Сергей
Филиппов
ЗАО «Геоцентр-Консалтинг»,
тел. 767-33-54
В настоящем кратком обзоре не рассматриваются различные варианты и версии электронных карт и геоинформационных наборов данных (ГНД) на территорию г. Москвы масштаба 1:10 000 (детальность – на уровне прорисовки контуров зданий) с не установленным происхождением, авторством и необеспеченностью надежной системой сопровождения (обновления) карты. Реально на российском рынке сейчас присутствуют две легальные электронные картографические основы, на базе которых различные организации разработали собственные или совместные с авторами геоинформационные продукты.
Электронная основа Московского аэрогеодезического предприятия (МАГП) Федеральной службы геодезии и картографии («Роскартография»)
Данная картоснова, известная под названием «Карта «Патруль», создавалась в середине 80-х годов силами МАГП по заказу и для нужд ГУВД г. Москвы. Изначально карта была создана в традиционном бумажном варианте в масштабе 1:5 000, а в тираж вышла в масштабе 1:10 000.
Некоторое время карта проходила под грифом «секретно», но после специальных искажений геометрии, выполненных в уполномоченных структурах, и ряда организационных мероприятий, проведенных ГУВД г. Москвы, она была сначала переведена в разряд «Для служебного пользования», а позже стала де-факто открытой.
Следует отметить, что основой для этой карты послужили не собственные материалы МАГП, а топографические планшеты, предоставленные Московским геолого-геодезическим трестом (Мосгоргеотрестом).
В начале 90-х годов МАГП оцифровало эту карту в системе AutoCAD, создав, таким образом, своеобразный продукт, который мог рассматриваться сугубо как электронный аналог бумажной карты. В нем не было топологии, связи с атрибутивными данными и многих других составляющих, отличающих обычный электронный чертеж от геоинформационного набора данных. Иными словами, был создан некоторый электронный полуфабрикат, непригодный для его интерактивного использования в стандартных ГИС-пакетах.
Позже этот электронный вариант «Карты «Патруль» был приобретен рядом московских организаций: группа компаний «Геоцентр», «Киберсо», «Атлас-Принт», ИПУ РАН и др. На его основе каждый новый владелец создал собственную версию либо под собственное же программное обеспечение с закрытыми форматами и ограниченными функциями, либо под стандартные профессиональные ГИС пакеты.
Именно эти варианты геоинформационных или им подобных наборов данных и лежат в основе подавляющего большинства присутствующих ныне на рынке ГИС-продуктов, содержащих электронную карту Москвы.
Электронная основа Московского геолого-геодезического треста (Мосгоргеотрест, МГГТ) Правительства Москвы
Мосгоргеотрест всегда являлся фактическим и юридическим разработчиком и держателем топографических основ крупного масштаба (от 1:10 000 до 1:500) на территорию г. Москвы. Традиционно все топоосновы велись (и во многом продолжают вестись) на твердой основе (бумажные планшеты).
В 1997-99 гг. по поручению Правительства Москвы в лице Департамента экономической политики и развития Мосгоргеотрест создал электронный вариант карты г. Москвы масштаба 1:10 000 для Городского градостроительного кадастра на основе САПР-пакета «MicroStation». При этом карта не подвергалась геометрическим искажениям и полностью соответствует требованиям по точности для карт данного масштаба.
В то же время, карта все-таки имеет некоторые отклонения по точности, касающиеся реальной ширины улиц. Причина отклонений связана с технологией создания этой карты. Карта создавалась как комбинация картографических материалов разных масштабов в четыре этапа: 1) оцифровка бумажной основы масштаба 1:10 000 (без контуров зданий); 2) оцифровка контуров зданий с бумажных топографических планшетов масштаба 1:2 000; 3) геометрическое совмещение слоя зданий масштаба 1:2 000 с картосновой масштаба 1:10 000; 4) обновление полученной комбинированной карты по аэрофотоснимкам залетов мая 1998 по всей территории Москвы.
