar şablonul. Comanda este activată dacă este deschis un şablon. Dacă şablonul este ascuns, comanda are semnul de comandă activă. Alegeţi comanda din nou pentru a dezactiva ascunderea şi a vedea imaginea pe ecran.

F.12 Template options (opţiuni pentru şablon): Introduce opţiunile de afişare şi tipărire a şablonului. La activare este afişată caseta de dialog Template Options. Pentru afişarea şablonului (display template) există opţiunile In the background (ca fundal), când şablonul este afişat ca fundal şi Above color (deasupra culorii), această opţiune fiind folosită normal cu o imagine raster alb-negru, de exemplu o fotogramă sau o ortofotogramă, când imaginea trebuie tipărită împreună cu harta. Când sunt desenate zone mari colorate,, aceste zone ar acoperi complet imaginea raster. Pentru a face imaginea raster vizibilă în acest caz, imaginea poate fi afişată la un nivel superior din tabelul de culori (deasupra culorii selectate). În plus, pixelii albi ai imaginii raster nu sunt redaţi şi zona colorată poate "străluci printre" locurile cu pixeli albi.

Fig. 5.24 Caseta opţiunilor pentru şablon

7.13 Open GPS (deschide receptorul GPS): Deschide un receptor GPS. În câmpul Port se alege portul la care este conectat receptorul GPS. Receptorul GPS trebuie să transmită datele în formatul NMEA 0183. În c-mpul Speed (viteză) se introduce viteza portului serial. Formatul NMEA 0183 defineşte viteza de 4800 bps, dar alte receptoare pot transmite date cu alte viteze. Există şi trei casete ce pot fi cuplate (on) sau decuplate (off). Caseta DGPS required este bifată dacă folosiţi determinarea GPS diferenţială (DGPS). Poziţiile calculate fără DGPS nu vor fi folosite. Această opţiune nu are efect dacă receptorul nu transmite mesajul GGA. Faceţi click pe butonul Test pentru a vedea dacă receptorul cuplat transmite un mesaj GGA.

Caseta Min. 4 satellites (minimum 4 sateliţi) se foloseşte pentru a obţine o precizie mai bună. Cu caseta activată, vor fi folosite numai determinările cu patru sau mai mulţi sateliţi. Această opţiune nu are efect dacă receptorul nu transmite mesaje GGA.

Caseta Filter (filtru) activează un filtru. Dacă este bifată, sunt mediate ultimele 10 poziţii raportate de receptorul GPS. Poziţionarea este mai precisă, dar actualizarea datelor se face în timp mai lung.

Butonul Test permite să se controleze dacă receptorul transmite mesaje GGA.

7.14 Close GPS: Închide accesul la receptorul GPS. Comanda este activată când a fost deschis un receptor GPS.

Adjust GPS (georeferenţiere cu GPS): Primeşte coordonate de la receptorul GPS în poziţia curentă. Comanda este activată când a fost deschis un receptor GPS. Alegeţi pentru a georeferenţia harta folosind coordonatele obţinute prin GPS. Este afişată caseta de dialog Adjust GPS. Puteţi folosi până la 12 puncte pentru georeferenţiere. Punctele de georeferenţiere existente sunt listate în caseta Adjustment points.

Dacă folosiţi doar un punct de orientare, în caseta Angle puteţi introduce orientarea în grade a reţelei în care lucraţi, faţă de reţeaua de coordonate din sistemul WGS 84 cu care lucrează GPS. Dacă harta este rotită în sensul acelor de ceas, introduceţi valoarea pozitivă a unghiului şi negativă în sens contrar. Dacă sunt folosite cel puţin două puncte, unghiul este calculat după referenşţiere şi valoarea casetei Angle nu este folosită.

Când sunteţi într-o poziţie cunoscută în teren şi receptorul GPS vă furnizează coordonatele, puteţi crea un nou punct de georeferenţiere, cu click pe butonul New. Caseta de dialog Adjust GPS dispare şi cursorul de pe ecran ia forma simbol de satelit. Marcaţi punctul poziţiein pe hartă. Punctul este adăugat punctelor de georeferenţiere şi georeferenţierea este recalculată. Cu butonul Rename (redenumire) se poate redenumi punctul de georefernţiere selectat. Cu butonul Delete (şterge) se poate şterge punctul de referenţiere selectat.

G. Meniul Window: Alegerea modului de afişare a documentelor hartă. Când sunt deschise mai multe fişiere hartă, acestea pot fi pe ecran unul sub

altul (opţiunea Tile) sau unul lângă altul (opţiunea Cascade, titlul fiecărui document se vede pe ecran).

H. Meniul Help: la funcţiile de asistenţă, la informaţiile despre harta curentă şi informaţiile generale despre programul OCAD.

G.1 Search /caută): Caută un text explicativ pentru un cuvânt cheie. Este afişată caseta de dialog Search. Puteţi introduce într-un câmp un cuvânt cheie sau puteţi alege expresia dintr-o listă.

G.2 Procedures (proceduri): Asistenţă pentru proceduri precum scanarea (scanning), tipărirea (printing) etc. Există opţiunile:Symbols (simboluri): Principiile de bază pentru folosirea simbolurilor şi pentru desenarea unei hărţi.Scanning a template (scanarea unui şablon): Scanarea unei imagini.Writing text (scriere text): Inscripţii pe hartă.

G.3 Menu (meniu): Explicaţii pentru comenzile meniurilor.

G.4 Toolbar (bara cu instrumente): Explicaţii pentru butoanele barelor cu instrumente.

G.5 OCAD Home page: Adresa pe Internet OCAD Home page.

G.6 Map info: Informaţii despre harta curentă. Este afişată caseta de dialog Map Info care conţine.Objects – Numărul de obiecte.Symbols - Numărul de simboluri.Symbol memory - Memoria folosită de definiţiile simbolurilor.File size – Volumul de memorie pe disc al fişierului hartă.Screen colors – Numărul de culori al driver-ului instalat curent pentru ecran. Screen resolution – Rezoluţia ecranului (pe orizontală şi pe verticală). Physical memory – Volumul memoriei fizice (RAM).Disk space – Spaţiul disponibil pe discul sistem pe care este instalat OCAD.

G.7 About OCAD: Informaţii generale despre OCAD. Apare caseta de dialog About OCAD, cu două butoane.

Cap. 6 Programul Geographic Transformer

6.1 Introducere

Geographic Transformer este o aplicaţie pentru crearea/manevrarea hărţilor imagini pentru sistemele informaţionale geografice (SIG) şi cartografierea asistată de calculator. Sursele de date numerice sunt imagini digitale raster, respectiv fotograme aeriene scanate, hărţi scanate şi imagini satelitare (Landsat, SPOT, Ikonos etc.). Programul are mai multe componente funcţionale.

Componenta Reference (referenţiere) permite georeferenţierea, adică aducerea imaginii din sistemul de coordonate al sursei într-un sistem de coordonate de referinţă. Rezultă o hartă imagine.

Componenta transformation (transformare) transformă harta imagine în sistemul de coordonate şi proiecţia altor seturi de date. Pentru o afişare mai rapidă, este posibilă şi "parchetarea" imaginii hărţii transformate respectiv divizarea în mai multe fişiere pe subzone,.

Componenta Mosaic (mozaic) crează o hartă imagine compusă din mai multe hărţi imagine iniţiale care sunt în acelaşi sistem de coordonate şi au aceleaşi rezoluţii spaţială şi radiometrică.

6.2 Lansarea aplicaţiei

Lansarea aplicaţiei se face la fel ca pentru orice aplicaţie Windows. Este bine ca pe ecran să existe pictograma acestei aplicaţii. Un dublu click pe această pictogramă face ca programul să se încarce în memorie şi să se lanseze execuţia acestuia. Pe ecran apare fereastra aplicaţiei, asupra căreia nu insistăm. Spre deosebire de alte lecţii, în această lecţie nu se începe cu descrierea tuturor comenzilor posibile, ci cu principalele operaţiuni care se execută, respectiv georeferenţierea, transformarea coordonatelor şi mozaicarea. Comenzile uzuale şi structura ferestrei pot fi studiate uşor de către fiecare student, după ce a studiat deja alte programe similare de cartografie computerizată sau cartografie asistată de calculator.

6.3 Georeferenţierea (referenţierea geografică)6.3.1 Coordonatele imaginii sursă

Datele imagine sunt aranjate în rânduri şi coloane de pixeli. Pixelii imaginii sursă sunt aranjaţi exact aşa cum au rezultat de la scanarea unui document grafic sau cartografic sau de la scanarea în teren cu camere digitale sau sensori. Datele corespund unei matrici de pixeli.

Coordonatele sursă pentru punctele de referinţă dintr-o imagine de georeferenţiat trebuie să fie date în pixeli imagine.

Georeferenţierea necesită definirea unor puncte de referinţă (puncte de reper) care să fie vizibile pe imagine şi pe imaginea hartă deja georeferenţiată şi care au coordonate cunoscute în sistemul geografic de referinţă.

Exemple de asemenea puncte sunt intersecţiile reţelei cartografice, colţurile unei foi de hartă topografică şi punctele geodezice şi topografice marcate în teren şi pe hartă, punctele premarcate în teren şi determinate topografic sau cu receptoare GPS şi ale căror imagini apar pe fotogramele ce sunt apoi scanate etc.

Fig. 6.1 Coordonate în pixeli ale unui punct al imaginii sursă

6.3.2 Sistemul de coordonate de referinţă

După cum se vede în figură, sistemul de coordonate de referrinţă poate fi sistemul de coordonate plane al proiecţiei Gauss-Kruger, al proiecţiei UTM sau al oricărei alte proiecţii.

6.3.3 Georeferenţierea

Referenţierea a două imagini la scări diferite înseamnă suprapunerea acestora, respectiv aducerea uneia în scara celeilalte şi orientarea. Georeferenţierea este aducerea imaginii în sistemul de coordonate teren, imaginea fiind într-o scară anume. Pe imaginea georeferenţiată pot fi făcute măsurători şi determinări ca şi pe o hartă, imaginea georeferenţiată având aceleaşi proprietăţi metrice ca şi harta. Din acest motiv imaginea georeferenţiată este numită în continuare hartă imagine.

Pe imaginea sursă trebuie identificate mai multe puncte de referinţă sau de orientare reciprocă, puncte care există şi pe hartă. Pe imagine se măsoară în pixeli coordonatele acestor puncte. Sunt cunoscute şi coordonatele aceloraşi puncte în sistemul de coordonate geodezic (latitudine şi longitudine) sau coordonatele rectangulare plane X şi Y din sistemul hărţii. Cele două rânduri de coordonate sunt trecute într-un fişier de referenţiere specific aplicaţiei (*.rsf), un fişier tabelar MapInfo (*.tab) sau un fişier ESRI World (*.tfw, *.wld, *.jgw). Şi imaginile ADRG (standard NIMA şi NATO) au asociat un fişier de referinţă (.gen) care conţine coordonatele celor patru colţuri ale imaginii. Odată cu fişierul imagine trebuie încărcat şi acest fişier. .

P(x, y)

x

y

Imaginea

O

.

Fig. 6.2 Sistemul de coordonate rectangulare pentru proiecţiile Gauss-Kruger şi UTM

Imaginile CADRG, GeoTIFF şi BSB Chart folosesc un header ASCII care conţine toate informaţiile de referenţiere. Când este deschisă imaginea raster sursă în aplicaţie, aceste header-e sunt încărcate automat în lista punctelor de referinţă sau de reper (reference point list).

6.3.3.1 Operaţiuni de georeferenţiere

Paşii de georeferenţiere a imaginii sursă sunt:1) Se selectează butonul Reference (referenţiere).2) Se deschide o imagine sursă prin selecţia din meniu a comenzii Source

ImagerOpen. Tipurile de fişiere imagine acceptate sunt cele din tabelul 6.1. Imaginile TIFF comprimate cu metoda LZW nu sunt acceptate. În schimb se poate folosi opţiunea de comprimare PackBits a imaginii de format TIFF. Fiecare fişier imagine trebuie să fie identificat în mod unic după extensia sa.

Tabelul 6.1 Fişiere acceptate

O

X

Y

P(X, Y)

Imaginea ecuatorului

Imagineameridianuluiaxial

N

S Imagineameridianuluimarginal

P

Tip de fişier Extensie Tip de fişier ExtensieTIFF tif ADRG. imgWindows Bitmap bmp . CADRG (diferite)JPEG jpg . GeoTIFF tifBSB Chart kap .

3) Se poate folosi comanda Referencing Wizard (vrăjitorul de referenţiere) din

meniul Wizard. Acest vrăjitor dirijează utilizatorul în procesul de selectare manuală a punctelor de referinţă. La fiecare pas de ghidare sunt afişate informaţiile descriptive şi operatorul poate selecta continuarea. Toate punctele de referinţă trebuie definite în acelaşi sistem de coordonate, cunoscut în aplicaţia Geographic Transformer ca sistem de coordonate de referinţă.

4) Din lista punctelor de referinţă poate fi şters un punct. Pentru aceasta, după ce a fost selectat punctul de şters din listă, se face clic pe butonul Delete (ştergere).

5) Apăsarea pe butonul +/- include sau exclude punctul marcat în lista punctelor de referinţă, fără ştergerea sa din listă.

6) Pe măsură ce se adaugă, se şterg, se includ sau se exclud puncte de referinţă, este aplicată procedura de calcul al parametrilor de referenţiere. Pentru fiecare punct din lista punctelor de referinţă sunt afişate erorile asociate (diferenţa între valorile calculate şi valorile introduse).

Pot fi aplicate tipuri diferite de proceduri, ca:a) Transformarea afină (Affine) - necesită minimum trei puncte de referinţă

necoliniare, definite şi incluse în lista de puncte (sunt determinaţi şase parametri). Această transformare trebuie aplicată în general la referenţierea hărţilor la scară mare (1:100.000 sau mai mare) publicate într-o proiecţie cartografică conformă, ca de exemplu Gauss.Kruger sau UTM.

b) Transformarea polinomială de ordinul întâi (rototranslaţie) - necesită definirea a minimum patru puncte de referinţă (sunt determinaţi patru parametri).

c) Transformarea polinomială de ordinul al doilea - necesită minimum şase puncte de referinţă (12 parametri). Această transformare trebuie aplicată în general la referenţierea hărţilor la scară mică (1:250.000 sau mai mică), publicate într-o proiecţie cartografică nerectiliniară, ca de exemplu conică conformă Lambert. Această transformare se poate folosi şi la referenţierea fotografiilor aeriene sau a imaginilor satelitare ce conţin distorsii relativ mici datorită reliefului terenului sau datorită geometriei incorecte a sistemului de culegere (cameră sau sensor).

Selecţia metodei se face din lista de proceduri afişată sub lista punctelor de referinţă. Trebuie reţinut că la fiecare acţiune de editare asupra listei de puncte procedura selectată va fi modificată automat.

7) Se selectează comanda Graph (grafic) pentru a desena erorile reziduale pe x şi pe y într-un nou strat uşor de citit, corespunzător poziţiei relative de pe imagine. Graficul poate fi şi tipărit.

8) Se selectează comanda Reference point/Save (salvare a punctelor de referinţă) din meniul File, salvându-se informaţiile listei punctelor în fişierul de referinţă (reference file). Se recomandă (deşi nu este necesar) ca numele fişierului de referinţă să fie acelaşi ca cel al fişierului imagine.

6.3.3.2 Georeferenţierea cu programul vrăjitor

A. Deschiderea unei imagini sursă

Pentru georeferenţiere, alegeţi Source Image/Open din meniul File. Într-o ferestruică apare o vedere generală a imaginii specificate. În plus, apare o vedere în fereastra de vizare a punctului de referinţă a imaginii, centrată într-o zonă "cadru" din fereastra vederii generale.

B. Folosirea ferestrei vederii generale a imaginii sursă

Ferestra vederii generale (Introduction Window) conţine o vedere micşorată (thumbnail) a imaginii de georeferenţiat. Făcând click cu butonul din stânga al mouse-lui în fereastra vederii generale, se centrează fereastra de marcare a punctelor de referinţă în poziţia corespunzătoare de pe imagine.

Un meniu vertical (pop up menu, activat prin click cu butonul din dreapta al mouse-ului în fereastra de intrare) permite vizarea de control şi centrarea. Puteţi controla şi alte preferinţe ale ferestrei de vizualizare prin selectarea comenzii Preferences… din meniul Options (opţiuni).

C. Folosirea ferestrei de vizare a punctelor de referinţă

Fereastra de vizare a punctelor de referinţă (Reference Point Pick Window) conţine o vedere a unui fragment mărit din imaginea sursă de georeferenţiat. Fereastra este folosită pentru vizarea precisă a imaginii sursă pentru punctele de referinţă care trebuie definite.

Cu vizare şi click cu butonul din stânga al mouse-ului în fereastră se măsoară coordonatele x şi y în pixeli ale punctului imaginii şi se plasează automat în casetele rezervate. Un meniu vertical (pop-up, activat prin click cu butonul din dreapta al mouse-ului în fereastra de vizare) vă permite să controlaţi alegerea unui nou punct. Puteţi controla şi alte preferinţe ale ferestrei de vizare prin selectarea comenzii Preferences… din meniul Options (opţiuni).

D. Folosirea ferestrei de referenţiere a hărţii

Fotogramele aeriene şi alte tipuri de imagini scanate pot să nu conţină linii ale reţelei cartografice sau puncte de intersecţie a liniilor reţelei pentru georeferenţiere. Unele hărţi realizate cu calculatorul sau ortoimagini pot avea asemenea reţele şi puncte. Programul asigură transferul automat al coordonatelor punctelor de referinţă pentru a obţine punctele de referinţă direct de la imagini sau de la hărţile cu date vectoriale.

