Цифровая топографическая карта масштаба 1:500 000

Тезина Ю.Я., DATA+, E-mail: ytezina@dataplus.ru

Digital base map of Russia (1:500 000-scale)

До последнего времени для территории всей страны активно использовалась цифровая топокарта (ЦТК) м-ба 1:1 000 000. Но потребителям часто требуются и более детальные цифровые карты, в том числе цифровая топокарта м-ба 1:500 000. Эта мелкомасштабная карта преимущественно предназначена для целей стратегического планирования.

В прошлом году наша компания завершила подготовку цифровой основы данного масштаба на территорию Российской Федерации (рис. 1). Карта выполнена в общей модели и классификаторе топокарт и топопланов, разработанных ДАТА+ и успешно используемых для цифровых данных уже более 7 лет. Для работы с картой используются программные продукты ESRI, входящих в семейство ArcGIS.

Рис. 1. Фрагмент ЦТК 1:500 000.

Цифровая топографическая карта м-ба 1:500 000 представляет собой единое картографическое пространство, созданное из 479 листов топокарты м-ба 1:500 000. Карта создана в формате базы геоданных и представляет собой набор тематических слоев данных, соответствующих м-бу 1:500 000. Она может использоваться как базовая карта при работе с данными, охватывающими территорию всей страны или ее крупных регионов. Преимущества разработанной модели обеспечивают сопровождение всех слоев данных метаданными, русскими псевдонимами названий слоев и атрибутов, а также автоматическое использование справочных таблиц и классификатора.

В исходной Базе данных цифровой топографической карты все пространственные объекты представляются в виде объектов с атрибутами, объединенных в классы объектов со сходной геометрией (точка, линия или полигон) на основании классификатора объектов. Классы объектов, в свою очередь, объединяются в наборы классов объектов: Гидрография, Рельеф и пр.

Эта карта расширяет линейку топографических карт на территорию России, представляемых нашей компанией. Она заняла промежуточное положение среди имевшихся ранее карт м-ба 1:200 000 и 1:1 000 000. Сравнение карт данного масштабного ряда позволяет нам выявить следующие особенности их целевого назначения.

По сравнению с цифровой топокартой м-ба 1:200 000 карта м-ба 1:500 000 более пригодна для работы с данными территории всей страны. По объему, занимаемому на диске, карта 500-тысячного м-ба в 6 раз компактнее, чем карта 200-тысячного м-ба (см. табл. 1), примерно в таком же отношении возрастает и быстродействие работы с картой.

Таблица 1. Объемы карт разного масштаба.

Карта м-ба 1:200 000 подробнее и информативнее двух других, но она слишком «тяжела» для использования на уровне территории всей страны. Ее назначение – базовая цифровая основа для региональных исследований. Использование этой карты на территорию всей России нецелесообразно и из-за ее высокой стоимости. В свою очередь, карта м-ба 1:1 000 000 при малых объемах имеет и существенно меньшую информационную нагрузку, недостаточную для решения ряда задач.

Новая карта м-ба 1:500 000 сочетает в себе гораздо более высокую информативность, чем карта м-ба 1:1 000 000, с удобными для работы объемами данных.

При решении конкретной задачи нужно учитывать весь спектр требований заказчика, таких как информационная насыщенность, объем и стоимость, и использовать карту, соответствующую поставленной задаче. Для детальной работы на крупных региональных уровнях, когда важна детализация, естественно обратиться к карте м-ба 1:200 000. Если же требуется работа с большей территорией, излишняя детализация может даже мешать, и тогда стоит рассмотреть вариант использования карты м-ба 1:500 000.

Сравнивая степень информационной насыщенности упомянутых карт, следует отметить, что с увеличением масштаба количество объектов значительно возрастает (см. табл. 2) Для примера, оценим количество полигональных населенных пунктов на территорию Центрального Федерального Округа (рис. 2). На карте миллионного масштаба большинство населенных пунктов генерализованы до точечных объектов, полигонами представлено только 1360 населенных пунктов. В то же время, на карте м-ба 1:500 000 почти все населенные пункты представлены полигонами, их здесь более 25 тысяч. На карте м-ба 1:200 000 в Центральном Федеральном Округе имеется 74 тыс. полигональных населенных пунктов.

        
Рис. 2. Населенные пункты на картах разных масштабов.

На карте м-ба 1:500 000 количество рек с названиями по сравнению с картой миллионного масштаба возрастает более чем в 2 раза, также становиться гораздо гуще дорожная сеть, на ней отображаются все дороги с покрытием, большинство проселочных грунтовых дорог.

То есть, по насыщенности карта м-ба 1:500 000 ближе к карте м-ба 1:200 000, но по цене и объемам скорее близка к карте м-ба 1:1 000 000.

Таблица 2. Информационная насыщенность карт различных масштабов.

Таким образом, карта 500-тысячного масштаба может стать оптимальной для использования в качестве базовой карты на территорию России.

Единое картографическое покрытие создавалось из разрозненных листов карт разных годов выпуска. К сожалению, большинство листов составлены по картматериалам 1970-80-х годов, то есть остро стоит проблема современности цифровой топографической карты. Нами проведена актуализация данных по административно-территориальному делению, присвоены актуальные данные по численности населения в крупнейших городах и столицах субъектов РФ, обновлены дороги и выверены их статусы, по современным источникам нанесены заповедные территории. В значительной мере решить проблему актуальности карт можно с помощью совместного использования цифровой топографической карты и космических снимков. Для простого обзора карты вполне подойдет снимок Landsat с 15-метровым пространственным разрешением, который распространяется бесплатно. Для более детального уточнения конкретной местности имеет смысл пользоваться снимками более крупного разрешения, например 6-метровым IRS.

При создании ЦТК 500 были добавлены данные по Федеральным округам, сняты геофизические данные (изогоны и районы аномалий магнитного склонения) и морские пути. Была выполнена сложная для цифровой картографии задача отображения нелокализованных объектов (таких как заливы, хребты) путем создания аннотаций. Аннотации подобных объектов в пределах всей страны имеются только для карты м-ба 1:500 000 (рис. 3).

Рис. 3. Аннотации для нелокализованных объектов.

Цифровую Топографическую Карту можно использовать с условными знаками, оформленными в виде стилей и отдельных слоев данных, а также для увеличения наглядности карт с 10 секундной Цифровой Моделью Рельефа (рис. 4).

    
Рис. 4. Примеры оформления ЦТК 500.

В дальнейшем планируется обновление и поддержка карты как по мере выхода новых карт в государственных структурах, так и по данным альтернативных источников.

Предполагается публикация цифровой топокарты м-ба 1:500 000 на геопортале ДАТА+, как это уже сделано с картой м-ба 1:1 000 000, что даст возможность работать с ней как с ГИС-сервисом.