На первом этапе специалисты Мосгоргеотреста, не имея профессиональной подготовленности в области ГИС, аналогично своим коллегам из МАГП, создали не геоинформационный набор данных, а электронный чертеж, максимально приближенный по внешнему виду к исходному бумажному варианту. В связи с этим границы некоторых улиц искусственно расширялись, чтобы была возможность вписать в них название улицы шрифтом различимого размера.
На втором этапе оцифровка контуров зданий проводилась без каких-либо искажений с полным повторением деталей контура, прорисованного на исходных топопланшетах. На третьем этапе границы многих улиц сдвигались назад или изгибались, чтобы устранить нелепости ситуации, когда граница улицы пересекала контуры зданий.
На четвертом этапе, как утверждают исполнители Мосгоргеотреста, искривленные границы улиц исправлялись по аэрофотоснимкам, но опять-таки в ряде случаев с соблюдением возможности вписать название. И, само собой разумеется, дорисовывались новые строения и другие наземные объекты, отсутствовавшие ранее на топографических планшетах (особенно в новых районах).
Именно этот вариант электронной карты, созданный Мосгоргеотрестом, сегодня утвержден Правительством Москвы в качестве единственной официальной картосновы г. Москвы (Постановление Правительства г. Москвы №24 от 19.01.99. «О внедрении Единой государственной картографической основы г. Москвы (ЕГКО) для решения задач управления городским хозяйством с использованием автоматизированных технологий»), обязательной к использованию всеми городскими службами.
Еще раз отметим, что подобно электронной основе, созданной МАГП, карта Мосгоргеотреста не является геоинформационным набором данных (отсутствуют топология, базы данных адресов и названий, связи между графическими объекта и описывающими их атрибутивными данными, и пр.), т.е. фактически она является лишь заготовкой для настоящей геоинформационной карты.
В настоящее время Мосгоргеотрест официально (по реально подписанным договорам) предоставил полномочия на доработку своей электронной основы ЕГКО и ее распространение в исходном или модифицированном видах только трем компаниям. И лишь одна из них – «Геоцентр-Консалтинг» – разработала на базе цифровой основы ЕГКО полноценный геоинформационный набор данных «GIS MoscowProf v.1.0.» (до мая 2000г. известен как «ГИС-Москва-ЕГКО»), подготовленный для использования в стандартных профессиональных ГИС-пакетах универсального назначения (ArcView и др.). Другие компании адаптировали исходные данные в собственные программные разработки, использующие закрытые форматы и решающие локальные задачи.
Основные отличия геоинформационных наборов данных, созданных на базе цифровой основы МАГП и Мосгоргеотреста
На сегодняшний день сопоставление геоинформационных наборов данных, созданных на базе этих двух цифровых основ, можно провести только на примере продуктов, разработанных компанией «Геоцентр-Консалтинг». Других примеров параллельной разработки профессиональных ГИС на базе сразу обеих цифровых основ сегодня просто нет.
 |
 |
| Сравнение детальности прорисовки зданий по разным наборам данных на примере района Нагатино. Справа — фрагмент более полного и точного геоинформационного набора «GIS MoscowProf v.1.0» (На базе ЕГКО), слева — фрагмент геоинформационного набора данных «Digital Data Set Moscow Scale 1: 10 000 v.4.0» (на базе карты «Патруль»). | |
Новый граф улиц
В названном выше продукте «GIS MoscowProf v.1.0.» (на базе ЕГКО) граф дорожного движения принципиально отличается от такового в наборе данных «Digital Data of Moscow 1:10.000 Scale v.4.0.» (на базе «Карты «Патруль»).
В новом графе каждый отрезок улицы представлен не единой осевой линией, а парой линий (в случае одностороннего движения – одной), причем каждая линия соответствует левому или правому направлению движения. При этом направление оцифровки линии строго соответствует направлению движения на данном отрезке улицы.