Puteţi vizualiza fişierele ArcView (.shp), MapInfo (.mif şi .tab), AutoCAD (.dxf şi .dgv), MicroStation (.dgn), Blue Marble Layer şi hărţile imagine transformate (cu fişierul de referenţiere asociat) în fereastra de referenţiere a hărţii. Pentru a adăuga un strat hărţii referenţiate, selectaţi Reference Map/ Add Layer din meniul File.

Cu click cu butonul din stânga al mouse-ului în fereastra de referenţiere a hărţii, sunt plasate automat coordonatele în casetele valorilor coordonatelor.

Un meniu vertical (pop-up, activat prin click cu butonul din dreapta al mouse-ului în fereastra de referenţiere) permite controlul nivelului vederii şi punctarea. Puteţi controla şi alte preferinţe, prin selectarea comenzii Preferences… din meniul Options, inclusiv formatul de afişare a coordonatelor.

Fig. 6.3 Fereastra vederii generale a imaginii sursă (în stânga) şi fereastra de vizare (în dreapta)

Pentru a şterge straturi şi a ajusta centrul, scara şi alte proprietăţi ale hărţii de referenţiat, selectaţi Reference Map/ View Properties… din meniul File.

Toate straturile trebuie să fie în acelaşi sistem de coordonate.

6.4 Transformarea coordonatelor

Procesul de transformare crează din imaginea sursă georeferenţiată o nouă hartă imagine de destinaţie, într-un sistem de coordonate specificat. Imaginea ce rezultată poate fi împărţită automat în mai multe fişiere imagine. Pentru fiecare hartă imagine rezultată este creat un fişier de setări de referinţă Blue Marble, un fişier tabel MapInfo sau un fişier ESRI world. Aceste fişiere conţin parametrii de transformare folosite de relaţiile de transformare a coordonatele imaginii hartă iniţiale în sistemul de coordonate de destinaţie. Fişierul imagine rezultat şi fişierul de referinţă asociat pot fi folosite de către programele caree gestionează sisteme informaţionale geografice şi de proiectare asistată de calculator,.

Paşii transformării sunt:1) Se selectează butonul Transform.2) Se poate folosi comanda Transform Wizard (vrăjitor de transformare) din

meniul Wizard. Programul ghidează pe operator în procesul de specificare a parametrilor de transformare. La fiecare pas de ghidare sunt afişate informaţii descriptive.

Parametrii necesari sunt:a) parametri de referenţiere - imaginea sursă de transformat, valorile

coordonatelor în sistemul de coordonate de referinţă, codul sistemului de coordonate de referinţă;

b) parametri ai hărţii rezultate – denumire, dosar gazdă, codul sistemului de coordonate de referinţă, culoarea cadrului marginal, rezoluţia hărţii;

c) parametri ai zonei transformate – zona de creat imaginea, sistemul de coordonate dorit pentru zonă;

d) parametri de divizare a hărţii rezultate în mai multe zone – codul de divizare (da sau nu), tipul divizării, parametri de divizare doriţi, tipuri de fişiere de creat.

3) După ce aţi completat toţi paşii transformării faceţi click pe butonul Transform pentru iniţierea şi realizarea transformării şi crearea fişierului (fişierelor) hartă imagine de destinaţie.

4) Puteţi vizualiza imaginea hartă rezultată prin selectarea comenzii View Map/Add Layer din meniul File.

Se poate face şi transformarea pe loturi (batch), caz în care trebuie încărcate mai multe imagini şi fişierele lor cu parametri de transformare.

6.5 Mozaicarea

Procesul de mozaicare (mosaicing) crează o hartă imagine compusă (composite image map), respectiv un fişier imagine, din două sau mai multe hărţi imagine separate (maximum patru). Trebuie să existe câte un fişier de referinţă pentru fiecare hartă de mozaicat. Fişierul de referenţiere este folosit pentru a determina extensia hărţii imagine de intrare şi extensia hărţii imagine compusă rezultată.

Observaţie: Pentru a fi mozaicate, imaginile hartă iniţiale trebuie să aibă caracteristici comune -- aceleaşi sistem de coordonate, rezoluţie a pixelilor, număr de culori şi palete de culori echivalente. Rezultatele mozaicării sunt unpredictibile dacă oricare din aceste variabile nu sunt echivalente.

Paşii mozaicării sunt:1) Selectaţi comanda Mosaic (mozaicare).2) Faceţi click pe butonul Add (adăugare) pentru fiecare imagine pe care doriţi

s-o mozaicaţi. Vi se cere să specificaţi numele imaginii de intrare şi numele fişierului de referenţiere de intrare.

3) Cu butonul Remove (ştergere), puteţi şterge imaginile din lista imaginilor hartă iniţiale. Alegeţi comanda Add pentru a adăuga imaginea în lista de imagini de inclus în harta compusă sau alegeţi Open Input... (deschideţi imaginea iniţială) pentru a vizualiza o altă imagine.

4) Setaţi Border Color Value (valoarea limită a culorii) pentru a specifica culoarea pixelilor limită ai imaginilor iniţiale pentru care nu există date raster ale imaginii. Pixelii care reprezintă valoarea limită a culorii vor fi înlocuiţi în imaginea hărţii compuse când nu există valoare a culorii în imaginea hărţii iniţiale. Trebuie să introduceţi aceeaşi valoare pe care aţi introdus-o când au fost create hărţile imagine în cadrul procesului de transformare.

5) Definiţi fişierul rezultat (numele hărţii imagine compuse) folosind butonul “...”.

6) Selectaţi tipul dorit de referenţiere pentru crearea fişierului imagine compusă.

7) Odată ce setările dorite au fost specificate, selectaţi Save Mosaic Settings File... (salvaţi setările fişierului mozaic..), iniţiindu-se salvarea într-un fişier de parametri (*.msf).

8) Faceţi click pe Mosaic (mozaic) pentru realizarea mozaicării şi crearea fişierului hartă imagine de destinaţie şi a fişierului de referenţiere asociat.

9) Puteţi vizualiza harta imagine compusă prin selectarea comenzii View Map/Add Layer din meniul File,

6.6 Baza de date cu parametrii de transformare

Puteţi extinde facilităţile aplicaţiei pentru a asigura un număr nelimitat de unităţi de măsură liniare şi unghiulare utilizator, elipsoizi, sisteme geodezice de

referinţă (datums) şi sisteme de coordonate. Parametrii pentru fiecare definire de către utilizator sunt memoraţi într-un fişier de transformare a coordonatelor al bazei de date. Fişierul poate fi folosit de alte aplicaşţii Blue Marble. Ar trebui să aveţi disponibil numai un fişier geocalc.dat pentru toate aplicaţiile Blue Marble; în caz contrar modificările făcute într-o aplicaţie nu vor fi disponibile altei aplicaţii. Puteţi modifica dosarul (calea) pentru fişier prin selectarea opţiunii Preferences… din meniul Options.

Acest fişier este foarte important. El conţine toate definirile conversiei coordonatelor folosite într-un produs cartografic digital. Dacă folosiţi mai multe produse Blue Marble trebuie accesat un singur fişier de parametri. Puteţi specifica numele şi locaţia fişierului prin selectarea opţiunii Preferences… din meniul Options şi modificarea valorii din pagina generală (General page).

6.6.1 Vizualizarea si editarea unităţtilor de măsură liniare

Programul permite vizualizarea şi definirea unităţilor de măsură liniare. Datele referitoare la unităţile de măsură pentru lungimi sunt memorate în fişierul cu parametri de conversie a coordonatelor.

Selectaţi View/Edit Linear Unit Definitions… din meniul Options. Apare caseta de dialog care permite adăugarea, modificarea şi ştergerea unităţilor liniare (de lungime).

a) Pentru a crea o nouă unitate de măsură, paşii sunt:1.Selectaţi View/Edit Linear Unit Definitions din meniul Options.2.Selectaţi New Linear Unit (o nouă unitate de lungime).3.In caseta de dialog New Linear Unit introduceţi un nume pentru noua

unitate. Numele trebuie să fie unic, deoarece el va fi folosit ca o cheie în fişierul de parametri. Selectaţi OK.

4.Introduceţi un nume unic, o descriere şi un sufix pentru unitate. Sufixul introdus va fi afişat din butoanele unităţilor (unit buttons) în interfaţa Geographic Transformer.

5.Introduceţi echivalentul unităţii pentru un metru.6.Faceţi click pe butonul Save.

b) Pentru a modifica o unitate de măsură pentru lungime existentă, paţii sunt:

1.Selectaţi View/Edit Linear Unit Definitions din meniul Options.2.Selectaţi unitatea din lista de unităţi (Linear Unit list).3.Modificaţi oricare din valori şi faceţi click pe butonul Save. c) Pentru a şterge o unitate existentă, paşii sunt:1.Selectaţi View/Edit Linear Unit Definitions din meniul Options.2.Selectaţi unitatea din lista de unităţi de măsură.3.Faceţi click pe butonul Remove (ştergere).

Fig. 6.4 Fereastra de definire a unităţilor de lungime

6.6.2 Vizualizarea şi editarea elipsoizilor

Puteţi controla parametrii pentru elipsoizii existenţi şi să introduceţi un număr nelimitat de elipsoizi utilizator prin selectarea comenzii View/Edit Ellipsoid Definitions… din meniul Options. Caseta de dialog Ellipsoid Definitions (definiri de elipsoizi) vă permite adăugarea, modificarea şi ştergerea elipsoizilor.a) Pentru a crea un nou elipsoid, paşii sunt:

1.Selectaţi View/Edit Ellipsoid Definitions din meniul Options.2.Selectaţi New… pentru a crea un nou elipsoid.3.Reţineţi că parametrii pentru ultimul elipsoid vor fi folosiţi ca punct de

plecare pentru definirea noului elipsoid. Acest lucru poate fi util uneori.4.In caseta de dialog New Ellipsoid introduceţi numele unic al noului elipsoid,

care va fi folosit drept cheie pentru fişierul de parametri. Selectaţi OK.5.Introduceţi parametrii noului elipsoid (obligatioriu se introduc doi parametri

independenţi, ceilalţi fiind calculaţi de către program). Reţineţi că parametrii trebuie introduţi în metri.

6.Faceţi click pe butonul Save.

b) Pentru a modifica un elipsoid existent, paşii sunt:1.Selectaţi View/Edit Ellipsoid Definitions din meniul Options.2.Selectaţi elipsoidul din lista elipsoizilor.3.Modificaţi valorile dorite şi faceţi click pe butonul Save. c) Pentru a şterge un elipsoid din listă, paşii sunt:1.Selectaţi View/Edit Ellipsoid Definitions din meniul Options.2.Selectaţi elipsoidul din lista elipsoizilor.3.Faceţi click pe butonul Remove (ştergere).

6.6.3 Definiri de datum, vizualizare si editare

Aplicaţia permite vizualizarea şi definirea sistemelor geodezice de referinţă (datums). Puteţi vizualiza parametrii pentru sistemele geodezice de referinţă existente şi să adăugaţi un număr nelimitat de alte sisteme de referinţă utilizator, prin selectarea comenzii View/Edit Datum Definitions… din meniul Options (opţiuni).

Câteva dintre sistemele introduse sunt WGS-84, 1942 cu elipsoid Krasovsky etc. Trecerea de la un sistem la altul se face folosind metodele de transformare Molodensky, Bursa/Wolfe cu şapte parametri, NADCON, NGS HARN, Canadian National Transformation etc.

Fig. 6.5 Fereastra de definire a elipsoizilor

Pentru fiecare nou datum geodezic de definit, trebuie să introduceţi un nume şi să definiţi metoda pe care se bazează (din lista de metode). Trebuie să introduceţi şi parametrii specifici metodei.. Aceşti parametri sunt folosiţi ulterior cu metoda asociată de transformare.

Caseta de dialog prin care se specifică datumul permite adăugarea, modificarea şi ştergerea sistemelor geodezice de referinţă definite de utilizator.

a) Pentru crearea unui nou datum, paşii sunt:1.Selectaţi View/Edit Datum Definitions din meniul Options.2.Selectaţi New….3.Reţineţi că valorile parametrilor pentru ultimul datum de transformare

introdus vor fi folosiţi implicit în definirea noului datum. Nu aveţi decât să modificaţi valorile dacă este cazul.

4.In caseta de dialog New Datum (datum nou) introduceţi un nume unic pentru noul datum. Selectaţi OK.

5.Introduceţi numele şi descrierea pentru noul datum.6.Selectaţi metoda de transformare şi elipsoidul de referinţă.7.Introduceţi parametrii de transformare necesari pentru datum (parametrii

trebuie să fie introduşi în metri).8.Puteţi face click pe butonul Preview pentru a testa conversia între datum-ul

local şi datumul WGS84.9.Faceţi click pe butonul Save.

Fig. 6.6 Fereastra de definire a sistemelor geodezice de referinţă

b) Pentru modificarea unui datum existent, paşii sunt:1.Selectaţi View/Edit Datum Definitions din meniul Options.2.Selectaţi datum-ul din lista afişată.3.Modificaţi oricare din valorile afişate şi faceţi click pe butonul Save. c) Pentru ştergerea unui datum, paşii sunt:1.Selectaţi View/Edit Datum Definitions din meniul Options.2.Selectaţi datum-ul din listă.3.Faceţi click pe butonul Remove (ştergere).

6.6.4 Vizualizarea şi editarea sistemelor de coordonate

Geographic Transformer permite vizualizarea şi definirea sistemelor de coordonate. Puteţi folosi comanda View/Edit Coordinate System Definitions… din meniul Options.

Fiecărei proiecţii îi este asociat un sistem de coordonate. Puteţi, de exemplu, specifica un sistem de coordonate bazat pe proiecţia transversală Mercator (Transverse Mercator) cu o valoare aleasă a meridianului central al zonei de interes, definind un fus special UTM. Puteţi defini o zonă a sistemului de coordonate bazată pe proiecţiile cartografice standard şi parametrii ceruţi şi converti în şi din acest sistem din şi în orice alt sistem definit anterior.

Sistemele de coordonate sunt aranjate pe grupe. Această structură permite gruparea în sisteme de coordonate rectangulare etc. O grupă de sisteme de coordonate poate avea un număr nelimitat de sisteme, dar obligatoriu cel puţin unul.

Puteţi adăuga unei grupe existente un nou sistem de coordonate sau crea o nouă grupă şi adăuga acesteia sisteme. Pentru fiecare grupă de sisteme de coordonate şi pentru fiecare sistem de coordonate care trebuie definit trebuie să introduceţi un nume de cod unic. Pentru fiecare sistem de coordonate trebuie să specificaţi datum-ul

geodezic şi proiecţia cartografică care are ca bază sistemul despre care este vorba. Trebuie să specificaţi şi toţi parametrii necesari ai proiecţiei respective.

Caseta de dialog Coordinate System Definitions (definiri ale sistemului de coordonate) vă permite adăugarea, modificarewa şi ştergerea unui sistem de coordonate utilizator.

a) Pentru a crea o nouă grupă de sisteme de coordonate paşii sunt:1.Selectaţi View/Edit Coordinate System Definitions din meniul Options.2.Selectaţi New Group… 3.In caseta de dialog New Coordinate System Group introduceţi un nume de

cod unic pentru noua grupă.

Fig. 6.7 Fereastra de definire a sistemelor de coordonate

b) Pentru ştergerea unei grupe existente de sisteme de coordonate, paşii sunt:

1.Selectaţi View/Edit Coordinate System Definitions din meniul Options.2.Selectaţi numele grupei de sisteme din lista grupelor.3.Selectaţi Remove Group (Atenţie: Ştergerea unei grupe duce la ştergerea

tuturor sistemelor grupei).c) Pentru a crea un nou sistem de coordonate într-o grupă. paşii sunt:1.Selectaţi View/Edit Coordinate System Definitions din meniul Options.2.Selectaţi grupa de sisteme de coordonate căreia doriţi să-i adăugaţi noul

sistem.3.Selectaţi New Sistem…4.In caseta de dialog New Coordinate System introduceţi un nume de cod unic

pentru noul sistem de coordonate.5.Selectaţi datum-ul, unitatea de măsură pentru lungimi şi proiecţia specifice

sistemului de coordonate.6.Introduceţi parametrii necesari ai proiecţiei pentru acest sistem.

7.Puteţi face click pe butonul Preview pentru a testa conversia între coordonatele rectangulare şi coordonatele geodezice pentru sistemul de coordonate definit.

8.Faceţi click pe butonul Save. d) Pentru a modifica definirea unui sistem de coordonate existent, paşii

sunt:1.Selectaţi View/Edit Coordinate System Definitions din meniul Options.2.Selectaţi din lista de grupe grupa de sisteme de coordonate de modificat.3.Selectaţi din lista sistemelor grupei sistemul de coordonate de modificat.4.Modificaţi oricare din valori şi faceţi click pe butonul Save. e) Pentru a şterge un sistem de coordonate, paşii sunt:1.Selectaţi View/Edit Coordinate System Definitions din meniul Options.2.Selectaţi din lista grupelor grupa de sisteme de coordonate din care doriţi să

ştergeţi un sistem.3.Selectaţi din lista sistemelor sistemul de coordonate de şters.4.Faceţi click pe butonul Remove (ştergere).

6.7 Personalizări

Geographic Transformer permite vizualizarea şi setarea diferiţilor parametri de referenţiere din caseta de dialog Preferences (preferinţe) din meniul Options. Operaţiunea se numeşte şi personalizare. Valorile introduse permit utilizatorului să controleze direct mediul interfeţei pentru transformarea geografică.

6.7.1 Setări generale

Pot fi setaţi următorii parametri:1.Show Popup Hints (indicarea unor etichete pop-up): pe măsură ce cursorul

se deplasează pe ecran, această setare permite apariţia unor etichete când cursorul este deasupra unui buton.

2.Folosirea compresiei Packbits pentru imaginile de ieşire în format TIFF: compresia Packbits reduce volumul fişierului raster TIFF. Este recomandată pentru utilizatorul care trebuie să transforme multe fişiere şi există spaţiu limitat pe disc.

3.Reference Point Mark Style and Color (stilul de marcă şi culoare pentru punctele de referinţă): Ca marcă se alege un simbol care apare în fereastra vederii generale şi în fereastra de punctare. Simbolului i se poate alege o anumită culoare.

4.Coordinate Conversion Parameter Database (baza de date pentru conversia coordonatelor): pentru a memora şi a regăsi parametrii sistemelor de coordonate, aplicaţia foloseşte un fişier ASCII. Acest fişier are numele geocalc.dat. Locaţia introdusă în caseta de editare localizează acest fişier. Puteţi opta pentru folosirea mai multor copii diferite ale fişierului geocalc.dat.

Fig. 6.8 Setarea preferinţelor generale

6.7.2 Setări pentru imaginea sursă

Puteţi să setaţi următorii parametri pentru zona imaginii sursă de introdus:1.Show Scroll Bars (indicarea barelor de defilare): Această setare permite

utilizatorului navigarea în imagine cu barele de defilare, în sus şi în jos, la stânga şi la dreapta.. Invalidând această opţiune, puteţi naviga folosind meniul ce apare cu click pe butonul din dreapta al mouse-lui.

Fig. 6.9 Setarea preferinţelor pentru imaginea sursă

2.Center (centrare) prin click cu butonul din stânga: Setarea permite utilizatorului navigarea în imaginea sursă în fereastra de introducere a imaginii sursă cu butonul din stânga al mouse-ului prin click pe fereastră.

Point Pick area (zona de vizare a punctelor) permite utilizatorului setarea următorilor parametri pentru zona de vizare a punctelor de referinţă (Reference Point Pick area):

1.Show Scroll Bars (afişarea barelor de defilare): 2.Center (centrare) cu butonul din stânga al mouse-ului: Această settare

permite utilizatorului deplasarea pe imaginea sursă în fereastra de vizare a punctelor de referinţă cu butonul din stânga al mouse-ului.

Fig. 6.10 Setarea preferinţelor pentru harta de referinţă

6.7.3 Setările preferinţelor hărţii de referinţă

Setările preferinţelor hărţii de referinţă (Reference Map Settings) permit utilizatorului stabilirea următorilor parametri pentru zona Reference Map:

1.Reference Map Coordinate Display (afişarea coordonatelor hărţii de referinţă): Puteţi alege formatul de afişare a coordonatelor şi numărul de cifre zecimale afişate. Puteţi selecta acest lucru din lista de formate.

Formatele posibile sunt date mai jos:

+/- Valoare

Reţea cu semn (UTM, State Plane etc.) sau Grade (exemplu: -44.500) Grade şi direcţia (exemplu: 44.500 S) Grade şi minute, cu semn (exemplu: -44 30.000)

Grade, minute şi direcţia (exemplu: 44 30.000 S) Grade, minute şi secunde, cu semn (exemplu: -44 30 00.000). Grade, minute, secunde şi direcţia (exemplu: 44 30 00.000 S) Direcţia (N/S/E/W) poate fi introdusă fie ca prefix, fie ca sufix.

2. Precision (Precizia) se referă la numărul de cifre zecimale. Puteţi selecta până la maximum 15 cifre după virgula zecimală (punctul zecimal).

3. Hide Reference Map window (ascunderea fereastrei hărţii de referinţă): Dacă nu doriţi să folosiţi fereastra, selectaţi această opţiune pentru dispariţia de pe ecran. Acest fapt duce la mărirea spaţiului pentru restul elementelor afişate.

4.Show Scroll Bars (afişarea barelor de defilare):5.Center (centrare) cu click cu butonul din stânga al locatorului: Această

setare permite utilizatorului să navigheze în imaginea sursă în fereastra de marcare a punctelor de referinţă cu un click în fereastră cu butonul din stânga al mouse-ului.

6.Centrarea hărţii de referinţă pe imaginea sursă curentă: Când au fost marcate şi încărcate puncte de referinţă suficiente în lista de puncte, programul poate calcula o soluţie “de lucru” pentru referenţierea imaginii sursă. Această setare va alinia harta de referinţă cu imaginea sursă relativ la poziţia geografică. Această funcţie este un ajutor potenţial dacă alegeţi drept coordonate de referinţă pe cele ale hărţii de referinţă.

6.7.4 Setările listei punctelor de referinţă

Aceste setări permit utilizatorului stabilirea următorilor parametri pentru zona listei punctelor de referinţă:

1.Reference Coordinate Display (afişarea coordonatelor de referinţă): Puteţi alege formatul de afişare a coordonatelor şi numărul de zecimale. Puteţi selecta opţiunile în lista de formate (Format list). Formatele posibile sunt cele de mai jos:

+/- Valoare

Reţea cu semn (UTM, State Plane etc.) sau grade (exemplu: -44.500) Grade şi direcţia (exemplu: 44.500 S) Grade şi minute cu semn (exemplu: -44 30.000) Grade, minute şi direcţia (exemplu: 44 30.000 S) Grade, minute şi secunde, cu semn (exemplu: -44 30 00.000). Grade, minute, secunde şi direcţia (exemplu: 44 30 00.000 S) Direcţia (N/S/E/W) se introduce fie ca prefix, fie ca sufix.

2. Precision (precizia) se referă la numărul de cifre zecimale (maximum 15).3. Clear point edit fields (ştergerea câmpurilor de editare a punctelor) după ce aţi adăugat sau şters un punct de referinţă: Această setare şterge valorile din casetele de editare Source (sursă - Pixels), Reference East/North (referinţă - orientare spre est/nord) şi Point Name (nume de punct), după ce punctul a fost adăugat în lista punctelor de referinţă (Reference Point List).

4. Save a text report (Crearea unui raport text) când salvaţi informaţii de referenţiere: Când este salvat un fişier *.rsf (Reference Settings File), programul poate crea şi salva un raport detaliat pentru fişier. Raportul cuprinde: modelul de transformare aplicat, numărul de puncte folosite, numărul de puncte alese, date privind sistemul de coordonate de referinţă şi valorile erorilor reziduale. Raportul are

extensia *.txt şi acelaşi nume ca prefix ca şi fişierul *.rsf, fiind plasat în acelaşi dosar sau directory ca şi fişierul *.rsf salvat.

Fig. 6.11 Setarea preferinţelor pentru lista punctelor de referinţă

5. Clear Reference Point List (Ştergerea listei punctelor de referinţă) când este încărcată o nouă imagine sursă.

6.7.5 Setarea preferinţelor de vizualizare a hărţii

View Map (vizualizarea hărţii) permite setarea următorilor parametri de vizualizare:

1.View Map Window Coordinate Display (afişarea coordonatelor ferestrei hărţii): Puteţi alege formatul afişării coordonatelor şi numărul de cifre zecimale. Selecţia se face în lista verticală Format. Formatele pot fi:

+/- Valoare

Reţea cu semn (UTM, State Plane etc.) sau grade (exemplu: -44.500) Grade şi direcţia (exemplu: 44.500 S) Semn, grade şi minute (exemplu: -44 30.000) Grade, minute şi direcţia (exemplu: 44 30.000 S) Semn, grade, minute şi secunde (exemplu: -44 30 00.000). Grade, minute şi direcţia (exemplu: 44 30 00.000 S) Direcţia (N/S/E/W) foate fi introdusă fie ca prefix, fie ca sufix.

Fig. 6.12 Setarea preferinţelor de vizualizare a hărţii

2. Precision (precizia) se referă la bunărul de cifre zecimale (maxim 15).3.Show Scroll Bars (afişarea barelor de defilare):4.Centrare cu un click cu butonul din stânga al mouse-lui: Această setare vă

permite navigarea în imaginea sursă din fereastra View Map cu un click în fereastră cu butonul din stânga al mouse-lui.

6.8 Cerinţe de sistem pentru aplicaţie.Recomandări pentru o configuraţie minimă:-PC cu procesor din clasa Pentium (Pentium 90 sau superior);-Sistem de operare Windows 95, 98 sau Windows NT 4.0, Windows 2000;-32 MB RAM pentru Windows 95 sau Windows NT (recomandat 64 MB;

memoria necesară depinde de mărimea şi numărul fişierelor prelucrate);-Internet Explorer 4.01 sau superior;- monitor VGA;- mouse sau alt tip de locator.Nu este absolut necesar, dar se recomandă ca rezerva de memorie temporară

să fie de cel puţin 3-5 ori mai mare decât memoria imaginii de prelucrat.

6.9 Sisteme de coordonate cunoscute

Coordonate geodezice

Sistemul geodezic de coordonate este un sistem de coordonate tridimensional, definit de un elipsoid, planul ecuatorial al elipsoidului şi un plan meridional.

Coordonatele într-un sistem geodezic de coordonate sunt latitudinea geodezică (unghiul dintre normala la elipsoid într-un punct şi planul ecuatorial), longitudinea geodezică (unghiul diedru dintre planul meridional de referinţă şi planul meridional

care conţine normala la elipsoid în punct) şi înălţimea geodezică (lungimea perpendicularei de la punct la elipsoid).

În Geographic Transformer, un datum geodezic este necesar doar pentru definirea unui parametru pentru un sistem geodezic de coordonate. Un datum geodezic defineşte constantele care leagă un sistem geodezic de coordonate de pământul fizic real, dimensiunile elipsoidului de referinţă, poziţia originii sistemului şi orientarea sistemului.

Trebuie să nu se confunde înălţimea elipsoidală cu cea geoidală. Geographic Transformer asignează unui punct valoarea 0.0 dacă altitudinea este necunoscută.

Sistemul de coordonate al proiecţiei UTM (Gauss-Kruger)

Sistemul de coordonate al proiecţiei Universal Transverse Mercator (UTM), identică matematic cu proiecţia Gauss-Kruger, este un sistem internaţional de coordonate plane dezvoltat de armatele ţărilor NATO şi de armatele ţărilor din estul Europei. Sistemul este dezvoltat pentru întregul glob, de la 84o N la 80o S. Globul este împărţit în 60 de fuse în. fiecare din cele două emisfere, un fus având şase grade de longitudine. Prin mijlocul fiecărui fus trece meridianul central al fusului. Fusele sunt numerotate de la vest către est, începând de la meridianul de 180o.

Pentru sistemul de coordonate UTM asigurat de Geographic Transformer sunt necesari parametrii datumului geodezic şi fusului UTM. Pentru emisfera nordică, o coordonată UTM este specificată prin valorile spre nord şi spre est. Unitatea de lungime este metrul. Coordonatele UTM pot fi exprimate şi în alte unităţi.

Matematic nu există diferenţe între proiecţia UTM şi proiecţia Gauss-Kruger.

Coordonatele carteziene geocentrice XYZ

Un sistem geocentric de coordonate carteziene XYZ (Cartesian Earth Centered Earth Fixed - ECEF) este un sistem de coordonate cu originea în centrul pământului (cum este definit de un elipsoid de referinţă). Axa Z coincide cu axa mică a elipsoidului de referinţă. Axa X uneşte originea cu punctul de intersecţie dintre ecuator şi meridianul origine. Axa Y este perpendiculară pe axa X, în planul ecuatorial (intersecţia ecuatorului cu meridianul de longitudine 90o E).

Un datum geodezic este necesar în aplica’ie numai pentru definirea parametrului pentru un sistem de coordonate cartezian geocentric XYZ. Un datum geodezic defineşte constantele care “leagă” un sistem geodezic de coordonate de pământul fizic, de dimensiunile elipsoidului de referinţă, de poziţia originii sistemului şi de orientarea sistemului.Într-un sistem geocentric cartezian de coordinate, valorile X, Y şi Z pot fi exprimate în program în orice unitate de măsură.

Fig. 6.13 Coordonatele geocentrice X,Y,Z

6.10 Câteva proiecţii cartografice

A. Transverse Mercator (Gauss-Kruger)

Proiecţia cilindrică transversală Mercator (Transverse Mercator) este similară cu proiecţia Mercator, cu excepţia faptului că axa cilindrului proiecţiei este în planul ecuatorului, rotită cu 90o faţă de axa polară. În această proiecţie imaginile meridianelor şi paralelelor nu sunt drepte, cu excepţia celor ale meridianului axial al fusului şi ecuatorului. Proiecţia este conformă (păstrează egalitatea unghiurilor). Scara este reală doar în lungul meridianului axial (la proiecţia Gauss.Kruger) sau în lungul a două drepte paralele cu meridianul axial şi egal depărtate de acesta (la proiecţia UTM).

Proiecţia Transverse Mercator este folosită în S.U.A., ca sistem de coordonate de stat (State Plane coordinate System), predominant pentru statele cu întindere nord-sud. Constituie baza geometrică pentru sistemul de coordonate al proiecţiei UTM.

Termenul Gauss-Kruger sau simplu Gauss, se referă la proiecţia cu acest nume şi la sistemul de coordonate din unele ţări ale lumii, de exemplu Germania, ţări din America de Sud, România, Rusia, Ucraina etc. Această proiecţie a fost larg folosită în România şi în ţările esteuropene membre ale fostului Tratat de la Varşovia, pentru realizarea hărţilor topografice militare.

Când este selectată "Transverse Mercator" în caseta de dialog User-Defined Coordonate System Parameters (parametrii sistemului de oordonate utilizator) trebuie introduşi următorii parametri:· - valorile constante de decalare a originii coordonatelor (False Northing şi False Easting);· - longitudinea meridianului axial (central) al fusului;· - latitudinea originii proiecţiei;· - factorul de reducere a scării pe meridianul central.

B. Proiecţia stereografică polară

Proiecţia stereografică polară seamănă oarecum cu alte proiecţii azimutale polare, având imaginile meridianelor un fascicul de drepte cu centrul în pol şi imaginile paralelelor cercuri concentrice. Această proiecţie este folosită pentru cartografierea zonelor polare în sistemul de coordonate UPS (Universal Polar Stereographic).

Când se alege "Polar Stereographic" în caseta de dialog User-Defined Coordinate System Parameters, trebuie introduşi următorii parametri:· - valorile constante de decalare a originii coordonatelor (False Northing şi False Easting);· - longitudinea centrului proiecţiei;· - latitudinea centrului proiecţiei;· - factorul de reducere a scării în centrul proiecţiei.

C. Proiecţia stereografică

Proiecţia stereografică este o proiecţie perspectivă conformă. Meridianul central şi o anumită paralelă au ca imagini drepte. Toate celelalte meridiane şi paralele sunt reprezentate ca arce de cerc.

Când se selectează Stereographic în caseta de dialog User-Defined Coordonate System Parameters, trebuie introduşi următorii parametri:· Valorile constante de decalare a originii coordonatelor (False Northing şi False Easting);· Longitudinea centrului proiecţiei;· Latitudinea centrului proiecţiei; · Factorul de reducere a scării în centrul proiecţiei.

D. Proiecţia stereografică 1970 (Stereographic 70)

Proiecţia stereografică 1970 (Stereographic 70) este a variantă a proiecţiei stereografice pentru România.

Când este selectată “Stereographic 70” în caseta de dialog User-Defined Coordinate System Parameters, trebuie introduşi următorii parametri:· - valorile constante de decalare (translatare) a originii coordonatelor faţă de centrul proiecţiei (coordonatele centrului proiecţie faţă de originea decalată False Northing=500000 şi False Easting=500000);· - longitudinea centrului proiecţiei (25o00’00’’);· - latitudinea centrului proiecţiei (46o00’00’’); · Factorul de reducere a scării în centrul proiecţiei (0.9975).

6.11 Metode de transformare a datum-ului

Programul cuprinde câteva metode predefinite de transformare a datum-ului geodezic, respectiv metoda Molodensky, metoda ecuaţiilor regresiei multiple folosită la NGA (NIMA, DMA), metoda NGS NADCON, metoda NGS HARN, metoda Bursa/Wolfe şi metoda Canadian National Transformation versiunea 2.0. Puteţi defini propriile transformări de datum geodezic.

Se apreciază că există multe moduri de vizualizare a sistemelor geodezice de referinţă (datum-uri), a conţinutului acestora şi a modului de definire. Sistemele geodezice de referinţă pot fi vizualizate în mai multe moduri.

În primul rând, se folosesc direct parametrii elipsoidului de referinţă pentru realizarea conversiei coordonate rectangulare coordonate geodezice pentru un anumit sistem de coordonate şi pentru calculul unor valori (distanţa geodezică, azimutul geodezic, aria etc.).

Se folosesc parametrii şi metoda de transformare pentru un "geodetic datum" dat pentru a realiza conversia dintr-un datum geodezic în alt datum geodezic.

Când selectaţi un nume de datum geodezic din lista "Geodetic Reference Systems (datums)" ca parte a unei definiri de coordinate, specificaţi două lucruri – pe de o parte elipsoidul de referinţă şi pe de altă parte parametrii de transformare şi metoda de utilizat. Metodele implicate sunt cele descrise pe scurt mai jos.

A. Metoda Molodensky

Metoda Molodensky transformă valorile coordonatelor între sistemele geodezice de referinţă local şi geocentric. Metoda foloseşte parametrii derivării Doppler şi asigură o soluţie generală cu precizie limitată (5-10 metri).

Pentru o discuţie detaliată a algoritmilor şi parametrilor Molodensky pentru o varietate de sisteme geodezice de referinţă locale (datums), consultaţi Defense Mapping Agency Technical Report TR 8350.2, 1991 "Department of Defense World Geodetic Sistem 1984: Its Definition and Relationships with Local Geodetic Systems". Metoda Molodensky poate fi folosită inclusiv pentru trecerea de la sistemul de coordonate 1942 la WGS-84.

Programul permite utilizatorului să definească şi alte sisteme geodezice de referinţă (datums) cu comanda View/Edit Datum Definitions din meniul Options. Această posibilitate vă permite să definiţi parametrii Molodensky pentru sistemele geodezice de referinţă care nu sunt implementate în program. Aceşti parametri de datum geodezic definiţi de utilizator sunt folosiţi apoi în algoritmii Molodensky.