Главной причиной создания принципиально нового графа улиц является выявленная специалистами ЗАО «Геоцентр-Консалтинг» специфика работы многих алгоритмов построения оптимальных маршрутов (в том числе, в модуле ArcView Network Analyst). Ее суть в том, что при построении маршрута из любой точки выезда, не лежащей непосредственно на отрезке графа, алгоритм отыскивает ближайший к этой точке отрезок улицы, затем проверяет по базе данных, существуют ли на этом отрезке запрещенные направления движения и, если таковых нет (т.е. движение двустороннее), прокладывает маршрут по нему в том направлении, которое «короче» по расстоянию или времени.
Нередко это приводит к тому, что построенный маршрут начинается с пересечения улицы со сплошной разделительной полосой. Вызвано это тем, что в виртуальном узле, который образуется при опускании перпендикуляра из точки выезда на ближайший отрезок графа, система «по умолчанию» принимает вариант развязки «все разрешено» и далее руководствуется только теми ограничениями, которые накладывают характеристики найденного ближайшего отрезка графа. Как следствие, если «выезд» на Ленинградское шоссе, а пуще того – на МКАД, происходит не по существующему «притоку» а по виртуальному перпендикуляру, то система формально имеет право «ехать» в любом направлении.
Новый граф полностью исключает выявленную «некорректность». Кроме того, принцип организации данных, реализованный в этом графе, радикально упрощает технологию его редактирования (добавление/удаление отрезков, изменение скоростных и прочих параметров), а также делает практически ненужной таблицу «JUN.dbf», редактирование которой всегда связано с большой опасностью нарушения целостности данных.
Фрагмент нового графа дорожного движения продукта «GIS MoscowProf v.1.0».
Детальность и точность
Исходный цифровой картфон «ЕГКО-10000», созданный «Мосгоргеотрестом» и лежащий в основе цифрового продукта «GIS MoscowProf v.1.0.», не подвергался геометрическим искажениям и полностью соответствует требованиям по точности, предъявляемым стандартно к картам заданного масштаба: 0.1 мм в масштабе карты.
Еще одной важной особенностью «GIS MoscowProf v.1.0.», которая существенно отличает его от набора данных «Digital Data of Moscow 1:10.000 Scale v.4.0.», является высокая степень детальности прорисовки слоя с контурами зданий (290 тысяч контуров на основе ЕГКО против 110 тысяч на карте «Патруль»). Здесь контуры зданий не подвергались генерализации и соответствуют детальности масштаба 1:2000, что обеспечивает полную возможность проведения измерений расстояний на карте в пределах точности ее масштаба.
Актуальность
Бесспорно положительным отличием цифрового картфона «ЕГКО-10000», а вместе с ним и «GIS MoscowProf v.1.0.», от набора данных «Digital Data of Moscow 1:10.000 Scale v.4.0.», является полное обновление графической части карты всего города. Это обновление проведено на основе дешифрирования ортофотопланов, построенных по материалам аэрофотосъемки залетов мая 1998 г. (на сегодняшний день это самый последний залет, покрывающий снимками сразу всю территорию города).
Базы данных адресов и географических названий скомпилированы из соответствующих баз данных и иных материалов (печатные издания, текстовые слои и пр.) следующих основных источников: Digital Data of Moscow 1:10000 Scale v.4.0. (разработка ЗАО «Геоцентр-Консалтинг»); текстовые цифровые слои ЕГКО-2000 (разработка «Мосгоргеотреста»); общегородские классификаторы географических названий и база данных адресов (разработка Главного Информационно-вычислительного центра г.Москвы – ГИВЦ).
В настоящее время «Геоцентр-Консалтинг» поставляет созданный им геоинформационный набор данных в виде двух модификаций: «GIS MoscowProf v.1.0. Base» (базовый набор) и «GIS MoscowProf v.1.0. Network» (базовый набор данных с графом дорожного движения под транспортные задачи). Кроме того, к обеим модификациям поставляется большой набор дополнительных данных, в том числе и для решения задач трехмерного моделирования (построение зон радиовидимости и пр.).