B. Metoda DMA a ecuaţiilor regresiei multiple

Metoda de transformare DMA foloseşte ecuaţiile regresiei multiple şi este asemănătoare metodei Molodensky, asigurând o precizie de transformare de 3-10 metri. Pentru detalii, consultaţi documentul indicat mai sus.

Specialiştii susţin că metoda este superioară metodei Molodensky, fiind modelate distorsiunile pe o suprafaţă mai mare, până la suprafaţa echivalentă unui continent.

Observaţie: Metoda se bazează pe principiul celor mai mici pătrate. Ecuaţiile se stabilesc pentru valori ale coordonatelor punctelor cunoscute în ambele sisteme. Zona de definire a noilor puncte ce se transformă nu trebuie să fie în afara zonei definite de punctele cu coordonate cunoscute în ambele sisteme.

C. Metoda NGS NADCON

Metoda NGS NADCON transformă valorile coordonatelor între North American Datum 1927 (NAD 27) şi North American Datum 1983 (NAD 83). Se susţine că metoda asigură o precizie de 0.15-0.5 metri (consultaţi NOAA Technical Memorandum NOS NGS-50 "NADCON - The Application of Minimum Curvature-Derived Surfaces in the Transformation of Positional Data from the North American Datum of 1927 to the North American Datum of 1983").

Metoda NGS NADCON aplică un algoritm de interpolare simplu folosind un set grilă de discordanţe standard între valorile celor două sisteme. Valorile discordanţelor pentru o zonă geografică sunt memorate într-un set de fişiere grilă, unul reprezentând discordanţele pe latitudine (cu extensia .las) şi unul reprezentând discordanţele pe longitudine (cu extensia .los). Programul foloseşte fişierele grilă într-un format publicat şi furnizat de National Geodetic Survey.

D. Metoda NGS HARN

Geographic Transformer asigură definirea unui datum geodezic bazat pe NGS High Accuracy Reference Network (HARN, reţeaua de referinţă de precizie). Metodele HARN sunt folosite în 28 de state ale S.U.A., în Puerto Rico şi în Insulele Virgine.

Metoda NGS HARN este apropiată de metoda NGS NADCON.

E. Metoda Bursa/Wolfe cu şapte parametri

Puteţi defini transformările de datum geodezic folosind metoda Bursa/Wolfe cu şapte parametri. Metoda Bursa/Wolfe incorporează definirea a şapte parametri – trei translaţii, trei rotaţii şi o transformare de scară, Rotaţiile sunt definite ca pozitive în sensul acelor de ceas, imaginate pentru un observator aflat în origine şi privind spre sensul pozitiv al axelor de coordonate în jurul cărora se face rotirea. Cei şapte parametri sunt determinaţi prin metoda celor mai mici pătrate, formând câte o ecuaţie de erori pentru fiecare coordonată a unui punct cunoscut în ambele sisteme.

6.12 Elipsoizi de referinţă

Elipsoizii sunt listaţi cu numele Ellipsoids, iar datele pentru un elipsoid sunt în ordinea: cuvântul cheie al elipsoidului (ellipsoid key) folosit şi ca adresă, numele elipsoidului, semiaxa mare (m, la noi notată cu a), turtirea α=(a-b)/a (b este semiaxa mică) şi descrierea elipsoidului (opţională).

6.13 Sisteme geodezice de referinţă, transformări

Sistemele geodezice de referinţă (datums) sunt listate sub eticheta Datum, iar datele fiecărui sistem sau datum sunt în ordinea: adresa sau cheia (datum key), denumirea, metoda de transformare a datum-ului şi cheia de referinţă a elipsoidului. Metoda de transformare a unui datum determină ordinea datelor trecute după cheia elipsoidului de referinţă. Pentru metoda NADCON, ordinea este: numele fişierului las/los de date (şi calea - path) fără extensia las sau los, discordanţa pentru primul meridian în grade zecimale şi descrierea datum-ului. Pentru metoda BURSA (Bursa/Wolfe), ordinea este: discordanţele în metri dx (pe axa x), dy pe axa y), dz (pe axa z), rotaţiile în secunde în jurul axei x (rx), în jurul axei y (ry), în jurul axei z (rz), factorul de scară, primul meridian în grade şi fracţiuni de grad şi descrierea datum-ului. Pentru metoda MRE, ordinea este: un număr intern al elipsoidului, primul meridian în grade şi fracţiuni de grad şi descrierea datum-ului. În metoda

MOLODENSKY, ordinea este: translaţiile în metri dx, dy şi dz, primul meridian în grade şi fracţiuni de grad şi descrierea datumţului.

6.14 Sisteme de coordonate

Sistemele de coordonate sunt listate sub identificatorul unei grupe de sisteme de coordonate, iar grupa sistemelor este închisă între paranteze cu următoarele date: cheia grupei (group key), denumirea grupei, datum-ul (sau Any - oricare) şi proiecţia (sau Any - oricare). Ultimele două elemente de date identifică datum-ul(-urile) şi proiecţia (proiecţiile) care există pentru grupa sistemelor. Datele sistemului de coordonate sunt în ordinea: cheia sistemului de coordonate, denumirea sistemului de coordonate, cheia implicită a datum-ului, cheia implicită a unităţii de măsură şi cheia internă a proiecţiei. Aceasta din urmă determină ordinea datelor care urmează după cheia proiecţiei.

Cuvintele cheie ale câtorva proiecţii sunt: TM (Transverse Mercator); MERCATOR s: LAMBERT; POLARAZEQUALAREA; BONNE; IMWPOLYCONIC (Policonică); CYLINDRICAL (Miller); MOLLWEIDE; ORTHOGRAPHIC (ortografică); POLYCONIC (policonică); ROBINSON; SINUSOIDAL (sinusoidală); SOM (oblică Mercator spaţială); STEREOGRAPHIC; POLARSTEREO; STEREOGRAPHIC70; TM27 (Transverse Mercator); OM27 (oblică Mercator); ECEF (tridimensional geocentric); LATLONG (lat. şi long.); EUROPEANSTEREO.

Constantele necesare pentru câteva cuvlnte cheie ale proiecţilor sunt:TM - longitudinea meridianului central, latitudinea originii, factorul de scară

pe meridianul central, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).MERCATOR - longitudinea meridianului central, latitudinea scării reale,

coordonatele originii (estul fals şi nordul fals)LAMBERT - longitudinea meridianului central, latitudinea originii, latitudinea

paralelei de sud, latitudinea paralelei de nord, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

ALBERSEQUALAREA (echivalentă Albers) - longitudinea meridianului central, latitudinea originii, latitudinea paralelei de sud, latitudinea paralelei de nord, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

BONNE - longitudinea meridianului central, latitudinea paralelei standard, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

CASSINI - longitudinea meridianului central, latitudinea paralelei de scară reală, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

EQAREACYL (cilindrică echivalentă) - longitudinea meridianului central, latitudinea paralelei standard, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

EQUIDISTCONIC (conică echidistantă) - longitudinea meridianului central, latitudinea originii, latitudinea paralelei de sud, latitudinea paralelei de nord, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

QUIDISTCYL (cilindrică echidistantă) - longitudinea meridianului central, latitudinea paralelei de scară reală, raza sferei, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

STEREOGRAPHIC (stereografică) - longitudinea centrului proiecţiei, latitudinea centrului proiecţiei, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

POLARSTEREO (stereografică polară) - longitudinea şi latitudinea centrului proiecţiei, factorul de scară în centrul proieţiei, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

STEREOGRAPHIC70 (stereografică 1970) - longitudinea şi latitudinea centrului proiecţiei, factorul de scară în centrul proieţiei, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

SINUSOIDAL - longitudinea meridianului central, coordonatele originii (estul fals şi nordul fals).

ECEF - fără parametri.LATLONG - fără parametri.NZMG – fără parametri.

Descrierea sistemului de coordonate este listată după parametrii de mai sus.

Cap. 7 Reprezentarea valorilor z=f(x,y) pe o zonă continuă

7.1 Generalităţi

Este imposibil a se măsura o mărime z în toate punctele unei zone. Exemple de mărimi discontinue z, măsurate în câteva puncte: temperatura, presiunea, aciditatea solului, poluarea cu o anumită substanţă (conţinutul apei, solului, sau cantitatea unei substanţe poluante), altitudinea sau cota.

De exemplu, cotele se determină în punctele caracteristice ale reliefului (vârf, pe linii caracteristice, pe firul văii sau talveg, pe linii de creastă, pe şa etc.). Se pot reprezenta pe hartă punctele şi se scrie valoarea cotei în fiecare punct. Dar cine citeşte sau face măsurători pe hartă se descurcă greu. Ar fi bine dacă relieful s-ar reprezenta prin curbe de nivel sau izohipse. De asemenea ar fi bine ca relieful să se reprezinte şi în perspectivă şi prin alte metode, de exemplu prin umbre. Se pot obţine şi alte produse derivate, ca de exemplu harta cu izopante sau curbe de egală pantă etc.

7.2 Determinarea prin interpolare a valorii z

Uneori este necesară determinarea cotei unui punct de pe hartă situat între două curbe de nivel. Se pot folosi formulele (1), unde H1 şi H2 sunt cotele celor două puncte, H este cota de determinat a punctului, D1 şi D2 sunt distanţele de la punct la cele două puncte, iar P1 şi P2 sunt ponderile cotelor celor două puncte, care variază invers proporţional cu distanţa.

H=(P1*H1+P2*H2)/(P1+P2) (7.1)P1=1/D1 P2=1/D2

Prima formulă reprezintă calculul mediei ponderate. Puteţi calcula cu programul Calculator pentru următorul exemplu: D1=5mm, D2=10mm, H1=100m, H2=110m. Rezultă P1=1/D1=0,2; P2=1/D2=0,1; H=(0,2*100+0,1*110)/0,3=31/0,3=310/3=103,(3)m.

Acelaşi lucru se întâmplă dacă în jurul punctului cu cotă necunoscută se află mai multe puncte cu cote cunoscute. În acest caz se aplică tot formula mediei ponderate.

H=(P1*H1+P2*H2+P3*H3+…+ Pn*Hn)/(P1+P2+P3+..+Pn) (7.2)

Sunt şi alte metode de interpolare, pe care fiecare le veţi descoperi la lucrul cu programul SURFER. Aici s-a arătat doar principiul, strict necesar înaintea utilizării procedurilor programului.

7.3 Modul de lucru

Fie cazul cotelor. Punctele ale căror valori z sunt cunoscute se află în puncte şi pe linii caracteristice ale reliefului (fig. 1). Dacă se unesc aceste puncte se obţine o reţea de triunghiuri. Se poate determina cota oricărui punct ce se găseşte în interiorul unui triunghi, folosind formula (2), dar acest lucru se face numai cu pachete de programe complexe, cum ar fi modulul TIN al pachetului ArcINFO, destinat pentru

rezolvarea multor probleme privind relieful, precum determinarea traseului curbelor de nivel (izohipselor), determinarea vizibilităţii dintre puncte, determinarea zonelor nevăzute, determinarea profilului pe o direcţie dată etc.

Fig. 7.1 Punctele caracteristice cărora li se determină iniţial cota

Mai întâi sunt determinate valorile z în punctele unei reţele (grile, grid) cu o anumită densitate, dându-se iniţial cotele unui număr limitat de puncte. Această grilă reprezentată în vedere perspectivă arată ca în figura 2. Pentru a vedea cum arată suprafaţa văzută din spaţiu, se alege un punct de vedere la o distanţă dată sau la infinit, înălţimea punctului de vedere deasupra solului şi azimutul direcţiei de observare. La alte discipline v-aţi familiarizat cu aceste noţiuni. Este necesar să revedeţi definiţiile cotei, curbei de nivel, azimutului, proiecţiei cartografice etc.

Fig. 7.2 Punctele unei grile cărora li se determină cotele prin interpolare

Se determină apoi punctele succesive ale fiecărei curbe de nivel, folosind ca date iniţiale cotele z şi valorile coordonatelor x şi y ale punctelor reţelei rectangulare din fig. 2.

Pentru a reprezenta relieful prin umbre, se alege un punct la infinit ca sursă de lumină, se alege azimutul de iluminare (azimutul direcţiei razelor de lumină), precum şi înălţimea Soarelui deasupra planului orizontal al reprezentării. Principiul este dat în figura 3. În figura 3 a sunt arătate curbele de nivel, poziţia sursei de lumină (de regulă la o distanţă infinită), direcţia profilelor (reprezentate printr-un fascicol de drepte paralele). Fiecare curbă de nivel este reprezentată de puncte succesive. În figura 3 b este arătat unul din profile. Sunt arătate sursa la o anumită înălţime, direcţiile razelor (ar fi paralele dacă sursa s-ar afla la infinit), curba ce dă forma terenului, obţinută din intersecţia suprafeţei terenului cu planul vertical ce trece prin sursă etc. Se observă uşor că pe planul orizontal, respectiv aici arătat printr-o dreaptă, fiecare segment al curbei de intersecţie a planului vertical cu suprafaţa terenului este proiectat printr-o

linie subţire sau o linie îngroşată. Linia îngroşată corespunde zonei din umbră, nevăzută de către sursa de lumină. Principiul este simplu. Pe planul orizontal al hărţii se reprezentă numai segmentele îngroşate cu o nuanţă de gri aleasă de către cartograf, corespunzător destinaţiei hărţii care se realizează. Nuanţa de gri este mai apropiată de culoarea negru când pe hartă se reprezintă numai relieful sau este mai apropiată de gri deschis când sunt reprezentate multe elemente ce nu aparţin reliefului.

Fig.7.3 Principiul iluminării terenului la reprezentarea prin umbre

O reprezentare doar a reliefului prin umbre este arătată în figura 4. Aici s-a aplicat principiul descris mai sus, completat cu faptul că în funcţie de cantitatea de lumină primită, respectiv şi de unghiul de incidenţă al razei ce vine de la sursa de lumină. Se alege pentru segmentul proiectat un alt nivel de gri. Culoarea albă se atribuie când raza de lumină cade perpendicular pe elementul iluminat al suprafeţei.

Fig. 7.4 Relief reprezentat prin umbre

Pe plan se pot reprezenta şi curbele de nivel. Aspectul curbelor proiectate pe planul orizontal sau pe planul proiecţiei cartografice este cunoscut de la studierea hărţilor şi nu îl mai prezentăm aici. Ne-am rezumat doar la unele reprezentări ce nu au fost tratate la alte cursuri.

7.4 Programul SURFER

Programul este realizat de firma Golden Software (puteţi consulta pe Internet la adresa http://www.golden.com datele referitoare la acest program).

a)Funcţiile programuluiŞi aici, ca la orice program Windows,, la lansarea programului, respectiv

încărcarea în memorie şi rularea, apare o fereasstră în care există bara de sus cu numele programului, un rând de meniuri sau de comenzi meniu, o bară cu pictograme de instrumente sau proceduri, un câmp alb de desen şi o bară de stare în partea de jos. Înainte de lansarea programului este bine să se vadă conţinutul dosarului SURFER, tipul şi extensiile fişierelor de date şi de program. Pentru studenţii care dispun de calculator se poate pune la dispoziţie varianta demonstrativă a programului.

Dosarul SURFER conţine tipurile de fişiere cu extensiile arătate pentru fiecare tip: aplicaţii sau fişiere executabile, cu extensia EXE; programe de aplicaţii, cu extensia DLL; fişiere cu valorile z în puncte caracteristice DAT; programe în limbaj sursă FORTRAN (FOR); programe în limbaj sursă BASIC (BAS); fişiere de parametri (GID); fişiere de tip reţea sau grilă, cu cotele în punctele unei grile (GRD), fişiere de tip HELP (HLP); fişiere paletă de culori (PAL); fişiere finale de tip SRF; fişiere de simboluri (SYM); fişiere de tip text (TXT); fişierul de tip text README. Lucrările definitive realizate cu SURFER pot fi păstrate într-un dosar separat, cu nume ales de către utilizator.

Semnificaţia comenzilor este aceeaşi ca la alte programe Windows (file - fişier, pentru deschiderea unui fişier existent, crearea unui fişier nou, salvarea unui fişier; edit - editare, pentru editarea sau corectarea conţinutului unui fişier, view - pentru alegerea tipului de vizualizare, draw - desenare, pentru completarea imaginii reprezentate automat cu alte elemente; arrange - aranjare, pentru editarea de obiecte în sensul programului SURFER; grid - grilă sau reţea, pentru crearea şi editarea reţelei de puncte din punctele dispuse aleator în puncte şi pe linii caracteristice; map - hartă, pentru crearea şi editarea unor hărţi, window - fereastră, pentru crearea noilor ferestre, controlul ferestrelor documentelor; help - asistenţă, pentru consultarea de către operator când e necesar şi pentru a ghida lucrul operatorului începător). Se remarcă faptul că pentru diferite programe ale pachetului există ferestre diferite. Lucrul practic la calculator vă familiarizează cu toate aceste programe şi ferestre.

Comenzile detaliate ale meniurilor sunt:FILE - fişier: Open - deschide un fişier existent; New - crează un fişier nou;

Close - închide fişierul activ; Save - salvează fişierul activ; Save as .. - salvează fişierul activ sub denumirea ..; Worksheet - foaie de lucru; Import - folosire a datelor din alt pachet de programe; Export - extrage date pentru folosire în alt pachet de programe; Print - tipărire a reprezentării etc. Pentru celelalte comenzi, denumirile comenzilor pot fi traduse de studenţi.

EDIT - Can't undo, Can't redo, Cut, Copy, Paste, PasteSpecial, Delete, SelectAll, BlockSelect, FlipSelections, ObjectID, Reshape, ColorPallete.

VIEW - FitToWindow Page, ActualSize, FullScreen, Zoom (in out rectangle selected) Redraw, AutoRedraw.

DRAW - Text, Polygon, PolyLine, Symbol, Rectangle, RoundedRect, Ellipse, LineAttributes, FillAttributes, TextAttributes, SymbolAttributes.

ARRANGE - MoveToFront, MoveToBack, Combine, BreakApart, Rotate, FreeRotate, AllignObjects.

GRID - Data Function, Math Calculus, MatrixSmooth, SplineSmooth, Blank Utility (convert extract perform), Volume Slice, Residuals, GridNodeEditor.

MAP - LoadBaseMap, Contour, Post, ClassedPost, Image, ShadedRelief, Surface, Axis, ScaleBar, Background, Digitize, 3DView, Scale, Limits, StackMaps, OverlayMaps, EditOverlays…..etc.

7.4.1 Introducerea datelor de la tastatură

Pot fi încercate toate comenzile de introducere a datelor, reprezentare a curbelor de nivel, reprezentare a umbrelor etc., pentru o figură geometrică simplă - o piramidă cu baza patrat, cu latura bazei de 50 m şi cu înălţimea de 30 m. Pentru început se înscriu coordonatele punctelor, cu originea într-un punct al bazei şi cu direcţiile axelor de coordonate pe direcţiile a două laturi ale bazei şi perpendicular pe bază. Punctele sunt; A(0, 0, 0), B(50, 0, 0), C(50, 50, 0), D(0, 50, 0) şi E(25, 25, 30).

Introducerea datelor de la tastatură se face prin activarea succesivă a conenzilor File, New (apare fereastra NEW WINDOW, cu posibilităţile plot, worksheet, editor), Worksheet şi OK. Apare subfereastra sheet 1 cu un tabel cu mai multe coloane, a, b, c, d, e, f, g - şapte coloane, în care se introduc prin tastare valorile coordonatelor x, y şi z în primele trei coloane. Dacă se dau şi alte tipuri de valori z, se trec în celelalte coloane.

După selectarea valorilor înscrise în tabel şi acţionarea comenzii de salvare este creat un fişier cu extensia DAT, numele acestuia fiind ales de către operator.

Fig. 7.5 Datele din coloanele A, B şi C introduse de operator

7.4.2 Prelucrarea datelor şi realizarea fişierului grilă

Interpolarea cotelor pentru determinarea altitudinilor punctelor îndesite ale unei reţele se face cu comanda Grid (reţea), respectiv Data. Apare o casetă de dialog cu numele Open Data (deschide fişierul de date iniţiale), în care exietă o listă cu fişierele cu extensia DAT existente în dosarul de lucru. Se alege fişierul dorit şi se confirmă prin clic pe butonul OK. Apare o nouă casetă de dialog cu numele Scattered data Interpolation (interpolarea datelor), în care sunt trecute caracteristicile fişierului cu extensia DAT ales. Se alege metoda de interpolare, din cele trecute în listă. Pentru comparaţie, se pot folosi în mod repetat mai multe metode de interpolare. După confirmare pe OK este creat fişierul cu extensia GRD, ce poate fi folosit ulterior la realizarea diferitelor reprezentări grafice.

7.4.3 Realizarea diferitelor reprezentări grafice

Calculele şi realizarea diferitelor reprezentări grafice se fac cu comenzile meniului Map (hartă). Pentru calculul şi reprezentarea curbelor de nivel se foloseşte comanda Contour (curbă de nivel sau izohipsă). La acţionarea comenzii apare caseta de dialog Open Grid (deschide fişierul cu extensia GRD) şi se selectează din lista afişată fişierul dorit, cu confirmare pe butonul OK. Apare caseta de dialog Contour Map (harta cu curbe de nivel), în care se introduc diferite opţiuni de afişare şi se face confirmarea prin clic pe butonul OK. Este reprezentată harta cu curbe de nivel.

La fel se procedează şi pentru alte calcule şi reprezentări grafice, dar folosind alte comenzi, ca de exemplu Shaded relief (relief umbrit) pentru reprezentarea reliefului prin umbre, Surface (suprafaţă) pentru reprezentarea imaginilor reliefului văzute dintr-un punct de vedere în poziţie aleasă de către utilizator (fig. 2), Image /imagine) pentru transformarea valorilor variabilei z în mărimi continue de imagine etc. Reprezentările grafice pot fi în alb - nagru sau în culori.

Cap. 8 Realizarea şi vizualizarea hărţilor statistice

8.1 Construcţia hărţilor statistice

În lecţiile anterioare a fost prezentată realizarea cu calculatorul a unei hărţi de orice tip. De multe ori este necesar să se reprezinte grafic anumite valori statistice, aceste valori fiind date în unele puncte de coordonate cunoscute sau pentru anumite areale date prin coordonatele punctelor conturului liniar. Pentru primul caz trebuie să se revadă capitolul referitor la programul Surfer, în care au fost reprezentate grafic variabilele de forma Z=F(x,y), au fost reprezentate curbele de aceeaşi valoare Z, denumite izocurbe (curbe de nivel sau izohipse, izobare, izoterme, izohiete, izocline etc.). Au fost realizate şi unele vederi tridimensionale ale variabilelor Z. În activitatea didactică şi în activitatea de cercetare ştiinţifică sunt întâlnite multe cazuri de măsurare, calcul şi reprezentare grafică a unor asemenea tipuri de valori.

Unele date statistice pot fi atribuite unor areale, ca de exemplu unităţi administrative ale unei ţări, ţări ale unui continent, ţări ale întrgului glob etc. În fig. 8.1 sunt date valorile pentru patru areale învecinate.

Fig. 8.1 Valori statistice pentru patru areale învecinate

Reprezentarea grafică prin scrierea valorilor nu este semnificativă. Bine ar fi dacă s-ar reprezenta grafic pentru fiecare areal o nuanţă de culoare sau un model de haşură, iar într-o legendă să se treacă valoarea statistică şi culoarea sau modelul de haşură care îi corespunde. Cu ajutorul calculatorului pot fi reprezentate multe nuanţe de culori. Numărul de nuanţe pentru modelul de reprezentare RGB (red - green - blue) este egal cu produsul numerelor de trepte pentru fiecare culoare (de exemplu 256x256x256= 16.777.216). Dar este necesar uneori a împărţi valorile Z în clase. Această împărţire nu se face oricum, ci după metode statistice bine documentate. }n fig. 8.2 este arătat modul de reprezentare prin haşuri a unei porţiuni a unei hărţi statistice (cartodiagrame). S-a ales reprezentarea alb-negru datorită greutăţilor de multiplicare a imaginii în culori. Reprezentarea s-a făcut de autor cu programul EPIMAP.

8.2 Noţiuni generale de statistică

Statistica este o disciplină de sine stătătoare care aparţine disciplinelor matematice. Disciplina presupune măsurarea unor valori, determinarea unor mărimi precum media aritmetică, media aritmetică ponderată, deviaţia standard), moda, mediana etc. În general statistica presupune ca măsurarea să se facă pe o mulţime

3375 85 60

redusă de elemente, dar concluziile pentru fenomene viitoare să se extindă la toate elementele mulţimilor de valori.

Fig. 8.2 Porţiune de hartă statistică realizată cu programul EPIMAP

De regulă, măsurarea se face pe evenimente care au avut sau au loc, iar concluziile se trag pentru evenimente viitoare. Prin mărimi statistice se pot determina de exemplu natalitatea la mia de locuitori, mortalitatea, gradul de ocupare a forţei de muncă, populaţia ce trăieşte sub pragul de sărăcie, recoltele pentru diferite culturi agricole pe zone geografice şi tipuri de soluri, caracteristici ale solurilor (de exemplu aciditatea), precipitaţiile pe luni şi zone etc. În statistică se întâlnesc şi termeni ca test statistic, estimaţie statistică, corelaţie statistică, sondare, valoare probabilă, probabilitate, clase statistice, metode de împărţire în clase etc. Consultarea unei cărţi de statistică geografică este necesară pentru cei interesaţi să adâncească studiul.

8.2.1 Istoric

Statistica este o ramură a matematicii care se ocupă cu culegerea, organizarea, prelucrarea şi analiza datelor numerice şi cu probleme ca proiectarea experimentărilor sau a testării şi luarea deciziei referitoare la fenomenul studiatForme simple de reprezentări statistice există de la începutul civilizaţiei, de la reprezentările pictografice rupestre pentru a înregistra numărul de locuitori, numărul şi tipurile de animale, alte elemente ale mediului. Înainte de anul 3000 î. C., babilonienii foloseau mici plăci de argilă pentru a înregistra proprietăţile agricole. Egiptenii au analizat populaţia altor ţări şi starea sănătăţii înainte de a se apuca de construcţia piramidelor. Cărţile biblice şi cronicile sunt în primul rând documente statistice. Aceleaşi realizări se întâlnesc la chinezi şi la vechii greci.

Imperiul Roman a fost prima autoritate administrativă care a avut culese date semnificative despre numărul şi starea sănătăţii populaţiei, suprafaţa teritoriilor controlate pe care locuia această populaţie. În evul mediu în multe ţări erau stabilite impozite pe proprietăţi în funcţie de suprafaţa acestora. Folosirea metodelor ştiinţifice în statistică a început în secolul al XIX-lea, pentru toate fenomenele ştiinţelor naturii şi sociale, cercetătorii recunoscând necesitatea reducerii informaţiei doar la valori numerice, pentru a înlătura ambiguitatea descrierilor verbale.

În prezent statistica este un mijloc eficient pentru descrierea precisă a valorilor datelor economice, politice, sociale, psihologice, biologice, fizice etc. şi este un instrument eficient pentru corelarea şi analiza acestor date. Munca statisticianului, inclusiv geograf, nu se rezumă doar la culegerea şi tabelarea datelor, ci şi mai ales la prelucrarea şi interpretarea informaţiilor. Dezvoltarea teoriei probabilităţii a mărit numărul aplicaţiilor statisticii. Multe date pot fi estimate precis cu diferite distribuţii de probabilitate, iar rezultatele distribuţiilor statistice pot fi folosite la analiza datelor. Probabilitatea poate fi folosită pentru a determina calităţile unor teste statistice, mai ales pentreu aprecierea volumului necesar de date care trebuie culese pentru o problemă particulară.

8.2.2 Metode statistice

Valorile unei mărimi statistice sunt cuprinse într-o listă de valori sau măsurători. Nu insistăm aici asupra pecauţiilor ce trebuie avute la culegerea datelor.

a) Tabelarea şi prezentarea datelor

Datele culese trebuie aranjate şi trecute în tabele şi prezentate astfel încât să permită analiza şi interpretarea rapidă şi semnificativă. Pentru a examina, de exemplu, 31 de localităţi după mărimea populaţiei (tabelul 8.1), localitîţile sunt ordonate în ordinea crescătoare a numărului de locuitori, respectiv 2021, 2327, 2645, 2805, 3018, …., 9518, 9582 şi 10160. Aici se văd uşor valorile minimă şi maximă, iar diferenţa dintre aceste două valori se poate calcula uşor (8139). O reprezentare grafică a frecvenţei relative sau cumulate ar fi sugestivă pentru apreciere. Dar o reprezentare în plan cu nuanţe de culoare sau cu tipuri de haşuri ar fi şi mai sugestivă, aşa cum se va vedea ulterior.

b) Măsurări ale tendinţei centrale

După ce datele au fost culese şi tabelate, analiza începe cu calculul unei singure valori, care caracterizează variabila care se măsoară şi va reprezenta toate datele. Deoarece datele se referă la un punct central, valoarea numerică ce se determină se numeşte tendinţă centrală. Fie tabelate valorile x1, x2,…,xn, unde n reprezintă numărul total de valori. Valorile statistice care caracterizează grupul de valori pot fi media aritmetică simplă sau media aritmetică ponderată. La cursul de geoinformatică au fost explicate pe larg şi folosite aceste valori în programul SURFER.

Mediana şi moda sunt alte două mărimi ce caracterizează tendinţa centrală. Mediana este valoarea din mijloc a unui şir ordonat cu număr impar de valori, respectiv media aritmetică simplă a celor două valori din mijlocul şirului, dacă numărul de valori este par. Moda este valoarea ce apare cel mai frecvent a variabilei x. Dacă există două valori care apar cel mai frecvent, şirul de valori se consideră bimodal.

c) Măsuri ale variabilităţii

Valoarea nedie este valoarea cea mai probabilă a unei variabile x. Dar este important să se aprecieze cu ce precizie a fost determinată valoarea medie sau în ce interval de împrăştiere sau de variabilitate este situată valoarea medie.

.O măsură a acestei variabilităţi este intervalul de încredere şi probabilitatea ca valoarea determinată să aparţină acestui interval. De exemplu, dacă este dat un interval de încredere (x0-a, x0+a) şi o probabilitate p=0,95 , înseamnă că 95% din valorile xi aparţin intervalului dat. Valoarea a se exprimă, de regulă, în multipli ai deviaţiei standard. Deviaţia standard se notează cu litera grecească şi are valoarea calculată în funcţie de diferenţele (xI-x0), respectiv = {[(xi-x0)]/(n-1)}1/2. Valoarea 2

reprezintă varianţa. Dacă varianţa standard este mică, măsurătorile sau valorile şirului sunt centrate în jurul valorii medii, iar dacă este mare, valorile sunt mai împrăştiate.

d) Corelaţia

Când două fenomene sociale, fizice, biologice etc. cresc sau descresc proporţional şi simultan datorită unor aceloraşi factori externi, fenomenele sunt corelate pozitiv sub aceleaşi condiţii, iar dacă unul creşte şi celălalt scade, fenomenele sunt corelate negativ. Este calculată şi valoarea numerică a gradului de corelaţie, exprimată pentru un coeficient de corelaţie. Coeficientul de corelaţie este şi poate fi calculat foarte uşor cu relaţia =[(x-x0)/x)(y-y0)/y)]/n, unde x este deviaţia standard a primei variabile, y este deviaţia standard a celei de a doua variabile, iar n este numărul total de cazuri din cele două şiruri de valori x1, x2,…,xn şi y1, y2,…, yn. Corelaţia pozitivă maximă este +1, iar cea negativă maximă -1. Valoarea 0 arată lipsa de corelaţie.

e) Modele matematice şi modele statistice

Un model matematic este exprimat prin relaţii matematice sau formule, care arată dependenţa funcţională a unei mărimi de alte mărimi. Foarte multe fenomene fizice, biologice, geografice etc. sunt descrise de astfel de relaţii matematice. Dacă în relaţiile de calcul intră mărimi ce pot avea valori aleatoare sau statistice, atunci modelul matematic devine model statistic. În acest caz probabilitatea devine o caracteristică de apreciere a modelului.

8.3 Clasificarea elementelor. Sisteme de clasificare8.3.1 Coeficienţi de corelaţie

Specialiştii SIG trebuie să-şi organizeze şi să să-şi clasifice elementele sistemului, datele geografice, datele statistice din componenţa acestora etc. Majoritatea sistemelor de clasificare, fie matematice, fie nematematice, utilizează: a) comparaţia între perechi de observaţii; b) separarea perechilor de observaţii în categorii în care există un grad general de asemănare. Sistemele matematice de clasificare sunt asemănătoare, de exemplu, calculând un coeficient a cărui valoare este o măsură a gradului de similaritate, bazat pe observaţiile făcute (8.2.2d). Coeficienţii de similaritate au valori între –1 şi +1 şi formează pentru toate perechile de observaţii o matrice pătrată, simetrică, pozitiv definită. Coeficienţii de similaritate pot fi definiţi în mai multe feluri.

8.3.2 Analiza grupărilor

Scopul analizei grupărilor este prezentarea relaţiilor din interiorul unei matrici de coeficienţi de similaritate. Aceasta se poate face în forma cea mai simplă prin ordonarea variabilelor într-o arborescenţă, în care elementele sunt astfel grupate, încât relaţiile să fie reprezentate, cel mai simplu, prin coeficienţi de similaritate. Analiza grupărilor se poate aplica, de exemplu, în cartografie, la împărţirea pe grupe a localităţilor, după numărul de locuitori. Tratarea în extenso a acestei probleme nu face obiectul lucrării de faţă. De remarcat că această analiză se poate face şi prin intermediul teoriei informaţiei.

8.3.3 Calculul cantităţii de informaţie a clasificării

Fiecărei clase îi corespunde un anumit înţeles (o semnificaţie). Dacă o anumită dată este introdusă într-o clasă, se poate determina cantitatea de informaţie specifică acelei date.

Cantitatea de informaţie H se determină cu formula

H=-Pilog2Pi (8.1)

unde m este numărul claselor, iar Pi probabilitatea (în cazuri practice frecvenţa) de apariţie a elementului în clasa dată.

Pentru n metode diferite de clasificare a aceluiaşi grup de date se poate determina şirul cantităţilor de informaţie H1, H2, …, Hn. Se poate determina pentru fiecare metodă valoarea maximă a cantităţii de informaţie H1max, H2max, H3max, … ,Hn

max. Entropia lor relativă este dată de rapoartele

H10 =H1/H1max; H20 = H2/H2max; … ; Hn0 = Hn/Hn max (8.2)

şi redundanţele

R1 = 1 – H10; R2 = 1 – H20;………….; Rn = 1 – Hn0 (8.3)

În urma determinării tuturor caracteristicilor arătate, se pot trage concluzii asupra unei metode optime de clasificare. Pentru a exemplifica cele de mai sus, fie de clasificat localităţile rurale dintr-o zonă a ţării, după numărul de locuitori. O clasificare optimă se va obţine atunci când redundanţa este minimă. Metoda se poate aplica pentru clasificarea tuturor elementelor geoimaginii, zonei de teren, bazei de date a SIG etc., inclusiv, de exemplu, pentru alegerea tipului de date (vectoriale sau raster). Datele sunt prezentate în tabelul 8.1.

Dintre metodele ce se pot folosi, se amintesc metodele progresiei aritmetice, progresiei geometrice, seriilor, cea utilizată în recunoaşterea formelor etc. Pentru exemplificare, în tabelul 82 sunt date clasele (intervalele) pentru clasificarea prin metoda progresiei geometrice şi valorile calculate ale parametrilor.

Tabelul 8.1 Populaţia localităţilor unei zone geografice

Nr. crt.

Populaţie Nr. crt.

Populaţie Nr. crt.

Populaţie Nr. crt.

Populaţie

1 2021 9 3465 17 4798 25 58802 2327 10 3548 18 5009 26 60963 2645 11 3578 19 5031 27 61104 2805 12 3691 20 5122 28 82015 3018 13 3731 21 5171 29 95186 3120 14 3745 22 2346 30 95827 3210 15 3907 23 5417 31 101608 3435 16 4733 24 5618

Tabelul 8.2 Valorile parametrilor pentru metoda progresiei geometrice

Intervale (clase) Număr localităţi Frecvenţa(Fi)

-log2 Fi -Filog2Fi

2000-3000 4 0,129 0,889 0,3813000-4500 11 0,355 1,495 0,5314500-6550 12 0,387 1,369 0,5306550-9825 3 0,097 3,369 0,3279825-14438 1 0,032 4,950 0,158

31 1,000 1,927

Pentru cazurile practice, în tabele se înlocuieşte Pi cu frecvenţa Fi, raportul dintre numărul de elemente favorabile (numărul elementelor clasei) şi nimărul total de elemente. Cu mai multe metode folosite rezultă datele din tabelul 83.

Tabelul 8.3 Parametrii metodelor de clasificare

Metoda Numărul de intervale

Cantitatea de informaţie H

Entropia maximă

Entropia relativă

Redun-anţa

Progresiei aritmetice

5 1,684 2,322 0,725 0,275

Progresiei geometrice

5 1,927 2,322 0,830 0,170

Seriilor 7 2,635 2,807 0,939 0,061

Concluzia care rezultă este că se aplică metoda care dă redundanţa minimă (pentru cazul din tabel, metoda seriilor, pentru care redundanţa este 0,061).

8.4 Pachetul de programe EPIMAP

Pachetul de programe EPIMAP este destinat pentru realizarea de hărţi şi cartograme statistice. Programul principal lucrează cu mai multe tipuri de date. În fişiere cu extensia ".BND" sunt coordonatele punctelor succesive ale frontierelor diferitelor unităţi administrative ale unui teritoriu (de exemplu în fişierul

"ROMANIA.BND"). Prima înregistrare dă numărul de ouncte sau de perechi de coordonate x şi y. Valorile statistice sunt date în fişiere cu extensia ".REC", câte o valoare pentru fiecare unitate administrativă (de exemplu "ARGES 34" în fişierul "ROMANIA.REC"). Hărţile ce se realizează sunt salvate în fişiere cu extensia ".MAP" (de exemplu " ROMANIA.MAP"). Alte date sunt cuprinse în diferite tipuri de fişiere (drivere pentru periferice ".BGI", date în formate standard ".BMP", ".IMG", ".DXF", "TIF" etc.). Fişierele cu programe executabile au extensia ".EXE" ("EPIMAP.EXE", "BOUNDARY.EXE" etc.). Fişierele de asistenţă au extensia ".HLP".

Fig. 8.3 Fereastra programului EPIMAP

Încărcarea şi lansarea în execuţie a programului se face prin dublu clic pe "EPIMAP.EXE". Fereastra afişată conţine o linie de comenzi sau meniuri, fiecare comandă având subcomenzi sau submeniuri. Aceste comenzi şi subcomenzi sunt: a)MAP (HARTA) - load (încărcare), create (creare), save (salvare), clear (ştergere), management (gestiune hărţi); b)BOUNDARY (FISIERE DE FRONTIERE) - load complete (încărcare completă), load partial (încărcare parţială), create/edit boundary (creare/editare frontieră), save .. (salvare..), save cartogram (salvare cartogramă), clear boundary file (ştergere a fişierului frontieră); c)DATA (DATE STATISTICE) - ; d)MAP TYPE (TIP HARTA) - ; e)ANNOTATION (ADNOTARI TITLU SI

LEGENDA); f)OUTPUT (IESIRE) - ; g)SETUP (SETARE) - ; h)HELP (ASISTENTA); i)F10-Quit (TERMINARE EXECUTIE PROGRAM).

În figura 8.3 este arătată fereastra programului.Cu ajutorul comenzii HELP poate fi studiat modul de lucru cu fiecare comandă. Se pot încărca pe rând fişierele hartă şi fişierele de tip ".BND" existente. Pentru o anumită ţară pot fi încărcate datele tematice pentru judeţele acelei ţări, cu ajutorul comenzii DATA. Programul calculează automat diferite valori statistice - media aritmetică, deviaţia standard, moda, împarte şirul de valori în clase, atribuie o culoare sau un tip de haşură fiecărei clase şi afişează harta, cu titlu şi legendă, ca în figura de mai sus.

8.5 Alte programe pentru reprezentări de cartodiagrame

Reprezentări de cartodiagrame pot fi făcute şi cu alte programe, de exemplu cu ArcView, Excel etc. Particularităţile de lucru cu aceste programe sunt specifice firmelor elaboratoare, dar toate aplicaţiile au proprietăţi comune, asupra cărora nu facem referiri. Exemplificăm doar prin două figuri. În prima figură este prezentată ocartodiagramă 2,5 D.

Fig. 8.4 Cartodiagramă 2,5 D

Pentru programul Excel exemplificăm cu o cartodiagramă şi un tabel cu date statistice. Modul de construire a cartodiagramei a fost însuşit şi experimentat la cursul de geoinformatică.

Fig. 8.5 Cartodiagramă realizatz cu programul Excel

Cap. 9 Portaluri pentru cartografierea pe web

9.1 Generalităţi

Astăzi există în lume servicii de date spaţiale, de la care orice utilizator, geodez, cartograf, geograf, etnograf, funcţionar din administraţia publică locală sau centrală ş. a. poate procura date spaţiale, gratuit sau contra cost. Aceste date se află sau trebuie să se afle în biblioteci de date geografice. Are loc o adevărată revoluţie, prin trecerea de la colecţii de hărţi clasice, tipărite sau desenate, la servere de hărţi, iar de la servere de hărţi la portaluri de hărţi sau portaluri cartografice, care să permită nu numai extragerea de hărţi, ci şi construirea de noi hărţi, după necesităţile fiecărui utilizator.

Să luăm un exemplu simplu din mediul universitar, pentru Universitatea din Bucureşti. Hărţile nu se folosesc numai la facultăţile de geografie sau de geologie, ci şi la catedrele facultăţilor de istorie, de filozofie, de fizică, de matematică, de limbi străine, de ştiinţe politice şi administrative, de jurnalistică etc. Cursurile sau caietele de laborator întocmite de personalul didactic, referatele întocmite de studenţi, studiile din centrele de cercetare ştiinţifică trebuie să conţină nu numai hărţi, ci şi fotografii făcute din avion sau elicopter sau imagini obţinute cu sensori de teledetecţie, montaţi pe sateliţi, pe avioane sau pe elicoptere. Chiar o listă a localităţilor şi a codurilor poştale, a prefixelor telefonice, poate servi diferiţilor utilizatori.

Clădirile şi alte bunuri imobile ale sediilor universităţii, inclusiv parcelele pe care se află, pot fi gestionate în cadrul unui sistem spaţial sau sistem informaţional geografic sau teritorial. Sutele de cadre didactice, de funcţionari din administraţie şi miile de studenţi din universitate ar beneficia de un mijloc eficient de îmbunătăţire a muncii în noua eră a “Pământului digital” sau a “Pământului virtual”. Particularizarea poate fi făcută pentru campusul universitar digital sau campusul universitar virtual. De asemenea realizări ar beneficia şi organele de conducere din zonele administrative unde sunt dispuse sediile universităţii (sectoare, municipiu, alte localităţi etc.), inclusiv alte universităţi în cadrul unui eventual consorţiu universitar, precum şi toate compartimentele ministerelor de resort.

9.2 Servicii de bibliotecă pentru sisteme informaţionale geografice

Asemenea servicii sunt asigurate în concepţia clasică de bibliotecile de hărţi, fotograme sau alte produse cartografice. Asemenea servicii sunt furnizate de bibliotecile facultăţilor sau de compartimentele de hărţi. Unele din documente sunt şi clasificate, cu acces numai al persoanelor autorizate. Aşa cum au apărut şi sunt deosebit de utile cărţile electronice, aşa au apărut şi hărţile electronice, dar generalizate prin expresia de “geoimagini şi alte date geografice digitale (numerice)”. O primă încercare ar fi ca aceste documente să fie constituite în pagini (documente HTML sau PDF), care să fie vizualizate de orice utilizator.

De la acest prim stadiu se poate trece la servicii de bibliotecă electronică pentru date geografice sau geoimagini şi în alte formate specifice sistemelor informaţionale geografice. Serviciile de date spaţiale pot fi create fără să existe un laborator de sisteme informaţionale geografice, dar având în vedere că un asemenea

laborator ar fi extrem de util şi pentru lucrările studenţilor şi pentru studiile de cercetare ştiinţifică din domeniile geografie şi geologie, dotat cu sisteme de culegere şi prelucrare a datelor geografice şi cu pachete de programe performante (ArcGIS, GeoMedia, MGE, ERDAS, E. R. Mapper etc.).

Fig. 9.1 Tipuri de geoimagini

Pentru început, serviciile de bibliotecă geospaţială electronică ar folosi reţelele de calculatoare ale universităţii, care sunt deja conectate la reţeaua Internet. Hărţile şi alte produse ale colecţiilor existente ar fi rasterizate şi vectorizate şi apoi prelucrate şi constituite în colecţii de date geografice digitale. Aceste date pot fi furnizate mai întâi pe CD.

Pot fi constituite colecţiile electronice cu date geografice sau geodate. Serviciile de date geografice şi colecţiile de date geografice digitale au fost fundamentate teoretic în anii 1980-1990, iar bibliotecile de date geografice în 1990-2000. Universităţile americane au creat asemenea produse şi servicii. Faza următoare este crearea de servere de hărţi şi de aplicaţii de cartografiere folosind Web (map servers and Web-based mapping applications), apoi cea de creare a portalurilor cartografice sau de hărţi (map portals).

Pentru crearea de hărţi digitale, respectiv rasterizare, vectorizare şi prelucrare trebuie să existe staţii grafice de lucru specifice sistemelor informaţionale geografice, dar echipamentele utilizatorilor trebuie să aibe multe caracteristici specifice sistemelor care lucrează cu imagini digitale, referindu-ne aici la volumul memoriei interne, viteza de calcul, capacitatea memoriei externe etc. Aplicaţiile de cartografiere folosind Web trebuie să aibă un înalt grad de personalizare, având în vedere că pot fi folosite de utilizatori din domenii extrem de diverse.

Componentele proiectului de cartografiere folosind Web sunt destul de complexe. Crearea hărţilor digitale şi a serverelor au numeroase avantaje:

independenţa în ceea ce priveşte timpul şi poziţia; nu este necesar pentru început software special sau alte cerinţe, pe principiul “memorie mare la server şi memorie mai mică la utilizator”, urmând a ridica pretenţiile în timp. Unele dezavantaje ar fi: costuri mari pentru culegerea şi transformarea datelor; volatilitatea datelor (în special locale); cheltuieli mari pentru actualizarea permanentă a datelor; influenţarea accesului la serverul cartografic de către redundanţa efortului şi a timpului de întârziere la producător; limitările în ceea ce priveşte analiza, personalizarea şi calitatea hărţilor, comparativ cu hărţile clasice tipărite pe hârtie.

Crearea hărţilor şi a portalurilor de hărţi şi date geografice digitale are numeroase avantaje, din care amintim: independenţa în ceea ce priveşte timpul şi poziţia; nu este necesar pentru început software special sau alte cerinţe, pe promncipiul “memorie mare la server şi memorie mai mică la utilizator”, producătorul de date furnizează date noi, dar şi cele vechi pot fi necesare, de exemplu pentru istoric. Dezavantajele ar fi: actualele servere cartografice sunt, în ţările dezvoltate, insule de date, iar la noi încă nu există; inabilitatea de a combina informaţii cartografice de la surse diferite datorită lipsei standardelor în domeniu; funcţionalitate, posibilităţi de personalizare şi de analiză limitate; lipsa resurselor financiare pentru resursele serverului de hărţi.

Principalii factori care determină alegerea datelor spaţiale sunt: extinderea datelor; precizia datelor poziţionale şi a atributelor; formatul fişierului; dimensiunea fişierului; actualitatea datelor; existenţa datelor alternative; proiecţia şi sistemul geodezic de referinţă; schema de împărţire pe zone; restricţii de utilizare; atribute disponibile; existenţa metadatelor şi disponibilitatea acestora; accesul uşor.

Extinderea datelor se referă la clasificarea acestora şi gradul de detaliere. Este bine ca numărul de clase şi numărul atributelor acestor clase să fie corespunzător scopului propus.

Fig. 9.2 Servere de date spaţiale

9.3 Factori în alegerea datelor geospaţiale stocate pe server

Precizia datelor are în vedere precizia poziţională şi precizia atributelor. De exemplu, pentru detaliile drumuri, trebuie să existe o concordanţă între precizia poziţională şi scara hărţii de întocmit. Dacă măsurătorile s-au făcut cu receptoare GPS

de orientare sau de navigaţie care asigură o precizie de 100 de metri, nu treceţi la folosirea acestor coordonate pentru întocmirea unei hărţi la scările 1:5.000-1:100.000.

Fig. 9.3 Soluţii pentru servere cartografice sau servere de hărţi

Dacă pentru utilizator are importanţă tonajul admis al unui pod, trebuie neapărat să existe această valoare ca atribut şi trebuie avută neapărast în vedere, de exemplu la alegerea unui itinerar pentru deplasarea cu utilaje grele.

De precizie este legată şi rezoluţia datelor. De mare importanţă este şi formatul fişierului sau al bazei de date din care se extrag datele. Uneori este indicat pentru date grafice un format universal de schimb, de exemplu DXF.

De dimensiunea fişierului depind programele care să extragă şi să folosească datele, memoria internă şi externă a sistemelor. Volumul de date are importanţă vitală pentru diferite tipuri de colecţii de date şi tipuri de produse care se realizează. Actualitatea datelor este avută în vedere la folosirea acestora. De exemplu, pentru reţeaua de drumuri, sunt date care trebuie folosite în timp real sau cvasireal.

Existenţa datelor alternative poate duce la un preţ mai mic sau la alte facilităţi de service şi de acces la date. Concurenţa şi piaţa au un rol deosebit. Toate acestea intră în crearea unei pieţe de date spaţiale, care în prezent nu prea există. Legislaţia şi concurenţa au rolul lor, dar un rol deosebit îl au şi organizaţiile de învăţământ, respectiv şcoala generală, liceul şi instituţia de învăţământ superior. . Trebuie educaţi în acest spirit atât producătorii de date spaţiale, cât şi consumatorii de date şi de produse derivate din aceste date.

O mare importanţă o au proiecţia cartografică în care sunt definite datele, cât şi sistemul geodezic de coordonate în care este dată poziţia. Se ştie, de exemplu, că dacă datele de poziţie au fost obţinute cu receptoare GPS, coordonatele geografice sunt în sistemul geodezic de referinţă WGS 84. Pentru unele documente cartografice standard, pe teritoriul ţării noastre se foloseşte sistemul de referinţă 1942. În acest caz trebuie asigurată transformarea coordonatelor dintr-un sistem în altul. În funcţie de scopul folosirii datelor se poate alege şi metoda de transformare a coordonatelor (Molodensky, Bursa-Wolf, DMA etc.).

9.4 Alţi factori pentru serverele de hărţi

Pe lângă factorii arătaţi mai sus, la crearea serverelor de hărţi trebuie să se ţină seama şi de alţi factori. Trebuie să existe opţiunea de export a geoimaginilor în

formatele cunoscute GIF, JPEG, PNG, dar şi în orice alt format posibil. Opţiunile de căutare a produselor cartografice digitale trebuie să permită selecţia după mai multe criterii, atât a hărţilor, cât şi a indicatoarelor de denumiri geografice (gazetteers), ortofotogramrelor, fotohărţilor, coordonatelor, adreselor de străzi, codurilor poştale etc. Căutarea poate avea ca parametri nomenclatura hărţii, coordonatele geografice, adresele de străzi, codul poştal, denumirea localităţii, a judeţului a ţării etc. Este necesar să poată fi combinate detaliile sau imaginile, pentru a satisface cerinţele cât mai multor utilizatori. La fel ca şi la sistemele de operare moderne, trebuie să existe interfeţe prietenoase bazate pe pictograme. Utilizatorii doresc din ce în ce mai mult să aibe facilităţi extinse de personalizare a aplicaţiilor de selecţie şi afişare a produselor extrase. De o importanţă deosebită este în acest caz posibilitatea alegerii dimensiunii hărţii create prin selecţie, clasificării detaliilor hărţii, alegerii culorilor etc.

La serverele cartografice sau serverele de hărţi pot apărea şi unele probleme deosebite. Nu întotdeauna serverele conţin cele mai actuale date. Nu întotdeauna poate să se facă o mixare a hărţilor existente la diferite scări pentru aceeaşi zonă, pentru care anterior au fost făcute generalizări de tip diferit. Nu pentru toate datele sunt precizate sursele şi gradul de încredere în acestea. Se ştie că operaţiunea de culegere şi validare a datelor este cea mai mare consumatoare de timp şi fonduri financiare, ajungând, după unii autori, la circa 75-80% din costul unui sistem informaţional geografic. Pentru unele date pot exista limitări în abilitatea de a recombina straturile de date cartografice şi în opţiunile de simbolizare sau personalizare.

9.5 Selecţia datelor cartografice digitale de către utilizator

Selecţia datelor cartografice digitale este uşurată mult dacă există programe vrăjitor de selecţie (data selection wizards), Programele trebuie să asigure asistenţa utilizatorului pe timpul folosirii, la găsirea datelor, dar chiar şi a serverelor cartografice. Programele vrăjitor trebuie să ghideze pe utilizatori prin “interviuri de referinţă”, dar şi să îi educe asupra întrebărilor posibile. Utilizatorii actuali sunt doar cei care cunosc foarte bine problemele, deoarece sunt în principal cei care deţin şi surse de date (“ştiu despre ce este vorba”). Trebuie lărgită mulţimea utilizatorilor printr-o politică susţinută de popularizare şi de reclamă.

9.6 Iniţiativa OpenGIS

Iniţiativa OpenGIS (sisteme informaţionale geografice deschise) apărută în S.U.A., dar extinsă la nivel mondial, a creat specificaţia pentru un catalog al serviciilor oferite de un server cartografic. A fost întocmită şi o specificaţie de implementare a interfeţei catalogului de servicii (versiunea 1.0). În specificaţia catalogului sunt detaliate tipurile de servicii şi tipurile de date, precum şi condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească sursele de date, mijloacele de localizare, regăsire şi memorare a surselor de date indexate de către catalog.

9.7 Portaluri cartografice şi păstrarea datelor

Un rol important în siguranţa sau păstrarea (prezervarea) datelor îl au dublurile arhivelor de date. În acest caz siguranţa este asigurată pe termen lung, deoarece pot

apărea oricând evenimente excepţionale. Arhivele de bază, ca şi cele de rezervă, pot fi stocate pe mai multe servere şi în acest caz trebuie asigurat un acces distribuit la date. Accesul distribuit la date poate descuraja dezvoltărea unor arhive secundare, datorită volumului mare de date şi complexităţii de culegere, validare şi organizare.

Se poate pune întrebarea de ce producătorii de date tind să păstreze datele şi să nu le pună la dispoziţia portalurilor gestionate de unele organizaţii. Atâta timp cât unele organizaţii sau agenţii sunt mandatate să arhiveze anumite date cartografice, acestea pot să nu fie mandatate să împrospăteze datele sau suporturile de date şi ca atare nu se pot dezvolta tehnologic. În plus, administraţiile locale sunt puţin interesate în furnizarea accesului la versiuni mai vechi de date, versiunile mai vechi fiind văzute de fapt ca potenţiale obligaţii. Chiar resursele statice, cum ar fi ortofotogramele sunt ţnvechite după 4-5 ani. Dar pentru istorici, unele documente pot reprezenta foarte mult.

Funcţionalitatea cartografierii actuale folosind Web satisface doar necesităţile unor utilizatori. Trebuie să existe posibilitatea integrării datelor cartografice de la surse diferite. În prezent, trebuie să ne limităm la găsirea datelor sau crearea serverelor cartografice de organizaţie. Sunt necesare mecanisme pentru găsirea serviciilor de cartografiere folosind Web (şi datele în flux). O atenţie deosebită trebuie acordată păstrării şi siguranţei datelor.

Dar la ce poate fi folosit un portal cartografic? Problema folosirii portalurilor cartografice pare destul de simplă. Să presupunem că vă ştiţi adresa unde sunteţi cazat într-o localitate. Mulţi oameni ştiu că vor locui probabil într-o localitate la un anumit hotel (fie unul imaginar de pe Calea Călăraşilor din Bucureşti) şi că trebuie să meargă la o întâlnire de afaceri în alt loc (de exemplu Facultatea de Geografie a Universitpăţii din Bucureşti). Ştiţi adresa (Bd. Nicolae Bălcescu, nr. 1), dar trebuie să vă deplasaţi până acolo cu maşina proprie care nu are la bord un sistem de afişare a hărţii electronice. La hotel vă cuplaţi laptop-ul la Internet. Dilema e ce portal vă furnizează cel mai optim traseu, inclusiv cu luarea în consideraţie a străzilor cu sens unic (dacă are datele pentru Bucureşti). Fiecare portal are posbilitatea de a căuta în directorul paginilor aurii (tot în formă digitală) numele instituţiei unde vreţi să mergeţi sau al punctului de interes. Şi astfel, cu punctul iniţial şi final furnizate aplicaţiei MSN MapPoint (Microsoft), se realizează o căutare rapidă în informaţiile furnizate de cele mai cunoscute portaluri cartografice.

Fig. 9.4 Porţiune de hartă afişată

Pe ecran este afişată porţiunea de hartă cu traseul determinat. Aceasta poate fi salvată în memoria calculatorului şi reafişată pe traseu sau poate fi tipărită şi

consultată pe traseu la bordul automobilului. Sunt şi alte variante de căutare, de exemplu să treceţi în mod obligatoriu printr-un punct sau succesiv prin mai multe puncte. Puteţi folosi portalurile MapBlast, MapQuest, MSN MapPoint etc., dar numai dacă aceste poprtaluri conţin datele cartografice referitoare la Bucureşti! Dacă da “Love story”, dacă nu, “I’m sorry”. Să sperăm că după 2007 va fi valabilă proma variantă! Diferenţele dintre interfeţele diferitelor portaluri nu pun probleme deosebite.

9.8 Pachete de programe pentru servere cartografice

Ultimele cuceriri în domeniul cartografiei şi sistemelor informatice geografice vizează folosirea intensivă a reţelei Internet. Accesul la date spaţiale prin internet creşte rapid. Pentru o utilizare corespunzătoare a reţelei au fost create mai multe pachete software, denumite servere cartografice (map servers), din care prezentăm câteva exemple. La sursa Web Mapper Online destinată sistemelor informatice geografice bazate pe Internet puteţi găsi mostre online pentru cele mai cunoscute pachete de programe Internet Map Server. Amintim doar faptul că la sfârşitul anului 2003, peste 1000 de servere Web foloseau software-ul GeoMedia.

ArcIMS (Internet Map Server – server cartografic pentru Internet, realizat de ESRI) permite crearea de hărţi şi alte servicii cartografice, având şi funcţii simple de interogare.

AspMap este o componentă de cartogradiere folosind Web, pentru unirea posibilităţilor de acces, afişare şi analiză pentru date spaţiale în aplicaţii şi servicii Web. AspMap are modulele ASP şi ASP.NET.

Demis Map Server permite accesul interactiv la motorul de cartografiere Demis (Demis Map Engine) pe Internet folosind protocoale definite de către consorţiul OpenGIS. Folosind un browser web de cel puţin generaţia a patra, utilizatorii pot vizualiza interactiv o bază de date SIG aflată pe un site, prin selectarea straturilor sau temelor, afişare pe ecran, mărire sau micşorare a imaginii şi interogare a detaliilor hărţii.

Există şi pachete software ce pot fi încărcate şi folosite gratuit, de mare importanţă pentru laboratoarele instituţiilor de învăţământ şi pentru utilizatorii individuali. Pentru a vizualiza şi a încărca date geospaţiale în formatele folosite de agenţiile guvernamentale americane se poate folosi GEO-DATA Explorer (GEODE). Geography Network a fost creat de către ESRI şi se bazează pe tehnologia ArcIMS. A fost creat un forum bazat pe internet pentru vizualizarea şi accesarea datelor spaţiale de la diferite surse publice şi comerciale.

GeoServ este realizat de Terrain Sciences Division a lui Geological Survey din Canada şi livrează hărţi interactive prin Internet. GeoServ permite accesarea unor date cheie din domeniul geoştiinţelor, sub forma de hărţi dinamice şi baze de date asociate, care pot fi explorate pe Web.

A fost realizată şi extensia iMapper a lui ArcView, livrată gratuit, care permite utilizatorilor aplicaţiei ArcView să-şi prezinte pe Internet rapid şi uşor hărţile realizate şi datele, fără a avea un server cartografic.

Serverul cartografic MapGuide, produs de AutoDesk (realizatorul lui AutoCAD), accesează legături la aplicaţii online demostrative şi create de utilizatori.

MapServer este un mediu OpenSource pentru realizarea de applicaţii cu date spaţiale pentru Internet. Software-ul se bazează pe alte sisteme OpenSource sau

freeware (Shapelib, FreeType, Proj.4, libTIFF, Perl etc.). Serverul cartografic Map-TV foloseşte pentru afişarea datelor formatul SHP al lui ESRI.

WebView este tot o extensie a aplicaţiei ArcView, care dă utilizatorului posibilitatea de a-şi prezenta geoimagini pe Web sau pe CD ROM. Extensia se bazează pe un program vrăjitor, care face nenecesară cunoaşterea limbajelor de programare pentru web. Unele site-uri permit încărcarea unei copii de evaluare a acestei extensii.

9.9 Exemple de site-uri cartografice

Există câteva site-uri World Wide Web, alese pentru a ilustra existenţa elementelor geobibliotecii distribuite. Fiecare este mult diferit de celelalte, dar se apropie totuşi de viziunea integrată. Situaţia serverelor este dată pentru mijlocul anului 2003. Mult mai multe informaţii referitoare la serverele cartografice le puteţi afla consultând pe web site-ul cu adresa URL http://vulcan.wr.usgs.gov/Servers/map_servers.html. Site-ul, denumit InterroMAP, face o comparaţie detaliată a site-urilor cartografice interactive cunoscute sau mai puţin cunoscute. Acest site ar trebui să fie consultat de către oricine este interesat înainte de a folosi un anumit site. Amintim doar faptul că al sfârşitul anului 2003, peste 1000 de 1000 servere Web foloseau software-ul GeoMedia.

A. Terraserver al lui Microsoft

Terraserver are o bază de date cu imagini digitale de la sateliţii ruseşti SPIN-2, ortofotograme pe foi de hartă (digital orothophoto quadrangles - DOQ) şi hărţi topografice digitale raster (digital raster graphics) de la agenţia americană Geological Survey. Arhiva conţine peste un terabyte de informaţii şi poate fi interogată prin punctare, mărire şi translatare (panning) pe o hartă de bază sau prin specificarea denumirilor geografice. Nu sunt puse la dispoziţie servicii de selecţie după valori ale atributelor sau de integrare cu alte date pe baza poziţiei.

B. MapQuest

Site-ul MapQuest oferă un şir de servicii bazate pe baza sa de date. Harta site-ului illustrează abilitatea de a furniza servicii bazate pe colecţii specifice, în plus faţă de servirea cu informaţii statice. Funcţionează pe principiul “află totul despre locul unde vrei să fi”, vizualizând hărţi diverse (inclusiv hărţi topografice asigurate de site-ul TopoZone), atlase ale lumii, rapoarte privind traficul în timp cvasireal, instrucţiuni de polotare a vehiculelor pe anumite trasee, “pagini aurii” şi “pagini albe”, ghiduri rutiere şi ghiduri urbane etc.

C. Environmental Protection Agency

Site-ul web de la Agenţia de Protecţie a Nediului (Environmental Protection Agency - EPA) din S.U.A. oferă câteva forme de selecţii bazate pe locaţie sau poziţie din arhivele digitale ale agenţiei, inclusiv hărţi la comandă şi selecţie după codul poştal (ZIP code):

EPA Envirofacts Warehouse este a bază de date care conţine informaţii pe site-urile Superfund, referitoare la sursele de apă potabilă, poluarea atmosferei, emanaţii toxice, catastrofe posibile şi revărsări de apă controlate. Prin Envirofacts, puteţi obţine liste cu facilităţi de sănătate în vecinătatea unei locaţii în care sunt emanate substanţe poluante sau sunt manevrate legal materiale periculoase, unde este localizat oricare site Superfund şi situaţia sa etc. În multe cazuri, vă puteţi conecta la mult mai multe informaţii la site-urile listate, despre substanţele chimice implicate şi să aflaţi dacă aceste substanţe sunt potenţial distrugătoare.

Prin modulul EnviroMapper al lui Envirofacts, puteţi personaliza o hartă generată cu calculatorul a vecinătăţii locaţiei alese, pentru a vedea poziţiile site-urilor regulate EPA, şcolile, bisericile, cursurile de apă, străzile şi alte detalii geografice.

D. U.S. TIGER Map Server al Biroului de Statistică

Site-ul web al Biroului de Statistică (Bureau of the Census) asigură selecţia datelor statistice după locaţie (poziţie). Scopul principal al proiectului TIGER Map Service este de a furniza utilizatorilor World Wide Web o hartă rutieră de bună calitate, la scară naţională, o hartă a străzilor localităţilor. Acest serviciu este gratuit pentru public şi bazat pe o arhitectură deschisă care permite altor dezvoltatori Web şi editorilor să folosească în aplicaţiile şi documentele proprii hărţi în domeniul public generate de acest serviciu. S-a planificat furnizarea de hărţi rutiere de înaltă calitate, cu caracteristici simple ale sistemelor informatice geografice, cum ar fi afişarea de hărţi statistice cu simboluri punctuale şi cu haşuri sau zone colorate.

E. U.S. Geological Survey National Atlas

Noul atlas electronic naţional al S.U.A. a început să fie creat în 1997 Atlasul actualizează în formă digitală o mare colecţie de hărţi publicate în anul 1970. Site-ul web National Atlas crează şi livrează hărţi la cerere din baza de date a atlasului naţional. Programul Online Interactive Map Browser (browser cartografic interactiv online) vă permite să vă creaţi propriile hărţi, să selectaţi, să modificaţi şi să afişaţi straturi de hărţi. Punctând pe detaliile hărţii, puteţi afla informaţii despre aceste detalii. Puteţi localiza şi folosi peste 2.000.000 de denumiri geografice din S.U.A. În fiecare lună sunt adăugate noi straturi sau teme de hărţi. Programul lucrează împreună cu Netscape 4+ sau Microsoft Internet Explorer 4+. Se recomajndă o rezoluţie a ecranului de cel puţin 800X600 pixeli.

F. Serverul Digital Orthophoto de la MIT

Site-ul web de la MIT (Massachusetts Institute of Tehnologia) livrează ortofotograme digitale pentru zona din jurul oraşului Boston. Prin click pe o subzonă este posibilă regăsirea datelor asociate la un nivel al rezoluţiei definit de utilizator.

G. Biblioteca digitală Alexandrio

Biblioteca digitală Alexandrio (Alexandrio Digital Library - ADL) este rezultatul unui proiect de cercetare la University of California, Santa Barbara, suportat prin Digital Library Initiative de la National Science Foundation, NASA şi Defense

Advanced Research Projects Agency. Prima fereastră de pe ecran permite definirea unei selecţii bazate pe locaţie. Pot fi specificate proprietăţi suplimentare pentru a îngusta sau rafina selecţia, care sunt apoi aplicate la peste 106 seturi de date din actuala colecţie ADL.

H. HomeAdvisor de la Microsoft

Acest site web de la Microsoft este destinat să ajute utilizatorii obişnuiţi să aleagă case de cumpărat sau închiriat. Pot fi accesate informaţii demografice şi de alt tip despre vecinătăţile unei locaşţii, să se extragă listinguri şi să se estimeze preţurile caselor.

I. MapBlast

Site-ul afişează hărţi interactive şi itinerarii de deplasare, servicii de informare privind posibilităţile de cazare şi de rezervare a locurilor, asupra rapoartelor de trafic, asupra punctelor de interes local, unele servicii fiind oferite gratuit de Vicinity Corporation şi MSN.

J. TopoZone

Site-ul TopoZone creat de Maps a la carte, Inc. furnizează printr-o interfaţă interactivă hărţi topografice şi clase de detalii, având o bază de date pentru hărţi topografice la scări mari pentru teritoriul S.U.A. (1:100.000, 1:25.000, 1:24.000), pentru Alaska (1:63.00) şi Puerto Rico (1:20,000). Introducând valorile latitudinii şi longitudinii unui punct, sunt listate toate hărţile pe care apare acea locaţie, din care puteţi alege harta dorită.

K. Aktivist.net, Aktivist (Finlanda) este un portal municipal care funcţionează în 15 oraşe şi în

patru ţări. Aktivist furnizează diferitelor servicii urbane informaţii de cele mai diverse tipuri (demografice, de transport, de mediu etc.).

L. Terra Map Server

Terramapserver.com (Germania) reprezintă una din cele mai importante surse de geodate raster şi vectoriale din Europa. Utilizatorii pot consulta liber listele colecţiilor de date, dar le pot importa pe cele alese numai contra cost. În plus, site-ul serveşte şi ca portal pentru furnizorii de servicii pentru aplicaţii şi pentru cei ce găzduiesc servicii bazate pe localizare (Location-Based Services - LBS). Site-ul foloseşte geodatele de înaltă calitate de la autorităţile germane din domeniul ridicărilor geodezice, fotogrammetrice şi de teledetecţie. Terra Map Server GmbH este un adevărat model de afacri cu date geografice digitale pentru cei care doresc să investească în realizarea de noduri ale unei reţele cu geodate în alte ţări.

M. IMERSIVA

IMERSIVA – Multimedia (Portugalia) este un site Web cu imagini digitale comprimate ( de format MrSid), obţinute din scanarea de înaltă rezoluţie a planurilot directoare urbane. Este adăugată şi o bază de date tematice gestionată cu Microsoft Access, legată de imaginile în format MrSid integrate în obiecte GeoMedia. Utilizatorul trebuie să acceseze printr-un motor dr căutare mai întâi “freguesias” (similare judeţelor) şi apoi fiecare localitate, asigurându-se un acces rapid.

N. IRRIS

Folosind tehnologiile IntelliWhere LocationServer şi GeoMedia WebMap ale companiei Intergraph, agenţia tehnică de transporturi a comandamentului de management al traficului militar (Military Traffic Management Command Transportation Engineering Agency), cu sediul în Newport News, Virginia, a iniţiat dezvoltarea unui server cu informaţii rutiere şi feroviare (Intelligent Road & Rail Information Server - IRRIS). Fiind un sistem informaţional geografic complet securizat sau protejat accesibil prin Web, IRRIS se bazează pe o tehnologie cu arhitectură deschisă, de combinare a informaţiilor statice şi dinamice (în timp real) privind transporturile într-o interfaţă simplă de cartografiere. Funcţiile şi capabilităţile sistemului au fost dezvoltate după atacul terorist din 11 septembrie 2001. Sistemului i-au fost adăugate tehnologiile serviciilor bazate pe localizare geografică (LBS), devenind un sistem centralizat de planificare a transporturilor logistice şi de urmărire în timp real. Sunt accesate în mod curent peste 140 de straturi diferite de date, inclusiv o bază de date privind securitatea teritoriului naţional. IRRIS conţine aproximativ 1 TB de date pentru fiecare zi, fiind accesibile de către 400-500 de utilizatori militari. Personalul din teren poate accesa IRRIS prin telefonia mobilă folosind funcţionalitatea LBS. Şi deoarece vehiculele sunt echipate cu receptoare GPS şi modemuri pentru telefonia fără fir, informaţiile includ şi poziţiile în timp real.

O. Alte exemple Puteţi consulta şi alte site-uri cartografice interesante, printre care cel al

Bibliotecii Congresului (Library of Congress, pentru mai multe colecţii de hărţi), Altapedia Online (hărţi fizice, şi politice, evenimente şi date statistice pentru ţările lumii), CIA Factbook (hărţi pentru toate ţările), DEMIS BV (navigare interactivă într-o mare bază de date SIG pentru întregul glob sau interogări prin selecţia detaliilor hărţii, oferind o pagină web dinamică îmbunătăţită javascript), Expedia.com (cu hărţi topografice detaliate pentru America de Nord şi Europa), Free Trip on Auto Pilot (crează itinerarii de la un punct de plecare la un punct de destinaţie, listare a motelurilor de pe traseu, a preţurilor de cazare, a distanţelor, consumurilor etc.), Map Resources (hărţi editabile pentru proiecte grafice, în format vectorial), Geographic Names Information System (GNIS, sistemul informaţional pentru denumiri geografice), Maps On Us (“cu hărţile în faţa noastră”– un site pentru navigaţia virtuală, consultarea de pagini aurii, hărţi sinoptice etc.), Digital Chart of the World Data Server (serverul de date pentru harta digitală a lumii la scara 1:1.000.000 de la Universitatea statului Pennsylvania, pentru crearea de hărţi folosind tehnologia SIG), EROS Data Center (pentru fotohărţi), USGS Digital Line Graph (DLG) Data Browser (site la Universitatea statului Virginia, pentru crearea hărţilor din date în format vectorial DLG la scara 1:2000.000), pagina de hărţi a portalului Yahoo (Yahoo's

Maps Page, care furnizează o listă de conexiuni pentru afişare de hărţi pentru o ţară, o zonă, o localitate).

Alte site-uri din Europa sunt GCWare spol (în Cehia, cu interfaţa GLOSARI pentru servicii bazate pe localizare pe concepţia ASP/WASP, cu folosire în transporturi), ITIS 2000 (sistem modular folosit în Slovacia, pentru administrarea şi folosirea informaţiilor şi documentelor, cu o parte geografică şi una tehnologică diversificată pe grupe de utilizatori), GeoBroker (la ESG GmbH, Germania, pentru arhivarea, managementul, regăsirea, afişarea şi furnizarea geoimaginilor şi altor date spaţiale), TESEO (cu geoinformaţii modulare, în Italia, cu folosirea software-ului GeoMedia, pentru protecţia civilă în caz de catastrofă), Geo-NV (sistem informatic pentru administrarea reţelelor de telecomunicaţii, în Germania, realizat de PLEdoc GmbH), NAVSTREETS (date ale reţelei de străzi, realizată de NAVTECH - Navigation Technologies Europe din Marea Britanie, cu date foarte precise poziţionale şi tematice pentru America de Nord şi Europa, de fapt o hartă rutieră digitală excelentă pentru transporturi şi alte scopuri) etc.

9.10 Indexul denumirilor geografice ale globului terestru9.10.1 Generalităţi

În fiecare atlas geografic clasic există un index al denumirilor geografice. În acesta sunt trecute în ordine alfabetică toate denumirile, iar pentru fiecare denumire sunt date tipul elementului geografic la care se referă, numărul hărţii (hărţilor) pe care apare sau numărul paginii la care se găseşte harta, codificarea caroului hărţii unde se află denumirea etc.

Pentru harta electronică sau atlasul electronic poate fi construit un asemenea index, de fapt o bază de date care conţine mult mai multe date decât varianta clasică. Firmele de cartografiere asistată de calculator crează asemenea baze de date independente, care pot fi folosite la crearea multor hărţi şi atlase digitale sau chiar tipărite.

O asemenea bază de date geografice a fost realizată de compania americană ALLM GeoData (http://www.allm-geodata.com) pentru întregul glob terestru. Această bază de denumiri geografice (world gazetteer) permite extragerea denumirilor de interes pentru o anumită zonă, alegerea fiind făcută după criterii permise de caracteristicile tuturor denumirilor. Atributele sau caracteristicile denumirilor geografice sunt diverse, cu mult mai numeroase decât la versiunea clasică a unui index. Baza de date poate fi folosită pentru realizarea multor tipuri de hărţi sau alte documente cartografice electronice.

9.10.2 Caracteristici ale bazei de date

Baza de date globală conţine denumirile geografice pentru circa 4.700.000 localităţi sau centre populate, 41.000 de aeroporturi, 6.000 de porturi, 164.000 de staţii de cale ferată, 162.000 de zone administrative (regiuni, districte, judeţe etc.), alte 700.000 de denumiri pentru diferite tipuri de detalii geografice.

Dintre atributele denumirilor geografice se amintesc:- poziţia – latitudine şi longitudine;- codul poştal (codurile poştale);

- populaţia (numărul de locuitori);- zona administrativă de ordinul I şi cele de nivel inferior, în funcţie de ţară;- codul (codurile) zonelor telefonice (prefix);

- codificări speciale pentru diferite alfabete (inclusiv transliterarea);- cota;- aria (obiectului areal la care se referă);- coduri oficiale (cuvinte de cod);- rolul administrativ în ţară (capitală, reşedinţă de judeţ, reşedinţă de comună etc.);- tipul de loc;- fusul orar sau zona de timp, reguli pentru ora de vară;- coduri CRESTA (sistem mondial de clasificare);- coduri locale, specifice ţării (LOCODES) etc.Pentru aeroporturi sunt incluse codul IATA, codul ICAO, lungimea pistei

(lungimile pistelor), tipul aeroportului, iar pentru porturi – dimensiunea aproximativă. Şi pentru staţiile de cale ferată există diferite coduri specifice domeniului (TIPLOC, TLA, RAILINC, UIC), tipul staţiei (de pasageri, de metrou, de feribot). Pentru multe înregistrări referitoare la transporturi sunt trecute şi coduri locale. Câteva date statistice rezumative sunt date în tabelul de mai jos.

Tabelul 9.1 Date statistice ale bazei de date cu denumiri geograficeDate Total Geocodate

Localităţi 4695992 3067920Cu coduri poştale 1689427 325716Cu populaţie 297715 222281Cu denumirea provinciei 3963309 2516680Cu transliterare 972091 717973Cu cote 820938 820603Cu prefix telefonic 258597 197333Denumiri diverse 700,000Aeroporturi 40913 37895Porturi 5933 5388Staţii de cale ferată 160361 52713

Pentru localităţi sau alte detalii areale (zone) sunt trecute şi versiunile în mai multe limbi ale denumirilor (de exemplu în engleză, franceză, rusă, română şi alte circa 100 de limbi). Acelaşi lucru se face pentru denumirile din ţările în care sunt folosite mai multe limbi (de exemplu Belgia, Elveţia, Ţara Galilor - Wales, Irlanda).

Pentru unele denumiri sunt trecute şi abreviaţiile şi eventualele forme scurte sau diferitele variante de scriere, inclusiv anumite variante locale, scrise cu caractere în cod ASCII sau coduri Unicode. Pentru unele denumiri internaţionale şi localităţi sunt date versiunile greceşti în Unicode (de exemplu toate denumirile ţărilor şi ale municipiilor din toate ţările). Puteţi consulta numeroase articole cuprinse în pagini web cu variante de denumiri.

9.10.3 Folosirea bazei de date

Datele bazei pot fi folosite după ce sunt extrase. Extragerea unei submulţimi de date se numeşte selecţie, făcută după criterii de selecţie. Selecţia este specifică

proiectului la care sunt folosite ănregistrările extrase. Poate fi ales orice volum de înregistrări, de la 1 la 4,700,000. La selecţie se poate face orice combinaţie de câmpuri în care sunt stocate valorile atributelor, în orice ordine a câmpurilor, prin coduri sau prin limbajul natural,

De exemplu, localităţile pot fi selectate după criterii diverse – populaţie (numărul de locuitori mai mare decât ..), funcţia administrativă (capitală de ţară, reşedinţă de judeţ, district, regiune), tipul (municipiu, oraş, comună, sat), dacă are aeroport, port sau staţie de cale ferată, dacă are cod poştal sau prefix telefonic, dacă are poştă etc.

Pot fi făcute şi selecţii complexe, prin combinarea selecţiilor simple cu operatorii logici şi (AND), sau (OR), nu (NOT) etc. De exemplu, pot fi selectate toate localităţile cu populaţia peste 50.000 de locuitori, cu aeroport, cu suprafaţa mai mare de o anumită valoare, cu prefix telefonc (are centrală telefonică automată) etc.

Datele bazei pot fi folosite în numeroase scopuri, printre care: cartografierea folosind Web (Web mapping); în centre de service pentru clienţi (“unde este cel mai apropiat loc pentru ,,,”); analiza situaţiilor de risc la asigurări; corectarea adresei; geocodare; urmărirea vehiculelor; pentru alte baze de date (de exemplu pentru acţionare în caz de catastrofă, baza de date a zonelor administrative, baza de date cu codurile localităţilor şi alte date generale etc.).

Mult mai multe informaţii puteţi obţine consultând pagina web a companiei realizatoare a bazei de date (ALLM GeoData), la adresa http://www.allm-geodata.com.

Lista figurilor

Fig. 2.1 Principiul datelor vectoriale şi rasterFig. 2.2 Pixelul ca celulă de date rasterFig. 2.3 Date vectoriale şi date rasterFig. 2.4 Spectrul electromagneticFig. 2.5 Imaginile în şapte benzi spectrale ale aceleiaşi zoneFig. 2.6 Exemple de rezoluţii spaţiale diferiteFig. 2.7 Rezoluţia radiometricăFig. 2.8 Rezoluţie temporalăFig. 2.9 Grilă regulată, în punctele căreia se cunosc valorile ZFig. 2.10 Reţea de triunghiuri oarecare (TIN)Fig. 2.11 Împărţirea pe secţiuni şi pe straturi a colecţiei de date Fig. 2.12 Legătura sdintre lumea reală, date şi metadateFig. 3.1 Cei 24 de sateliţi ai sistemului GPS NavstarFig. 3.2 Sistemul Mandli RoadView / Digilog 2000Fig. 3.3 Receptor GPS manual (este şi emiţător-receptor GSM)Fig. 4.1 Exemplu de hartă construită cu MicroCAMFig. 4.2 Harta Lumii în proiecţia sinusidalăFig. 4.3 Fereastra vrăjitorului de proiectare a hărţilor din MicroCAMFig. 5.1 Tipuri de obiecte cartograficeFig. 5.2 Partea superioară a ferestrei aplicaţieiFig. 5.3 Caseta de selecţie a familiei de simboluri pentru o hartă nouăFig. 5.4 Partea din dreapta jos a ferestrei aplicaţieiFig. 5.5 Caseta cu informaţii despre hartăFig. 5.6 Obiect individual selectatFig. 5.7 Comanda de mutare a unui obiect selectatFig. 5.8 Selecţia obiectelor ce trec prin zona cu linie îngroşatăFig. 5.9 Selecţia obiect cu obiect cu click şi tasta ShiftFig. 5.10 Simbol suplimentar marcat cu triunghi griFig. 5.11 Măsurarea suprafeţei unui obiect arealFig. 5.12 Text pe o curbă şi caseta de editare a textuluiFig. 5.13 Zona marcată (sus) şi mărită (jos)Fig. 5.14 Bara standard (sus) şi bara de editare (jos)Fig. 5.15 Familiile de butoane ale barelor de instrumenteFig. 5.16 Simboluri punctuale ca text din fontul MapSheetsFig. 5.17 Caseta de editare a pictogramei unui simbolFig. 5.18 Caseta de dialog Colors (culori)Fig. 5.19 Caseta de translaţie a hărţii (Move Map)Fig. 5.20 Selectarea drumurilor şi determinarea lungimii totaleFig. 5.21 Caseta pentru indexul de denumiriFig. 5.22 Caseta de deschidere a şablonului şi şablonul în fundalFig. 5.23 Obiect normal şi obiect haşuratFig. 5.24 Caseta opţiunilor pentru şablonFig. 6.1 Coordonate în pixeli ale unui punct al imaginii sursăFig. 6.2 Sistemul de coordonate rectangulare pentru proiecţiile

Fig. 6.3 Fereastra vederii generale a imaginii sursă (în stânga) şi fereastra de vizare (în dreapta)Fig. 6.4 Fereastra de definire a unităţilor de lungimeFig. 6.5 Fereastra de definire a elipsoizilorFig. 6.6 Fereastra de definire a sistemelor geodezice de referinţăFig. 6.7 Fereastra de definire a sistemelor de coordonateFig. 6.8 Setarea preferinţelor generaleFig. 6.9 Setarea preferinţelor pentru imaginea sursăFig. 6.10 Setarea preferinţelor pentru harta de referinţăFig. 6.11 Setarea preferinţelor pentru lista punctelor de referinţăFig. 6.12 Setarea preferinţelor de vizualizare a hărţiiFig. 6.13 Coordonatele geocentrice X,Y,ZFig. 7.1 Punctele caracteristice cărora li se determină iniţial cotaFig. 7.2 Punctele unei grile cărora li se determină cotele prin interpolareFig. 7.3 Principiul iluminării terenului la reprezentarea prin umbreGauss-Kruger şi UTMFig. 7.4 Relief reprezentat prin umbreFig. 7.5 Datele din coloanele A, B şi C introduse de operatorFig. 8.1 Valori statistice pentru patru areale învecinateFig. 8.2 Porţiune de hartă statistică realizată cu programul EPIMAPFig. 8.3 Fereastra programului EPIMAPFig. 8.4 Cartodiagramă 2,5 DFig. 8.5 Cartodiagramă realizatz cu programul ExcelFig. 9.1 Tipuri de geoimaginiFig. 9.2 Servere de date spaţialeFig. 9.3 Soluţii pentru servere cartografice sau servere de hărţiFig. 9.4 Porţiune de hartă afişată

Lista tabelelor

Tabelul 2.1 Rezoluţia spaţială a imaginilor de teledetecţieTabelul 6.1 Fişiere acceptateTabelul 8.1 Populaţia localităţilor unei zone geograficeTabelul 8.2 Valorile parametrilor pentru metoda progresiei geometriceTabelul 8.3 Parametrii metodelor de clasificareTabelul 9.1 Date statistice ale bazei de date cu denumiri geografice

Bibliografie

DeSouza, A.R., Bednarez, S.W., Bettis., N.C., Boehm, R.G., Downs, R.M., Marran, J.F., Morrill, R.W. and Salter, C.L., (1994).Geography for Life; National Geography Standards, National Geographic Society Washington, DCGoodchild, M.F., (1998). The geolibrary. In S. Carver, editor, Innovations în GIS 5, Taylor and Francis, Londonhttp://geosearch.cs.columbia.edu/http://portal.credis.rohttp://www.80211hotspots.comhttp://www.alexandria.ucsb.edu/http://wolf.its.ilstuedu/microcam/index.htmlhttp://www.allm-geodata.comhttp://www.blogmapper.comhttp://www.digitalenvoy.net/http://www.Expedia.comhttp://www.fgdc.gov/http://www.geobids.comhttp://www.geosearch.cs.columbia.edu/http://www.geocaching.comhttp://www.geourl.orghttp://www.golden.comhttp://www.infosplit.com/http://www.ittc.ku.edu/wlanhttp://www.metacarta.com/http://www.microsoft.comhttp://www.mta.rohttp://www.netgeo.comhttp://www.ocad.comhttp://www.quova.com/http://www.Terramapserver.comhttp://www.unibuc.rohttp://www.unibw.muenchen.de/http://www.unibuc.ro/eBooks/http://www.upmystreet.com/http://www.vindigo.comhttp://www.wifinder.comNiţu, C., (1995) Cartografie matematică, Academia Tehnică Militară, BucureştiNiţu, C., (2002). Sisteme informaţionale geografice. Manual electronic (eLearning) pe reţeaua de calculatoare a laboratorului de geoinformatică al Catedrei de GeomorfologieNiţu, C., (2003). eLearning în domeniul sistemelor informaţionale geografice. Prima Conferinţă eLearning, Universitatea din Nucureşti, 3-5 iulie 2003Niţu, C., (2003). Hărţile digitale în eLearning. Prima Conferinţă eLearning, Universitatea din Nucureşti, 3-5 iulie 2003Niţu, C., (2003). Informatică. Editura Centrului de Învăţământ la Distanţă Credis al Universităţii dion Bucureşti

Niţu, C., (2003). Sisteme informaţionale geografice. Editura Centrului de Învăţământ la Distanţă Credis al Universităţii dion BucureştiNiţu, C., Niţu, C.D., Tudose, C., Vişan, M.C., 2002 Sisteme informaţionale geografice şi cartografie computerizată, Universitatea din Bucureşti, Bucureşti